第34届全国高中学生化学竞赛清北学堂模拟试卷2

1、第34届全国高中学生化学竞赛清北学堂模拟试卷2题号12345678910总分满分181374910791112100得分评卷人H 1.008相对原子质量He4.003Li 6.941Be 9.012B 10.81C 12.01N 14.01O 16.00F 19.00Ne20.18Na 22.99Mg 24.31Al26.98Si 28.09P 30.97S 32.07Cl 35.45Ar 39.95K 39.10Ca 40.08Sc 44.96Ti 47.88V 50.94Cr 52.00Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93Ni 58.69Cu 63.55Zn 65.41Ga 6

2、9.72Ge 72.61As 74.92Se 78.96Br79.90Kr 83.80Rb 85.47Sr 87.62Y 88.91Zr 91.22Nb 92.91Mo 95.94Tc98Ru 101.1Rh 102.9Pd 106.4Ag 107.9Cd 112.4In114.8Sn 118.7Sb 121.8Te127.6I 126.9Xe 131.3Cs132.9 .Ba137.3La LuHf178.5Ta 180.9W183.8Re186.2Os 190.2Ir 192.2Pt195.1Au197.0Hg 200.6Tl ,204.4Pb207.2Bi209.CPo210At 210

3、Rn 222Fr 223Ra 226Ac LaRfDbSgBhHsMtDsRgCnUutUuqUupUuhUusUuo第1题(18分)1-1制备水煤气时，为了维持炉温稳定，实际上将水蒸气与空气(O2体积分数21%)混合后通过红热的炭，使得下列两个反应可以发生C(s) + H 2O(g) = H2(g) +CO(g)?rHm,1? = 121.3 kJ mol-12c(s) + O 2(g) = 2CO? rH m,2? = -242.7 kJ mol-11-1-1假设反应2放出的热量中有25%的热量损失，为了恒定炉温，求进料气中水蒸气与空 气的体积比。1-1-2计算每产生1吨水煤气所需要的炭1

4、-2已知钛元素的元素电势图如下：4翩1-2-1 计算 E?(TiO2+/Ti3+)1-2-2判断Ti2+能否在水溶液中稳定存在，并说明理由1-2-3写出Ti溶于热浓盐酸的化学方程式1-3 1927年德国化学家Bergh提出用形成8-羟基唾咻与四碘合钠酸的难溶盐 C9H6(OH)NHBiI 4的方法沉淀州。画出该难溶盐的阳离子和阴离子的结构式。1-4来自伯明翰的化学家R.Belch等创立了测得痕量铀的多步测法，比Bergh法灵敏度高约6600倍。其中三步关键反应如下：用六硫鼠合铭（III）酸钾将Bi3+定量沉淀；用10%NaHCO3溶液将洗净的沉淀转化为碳酸氧钠沉淀；将滤液酸化，用碘的饱和氯仿溶

5、液将硫鼠跟氧化为ICN和SO42-O写出这三步的离子反应方程式。1-5钳的配合物是一类重要的抗癌药物，如cis-二氯二氨合钳对一些癌症有较好的抑制作用。钳元素的化学性质不活泼，几乎完全以单质形式分散于各种矿石中。其制备一般通过溶解、沉淀、灼烧三个步骤。1-5-1 Pt难溶于浓盐酸或浓硝酸，可溶于王水，写出离子反应方程式1-5-2用王水溶解经过处理的钳精矿，滤去不容残渣，向溶液中加入 NH4C1,使钳沉淀出来。经1000 c缓慢灼烧分解，得到海绵钳，同时生成3种非氧化性气体。写出反应方程式1-5-3氯钳酸与硝酸钠在 500 c熔融可制得二氧化钳，同时释放出物质的量为3:2的两种气体，写出该反应的

6、方程式1-6磷睛化合物具有独特的 P、N杂化结构和突出结构和突出的热学、电学性能，且对环境友好，是目前无卤阻燃研究的热点之一，其合成路线如下：PCI NH ClMg0 2 a PhOH/NaOH hPCTPPyP3N3c卜TBACC36H 3006P3N 3核磁共振表明，HPCTP分子中只存在一种化学环境的P; X射线衍射表明 A和HPCTP分子结构具有很好的对称性1-6-1分别画出化合物 A和HPCTP的结构简式。1-6-2指出A中存在的对称元素及其个数。第2题（13分）A2是某种非金属单质，这种非金属对于地球上的生命极其重要,卜图就是含有元素A的物质之间的转化关系:HO+C2ACaC;&g

7、t; A 二催化剂V催化剂A?HE 4 FZn+HC1Mg"A2BDGKLA的质里分数%10082.2530.4543.7530.4228.772-1写出图中所有字母对应物质的化学式2-2写出如下过程的化学反应方程式，产物没有完全给出:B + Mg = C; E + Sn = A 2； H + B = A 2; L 受热分解2-3写出A2分子的分子轨道排布式，计算键级第3题（7分）锂元素在植物和动物细胞中的浓度仅为10-8mol L-1,钮有+3、+4、+5等价态，通常以引氧键的形式存在。1980年Schecher等首次发现VO 2+有很好的体外胰岛素样活性。下面是集中类型的活性锂化

