《中国化学会第21届(2007年)全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题和答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国化学会第21届(2007年)全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题和答案（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、波波化学竞赛工作室 第 1 页（共 12 页） http:/中国化学会第 21 届（2007 年）全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题（时间：3 小时 满分：100 分）题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分满 分 12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100H1.008 相 对 原 子 质 量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96
2、Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg
3、200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg第一 题（12 分）通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成 Si(OH)4。1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。早在上世纪 50 年代就发现了 CH5 的存在，人们曾提出该离子结构的种种假设，然而，直至 1999 年才在低温下获得该离子的振动转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有 CH 键的键长相等。2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。3该离子是
4、（ ）A 质子酸 B 路易斯酸 C 自由基 D 亲核试剂2003 年 5 月报道，在石油中发现一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石” ，若能合成，有可能用作合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下：4该分子的分子式为 ；5该分子有无对称中心？ ；6该分子有几种不同级的碳原子？ ；7该分子有无手性碳原子？ ；8该分子有无手性？ 。第一 题（6 分）羟胺和用同位素标记氮原子（N*）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下：NH2OHHN*O 2AH 2O NH2OHHN*O 2BH 2OA、B 脱水都能形成 N2O，由 A 得到 N*NO 和 NN*O，而由 B 只得到 N
5、N*O。请分别写出 A 和 B 的路易斯结构式。波波化学竞赛工作室 第 2 页（共 12 页） http:/第一 题（10 分）X射线衍射实验表明，某无水 MgCl2 晶体属三方晶系，呈层型结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp)，镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a 363.63pm，c1766.63pm；晶体密度2.35gcm 3 。1以“”表示空层，A、B、C 表示 Cl 离子层，a、b、c表示 Mg2 离子层，给出该三方层型结构的堆积方式。2计算一个六方晶胞中“MgCl 2”的单元数。3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满 Mg2 离
6、子，将是哪种晶体结构类型? 第 题（10 分）1AcBCbABaCA（5 分）大写字母要体现出 Cl 层作立方最密堆积的次序，镁离子与空层的交替排列必须正确，镁离子层与氯离子层之间的相对位置关系（大写字母与小写字母的相对关系）不要求。必须表示出层型结构的完整周期，即至少写出包含 6 个大写字母、3 个小写字母、3 个空层的排列。若只写对含 4 个大写字母的排列，如“AcBCbA” ，得 2.5 分。2m/VZM MgCl2/VNA ZMMgCl2/ac2sin120NAZac 2sin120NA/MMgCl22.3510 3(363.631012 )2(1766.631012 )0.8666.
7、0221023(95.2110 3 )3.01每个晶胞含有 3 个“MgCl 2”单元。 （3 分）Z 的表达式对，计算过程修约合理，结果正确（Z3.003.02，指出单元数为整数 3） ，得 3 分。Z 的表达式对，但结果错，只得 1 分。NaCl 型或岩盐型（2 分）第一 题（7 分）化合物 A 是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将 A 与惰性填料混合均匀制成样品，加热至 400，记录含 A 量不同的样品的质量损失（%） ，结果列于下表：样品中 A 的质量分数/ 20 50 70 90样品的质量损失/ 7.4 18.5 25.8 33.3利用上述信息，通过作图，推
