1、第 1 页（共 13 页）高中化学竞赛初赛模拟试卷（18）（时间：3 小时 满分：100 分）题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112满 分 10 6 7 6 8 6 9 12 8 8 8 12H1.008 相 对 原 子 质 量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni5
2、8.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr2
3、23Ra226AcLa Rf Db Sg Bh Hs Mt DsLa 系 La138.9 Ce140.1 Pr140.9 Nd144.2 Pm144.9 Sm150.4 Eu152.0 Gd157.3 Tb158.9 Dy162.5 Ho164.9 Er167.3 Tm168.9 Tb173.0 Lu175.0Ac系Ac227.0Th232.0Pa231.0U238.0Np237.0Pu239.2 Am Cm Bk Cf Es Fn Md No Lr第一 题（10 分）简答下列问题：1AsH 3 的分解是一级反应。将 AsH3 和 AsD3 的混合物分解可得到 HD，但 AsH3 和 D2的混
4、合物的分解就得不到 HD。这说明了2将 Cl2 通入到用冰冷却的 AsF3 中，可生成混合卤化物 AsCl2F3，在过量的 AsF3 中能导电，说明了 AsF3 中，AsCl 2F3 存在【 】和【 】离子。相应的中心原子的杂化形态为【 】和【 】 。3研究发现：有一种砷的氧化物的化学式为 AsO2。你的解释是4光学实验表明：氧溶于水后有氧的水合物 O2H2O 和 O22H2O 生成，其中后者较姓名： 第 2 页（共 13 页）不稳定，则它们的结构简式分别为【 】和【 】 。已知氧气在水中的溶解度为氮气的 2 倍，考虑到空气中氮气和氧气的含量，得到空气溶于水后的氧气和氮气的体积比约为【 】 。
5、第一 题（6 分）“柯达尔”是一种高聚物，其结构式为： OCH2 CH 2OOC CO工业上以石油产品对二甲苯为原料合成“柯达尔”的方案如下： CH3 CH3 ACl2 B C DE FNaOH O2H2 NaOH / H2O O2 / Cu 催 化 剂 催 化 剂 柯 达 尔 H2O回答以下问题：1写出 B、D、E 结构简式；2写出 BC 、EF 的化学方程式；3写出 DF 柯达尔的反应方程式和反应类型。第一 题（7 分）在真空下，在 230时分解，CsB 3H8 可产生下列化学反应：CsB3H8 Cs2B9H9 Cs2B10H10 Cs2B12H12 CsBH4 H21配平上述反应（只要求
6、配平） 。单线桥标明电子的转移方向和数目。2不用硼氢化物的钠盐进行实验的原因是3B 9H92 离子可通过 B10H102 离子的热分解得到。已知 B9H92 为三角棱柱的三个面上带三个“帽子” ，而 B10H102 的结构为上下两个四边形在上下各带一个“帽子” 。两种离子围成的封闭多面体均只有三角形面。则 B9H92 离子较 B10H102 离子【 】 （填“稳定”或“不稳定” ） 。4B 12H122 是一个完整的封闭二十面体，可用 NaBH4 与 B2H6 反应制备其钠盐。已知第 3 页（共 13 页）产物中化合物只有一种。试写出制备 Na2B12H12 的化学反应方程式。第一 题（6 分
