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1、中学综合学科网 第 1 页 共 8 页 2018-1-29 6:362002 年全国化学竞赛初赛模拟试卷（五）（时间：3 小时 满分：100 分）题 号 1 2 3 4 5 6 7 8满 分 5 8 14 9 10 21 22 11H1.008 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.
2、93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3 La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210R
3、n222Fr223Ra226 Ac-La一、 （5 分）Fe 3 和 I 在水溶液中的反应如下： 2I 2Fe 3 2Fe2 I 21该反应的平衡常数 K 的表达式为： K 。当上述反应达到平衡后，加入 CCl4 萃取 I2，且温度不变，上述平衡向 移动。2上述反应正向反应速度和 I 、Fe 3 的浓度关系为：v （k 为常数）nFemIC3CI （mol/L） Cfe3 （mol/L） v（mol/Ls）（1） 0.20 0.80 0.032（2） 0.60 0.40 0.144（3） 0.80 0.20 0.128通过所给的数据计算得知：在 v 中，m 、n 。nFeIk3I 浓度对反应速
4、度的影响 Fe3 浓度对反应速度的影响（小于、大于、等于） 。二、 （8 分）在苯的夹心配合物中，以二苯铬(C 6H6)2Cr 为最稳定。1将苯、氯化铝、铝、三氯化铬混合，一起反应后，可得(C 6H6)2Cr ；2上述产物经 S2O42 在碱性溶液中还原，可得(C 6H6)2Cr（S 2O42 被氧化为SO32 ） ；3二苯铬在空气中可自燃；4二苯铬的水溶液中通入氧气，可氧化得到(C 6H6)2Cr （还原产物为 H2O2） 。写出以上各小题的化学方程或离子方程式。中学综合学科网 第 2 页 共 8 页 2018-1-29 6:36三、 （14 分）2000 年出现了一个特殊的网站：www.I
5、nnoC，是一家制药公司首次在全球悬赏化合物的合成路线。截止到 2002 年 4 月 1 日，悬赏金额最高的信息摘要如下：INNOCENTIVE3097POSTED: JUN 26,2001DEADLINE: JUL 01,2002$100,000 USDAn efficient synthesis（合成） route is required for the following chemical structure. This molecule（分子）may have been previously reported in the chemical literature（文献）but the
6、existing known synthesis route may be lengthy, expensive and low yielding（产率） . Devise and execute the “best synthetic pathway”.阅读上述摘要，回答下列问题1张贴时间是_，最后期限是_，悬赏金额是_；2悬赏的原因、要求是_ ；3与右图立体模型相比，摘要的结构式中 Et 表示_ _； 锲形键表示的含义是_ _； 该分子的化学式为_ ；其中手性碳原子有_个；有机物分类中，母体先后顺序是：酯酸醛（或酮）醇等， 则该分子所属类别是_。4、解决有机分子结构问题的最强有力手段是核磁
7、共振。下图是计算机软件模拟出的该分子氢原子的核磁共振波谱图，单位是 ppm；氢原子在分子中的化学环境（原子之间相互作用）不同，在核磁谱图中就处于不同的位置，化学环境相同的氢原子越多，积分面积（或高度）越大（或高） 。参考结构式和立体模型，分析谱图：分子中共有_种化学环境不同的氢原子；谱线最高者表示有_个环境相同氢原子，谱线最低者表示有_个环境相同氢原子。一般来说，氢原子与非金属性强的原子相连，该氢原子谱线对应的 ppm 值较大，中学综合学科网 第 3 页 共 8 页 2018-1-29 6:36但当与半径较小，有未成键电子对的原子直接相连时，可能反而较小。该分子中羟基对应的 ppm 值可能为_
8、 （ A 4.15 B 3.75 C 2.25 D 2.00 ）四、 （9 分）下列所举化合物（16）中含有的元素不多于三种（分别为X、Y、Z ） ，其中一种元素 X 存在于这几种化合物中。根据下表确定 X、Y、Z 的元素符号和化合物 16 的化学式。化 合 物特 征1 2 3 4 5 6W（ x） ，% 16.53 20.74 27.81 43.51 87.45 20.89W（ y） ，% 83.47 77.94 70.19 54.91 0 79.11，g/cm 3（相应温度 t， ）1.448（20）1.145（113）1.42（122）3103（0）0.68（168）t 沸， 57 30
