全国高中化学竞赛模拟题

1、全国化学竞赛初赛模拟第一题（7分）肼（N2H4）可用作火箭的推进燃料，在K3Cu（CN）4催化剂存在下，与h2o2水溶液反应后来改用N2O4（或液氧）氧化不对称二甲基肼的方法。分别写出上述反应方程式。2金属锌溶于氨基钠（NaNH2）的液氨溶液中，并释放岀氢气；小心加入碘化铵产生白色的沉淀，若继续加入碘化铵，沉淀溶解。分别写出上述反应方程式。第二题（5分）请解释下列问题：1如果在宇宙飞船上划燃火柴，火焰会立即熄灭。正常人胃液的pH在0.31.2之间，酸多了需要治疗。酒石酸钠可以用来治疗胃酸过多3用2份95%的酒精溶液和丨份水混合，再浸入手帕一块。取出，点燃手帕上的酒精，用镊子夹起燃烧的手帕，当手

2、帕上的火焰即将熄灭时，将手帕迅速摇动几下，火熄灭，手帕却完好无损。第三题（10分）乙烷、乙烯、乙快在25c、101.325kPa时，在水中的溶解度分别为60mL、131mL、940mL（1L水中）。1乙烷、乙烯、乙炔的溶解度依次增大的主要原因是什么？2实验室中从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到纯净乙烷的方法是什么？3工业上从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到乙炔（较高含量）的简便方法是什么？乙烯在亚铜盐或银盐的水溶液中溶解度比在纯水中大得多，为什么？5乙烷、乙烯、乙快中，乙快的CH键键能最大，而它又是酸性最强者。这两个事实是否矛盾？第四题（8分）今年秋季，在我国有些地区相继出现了高致病禽流感，引起了政府及有

3、关部门的重视，Tamiflu（达菲）是抗禽流感病毒药，商品通用名为磷酸奥司他韦，它是由我国特有中药材八角的提取物莽草酸（shikimicacid）为原料合成的。合成路线如下：三步反应CCOHOh（莽草酸二歩反应COOH（中间产物A）CO2H5五歩反应中闻产物B）2系统命名法命名达菲（注意例题结构）3由莽草酸合成中间产物A时需要添加哪2种原料，写出化学名称；4由莽草酸合成达菲使用了10个步骤，除引入一些基团外，还有1个重要作用是什么?第五题（7分）1.在Cr（NH3）4CI2的光谱中是否存在金属一氯的振动红外光谱带，为什么？2.关，打+为了证明旋光性与分子中是否存在碳原子无Wemer制备了Co（

4、HO）2Co（NH盼l3电极电势的理论计算公式厂00（其中n表示得到或失去的电子数目）。ECU2+/CU+和EI2/I-分别是+0.15V5和+氧54V。但是，在水溶液中，CU2+离于可以从碘化钾中释放出12。写出化学方程式，并解释该反应为什么能发生。第六题（10分）3.25mL浓度为0.02moI/L的酸性高锰酸钾溶液加入到0.1204g含有NazCzOq、NaNO2和Na3AsO3的混合物中，用FeSO4溶液返滴定过量的另取KMnO4,消耗0.02moI/LFeSOq溶液5mL份重量相同的混合物样品，向其中加入过量NaHCO3KI和H2SO4，反应完成后，生成的碘以溶于的浓度为0.02mo

5、l/L的硫酸肼返滴定，消耗5mL,计算混合物的定量组成（）。第七题（11分）离子晶体X是由三种短周期元素组成，晶体密度为2.95g/cm3。经测量获得如下数据：晶胞参数a二780pm，阳离子间最近、次近距离分别为337pm、390pm;阴离子间最近、次近距离分别为552pm和780pm。1确定该晶体的阴阳离子组成比；2计算阴阳离子间最近、次近距离和阴离子间、阳离子间第三近距离3计算该晶体的摩尔质量；4如果阳离子的质量百分含量为32.85%，确定该晶体的化学式第八题（10分）下列所举化合物（16）中均由短周期X、丫、Z三种元素组成特征化合物123456W(X),%29.0826.4120.701

6、9.3136.4832.37W(Y),%40.5636.8328.8726.9324.4422.57性质还原性还原性酸性氧化性碱性、还原性中性根据上表确定X、丫、Z的元素符号和化合物16的化学式，并写出分析和计算过程。第九题（15分）硫和氮组成的二元中性化合物有S4N4、S2N2、（SN）x等。它们是一类结构复杂，不符合经典化学键理论的化合物。S4N4是亮橙色固体，一般用S2CI2在CCL中氨解制得。S4N4是制其它重要硫氮化物的起始物，如523K、133Pa和金属银的作用下，S4N4反应生成等物质的量的S2N2,S2N2在室温下可聚合生成蓝黑色固体（SN）x。虽然（SN）x早在1910年就已

