《全国化学竞赛(预赛)模拟试卷3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国化学竞赛(预赛)模拟试卷3（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 - 1 - 页 共 6 页全国化学竞赛（预赛）模拟试卷 3时间： 3 小时 满分：100 分一 （8 分）1水杨酸（邻羟基苯甲酸）有解热镇痛作用，但酚羟基对胃有刺激性，故用其酯一阿斯匹林（乙酰水杨酸）即代称为神奇的药物，请写出制阿斯匹林的反应式；2在工业上也用水杨酸和甲醇、浓 H2SO4 按体积比 2:5:1 混合共热，以制取冬青油扭伤时的外擦药；配制肥皂、牙膏、糖果的香精水杨酸甲酯。写出合成反应的化学方程式；3水杨酸较难溶于水，而易溶于冬青油的油层中，致使产物不纯。为此必须加入 水溶液洗涤，写出反应的化学方程式；4洗涤后的水溶液中，为了回收水杨酸，可加入 ，写出其反应的化学方程式。二 （
2、6 分）有 A、B、C 三种电解质溶液，进行如下实验： 1A、B 溶液中分别放入铜片都不发生反应，但 A、B 混合后再放入铜片，便有无色气体产生，得到蓝色溶液； 2A、C 溶液混合后加热，放出无色气体，易被 B 溶液吸收。若用浓 B 溶液吸收较多的上述无色气体，可得白色晶体； 3B、C 溶液混合生成难溶于水的白色沉淀； 4将 B 溶液放入蒸发皿中，再放人铜片，在通风橱内持续加热，不断搅拌，可见有刺激性气体生成，最后蒸发皿中可析出白色物质。 根据上述事实，写出 A、B、C、D 的化学式。三 （6 分）制革厂排放的污泥中约有 1/3 是有机物和大量的有毒元素铬（六价铬化合物水溶性很强；三价铬化合物
3、水溶性很低） 。一年多前，国外科学家研究一种技术，认为能较好地解决废物利用与环境污染问题。工艺主要如下：污泥与普通粘土以一定比例混合（污泥占 25 30）后做成砖坯，在窑中850950温度灼烧；灼烧的前期，向窑中鼓人补充了氧气的空气；灼烧的后期改用普通空气，且故意限制入窑空气的数量，使是缺氧状态烧制完成后，直至窑温降至 200以下，才允许空气自由流通。1前期鼓入富氧空气，起什么作用？2后期限制空气流入的量，是否必要？为什么？四 （12 分）第 - 2 - 页 共 6 页近来，碳的多晶体（特别是富勒烯，当然也包括石墨）的性质再次引起研究者的关注，因为它们在金属原子配合物中可以作为大配体，并使金属
4、原子配合物具有不同寻常的电物理性能。石墨与碱金属蒸气在高压下相互作用，形成了分子式为 MC8 的新化合物。这些化合物具有层状结构，层与层间原子的排列方式是：一层中的碳原子恰好位于另一层中的碳原子之上；而金属原子位于层之间、六棱柱中心处（配位数为 12） 。金属原子为钾时，层间距为560pm；金属原子为铷时，层间距为 540pm；金属原子为铯时，层间距为 590pm。下表给出一些碱金属的原子和离子半径。已知纯净石墨的层间距是 334pm，而在同一层中的碳原子间的距离很短，等于 141pm。碱金属 原子半径（pm） M 离子半径（pm）钾 235 133铷 248 148铯 268 1691在这化
5、合物中，碱金属的状态是 （阳离子还是中性原子）？通过计算说明。2假定钡原子半径为 221pm，钡离子的半径是 135pm。金属原子为钡时，这类化合物的层间距可能是 3由钡原子所占据的碳原子构建的六棱柱的数目是六棱柱总数的 4这些化合物的导电性属于 （金属、半导体或绝缘体） 。五 （22 分）1 H2O2 的水溶液是一种常用的杀菌剂，其质量百分比一般为 3和 30，在分析上常用 KMnO4 来标定 H2O2 的浓度。写出 KMnO4 滴定 H2O2 的离子方程式；某同学在滴定H2O2 时，先水浴加热到 60 70 ，然后滴定，滴了几毫升后，忽然发现没加 H2SO4，立即补加 H2SO4，然后继续
6、滴定。指出此同学操作中的错误，并解释之。2已知重金属离子 Fe2 、Mn 2 、Cu 和 Cr3 等可催化 H2O2 分解。试写出 H2O2 被 Fe2催化分解的机理。3工业上以电解 NH4HSO4 来制备 H2O2。已知某 NH4HSO4 溶液，以 4.00103A 的电流电解 2.00 小时后，生成 H2O2 3.00kg，同时阴极与阳极放出气体体积之比为 6:1。设电解后测溶液中 H2O2 含量时，S 2O82 时都已分解，且电解中 H2O2 不分解。求电解生成 H2O2 的电流效率；忽略电阻，指出电流主要损失在何处？写出有关反应式？4现在工业上常用 2乙基9，10蒽醌（结构式如右图所示
7、）来生产第 - 3 - 页 共 6 页H2O2。 试写出合成 H2O2 的反应式。 试以石油馏份中 C9 以下化合物合成 2乙基9 ， 10蒽醌。六 （11 分）斜方硫由绉环状 S8 分子组成如右图所示。可以通过简单杂化轨道知识来讨论它的空间结构。根据最简单的杂化轨道理论，sp 杂化组成化学键的键角为 180；sp 2 杂化理想键角为 120； sp3 杂化理想键角为 10928。特别指出的是在 sp2和 sp3 杂化中所生成的杂化轨道，如没有完全结合上其它原子，或者所结合的原子种类不同，则键角将在较小范围内偏离理想的值。S 8 分子中键角约为 108，SS 键长为 205pm，平均键能（B