9、.4 8.3 12 111.8 145t 溶， 70.4 118 122 130 185 3偶极矩，D 0 1.311 1.173 0.850 0 0五、 （10 分）现有无色透明的晶体 A（金属 Sn 的化合物） ，某学生做了以下一组实验：1将晶体溶于水，立即生成白色沉淀，若先用盐酸酸化后再稀释，得 A 的澄清透明溶液。2将 A 溶液滴入氯化汞溶液，析出白色沉淀 B，令 A 过量时，沉淀由灰色转化为黑色的 C。3将氢硫酸滴入 A 溶液，产生棕黑色沉淀 D，D 能溶于过硫化铵溶液得 E。4取少量晶体 A，用稀硝酸酸化后再稀释，所得之澄清液与硝酸银反应产生白色沉淀 F。5F 溶于硫代硫酸钠溶液，
10、得无色透明溶液 G，稀释 G 产生白色沉淀 H，放置后，沉淀颜色由白变棕，最后变为黑色的 I。请指出 A 为何物？并写出以上实验各步反应的方程式。中学综合学科网 第 4 页 共 8 页 2018-1-29 6:36六、 （21 分）室温离子液体是一类可广泛用于有机合成、无机及高分子合成的优质溶剂，其典型组成是含氮有机阳离子和无机阴离子。美国匹茨堡大学首次报道了室温离子用于酶催化反应。在离子液体中用一种叫做Thermolysin 的蛋白水解酶催化两种氨基酸的衍生物合成了人造甜味素阿斯巴糖的前体（如图 1 所示） 。离子液体还可用于电化学的潜在溶剂，如用作电池的电解质。Robert Engel 研
11、究小组新合成出一类水溶性非水离子液体 LIPs（如图 2） 。LIPs 可以在相对温和的条件下制备，相对无反应活性，高电导，安全易得，为绿色化学提供了一种值得尝试的介质。回答下列问题：1化合物在酸性条件下完全水解的最终产物是： 2命名化合物_3写出化合物可能的结构简式：4在合成的过程中，Thermolysin 的作用是_，lonic liquid 的化学式是 ，作用是 。5图 1 中离子液体的阳离子的两个 N 原子杂化类型是否一样 _（分别指出） ，阴离子的空间构型与 Na3AlF6 中阴离子构型是否相同， ；理由是_ _ _。分别再确定它们中心原子的杂化类型 和阴离子的空间构型 。6LIPs
12、 是否为电解质？_，理由是_ 。7举出两种与 LIPs 存在某些相似性而水溶性却相反的磷酸盐： 。七、 （22 分）美国 Riverside 加洲大学教授 C.A.Reed 发现，用超酸H(CB11H6X6，XCl,Br)将 C60 质子化为 HC60 ，后者在溶液和固态都是很稳定的。研究者获得该超酸的方法是：在低温下液态 HCl 作用于固态(C 2H5)3Si(CB11H6X6)，随后在真空状态下蒸馏除去挥发性的副产物(C 2H5)3SiCl。该超酸与 C60 在溶液中反应得到纯中学综合学科网 第 5 页 共 8 页 2018-1-29 6:36净的固体样品HC 60 CB11H6X6 。解
13、答如下问题：1常见化学反应中，_与超酸 H(CB11H6X6，X Cl,Br)将 C60 质子化的反应很相似。2C 60，C 70，金刚石和石墨四者的关系是_；有机溶剂中（如乙醇）溶解性较好的是_和_。3副产物(C 2H5)3SiCl 名称是 ，该物质易水解，产物是 和_，请分析 SiCl4 在空气中产生的现象和反应方程式：4比较下列三种物质的酸性强弱：H(CB 11H6X6，X Cl,Br)，HC 60 CB11H6X6 ，盐酸5CH 3CHCH 2 的水化，通常需要质子性催化剂，其原理与 HC60 相似。常见的几种酸中：硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等，适于作丙烯水化催化剂的是_。6上述阴离子CB
14、 11H6X6 (XCl,Br) 的结构可以跟下左图的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，CB 11H6X6 离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转 360/5 的度数，不能察觉是否旋转过。（1）写出满足条件的全部阴离子的化学式： （2）请在下右图右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出任一一个阴离子的结构，这样的阴离子共有 个（其中与碳原子相连的是氢原子而不是 X 原子） 。八、 （11 分）化学分析报告某一含锰、碳、氧的化合物 A 中有 Mn 28.28%，C 30.78%。1试确定 A 的实验式。20.127g A 溶于 5.36g 环己烷（T f6.50，K f20.2kg/mol） ，溶液在 5.28下结冰。计算 A 的摩尔质量，并确定 A 的化学式。30.420g A 和 27.0mL 氯气（ 25，9.8910 4Pa）恰好反应。试通过计算写出 A与氯气反应的化学方程式。中学综合学科网 第 6 页 共 8 页 2018
