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1、2008 高中化学竞赛初赛模拟试卷（ 5） 第 一 题（ 4 分） 美国和俄罗斯科学家组成的一个研究小组 10 月 16 日宣布，他们成功制造出了门捷列夫元素周期表中的 118 号元素。他们通过设在俄罗斯杜布纳的 U400 回旋加速器实验设备，两次将许多钙 48 离子加速，用来轰击人造元素锎（ Cf） 249，从而制造出 3 颗新原子：每颗新原子的原子核包含 118 个质子和 179 个中子。 118 号元素原子存在时间仅为 0.9 毫秒。研究人员观察到了 118 号元素原子的“衰变链”过程，证实了新元素的存在。其衰变过程中依次释放出一种相同的粒子后得到 116、 114、 112 号元素，
2、112 号元素最终裂变为两颗大小差不多的其他原子。 1指出 118 号元素在周期表中的位置； 2写出合成 118 号元素的核反应方程式； 3指出衰变过程中 112 号元素样子的质量数。 第 二 题（ 10 分） 为了防止铁制品生绣，可对其表面进行“发蓝”处理：把铁制品浸入热的 NaNO2、 NaNO3、NaOH 混合溶液中，使它的表面氧化成一层致密的 Fe3O4氧化膜。其原理是： 在 NaOH 溶液中，铁粉与 NaNO2溶液发生可逆反应，生成 A 溶液和气体 C。 在 NaOH 溶液中，铁粉与 NaNO3溶液中发生反应，生成 B 溶液和气体 C。 生成 A 和 B 的溶液能继续发生可逆反应，生
3、成 Fe3O4。 经研究发现： A 和 B 的焰色反应均为黄色，其导电性实验均为 K2SO4型。气体 C 具有强烈的刺激性气味。 1写出并配平化学反应方程式。 2实践中发现适当提高温度或增大 NaNO2溶液的浓度有利于氧化膜增厚，但若 NaOH 的含量太少或太多，氧化膜的厚度都太薄。请用化学平衡原理解释发生这种现象的原因。 3发蓝层遇光气（ COCl2），若不及时清洗，则发蓝层的完整性将被破坏。写出有关的化学反应方程 式。 第 三 题（ 7 分） 近期来上海连续发生“瘦肉精”食物中毒事故，波及全市 9 个区、 300 多人。“瘦肉精”的学名盐酸克仑特罗，用作饲料后，猪吃了它能减肥，人吃了它会中
4、毒甚至死亡。自 20 世纪 80 年代开始，欧美等世界各国均将其定为禁用药品。另外 一种“瘦肉精”的替代品“盐酸莱克多巴胺”也被全面封杀。 1盐酸克仑特罗的化学名为 -（叔丁氨基）甲基 -对氨基 -3， 5-二氯苯甲醇盐酸盐，化学式为 C12H18Cl2N2O HCl。 （ 1）画出它的结构简式。 （ 2）在该结构简式上有 *标出具有光学活性的原子。 2盐酸莱克多巴胺结构式如右： （ 1）系统命名法命名该物质； （ 2） 1 mol 该物质最多可与 NaOH、 Br2分别反应的物质的量。 第 四 题（ 23 分） 2006 年 8 月末至今，甘肃省徽县水阳乡有近千人来西安进行血铅检测， 373
5、 名儿童有90%的儿童血铅超标，最高者血铅含量超标数倍，被诊断为重度铅中毒，成人血铅超标也很普遍。国家环保总局派出专家调查认为，水阳乡新寺村旁的一家铅锭冶炼厂是“罪魁祸首”，公司周边 400 m 范围内土地已全部被污染。东方时空、焦点访谈专门对此做了报道，血铅超标的病人正在 接受有效治疗。 1写出 Pb2 的核外电子构型。 2写出下列反应方程式。 （ 1）将 SO2通入棕色 PbO2的悬浊液会产生白色沉淀。 （ 2）使用合适的氧化剂将黑色的 PbS 变白。 3铅主要以方铅矿存在于自然界。 冶炼厂 主要采用火法冶炼 铅， 首先将矿石与石灰石混合焙烧，分离得到三种含铅化合物的化合物，然后用少量碳作
