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08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)2008 高中化学竞赛初赛模拟试卷（38）第一题（4 分）美国和俄罗斯科学家组成的一个研究小组 10 月 16 日宣布，他们成功制造出了门捷列夫元素周期表中的 118 号元素。他们通过设在俄罗斯杜布纳的 U400 回旋加速器实验设备，两次将许多钙48 离子加速，用来轰击人造元素锎（Cf）249，从而制造出 3 颗新原子：每颗新原子的原子核包含 118 个质子和 179 个中子。118 号元素原子存在时间仅为 0.9 毫秒。研究人员观察到了 118 号元素原子的“衰变链”过程，证实了新元素的存在。其衰变过程中依次释放出一种相同的粒子后得到 116、114、112 号元素，112 号元素最终裂变为两颗大小差不多的其他原子。1指出 118 号元素在周期表中的位置；2写出合成 118 号元素的核反应方程式；3指出衰变过程中 112 号元素样子的质量数。第二题（10 分）为了防止铁制品生绣，可对其表面进行“发蓝”处理：把铁制品浸入热的 NaNO2、NaNO3、NaOH 混合溶液中，使它的表面氧化成一层致密的 Fe3O4氧化膜。其原理是：在 NaOH 溶液中，铁粉与 NaNO2溶液发生可逆反应，生成 A 溶液和气体 C。在 NaOH 溶液中，铁粉与 NaNO3溶液中发生反应，生成 B 溶液和气体 C。生成 A 和 B 的溶液能继续发生可逆反应，生成 Fe3O4。经研究发现：A 和 B 的焰色反应均为黄色，其导电性实验均为 K2SO4型。气体 C 具有强烈的刺激性气味。1写出并配平化学反应方程式。2实践中发现适当提高温度或增大 NaNO2溶液的浓度有利于氧化膜增厚，但若 NaOH 的含量太少或太多，氧化膜的厚度都太薄。请用化学平衡原理解释发生这种现象的原因。3发蓝层遇光气（COCl2），若不与时清洗，则发蓝层的完整性将被破坏。写出有关的化学反应方程式。第三题（7 分）近期来上海连续发生“瘦肉精”食物中毒事故，波与全市 9 个区、300 多人。“瘦肉精”的学名盐酸克仑特罗，用作饲料后，猪吃了它能减肥，人吃了它会中毒甚至死亡。自 20 世纪 80年代开始，欧美等世界各国均将其定为禁用药品。另外一种“瘦肉精”的替代品“盐酸莱克多巴胺”也被全面封杀。1盐酸克仑特罗的化学名为（叔丁氨基）甲基一对氨基3，5 一二氯苯甲醇盐酸盐，化学式为 C12H18Cl2N2OHCl。（1）画出它的结构简式。（2）在该结构简式上有*标出具有光学活性的原子。2盐酸莱克多巴胺结构式如右：（1）系统命名法命名该物质；（2）1mol 该物质最多可与 NaOH、Br2分别反应的物质的量。NHCH3OHOHOHClH 08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)第四题（23 分）2006 年 8 月末至今，甘肃省徽县水阳乡有近千人来西安进行血铅检测，373 名儿童有 90%的儿童血铅超标，最高者血铅含量超标数倍，被诊断为重度铅中毒，成人血铅超标也很普遍。国家环保总局派出专家调查认为，水阳乡新寺村旁的一家铅锭冶炼厂是“罪魁祸首”，公司周边 400 米范围内土地已全部被污染。东方时空、焦点访谈专门对此做了报道，血铅超标的病人正在接受有效治疗。1写出 Pb2的核外电子构型。2写出下列反应方程式。（1）将 SO2通入棕色 PbO2的悬浊液会产生白色沉淀。（2）使用合适的氧化剂将黑色的 PbS 变白。3铅主要以方铅矿存在于自然界。冶炼厂主要采用火法冶炼铅，首先将矿石与石灰石混合焙烧，分离得到三种含铅化合物的化合物，然后用少量碳作还原剂把铅还原出来。写出上述过程中可能发生的全部化学方程式。4铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极板是惰性材料，写出电池总反应离子方程式。