8、E）为 266kJ/mol， Hf102.3kJ/mol （H f 定义为在标准状况下由稳定单质生成1mol 物质时的反应热） 。高温下气态分子 S8 可离解成气态分子 S2（H f128.37kJ/mol，S 2 分子中键长缩短为 189pm） 。请回答下列问题：1由结构知识解释 S8 为何为绉环状？ 2由结构知识解释 S8 及 S2 分子中为何有不同健长？ 3算出 S8(g)分子离解成 S(g)原子的反应热： H 1 4算出 S8(g)4S 2(g)的反应热：H 2 5算出 S2(g)分子中键能（BE）：H 3 七 （13 分）黄铜是一种铜锌合金，除含铜和锌外，还含有少量铅、铁等杂质。为了
9、测定黄铜中铜的百分含量，实验共分为五步完成：用 2:1 的浓硝酸在加热条件下溶解黄铜屑，使 Cu、Zn 、Pb、Fe 转化成 Cu2 、Zn 2 、Pb 2 、Fe 3 进人溶液；用 2:1 的氨水中和溶液中过量的硝酸（用弱酸调 pH 值确保各种金属阳离子不沉淀） ，并无损移入 250mL 锥形瓶中；称取黄铜屑 0.1g 放入小烧杯中；加入 NH4HF2 溶液，使 Fe3 变成不参与反应的FeF 63 离子，然后再加入过量 KI 溶液；用浓度为 0.06mol/L 的 Na2S2O3 溶液滴定至溶液呈浅黄色时，加入0.2的淀粉溶液作指示剂继续滴定至终点。滴定反应方程式为：2Na2S2O3I 2
10、=2NaINa 2S4O6。重复滴定 3 次，平均耗用 Na2S2O3 溶液为 15.80mL。1用编号填出实验步骤的正确操作顺序为 。2根据已知事实写出测定含铜量过程中加入 KI 溶液后发生反应的离子方程式：3根据已知数据写出计算含铜量的数学式 。4本实验用到的化学仪器（滴管、玻棒、酒精灯除外）有 。5如果不加 NH4HF2 会使测定结果 （填偏高、偏低、无影响） ，原因是 。第 - 4 - 页 共 6 页6溶液中 Pb2 、Zn 2 不影响实验结果的原因是 。八 （11 分）90 年代有人对 CuSO4H2O 的加热分解作了进一步深入研究，发现 CuSO4 分解为 CuO 之前有一黄色物质
11、 A 产生。A 遇水生成另一种不溶于水的蓝色固相物 B，同时有 2/3 SO32 溶于水。蓝色固相物 B 能溶于稀 H2SO4。若将 B 进行差热分析，发现有三个吸收峰，其起峰温度依次为：60， 412和 690，其失重百分比（失重量占分析样总重）依次为：3.83， 11.5和 17.0。 （相对原子质量： H 1.01 O 16.0 S 32.1 Cu 63.6）试回答：1写出黄色中间产物 A 的化学式 2写出蓝色固相物 B 的化学式 3写出黄色中间产物 A 与水反应的反应方程式。4依次写出蓝色固相物 B 在 60、412和 690时的分解反应式。 九 （11 分）目标产物 C（分子式 C1
12、1H12O2）可通过如下合成路线合成：该合成路线涉及 3 个著名有机反应，分别举例介绍如下：反应是 Diels 一 Alder 反应：共轭双烯与烯烃或快烃共热生成环己烯的衍生物，例如：反应是22环加成反应：在光照下两分子烯烃可双聚成环丁烷衍生物，举例如下；若分子内适当位置有两个 CC 键，也有可能发生分子内的22 环加成反应：反应是酮还原偶联反应：在二碘化钐等还原剂作用下两分子酮被还原并偶联生成相邻的二醇，例如：1画出 A、B 、C 的结构式，请尽可能清楚地表达出它们的立体结构；2上述合成反应体现了哪些绿色化学的特征？第 - 5 - 页 共 6 页全国化学竞赛（预赛）模拟试卷参考答案一 （8
13、分）1 CH 3COOH H 2O （2 分） 2 CH 3OH H 2O （2 分） ，浓 42SOH3 Na2CO3 （1 分） 2 Na 2CO3 2 H 2O（1 分）4 H2SO4（1 分） 2 H 2SO4 2 Na 2SO4（1 分） 二 （6 分） A NH4NO3（ 2 分） B H2SO4（2 分） C Ba(OH)2（2 分） 分析：由 1、4 知，B 的稀溶液不与 Cu 反应，但在加热蒸发时，能与 Cu 片反应，并放出有刺激性气味的气体，最后生成一种白色物质。说明 B 物质的稀溶液没有氧化性，而其浓溶液却有氧化性，我们较容易想到 H2SO4 具有此特性，所以 B 为 H
14、2SO4；由 1 知 A、B 的稀溶液不与 Cu 反应，但 A 和 B 的混合溶液能氧化 Cu，生成蓝色 Cu2 ，则 A 中可能含有 NO3 离子，当 NO3与 H2SO4 混合时，即表现出氧化性。由 2 知，A、C 混合加热后，能生成被 B 吸收的无色气体，则该无色气体很可能是 NH3，NH 3 易被 H2SO4 吸收，浓 H2SO4 吸收大量的 NH3 后，会生成NH4HSO4 结晶析出，符合题意。所以，A、C 中一种物质含有 NH4 ，一种物质含有 OH 。又A 中含有 NO3 ，故其另一阳离子只能是 NH4 。所以，A 为 NH4NO3，C 中含有 NO3 离子。由 3 知 B、C 混合生成难溶于水的白色沉淀，则 C 中含有 Ba2 ，所以，C 为 Ba(OH)2。三 （6 分