7、合成，但直到最近才制得纯单晶体无机聚合物。（SN）x具有与聚乙快相似的空间结构，它不仅有黄铜金属光泽和金属导电性，而且它是第一个不含金属而显示出超导性（0.26K）的共价聚合物。1写出制备S4N4的化学反应方程式（副产物之一与S4N4具有相似的八元环结构）S4N4与SnCl2的乙醇溶液反应生成S4N4的氢化物，写出化学反应方程式。3.根据题意写出由S4N4生成S2N2的化学反应方程式。S2N2是正方形结构（准确的说是近似正方形的菱形），画出其结构，并用经典化学键理论描述其结构。根据聚乙快结构特点画出（SN）x的结构，指出其的结构基元，并简要描述其结构特点。（SN）x属于何种晶体类型，它的导电性

8、能与金属导体的最显著不同是什么？第十题（17分）尿酸是嘌吟的衍生物，结构简式如右图，简写为HUr。尿酸是鸟类和爬行类动物体内核酸代谢的最终产物；人类尿1中也含有少量的尿酸。尿酸在体内积聚，可引起痛风症。尿酸的二丨人白色结晶，无臭、无味。尿酸在冷水、乙醇、乙醚中的溶解度不“大（37C时1L水中仅溶解0.5mmol,pKa=5.40），但能溶于甘油、嘌吟氢氧化钠水溶液和醋酸钠水溶液。化学合成尿酸的方法是由尿素a氯代-B-二乙氧基丙烯酸乙酸经缩合、环合制得。尿酸用于有机合成及生物化学研究。1画出所给尿酸结构的互变异构体，并用系统命名法命名尿酸;2为什么尿酸在甘油中的溶解度比在乙醇中大得多？计算尿酸在

9、1mol/L的NaAc中的溶解度多大（已知醋酸的pKa=4.76）4痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体。已知，37C时NaUr的p=6.4X105（1）第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，为什么？通过计算说明:关节炎的发生与尿酸在血清（pH=7.4,Na+=130mmol/L）中是否沉淀无关。（3）痛风病人常患肾结石，肾结石是由尿酸晶体所组成。形成它的原因是病人尿的尿酸盐浓度过高。若病人尿中尿酸与尿酸盐的总浓度为2.0mmol/L，计算尿的pH值为何值时，病人的尿中会形成尿酸结石。5写出化学合成尿酸的2步反应方程式（中间产物

10、不含Cl元素）参考答案（02）第一题（7分）1-7巴+2H22=n2+4出0（1分）（CH3）2NNH2+2N204=2CO2+3N2+4H20（2分）Zn+2NaNH2+2NH3=Na?Zn（NH2）4+战匸（2分）Zn（NH2）42+2NH4l=Zn（NH2）2八（白）+4NH3+21（1分）Zn（NH2）2+2NH4I=ZnI2+4NH3（1分）第二题（5分）1宇宙飞船处在失重情况下，空气不对流。（1-5分）2酒石酸是弱酸，强酸制弱酸原理，降低胃中H*浓度（1.5分）3酒精燃烧释使部分酒精挥发（减少了燃烧释放的热量）；使水蒸发消耗并带走热量；TOC o 1-5 h z热，使手帕达不到着火

11、（2分）点。第三题（10分）1随着乙烷、乙烯、乙快分子中n电子云密度的增加，其与水分子的作用力也增加（2分）2混合气体依次通过KMnO4/H+NaOH、浓H2SO4的洗气瓶（2分，其它合理答案都可）3加压下用水吸收乙快，所得溶液减压下又释放出乙快（2分，无加压不给分）4乙烯以n电子与金属离子配合，生成水溶性较大的配合物（2分）5不矛盾。键能是根据均裂反应（三C:HC+H）来衡量的；而酸性则是起因于异裂反应,三C:H+碱-三C:-+J（2分）第四题（8分）12.（3R,4R,5S）-4-乙酰胺-5-氨基-3-（1-乙基丙氧基）-1-环己烯-1-羧酸乙酯磷酸盐（2.5分）3戊酮、甲基磺酸（各1分）

12、4.为改变4、5位手性碳原子的RS构型第五题分7分）1可以检测到红外光谱带的存在，因114H一j/Co/Cr、Cl间是共价键。（2分）1分）（1分）因为同Co（en）33+样，此配离子具有不可叠加的镜面结构，所以其具有旋光性（3.2Cu2+4I=2CulJ+（1分）2+Cu/Cu加入KMnO4后，发生下列反应：2+2斗5C2O4+2MnO4+16H=10CO?+2Mn+8H5N02+2MnO4+6H=5N03+2Mn2+3H?05AsO3?+2MnO4+6H=5AsO4?+2Mn?+3H20加入KI后，发生下列反应：2NO2+4H+2I=12+2NOf+2H?0在碳酸氢钠介质中，发生下列反应：