7、）现在，我们来研究 AgNO3 溶液和(NH 4)2S 溶液之间的反应。将 AgNO3 溶液和(NH 4)2S 溶液混合，会发生反应。若在 31时，将 5mL 2mol/L AgNO3 溶液和 5mL 接近饱和的(NH 4)2S 溶液分别放在2 个青霉素瓶中，用一段 60cm 长充满饱和 KNO3 溶液的一次性医用输液管作盐桥，如图所示：AgNO3(aq) (NH4)2S(aq)V 铜 导 线 碳 棒 盐 桥 液 体 石 蜡 经观察，电解一段时间后，二个青霉素瓶中都有新物质生成。1插入 AgNO3(aq)的碳棒上有 【 】 ，是因为有 【 】生成；插入(NH 4)2S 溶液的碳棒附近的液体显【
8、 】色，是因为有【 】生成；上述电解的离子反应方程式为【 】 。2在盛 AgNO3 溶液和(NH 4)2S 溶液液面上分别用 1cm 厚的石蜡油封闭液面的原因是第一 题（8 分）假想的元素周期表：注意：该周期表不分主族、副族、零族等族，自左向右 18 个纵行依次标记为 118 族。设想科学家已经通过无线电波与某遥远行星上的生命取得了联系，该行星是由许多与地球上完全相同的元素组成的，但该行星上的居民，给这些元素取了不同的符号和名称。通过电波，知道了该行星上 30 种元素的化学和物理性质，这些元素属于周期表中的第1、2、13、14、15、16、17、18 族。现在请根据这些元素的性质将其（用括号内
9、的字母表示）分别填入空白周期表中的合适位置上。有分别为 bombal（Bo） 、wobble（Wo ） 、jeptum（J）以及 logon（L）4 种惰性气体元素，其中 wobble（Wo ）的相对原子质量最大，bombal（Bo ）的相对原子质量最小，而logon（L ）的相对原子质量小于 jeptum（J） 。最活泼的一组金属是 xtalt（X） 、byyou（By） 、Chow（ Ch）和 quackzil（Q ） ，这些金属中，Chow（Ch）的相对原子质量最小，且 quackzil（Q）和 Wobble（Wo ）在同一周期。第 4 页（共 13 页）apstrom（A） ，vulc
10、ania （V）和 kratt（Kt）是非金属元素，这些元素的原子一般能获得或共享一个电子。vulcania （V ）和 quackzil（Q）和 wobble（Wo）处于同一周期。ernst（E） 、hinghho（Hi） 、tetriblum（T）以及 sississ（Ss）都是准金属元素，其中sississ（Ss ）是这几种元素中相对原子质量最大的一种。而 ernst（E）的相对原子质量最小。hinghho（Hi）和 tetriblum（T）在第 14 族，terriblum（T）原子的质子数大于 hinghho（H） 。yazzer（Yz）临近锯齿形曲线，它属于金属元素而非准金属元素。
11、所有元素中，pfsst（Pf）元素的相对原子质量最小，最重的元素是 eldorado（El） ，最活泼的非金属是 apstrom（A ） 。kratt（Kt）与 byyou（By）反应能形成食盐。元素 doggone（D ）的原子只有 4 个质子。floxxit（Fx）是生命化学中重要的元素，它能形成具有长长该原子链的化合物。Rhaatrap（R ）和 doadeer（D ）是第 4 周期的金属元素，而 doadeer（Do）的化学反应活性要大于 Rhaatrap（R） 。magnificom（M） 、goldy（G ）以及 sississ（Ss）都是第 15 族的元素，其中，goldy（G）
12、原子中电子数小于 magnificom（M ） 。urrp（Up） ， oz（Oz ）以及 nuutye（Nu ）在化学反应中能获得 2 个电子，nuutye（N）能形成双原子分子且与地球大气中的某种气体的性质完全相同，而 oz（Oz ）的原子序数小于 urrp（Up） 。元素 anatom（An）的原子具有 49 个电子。Zapper （Z）和 pie（Pi）在发生化学反应时能失之 2 个电子，其中 Zapper（Z）常用于制造闪光灯。请在下面的假想元素周期表中将上述元素填入： 123451314151617181 2 假 想 的 元 素 周 期 表 第一 题（6 分）在液态 SO2 溶液中