6、还原剂把铅还原出来。写出上述过程中可能发生的全部化学方程式。 4.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极板是惰性材料，写出电池总反应的离子方程式。 5铅在工业中应用广泛。 （ 1）为了增强彩釉的亮度，陶瓷 业在釉中常加少量的铅，铅在酸性溶液中容易溶解，而进入人体，写出铅“吃醋”的离子反应方程式。 （ 2）汽车工业为提高发动机的使用寿命，常在汽油中加入一中含铅抗震剂，写出其化学式。 6从事铅作业的工人应定期体检，多补充维生素、蛋白质等物质，因为铅盐对人的毒害很大。请用具体化学原理说明，多补充蛋白质的作用。 7将 a mol PbO2加热分解，收集产生的 O2；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，
7、收集产生的 Cl2。加热反应后所得固体中， Pb2 占 Pb 元素的物质的量分数为 x；两步反应中收集的 O2和 Cl2的物质的量之和 为 y mol。 （ 1）通过计算确定 y 与 a、 x 的函数关系式。 （ 2）若两步反应中 O2和 Cl2的物质的量之比为 5 3，则剩余固体中含有的物质是什么；并确定其物质的量。 8含铅试样（氧化物）中 Pb 的含量分析有多种方法，高锰酸钾法是其中之一。称取该样品 0.7340g，加入 2 000 mL 0.2500 mol/L 草酸溶液，然后用氨水中和溶液得到沉淀。过滤后将沉淀溶解于酸中，用标准 KMnO4溶液滴定，用去 0.0400 mol/L KM
8、nO4溶液 30.25 mL。 （ 1）计算样品中铅的百分含量。 （ 2）再给出 2 种分析 铅含量的化学方法。 第 五 题（ 8 分） 金属铜的理想堆积模型为面心立方紧密堆积（ CCP），设它的边长为 a cm。在晶体中与晶胞体对角线垂直的面在晶体学中称为（ 1,1,1）面。 1 请画出金属铜的晶胞（表示 Cu 原子），并涂黑有代表性的 1 个（ 1,1,1）面上的 Cu原子。 2 计算（ 1,1,1）面上 Cu 占整个面积的百分率以及 Cu 占整个体积的百分率（给出计算过程）。 3在 1 个盛有 CuSO4溶液的电解槽内电镀铜，其中阴极经过特殊处理，只有 1 个（ 1，1， 1）面暴露在电
9、解质溶液中，其余各面均被保护 。假设此面面积为 bcm2，电镀时电流恒为I。 Cu2 在此面上做恒速率均匀沉积， t min 后，有一层 Cu 原子恰好在阴极上沉积完毕，求这是已沉积的第几层 Cu 原子？（阿伏加德罗常数为 NA，法拉第常数为 F） 第 六 题（ 8 分） 2吡啶酮（结构简式如右）是一种可以与自身互补的分子，在晶体或溶液中，它以氢键连接的二聚体形式存在。若用乙炔基（ C C）将两个 2吡啶酮连接有两种方式：（ a）3、 6 位连接和（ b） 6， 6 位连接。 Wuest 研究了（ a）和（ b）的聚集行为，在质子溶剂中（ a）和（ b）都以单体形式存在； 在非质子溶剂中（ a
10、）以二聚体形式（ c）存在，即使浓度很高时，（ b）仍以单体形式存在。在本体状态下，（ a）形成分散的二聚体（ c），（ b）形成了平面的线性超分子聚合物（ d），（ d）有两种典型的空间构型。 1指出 2吡啶分子中所成键的情况； 2写出 2吡啶酮二聚体的结构简式； 3写出 a、 b 的结构简式； 4画出二聚体（ c）的结构简式； 5画出表示聚合物（ d）的两种结构片段。 第 七 题（ 8 分） 有机物 A 分子中有两种不同类型的氢原子，其个数比是 1 1； A 不能发生碘仿反应和银镜反应，但能与镁 试剂（碘化甲基镁）反应，再水解后生成化合物 B。加热 B 可失水得到主要产物 C。 C 发生臭
11、氧化反应得到 D， D 能发生碘仿反应生成 E， E 易失水生成环状化合物。 1请写出 A、 B、 C、 D、 E 的结构简式。 2系统命名法命名 D。 第 八 题（ 7 分） 某族不活泼金属 A 溶于足量的王水生成 B 的溶液（ A 的含量为47.60%）；将 SO2通入 B 的溶液中，得到 C 的溶液（ A 的含量为 57.56%）。已知 B、 C 的组成元素完全相同，且阴离子所带电荷也相同。 1通过计算推理，确定 A 的元素符号； 2写出所涉及反应的化学方程式。 3画出 B、 C 阴离子的空间构型。 第 九 题（ 3 分） 已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验