5铅在工业中应用广泛。（1）为了增强彩釉的亮度，陶瓷业在釉中常加少量的铅，铅在酸性溶液中容易溶解，而进入人体，写出铅“吃醋”的离子反应方程式。（2）汽车工业为提高发动机的使用寿命，常在汽油中加入一中含铅抗震剂，写出其化学式。6从事铅作业的工人应定期体检，多补充维生素、蛋白质等物质，因为铅盐对人的毒害很大。请用具体化学原理说明，多补充蛋白质的作用。7将 a mol PbO2加热分解，收集产生的 O2；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的 Cl2。加热反应后所得固体中，Pb2占 Pb 元素的物质的量分数为 x；两步反应中收集的 O2和 Cl2的物质的量之和为 y mol。（1）通过计算确定 y 与 a、x 的函数关系式。（2）若两步反应中 O2和 Cl2的物质的量之比为 53，则剩余固体中含有的物质是什么；并确定其物质的量。8含铅试样（氧化物）中 Pb 的含量分析有多种方法，高锰酸钾法是其中之一。称取该样品 0.7340g，加入 2000mL 0.2500mol/L 草酸溶液，然后用氨水中和溶液得到沉淀。过滤后将沉淀溶解于酸中，用标准 KMnO4溶液滴定，用去 0.0400mol/L KMnO4溶液 30.25mL。（1）计算样品中铅的百分含量。（2）再给出 2 种分析铅含量的化学方法。第五题（8 分）金属铜的理想堆积模型为面心立方紧密堆积（CCP），设它的边长为 acm。在晶体中与晶胞体对角线垂直的面在晶体学中称为（1,1,1）面。1请画出金属铜的晶胞（表示 Cu 原子），并涂黑有代表性的1 个（1,1,1）面上的 Cu 原子。2 计算（1,1,1）面上 Cu 占整个面积的百分率以与 Cu 占整个体积的百分率（给出计算过程）。3在 1 个盛有 CuSO4溶液的电解槽内电镀铜，其中阴极经过特殊处理，只有 1 个（1，1，1）面暴露在电解质溶液中，其余各面均被保护。假设此面面积为 bcm2，电镀时电流恒为 I。Cu2在此面上做恒速率均匀沉积，tmin 后，有一层 Cu 原子恰好在阴极上沉积完毕，求这是已08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)沉积的第几层 Cu 原子？（阿伏加德罗常数为 NA，法拉第常数为 F）第六题（8 分）2吡啶酮（结构简式如右）是一种可以与自身互补的分子，在晶体或溶液中，它以氢键连接的二聚体形式存在。若用乙炔基（CC）将两个 2吡啶酮连接有两种方式：（a）3、6 位连接和（b）6，6 位连接。Wuest 研究了（a）和（b）的聚集行为，在质子溶剂中（a）和（b）都以单体形式存在；在非质子溶剂中（a）以二聚体形式（c）存在，即使浓度很高时，（b）仍以单体形式存在。在本体状态下，（a）形成分散的二聚体（c），（b）形成了平面的线性超分子聚合物（d），（d）有两种典型的空间构型。1指出 2吡啶分子中所成键的情况；2写出 2吡啶酮二聚体的结构简式；3写出 a、b 的结构简式；4画出二聚体（c）的结构简式；5画出表示聚合物（d）的两种结构片段。第七题（8 分）有机物 A 分子中有两种不同类型的氢原子，其个数比是 11；A 不能发生碘仿反应和银镜反应，但能与镁试剂（碘化甲基镁）反应，再水解后生成化合物 B。加热 B 可失水得到主要产物 C。C 发生臭氧化反应得到 D，D 能发生碘仿反应生成 E，E 易失水生成环状化合物。1请写出 A、B、C、D、E 的结构简式。2系统命名法命名 D。第八题（7 分）某族不活泼金属 A 溶于足量的王水生成 B 的溶液（A 的含量为 47.60%）；将 SO2通入 B的溶液中，得到 C 的溶液（A 的含量为 57.56%）。已知 B、C 的组成元素完全相同，且阴离子所带电荷也相同。1通过计算推理，确定 A 的元素符号；2写出所涉与反应的化学方程式。3画出 B、C 阴离子的空间构型。