13、，将硫磺（S 8） 、碘和 AsF5 混合加热，得到一种化合物 A。经分析发现：A 的阴离子为正八面体结构，阳离子与 P2I4 是等电子体。1确定 A 的结构简式，写出生成 A 的化学反应方程式。2根据路易斯电子理论，画出 A 中环状阳离子的结构式。3预测 A 中 SS 键与经典 SS 键的键能大小。第 5 页（共 13 页）姓名： 第一 题（9 分）据中国制药报道，化合物 F 是用于制备抗“非典”药品（盐酸祛炎痛）的中间产物，其合成路线为： CH3 hv DCl2B C COHNH2( E )浓 硫 酸 +浓 硝 酸 水 浴 /加 热 ( A ) F 1请写出有机物字母代码的结构简式。2第、
14、步反应的顺序能否填倒，说明理由。3写出 DEF 的化学方程式。系统命名 F。4第步反应的反应类型是【 】 。5E 在一定条件下可聚合成热固性很好的功能高分子，写出合成此高聚物的化学方程式。第一 题（12 分）第 6 页（共 13 页）M 的金属粉末在真空中加热 5001000与氮气反应生成红褐色粉末状的 A，将 A 加热到 1400时分解成黄绿色粉末状的 B。已知 A 为简单六方晶系，a387pm，c2739pm，密度 10.55g/cm 3，z3。其中 MN 间的距离为 270pm，而Mn 的半径为 99pm，N 3 半径为 171pm。B 为面心立方晶系，与 NaCl 结构相同，a516p
15、m。根据摩尔效应的测量，B 中平均每个 M 离子常有 1.47 个电子。1试通过计算确定金属 M 以及 A、B 的化学式。写出 M 的价电子构型。2计算 B 的密度。3说明 A、B 的导电性情况。41936 年 N.Bohr 提出了复合核理论。将 232M 与 76Ge 通过核融合后，生成一种核素N，同时释放出 3 个中子。试写出核反应方程式，确定 N 在周期表中的位置。第一 题（8 分）设计一个实验，用最简单的实验装置模拟实现由亚硫酸钠为起始原料获得发烟硫酸和稀硫酸溶液。可供选择的实验用品有 10 H2SO4、70 H2SO4、98.3 H2SO4、8 mol/L HCl、5 NaOH 溶液
16、、5 Ba(OH)2 溶液、5 BaCl2 溶液、饱和 NaSO3 溶液、钒触媒（V 2O5K2O） 、食盐、蒸馏水、冰、硅胶、玻璃丝，以及中学化学实验常用仪器（绘图时可用简图） 。1画出实验装置简图，并注明各容器中所盛物质的化学式或名称。2钒触媒所以能加快二氧化硫氧化的速度，除了具有吸附作用外，有人认为反应过程中还产生了一连串的中间体（如图） 。试写出 a、b、c 三步的反应。3如何用最简便的方法判断得到的半成品之一是 SO3？如何判断得到的产品是硫酸溶液还是亚硫酸溶液，还是这两者的混合物？2 SO2 O2+ 2 SO3V2O4 VOSO4a b c第 7 页（共 13 页）第一 题（8 分
17、）近年来，化学家将 F2 通入 KCl 和 CuCl 的混合物中，制得了一种浅绿色的晶体 A 和一种黄绿色气体 B。经分析，A 有磁性，其磁矩为 2.8B.M，且很容易被氧化。将 A 在高温高压下继续和 F2 反应，可得 C，C 的阴离子和 A 的阴离子共价键数不变（阴离子结构对称） 。已知 A、C 中铜元素的质量分数分别为 21.55%和 24.85%。1试写出 AC 的化学式，分别指出 A、C 中铜的化合价和价电子构型。2写出上述化学反应方程式。3简述 A、C 阴离子形成的原因。第一一 题（8 分）第 8 页（共 13 页）“摇头丸”中含有氯胺酮盐酸盐成分。氯胺酮在一定条件下发生下列一系列