12、方法。称取某动物骨灰样品 0.1030 g，用硫酸和高氯酸在高温下使之分解，过滤、洗涤、弃去残渣，以硫酸硝酸为介质，加入过量钼酸铵溶液生成钼磷酸铵沉淀 (NH4)3H4PMo12O42 H2O，沉淀经灼烧后得到固体质量为 0.5040 g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。 第 十 题（ 9 分） 3， 4二氨基苯乙酸是一种重要的药物中间体；请以甲苯为主要原料，用最佳方 法合成（限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步骤） 第 十一 题（ 13 分） 聚 2， 4噻唑（ A）的结构简式如图所示： 其合成方法如下：称取化学计量比的 0.96 g B 和 1.95 g C 溶于 30 mL
13、 DMSO 溶剂中，在氮气的保护下室温 磁力搅拌反应 8 h 后，将得到的褐色混合物倒入丙酮中沉淀，过滤，将得到的褐色沉淀反复用甲醇、丙酮浸泡，洗涤，过滤，然后在 60 下真空烘干，得到褐色产物 A 0.93 g。已知 A 是一种在酸性或碱性条件下都易水解的物质。 将合成得 到的 A 称取 0.5 g 溶于 40mL DMSO 中，加入 3.24 g（过量） NdCl3 6H2O，氮气保护下 80 磁力搅拌反应 24h，反应结束后倒入 400mL 水中沉淀，过滤得到黑色产物，反复用大量的水、甲醇浸泡洗涤产物，直到用 AgNO3检验滤液中无 Cl 为止，过滤，然后在60 下真空烘干，得到黑色产物
14、（ D） 0.63 g。元素分析 D 中含 C 31.8%， Nd 15.3。 1写出有机物 B、 C 的结构简式，分别命名； 2写出 B C A 的反应方程式； 3分别写出 B 的酸性和碱性水解反应方程式； 4计算制取 A 的产率； 5计算配合物 D 中 A 和 NdCl3分子数比，用化学式表示； 6已知配合物 D 中 Nd 是四配位的，画出特征性的配合物的片段。 参考答案 第 一 题（ 4 分） 1第七周期 0 族稀有气体元素（ 1 分） 2 48Ca 249Cf 297118（ 1.5 分） 3 285（ 1.5 分） 第 二 题（ 10 分） 1 3Fe NaNO2 5NaOH 3Na
15、2FeO2 NH3 H2O 8Fe 3NaNO3 5NaOH 2H2O 4Na2Fe2O4 3NH3 Na2FeO2 Na2Fe2O4 2H2O Fe3O4 4NaOH（各 1.5 分） 2由于 NaNO2 是 氧化剂，增大 NaNO2 浓度可以使反应向生成 Fe3O4 方向移动；而升高温度可以增强 NaNO2、 NaNO3 的氧化性；应、是可逆反应，反应是不可逆反应，当NaOH 含量较少时，使反应生成的 Na2FeO2 及反应生成的 Na2Fe2O4 的质量都少，致使反应生成的 Fe3O4 的质量也少，氧化膜的厚度就薄。当 NaOH 含量太多时，尽管反应、生成的 Na2FeO2 及 Na2Fe2O4 的质量增加，但太多的 NaOH 又会使反应的化学平衡向逆反应方向移动，结果生成的 Fe3O4 的质量变小，氧化膜的厚度变薄。（各 1 分） 3 Fe3O4 4COCl2 2FeCl3 FeCl2 4CO2（ 1.5 分） 第 三 题（ 7 分） 1（ 1） （ 2.5 分） （ 2） （ 1 分） 2（ 1） 1-(4-羟基苯基 )-21-甲基 -3-(4-羟基苯基 )-丙氨基 -乙醇盐酸盐（ 1.5 分） （ 2） 3 4（各 1 分） 第 四 题（ 23