第九题（3 分）已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品 0.1030g，用硫酸和高氯酸在高温下使之分解，过滤、洗涤、弃去残渣，以硫酸硝酸为介质，加入过量钼酸铵溶液生成钼磷酸铵沉淀(NH4)3H4PMo12O42H2O，沉淀经灼烧后得到固体质量为 0.5040g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)第十题（9 分）3，4二氨基苯乙酸是一种重要的药物中间体；请以甲苯为主要原料，用最佳方法合成（限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步骤）第十一题（13 分）聚2，4噻唑（A）的结构简式如右图所示：其合成方法如下：称取化学计量比的 0.96g B 和 1.95g C 溶于 30mL DMSO 溶剂中，在氮气的保护下室温磁力搅拌反应 8h 后，将得到的褐色混合物倒入丙酮中沉淀，过滤，将得到的褐色沉淀反复用甲醇、丙酮浸泡，洗涤，过滤，然后在60下真空烘干，得到褐色产物 A 0.93g。已知 A 是一种在酸性或碱性条件下都易水解的物质。将合成得到的 A 称取 0.5g 溶于 40mL DMSO 中，加入 3.24g（过量）NdCl36H2O，氮气保护下 80磁力搅拌反应 24h，反应结束后倒入 400mL 水中沉淀，过滤得到黑色产物，反复用大量的水、甲醇浸泡洗涤产物，直到用 AgNO3检验滤液中无 Cl为止，过滤，然后在 60下真空烘干，得到黑色产物（D）0.63g。元素分析 D 中含 C 31.8%，Nd 15.3。1写出有机物 B、C 的结构简式，分别命名；2写出 BCA 的反应方程式；3分别写出 B 的酸性和碱性水解反应方程式；4计算制取 A 的产率；5计算配合物 D 中 A 和 NdCl3分子数比，用化学式表示；6已知配合物 D 中 Nd 是四配位的，画出特征性的配合物的片段。08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)参考答案 第一题（4 分）1第七周期 0 族稀有气体元素（1 分）248Ca249Cf297118（1.5 分）3285（1.5 分）第二题（10 分）13FeNaNO25NaOH3Na2FeO2NH3H2O 8Fe3NaNO35NaOH2H2O4Na2Fe2O43NH3 Na2FeO2Na2Fe2O42H2OFe3O44NaOH（各 1.5 分）2由于 NaNO2是氧化剂，增大 NaNO2浓度可以使反应向生成 Fe3O4方向移动；而升高温度可以增强 NaNO2、NaNO3的氧化性；应、是可逆反应，反应是不可逆反应，当 NaOH含量较少时，使反应生成的 Na2FeO2及反应生成的 Na2Fe2O4的质量都少，致使反应生成的 Fe3O4的质量也少，氧化膜的厚度就薄。当 NaOH 含量太多时，尽管反应、生成的 Na2FeO2及 Na2Fe2O4的质量增加，但太多的 NaOH 又会使反应的化学平衡向逆反应方向移动，结果生成的 Fe3O4的质量变小，氧化膜的厚度变薄。（各 1 分）3Fe3O44COCl22FeCl3FeCl24CO2（1.5 分）第三题（7 分）1（1）（2.5 分）（2）（1 分）2（1）1-(4-羟基苯基)-21-甲基-3-(4-羟基苯基)-丙氨基-乙醇盐酸盐（1.5 分）（2）3 4（各 1 分）第四题（23 分）1Xe4f145d106s2（1 分）2（1）PbO2SO2PbSO4（1 分）（2）PbS4H2O2PbSO44H2O（1 分）3SiO2CaCO3CaSiO3CO2 PbS2O2PbSO4 2PbS3O22PbO2SO2 PbOCPbCO PbS2PbOPbSO2 PbSPbSO42Pb2SO2（各 1 分）4PbPbO24H2SO422PbSO42H2O（1.5 分）5（1）Pb2CH3COOHPb(CH3COO)2H2（1 分）（2）(CH3CH2)4Pb（1 分）6Pb2容易和蛋白质中的含孤对电子的基团如NH2、COOH、SH 等形成配位键（即08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)N、O、S 提供电子对给铅），一般形成双五元环的铅的螯合物，将铅从人体内排出。