18、转化：Cl NHCH3OH2 / Ni AHCl Cl NHCH3ClHCl C (C13H21N)NaOH水 溶 液 B1写出氯胺酮的分子式【 】 ；系统命名为【 】 。氯胺酮盐酸盐【 】 （填“溶”或“不溶” ，下同）于水， 【 】于乙醚。2上述转化过程中发生取代反应的是【 】 ；反应的条件是【 】 。3C 的结构简式可能为【C 1： 、C 2： 】 。其中最有可能的是_。第一一 题（12 分）白色固态有机酸 A 含碳、氢和氧元素。为了得到摩尔质量的估值，将 10.0g 该有机酸溶于水，加入碎冰，激烈摇荡，结果温度降至2.5迅速除去冰，测得溶液的质量为86.1g，pH 值为 1.4。由手册
19、中查到，水的摩尔冰点下降常数为 1.86kgKmol1 。然后，对该酸的准确摩尔质量作了精确测定。0.120g 该酸用 0.100mol/L 的氢氧化钠溶液滴定，以酚酞为指标剂，当指示剂变色时，用去氢氧化钠溶液 23.4mL。1得出该酸（A）的摩尔质量和结构。液体 B 溶于水可以达到 10，该溶液的 pH 值约为 4。B 不易氧化，但能发生碘仿反应，产物经酸化，氧化成 A。0.10gB 消耗 1.5g 碘单质。当 B 和钠反应，放出氢气，生成一种金属有机化合物 X，X 阴离子后者的摩尔质量约为 100g/mol。2写出碘仿反应的化学方程式及上述 B 与钠的反应，其中的有机物应采用结构式。第 9
20、 页（共 13 页）化合物 C 的水溶液的导电性和纯水相差无几。 C 碱性水解生成氨。 0.120g C 用热的氢氧化钠稀溶液处理，将生成的气体导入 50.0cm3 浓度为 0.100mol/dm3 的盐酸中；剩余的酸用0.100mol/dm3 氢氧化钠溶液滴定，消耗 10.0cm3。C 酸性水解生成二氧化碳。由冰点下降得知 C 的摩尔质量估值在 4070g/mol 之间。3写出 C 的结构。写出它的碱性水解及酸性水解的化学方程式。令 C 在强碱催化剂存在下与酸 A 的乙酯反应，生成乙醇和化合物 D。D 的组成为37.5%（质量分数，下同）C、3.1% H 和 21.9% N，其余是氧。该化合
21、物是一种酸。4写出 D 的结构。其酸性氢原子在何处？请在结构式中用*标出。第 10 页（共 13 页）参考答案第一 题（10 分）1交换只发生在与 As 成键的氢上；说明 As 不能与 H2 直接化合生成 AsH3（2 分）2AsCl 4 （1 分） AsF6 （1 分） sp3 sp3d2（1 分）3可视为 As2O3 和 As2O5 加合起来的氧化物 AsIIIAsVO4（ 2 分）4 （1 分） （1 分） 12（1 分）OH HO O OH HOOHOH第一 题（6 分）解析：本题关键从题意中提供“柯达尔”高聚物的有机结构信息不难推出它的两种单体是对苯二甲酸和对苯二甲醇，结合图示，显然
22、 D 是对苯二甲酸，F 是对苯二甲醇；然后再反推其他物质，既可得到答案：1B：HOCH 2 CH 2OH；D：HOOC COOH；E：ClCH 2 CH 2Cl（各 1 分）2HOCH 2 CH 2OHO 2OHC CHO2H 2OClCH2 CH 2Cl2NaOHHOCH 2 CH 2OH2NaCl（各 1 分）3缩聚反应（1 分）：nHOOC COOHnHOCH 2 CH 2OH OCH2 CH 2OOC CO 2nH 2O第一 题（7 分）120CsB 3H8 2Cs2B9H92Cs 2B10H10Cs 2B12H1210CsBH 435H 2（2 分） ；（1 分）CsB3H82070e2 （根据阴阳离子大小匹配原则）铯盐较钠盐稳定（1 分）3不稳定（1 分）42NaBH 45B 2H6 Na2B12H1213H 2（2 分）第一 题（6 分）1银白色固体；银；黄；硫；2Ag S 2 2Ag S（各 1 分）2避免空气中氧气的干扰（1 分）第一 题（8 分）
