2013年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟题

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1、第27届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 模拟试卷 第 1 页 共 8 页 第27届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 模拟试卷 （2013年9月X日9:0012:00） 请仔细阅读注意事项： 1. 考试时间3小时。迟到超过半小时者不能进入考场。开考后1小时内不得离场。 2. 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定位置，用铅笔解答无效（包括作图）。草稿纸另发。不得将任何纸张及有存储、编程或通信功能的电子设备带入考场。 3. 姓名、班级必须写在首页左侧的框中，写在其他地方者按废卷论处。 4. 凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。 5. 有涂改液、胶带纸等痕迹的试卷一律记零分。 6

2、. 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 Avogadro常数L=6.022null1023mol-1第1题 核燃料及其化学 2012年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）以92号元素铀为背景考察了对-pH图的理解。铀的两种同位素U-235和U-233都是重要的核燃料。 1-1 U-233的制法是以中子轰击质量数为232的Th核，得到的核发生2次衰变得到U-233。写出涉及的核反应方程式。 1-2 U-235核在中子轰击下生成质量数为141的钡核和质量数为92的氪核。这个反应可以自发持续进行，写出核反应方程式。 1-3 U-238不能做核燃料。美国使用它的合金制成穿甲弹，结果其中的U在穿甲时被氧化

3、成He 4.003 H 1.008 Li 6.941 Be 9.012 元素周期表 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.

4、96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98.91 Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La-Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.9 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207

5、.2 Bi 209.0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg 第27届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 模拟试卷 第 2 页 共 8 页 Mn(III)OOOOOOCH3CH3CH3CH3CH3CH3UO2的气溶胶，污染了受侵略的国家。已知UO2/U(OH)3=-2.6V，U(OH)3/U=-2.10V，计算UO2/U的值。 第2题 铜的配位化学 铜具有丰富多彩的配位化学性质。它的配合物是讨论配位场理论（LFT）的典型例子。一位DS称取2.0g胆矾，加10mL水溶解，再加2.3g水杨酸（邻羟基苯甲酸），

6、之后加入过量Na2CO3，得到蓝绿色溶液。小心蒸发溶剂，析出绿色固体。 2-1 绿色固体的组成有些复杂，可能含有2种平面四边形场配离子。其中A更加可能存在，画出它的结构。 2-2 Mn和乙酰丙酮生成风扇形配合物Mn(acac)3。它的一种对映体结构如图所示。Cu(II)和水杨酸可能形成类似配离子吗？为什么？ 2-3 A在水溶液中形成八面体场配离子B。画出它的结构。 2.0g水杨酸和5mL乙酸酐在5滴浓H2SO4催化下，于85摄氏度生成有机物C，它是重要的药物。 2-4 画出C的结构。C能和Cu(II)形成类似A的配合物吗？为什么？ 2-5 铜也能形成四方锥形场配合物，例如二（丁二酮肟）铜的二聚

7、体D。画出D的结构。（HINT：丁二酮肟是双齿配体，可用连接两个配位原子的弧线表示。） A B C D 文字答题区： 第27届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 模拟试卷 第 3 页 共 8 页 第3题 分析化学：硫酸铵纯度的测定 某国家队队员在准备决赛的过程中借用DS实验室进行实验练习，需要250毫升1.0mol/L硫酸铵溶液。但是，他悲剧地发现DS实验室中的硫酸铵（1994年产）中混入了杂质。在确定杂质不溶于水，也不和硫酸铵反应后，他决定先测定硫酸铵的纯度，然后配制溶液并将其过滤。 他将不纯的硫酸铵混匀，然后用电子天平准确称取1.8025g样品，溶于少量水，定量转移至250mL容量瓶中，定容

8、。用邻苯二甲酸氢钾标定标准NaOH溶液的浓度是0.1020mol/L，之后他用25mL移液管移取3份样品溶液于3个锥形瓶中，加入甲基橙指示剂，用NaOH溶液滴定至黄色，都消耗0.02mL。之后向每个锥形瓶中加入10mL甲醛（已经中和至中性），发生下列反应： 6HCHO+4NH4+=(CH2)6N4H+3H3O+3H2O 已知(CH2)6N4H+和H3O+一样，都可以被NaOH准确滴定。之后以酚酞为指示剂滴定至终点，分别消耗22.50mL、2 2.51mL、2 2.48mL。 3-1 计算：（1）配制250毫升1.0mol/L硫酸铵溶液时，要称取多少克不纯的硫酸铵。（2）实验的相对平均偏差。 3

9、-2 (CH2)6N4H+的共轭碱是(CH2)6N4，它具有Td点群对称性，和甲烷、B4Cl4类似，具有4个三重轴。画出它们的立体结构。 3-3 为什么不能直接用NaOH溶液滴定NH4+？ 3-4 过滤操作需要用到哪些仪器？操作中要注意什么（答3点即可）？ 3-5 有人从4楼男厕所收集了10m3空气(STP)，欲测定其中的氨含量。写出测定思路（不要求详细步骤）。 第4题 氮的新型化合物 氮具有许多价态，形成了许多有趣的化合物。1999年，化学家K.O.Christe制得了爆炸性化合物N5AsF6。合成路线如下：N2、F2、AsF5发生反应（1）得到盐A，A和叠氮化钠（NaN3）反应生成N5As

