全国化学奥林匹克竞赛(初赛)模拟试题(5).doc
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1、湖南师大附中化学竞赛教练组命制,不得翻印全国化学竞赛初赛模拟试卷(05)(时间:3小时 满分:100分)H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80
2、Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDs第一题(8分)1纯HClO4是一种不导电的液体,而当固体HClO4H2
3、O熔化时其具有导电性。(1)写出HClO4和HClO4H2O分子的可能点电子结构图(2)说明在此例中氢键的重要性。2今有化学式为Co(NH3)5CO3Cl配合物。(1)写出其可能的结构式并命名。(2)用化学方法鉴别它们。第二题(8分)汞蒸气有毒,为了检查室内汞含量是否超标,可用含某一化合物A的试纸悬挂于室内,室温下若三小时内试纸变色,则表明室内汞超标。化合物A为较常见化合物,白色,难溶于水,其金属阳离子在水中不稳定,可发生歧化反应,歧化产物之一可与A的非金属阴离子作用并生成化合物A。1判断A为 ,键型 。2A的阳离子在水溶液中的歧化反应方程式。3歧化产物之一与A的阴离子反应方程式。4检测汞蒸气
4、时,试纸颜色由 色变成 色。写出反应方程式(已知反应产物之一是配合物)。第三题(9分)1大茴香腈(CH3OCN)是一种重要的新型的香料。其制备可以醛A和盐酸羟胺为原料反应,反应得到中间产物醛肟B;B在全氟磺酸树脂催化下失水得到大茴香腈。(1)系统命名法命名大茴香腈;(2)写出A、B的结构简式。2有机合成材料C()有许多实际应用,可作为杀虫剂、表面活性剂的消泡剂及塑料的抗氧化剂等。(1)系统命名法命名C(2)C中2个苯环是否可能共平面,为什么?(3)写出由两种常见有机物在膨胀石墨催化下合成C的化学反应方程式。32(二氯甲基)苯并咪唑是合成阳离子型染料和药物的重要中间体。合成路线如下:邻苯二胺二氯
5、乙酸DF(2(二氯甲基)苯并咪唑)已知D能溶于水,E是常见的无机盐。(1)写出上述两步反应的化学方程式;(2)写出F水解产物的名称。第四题(9分)甲磺酸铅通常为50%58%的水溶液,在电镀及电子工业中有广泛地应用。电化学合成法制备甲磺酸铅的要点:以甲磺酸为电解液,金属铅做为阳电极,石墨做阴极,聚乙烯磺酸型阳离子交换膜为阴阳极室隔膜。1写出电极反应方程式、总反应方程式和电池符号。2使用隔膜的目的是什么?不使用会有什么后果。3是否需要加入支持电解质?为什么?4电化学合成法比一般的化学合成法有什么优点?第五题(7分)Li4SiO4具有有利于离子传导的结构,为锂离子导体理想的基质材料。实验发现用三价离
6、子M3如B,Al,Ga,Cr,Fe,In能取代Li或Si(Li4xMxSi1xO4,Li43yMySiO4)可大大提高它的离子电导性。Li4.1Fe0.1Si0.9O4是其中重要的一种,可用溶胶凝胶法合成:称取一定量的CH3COOLi,Fe(NO3)3合成,用稀硝酸溶解,按化学计量摩尔比加入Si(OC2H5)4,并加入适量的无水乙醇,使Si(OC2H5)4C2H5OH14做共溶剂,再加入金属离子摩尔总和1.5倍的柠檬酸,用NH3H2O调整pH23。样品在80回流使其水解缩聚,然后在70缓慢蒸发,实现溶液溶胶凝胶的转化。在120干燥得到干凝胶。干凝胶在高温下进行一定时间热处理,于750得到超细粉
7、。1写出制备Li4.1Fe0.1Si0.9O4的化学方程式。2溶胶凝胶法是近几年发展起来的湿化学合成方法,比以前较多使用的固相法有何优点?3右图为Li4.1Fe0.1Si0.9O4干凝胶的TGDTA曲线。从图中可以发现在248处都有一吸热峰,那是干凝胶表面 的吸热峰;在417左右的峰为 放热峰;而 的放热峰则为Li4.1Fe0.1Si0.9O4形成峰。第六题(8分)离子化合物A及B均只含有C,H,O,N四种元素,并且阴阳离子互为等电子体。电导实验证实化合物A属于K2SO4型,化合物B属于MgSO4型,已知A及B阴离子的含氧量分别为79.99%,76.91%。1画出化合物A及B的结构式(阴阳离子
8、分开写)2再写出一种阴阳离子互为等电子体的离子化合物。3写出制备A的方程式。第七题(13分)1苄基2萘基醚是芳香族的混醚,其传统合成方法采用威廉森法。主要用于合成苄氧萘青霉素等医药工业,且广泛地作为合成香料,用于皂用香精、化妆品香精、草霉香精及调合香精等香料工业。写出合成苄基2萘基醚的化学方程式。2三羟甲基丙烷(简称TMP)是重要的化学中间体和精细化工产品,广泛应用于生产高级醇酸树脂和聚氨脂、聚脂、合成干性油、高级润滑油、印刷油墨、增塑剂、玻璃钢、纺织助剂等,在许多方面其性能优于甘油、新戊二醇和季戊四醇。工业上可以用正丁醛和甲醛(实际消耗量为13)为原料,用碳酸氢钠和碳酸钠混合碱溶液作为缩合催
9、化剂,再加入少量的助催化剂三乙胺,在2585常压条件下合成。(1)写出分步反应方程式。(2)如果该合成是绿色工艺,如何处理副产物。3N,N双(对甲苯磺酰基)2哌嗪羧酸甲酯是合成抗结核病及抗类风湿病药物2哌嗪羧酸的中间体。其合成路线如下:ABr2B CCH3SO2ClD BD(1)写出A、B、C、D的结构简式;(2)命名B和CH3SO2Cl。第八题(7分)某晶体的结构可看作由金原子和铜原子在一起进行(面心)立方最密堆积,它们的排列有序,没有相互代换的现象(即没有平均原子或统计原子),它们构成两种八面体空隙,一种由4个金原子和2个铜原子构成,另一种由2个金原子和4个铜原子一起构成,两种八面体的数量
10、比是1:1。该晶体具有储氢功能,氢原子全部填充在由金、铜原子构成的四面体空隙中。1写出该晶体储氢后的化学式。2该晶体属于哪种晶系?其四面体空隙由什么原子组成,是否全部等价?3画出该晶体的一个晶胞(金原子用大球,铜原子用大球)。4如果该晶体中金、铜原子的排列无序,出现相互代换的现象(按统计原子计),则其晶胞与哪种常见物质的晶胞是相同的?第九题(6分)某金属X与短周期非金属元素组成的簇合物A(含X:40.0%),具有很好的空间对称性。14.73g A在氧气中燃烧,固体失重43.7%,所得气体干燥后为7.467L(标准状况下)CO2气体。1通过计算确定X的化学式;2画出出X的结构式;3指出化合物A中
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