8、合物。3-1 BMOV已被证实是一个很有潜力的胰岛素模拟试剂，它是由配体L与锐形成的中性配合物，其中锂的含量为16.06%。3-1-1画出配体L的稳定共振式。3-1-2画出BMOV的立体结构，指出其中锂的氧化数。3-1-3预测BMOV在水中的溶解度。3-2研究发现，钮与吠喃-2-甲酸形成的单核配合物可增强胰岛素的降糖作用，它是电中性分子，实验测得其氧的质量分数为38.8%3-2-1写出该化合物可能的化学式3-2-2实验测得该化合物的立体结构为四方锥，画出其结构示意图。第4题（4分）某研究者将二苯甲酮与某物质X反应，得到一种深红色物质Y。Y是平面型分子，质谱分析表明其相对分子质量为230;红外光

9、谱表明，其分子内不含有碳氧以及氢氧键吸收。X是离子化合物，摩尔质量为104gmol-1,核磁共振氢谱表明 X的阴离子中只有一种化学环境的 H,且属于低场。X容易水解，得到一种易于二聚的气体Z。4-1画出X中阴离子和Z二聚体的结构简式4-2画出Y的结构简式。4-3简述Y显深红色的原因。第5题（9分）沸石分子筛是重要的石油化工催化材料。右图是一种沸石晶体结构的一部分，其中多面体的每一个顶点均代表一个T原子（可以是Si或Al）每一条边代表一个氧桥。5-1该结构可看成是由 个正方形和 个正六边形围成 的凸多面体（3笼），通过六方柱笼与相邻的四个3笼相连接形成的三维立体结构。5-2若将每个3笼看做一个原

10、子，六方柱看做化学键，右图可简化为 结构，请画出该结构示意图5-3该沸石属于14种布拉维点阵种的 ，一个晶胞内含有 个3笼。5-4假设该沸石仅含有 Si、O两种元素，1个晶胞内含有 个Si原子，个O原子。5-5已知该沸石的晶胞参数a=2.34nm,求该沸石的晶体密度。5-6 3笼还可以通过立方体笼与相邻的3笼链接形成三维立体结构，这样所得的骨架即为A型分子筛的骨架。按照5-2简化方法，A型分子筛属于 点阵。第6题（10分）下图是 Ellingham图。5001WXJ2000U001500T.K6-1曲线的斜率和拐点分别代表什么？6-2写出标态及500K时可通过H2还原法来制取的金属单质。6-3

11、写出以C为原料还原二氧化硅的化学方程式以及说明适宜条件。6-4工业上为了降低制备硅的反应温度，对 6-3中反应进行了改进，请用方程式说明。6-5写出标态及1500K时煨烧黄铁矿制备二氧化硫的化学方程式。6-6假设炼铁高炉某一位置炉温800K,写出该处发生的主要反应方程式。6-7写出标态及500K时，加热分解即可制取其单质的金属氧化物，并计算该氧化物在空气中的分解温度。(已知？fHm? = -31.1 kJ mol-1?fSm? = -66.5 J mol-1 K-1)第7题(7分)通常使用克式定氮法测定农产品中含氮量，步骤如下：用热浓硫酸处理样品，加入浓NaOH ,蒸出NH3,用已知体积和浓度

12、的盐酸吸收，以 NaOH标准溶液进行返滴定。7-1 0.2515g 样品处理后，用 50mL 0.1010 mol L-1 盐酸吸收,消耗 19.30mL 0.1050 mol L-1 NaOH标准溶液，计算样品中氮的质量分数。7-2计算在7-1滴定过程中，加入0mL、19.30mL、19.32mLNaOH时，被滴定溶液的 pH值。 (已知 Ka(NH4+)=5.7 10-10)7-3指出滴定过程中应选用的指示剂和滴定终点的颜色。指示剂变色范围pH颜色pKHIn酸式碱式甲基橙3.14.4红橙黄3.4甲基红4.46.2红黄5.0酚红6.78.4黄红8.0酚Mt8.210.0无紫红9.47-4克式

13、定氮法也可用于测定氨基酸的分子量。某实验中，被测定的天然氨基酸质量为ms g(不含有其他杂质)生成的NH3用体积为V1(mL)、浓度为C1(mol L-1)的盐酸吸收。用浓度C2(mol L-1)的NaOH标准溶液返滴定，消耗体积为V2(mL)。假设氨基酸中氮原子数为2,给出分子量的计算式。第8题(9分)8-1 已知天冬氨酸的pKal = 1.88, pKa2 = 3.65, pKa3= 9.608-1-1写出右图所示天冬氨酸的系统命名8-1-2画出其在pH = 8的溶液中主要存在形式8-1-3计算其等电点，画出其等电点时主要存在形式8-1-4下列氨基酸(括号内数字为其等电点)：Ala(6.0

14、0) , Ser(5.68),Arg(10.76) , Glu(3.22) , His(7.59)的混合物在pH = 6.5时进行电泳，哪些氨基酸向正极移动？8-2-1用Fisher投影式示出D-(+)-葡萄糖与L-(-)-葡萄糖的结构8-2-2指出D-(+)-葡萄糖中C-4与C-5的绝对构型。8-2-3 D-(+)-阿洛糖与D-(+)-葡萄糖相比，只有 C-3构型不同，写出&D-(+)-阿洛糖的哈乌斯透视结构式。第9题(11分)在有机反应中，环的构建至关重要。请写出A-K的结构式9-29-39-1HO2CCO2HheatPd/C, HC (C6H4O5)C2H4E(C5H8O) 1) Mg0C6H6 A F (