13、33+ASO3+I2+出0二AS4-+21+2H肼与碘按以下方程式反应：N2H4+212=N2+4I+4H+(3分，上述反应各0.5分)这样，我们可以写岀以下三个联立方程式，解此方程组，即得混合物中所有组分的摩尔数：M(Na2C2O4)n(Na2C2O4)+M(NaNO2)n(NaNO2)+M(Na3ASO3)n(Na3ASO3)=0.1204g(2/5)n(Na2C2O4)+n(NaNO2)+n(Na3ASO3)=n(KMnO4)n(NaNO2)=4n(N2H4)+2n(Na3AsO3)(各1分)用下法KMnO4的量n：最初加入KMnO4的量是：25x0.02=0.5mmol用Fe?+离子溶

14、液返滴定过量的KMnO4的反应是：5Fe2+MnO4+8H*=5Fe3+Mn2+4H20反应中，5X0.02=0.1mmolFe2+离子相当于0.1/5=0.02mmolKMnO4，因此n(KMn04)=0.50.02=0.48mmol(1分)n(N2H4)=5X0.02=0.1mmol解以下方程组得444n（Na2C2O4）=2x10moln（NaNO2）=8X10moln（Na3AsO3）=2x10mol（各0.5分）m（Na2C2O4）=0.0268gm（NaNO2）=0.0552gm（Na3AsO3）=0.0384g（0.5分）混合物的组成是：Na2C2O4:22.6%NaNO?：45

15、.85%NasAsOs：31.89%（1分）第七题（11分）1.上述5个测量数据折算为比例关系为780:337:390:552:780=1:,3/4:1/2:.2/2:1（1分）从上述比例可得到：阴离子最近为面对角线的一半，次近为边长，即排列关系为立方最密堆积，晶胞中存在4个阴离子（1分）阳离子次近为边长的1/2，说明在不占据顶点和面心的情况下，也不占据棱心和面心，而只能占据内部8个小正方体的体心（1分），而最近距离.3/4为体对角线的1/4，应该是上述阳离子与顶点、面心、棱心、体心产生的距离，由于顶点、面心被阴离子占据，则阳离子还占据了棱心、体心（1分），即晶胞中还有12个阳离子。阴离子：阳

16、离子=1:3（1分）2阴阳离子间最近337pm、次近390pm;阴离子间955pm、阳离子间552pm（2分）M=pNAV/Z=2.95X6.02X10X（780X10）/4=211g/mol（2分，或210）4阳离子摩尔质量为211X0.3285/3=23g/mol,钠离子；阴离子摩尔质量为141g/mol,不可能为短周期的简单离子，应该是带3个负电荷原子团，在排除PO43-等离子后，只能是AIF63-。（1分）该晶体的化学式为Na3AIF6（1分）第八题（10分）123456W（x）,%29.0826.4120.7019.3136.4832.37W（Y）,%40.5636.8328.872

17、6.9324.4422.57W（Z）,%30.3636.7650.4253.7638.0845.061、2、3、4中X、丫的质量比相同，以1为标准可计算出Z原子个数比是30.36:36.7（29.08/26.41）:50.42（29.08/20.07）:53.76/（29.08/19.31）=3:4:7:85、6中X、丫的质量比也相同，以1为标准可计算出Z原子个数比是38.08:45.06（36.48/32.37）=3:43:XxY2Z74XxY2Z85XxXYZ32：2丄4由其为成和性质看，这些物质应是含氧酸盐,（元素算得I、分为硫元素，分）为钠元素，4:1Na2S2O35：2Na2SO；2

18、O43：第九题（15分）1.x=2Na2S?O76：Na2SO4（各0.5分）2.6S2CI2+16NH3=S4N4+S8+S4N4+2SnCI2+4C2H5OH3.S4N4+4Ag=S2N2+2Ag2S+12NHQ2分）H4S4N4+2SnCl2也氏）2（2分）N2（2分）（1分,不要求参数）每个S和N原子都采取SP2杂化，形成二个（T-N=S-N=S-（1分，或同理：1、5;2、6中丫原子个数比都是2:1（SN）x链型分子是单双键交替排列的n共轭体系。（1.5分，从电子计算来看，N原子周围有8个价电子，满足八隅律。而S原子价层都有9个价电子，有一个电子处在P*轨道上。SN单元上的n*轨道互相叠加形成半的能导电的能带。所以每一条（SN）x纤维长链实际上是一条一维“金属”O）6分子晶体（1分）（SN）x是一维导体（1分，（SN）x晶体中近于平面的键是互相平行的，沿着键电子流动