（1.5 分）7（1）根据题意：分解所得混合物中 n(Pb2)ax mol、n(Pb4)a(1x)mol 根据电子守恒：n(O2)ax/2mol、n(Cl2)a(1x)mol yn(O2)n(Cl2)ax/2mola(1x)mola(1x/2)mol（2.5 分）（2）Pb3O4、PbO 34（各 1 分）8（1）5C2O422MnO416H10CO22Mn28H2O n(PbC2O4)0.040030.252.53.025mmol Pb%85.39%（2.5 分）（2）PbCrO4碘量法；EDTA 直接滴定（各 1 分）第五题（8 分）1（2 分）2设 Cu 原子半径为 r，r2a/4，一个（1，1，1）面上有 1/231/632 个 Cu 原子。SCu2r2a2/4，S总3a2/2，SCu/S总3/690.69。（1.5 分）一个晶胞上有 1/261/884 个 Cu 原子。SCu16/3r32a3/6，S总a3，SCu/S总2/674.05。（1 分）2阴极面上一层 Cu 的物质的量为：2/32ab2AN1ANab2334；沉积的 Cu 原子的物质的量是：FIt260，层数：ANabFIt23/34/30FbItNaA23152（3.5 分）第六题（8 分）187（1 分）2（1.5 分）3a：b：（各 1 分）4（1.5 分）08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)5 （各 1 分）第七题（8 分）1A：（2 分）B：（1.5 分）C：（1.5 分）D：CH3COCH2CH2CH2CHO（1 分）E：HOOCCH2CH2CH2COOH（1.5 分）25氧代己醛（0.5 分）第八题（7 分）1MA/0.4760MA/0.575635.45n（1 分）MA97.51n（0.5 分）n2 时 MA195.03n（0.5 分）存在合理族 Pt（1 分）23Pt4HNO318HCl3H2PtCl64NO8H2O（1.5 分）H2PtCl6SO22H2OH2PtCl4H2SO42HCl（1.5 分）2C：（八面体）D：（平面四边形）（各 0.5 分）第九题（3 分）灼烧后固体为 P2Mo24O77，M3596.5g/mol（1 分）P 的质量分数：(0.5040g230.97)/(3596.50.1030g)0.08427（或 8.427）（2 分）第十题（9 分）CH3423SOHHNOO2NCH3NBSO2NCH2Br NaCN O2NCH2CNHOH/2O2NCH2COOH422/OSNaNaOH H2NCH2COOHOCHCH223)(CH3COHNCH2COOH423SOHHNO CH3COHCH2COOHHClH2CH2COOH422/OSNaNaOH H2CH2COOH 第十一题（13 分）1B：H2N NH2（1.5 分）二硫代草酰胺（0.5 分）C：BrCH2 CH2Br（1.5 分）1，4二溴丁二酮（0.5 分）08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)2n H2N NH2n BrCH2 CH2Br 2nHBr2nH2O（1.5 分）3H2N NH22H4H2OHOOCCOOH2H2S2NH4（1 分）H2N NH26OHOOCCOO2S22NH32H2O（1 分）470%（1 分）5C6H2N2S2(NdCl3)0.24（2.5 分）6（2 分）08 年全国高中化学竞赛初赛试卷 免费(38)