10、F6。 4-1 画出盐A中阳离子和N5+离子的Lewis结构。 4-2 写出涉及的所有反应的方程式，指出反应（1）的推动力是什么。 2002年，D.Fischer等制得了爆炸性的氮化钠。2007年确定它具有立方晶胞，氮占据晶胞的顶角，钠占据晶胞的棱心。 4-3 写出氮化钠的化学式。已知其阳离子、阴离子的离子半径分别是113pm、134pm，计算氮化钠的密度。 第27届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 模拟试卷 第 4 页 共 8 页 第5题 硫的氧化物 高考中的化学平衡题常常以SO2和SO3的平衡为背景。实际上这些题都是错的，因为高考党不知道SO3可以三聚成S3O9。（注：还有其他聚合物，但如

11、果体系足够干燥，这些更复杂的聚合物不会生成。） 5-1 S3O9中有一个椅式六元环。画出其结构，并指出其所有对称元素。 5-2 设温度T下下列两个反应的平衡常数（c=1mol/L）： SO2+(1/2)O2=SO3K1=10.0 3SO3=S3O9K2=600 向一等温等容体系（T，1L）加入0.100mol二氧化硫和0.0500mol氧气，求平衡时硫转化成+6价的百分比。 5-3 SO是一种不稳定的化合物，气相中只能存在1秒。用价键理论描述SO的成键状况。 5-4 S2O也是一种不稳定的化合物，但是寿命比SO稍长。用共振论描述它的结构。 第6题 硝酸肼的爆炸产热 某能材人士采用炸药硝酸肼N2

12、H6(NO3)2，实施了一次爆破。 6-1 硝酸肼中的阳离子是N2H62+，写出它的一种电中性等电子物种。 6-2 已知下列数据：HNO3溶于水的焓变是H1，N2H4溶于水的焓变是H2，水溶液中N2H4与H3O+的两级中和热分别是H3、H4，N2H6(NO3)2溶于水的焓变是H5，N2H4的质子亲和能是H6，N2H6(NO3)2的晶格能是H7，1mol HNO3分解生成H2O、NO2、O2的焓变是H8，NO2的生成热H9，N2H4在O2中的燃烧热H10（单位都是kJ/mol）。求硝酸肼爆炸反应N2H6(NO3)2=2N2+3H2O+1.5O2的反应热的表达式。 6-3 为了增强N2H6(NO3

13、)2的威力，有人用它和N2H4溶液的混悬液做炸药。为什么它的威力第27届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 模拟试卷 第 5 页 共 8 页 更大？ 第7题 五羰基铁 羰基配合物是金属null有机化学的重要研究对象，其中Fe(CO)5是研究得较为清楚的。 7-1 Fe(CO)5中，Fe本身有8个价电子，每个CO向Fe提供2个电子，Fe的外围共有18个电子。我们称像这样，价电子数和配体提供电子数之和为18的配合物满足有效原子序数（EAN）规则。Fe(CO)5可以热分解，生成一种新的羰基配合物Fe2(CO)9，也满足EAN规则，其中有3个桥联CO（类似酮羰基）。画出Fe2(CO)9的结构。 7-2

14、Fe(CO)5在Na的液氨溶液中生成一种- 2价，满足EAN规则的离子，写出反应方程式。 7-3 该离子中Fe为- 2价，为什么能够稳定存在？ 7-4 Zn(II)和乙二胺形成配离子Zn(en)32+，Zn的价电子数和配体提供电子数之和为22。为什么它不满足EAN规则，而大部分羰基配合物满足？ 7-5 有人提出用Fe(CO)5代替Pb(C2H5)4做汽油抗爆剂，说出它的优点和缺点各1条。 第8题 苍蝇的毒气 Cantharidin是一个极强的毒气，可以干馏Cantharis vesicatoria(“西班牙苍蝇”)得到。下面是化学家Gilbert Stork（哥伦比亚大学）对它进行立体选择性合

15、成的报道，写出试剂a-m。 OaOCO2MeCO2MeOCO2MeCO2MebcOCO2MeCO2MedOCH2OHCH2OHeOCH2OMsCH2OMsfOCH2SEtCH2SEtg第27届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 模拟试卷 第 6 页 共 8 页 （Ms=甲磺酰基，Me=甲基，Et=乙基，Ac=乙酰基，Ph=苯基） 第9题 卡宾和氮宾：缺电子化合物 卡宾类化合物是碳的缺电子化合物，碳原子周围只有6个电子。例如:CH2(卡宾)，:CCl2(二氯卡宾)。 9-1 卡宾类化合物是Lewis酸还是碱？它可以做亲电试剂还是亲核试剂？ 9-2 常常通过氯仿和碱反应制得二氯卡宾。这个反应的机理如下，写出A的Lewis结构。 ClClClHOH-H2OA-Cl-:CCl29-3 加入季铵盐（R4NCl）可以加速反应。写出它的作用。 9-4 Riemer-Tiemann反应是在芳环上引入醛基的方法。下面是它的反应机理： O-:CCl2(1)B(2)CHCl2O-CH2OOH-其中（2）是分子内Bronsted酸碱反应。写出B、C的结构简式