8、断化合物 A 的化学式，并给出主要计算过程。第一 题（分）甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取 0.255g波波化学竞赛工作室 第 3 页（共 12 页） http:/样品，与 25mL 4molL1 氢氧化钠水溶液在 100mL 圆底烧瓶中混合，加热回流 1 小时；冷至室温，加入 50mL 20%硝酸后，用 25.00mL 0.1000molL1 硝酸银水溶液处理，再用0.1000molL1 NH4SCN 水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了 6.75mL。1写出分析过程的反应方程式。2计算样品中氯化苄的质量分数（%） 。3通常，上述测定结果高
9、于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。4上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。第一 题（12 分）在给定实验条件下，一元弱酸 HA 在苯(B)和水(W)中的分配系数 KDHA B/HAW1.00 。已知水相和苯相中 HA 的分析浓度分别为 3.05103 和 3.96103 molL1 。在水中，HA 按 HA H A 解离，Ka1.0010 4 ；在苯中， HA 发生二聚：2HA （HA）2。1计算水相中各物种的浓度及 pH。2计算化合物 HA 在苯相中的二聚平衡常数。3已知 HA 中有苯环，l.00g HA 含 3.851021 个分子，给出 HA 的化学名称。4解释 HA 在苯
10、中发生二聚的原因，画出二聚体的结构。第一 题（8 分）KClO3 热分解是实验室制取氧气的一种方法。KClO 3 在不同条件下热分解结果如下：实验 反应体系 第一放热峰温度/ 第二放热峰温度/A KClO3 400 480B KClO3Fe 2O3 360 390C KClO3MnO 2 350 已知：K(s) 1/2Cl2(g)KCl(s) H (1)437kJmol 1K(s) 1/2Cl2(g)3/2O 2(g)KClO 3(s) H (2)398kJmol 1K(s) 1/2Cl2(g)2O 2(g)KClO 4(s) H (3)433kJmol 11根据以上数据，写出上述三个体系对应
11、的分解过程的热化学方程式。2用 MnO2 催化 KClO3 分解制得的氧气有轻微的刺激性气味。推测这种气体是什么，并提出确认这种气体的实验方案。第一 题（4 分）用下列路线合成化合物 C：反应结束后，产物中仍含有未反应的 A 和 B。1请给出从混合物中分离出 C 的合理操作步骤；简述操作步骤的理论依据。2生成 C 的反应属于哪类基本有机反应类型？波波化学竞赛工作室 第 4 页（共 12 页） http:/第一 题（10 分）根据文献报道，醛基可和双氧水发生如下反应：为了合成一类新药，选择了下列合成路线：1请写出 A 的化学式；画出 B、C、D 和缩醛 G 的结构式。2由 E 生成 F 和由 F
12、 生成 G 的反应分别属于哪类基本有机反应类型。3请画出化合物 G 的所有光活异构体。第一 题（12 分）尿素受热生成的主要产物与 NaOH 反应，得到化合物 A（三钠盐) 。A 与氯气反应，得到化合物 B，分子式 C3N3O3Cl3。 B 是一种大规模生产的化工产品，全球年产达 40 万吨以上，我国年生产能力达 5 万吨以上。B 在水中能持续不断地产生次氯酸和化合物 C，因此广泛用于游泳池消毒等。1画出化合物 A 的阴离子的结构式。2画出化合物 B 的结构式并写出它与水反应的化学方程式。3化合物 C 有一个互变异构体，给出 C 及其互变异构体的结构式。4写出上述尿素受热发生反应的配平的化学方
13、程式。第一一 题（9 分）石竹烯（Caryophyllene，C 15H24)是一种含有双键的天然产物，其中一个双键的构型是反式的，丁香花气味主要是由它引起的。可从下面的反应推断石竹烯及其相关化合物的结构。反应 1：石竹烯 C15H28 Pd/2，反应 2：石竹烯 HCHO 23ClHO， COHZn3，波波化学竞赛工作室 第 5 页（共 12 页） http:/反应 3：石竹烯 C（ C15H26O） THFB，等 摩 尔 3 OHNa22，反应 4：C（C 15H26O） 23ClH， COHZn3，石竹烯的异构体异石竹烯在反应 1 和反应 2 中也分别得到产物 A 和 B，而在经过反应
14、3 后却得到了产物 C 的异构体，此异构体在经过反应 4 后仍得到了产物 D。1在不考虑反应生成手性中心的前提下，画出化合物 A、C 以及 C 的异构体的结构式；2画出石竹烯和异石竹烯的结构式；3指出石竹烯和异石竹烯的结构差别。郑重声明：本试卷的版权属中国化学会所有波波化学竞赛工作室 第 6 页（共 12 页） http:/答案及评分标准今年起只提供 pdf 可打印文件，需要 Word 文件进入 QQ 群，详细：http:/ 题（12 分）1Si4OH SiO44 2H 2（1 分） SiO44 4H 2OSi(OH) 44OH （1 分）若写成 Si2OH H 2OSiO 32 2H 2 S
15、iO32 3H 2OSi(OH) 42OH ，也得同样的分。但写成 Si4H 2OSi(OH) 42H 2 不得分。写不写（沉淀）和（气体）不影响得分。2不能。 （1 分）经典共价键理论认为原子之间通过共享电子对而成键。C 为第二周期元素，只有 4 个价层轨道，最多形成 4 个共价键。 （1 分）理由部分：答“C 原子无 2d 轨道，不能形成 sp3d 杂化轨道” ，得 1 分；只答“C 原子没有 2d 轨道” ，得 0.5 分；只答“C 原子有 4 个价电子” ，得 0.5 分；答 CH5 中有一个三中心二电子键，不得分（因按三中心二电子键模型，CH 5 离子的 CH 键不等长） 。3A 或质子酸（2 分）多选或错选均不得分。4C 26H30（2 分，分子式
