2010年高中化学奥林匹克竞赛全真模拟试题(共14页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上高中化学奥林匹克竞赛全真模拟试题（六）题号12345678910总分满分914161012611868100得分评卷人l 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。l 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。l 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。l 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 翻印无效第1题（9分）简答下列问题：1-1AsH3的分解是一级反应。将AsH3和AsD3的

2、混合物分解可得到HD，但AsH3和D2的混合物的分解就得不到HD。这说明了1-2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，AsCl2F3存在 和 离子。相应的中心原子的杂化形态为 和 。1-3研究发现：有一种砷的氧化物的化学式为AsO2。你的解释是1-4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 。第2题（14分）2-1 吡啶2甲酰胺，简写为piaH

3、，可有两种方式起双齿配体的作用：（型式A） （型式B）（1）如果按B种型式配位，画出Ni(H2O)2(piaH)22离子的可能存在几何异构体，并说明其旋光性。（2）以N、N方式配位（型式A）时，其可能的异构体型式如何？2-2 含有4个水分子的醋酸镍Ni(C2H3O2)24H2O是单聚体，它可以失去2个水分子形成另外一种单聚物，而且还可以失去另外2个水分子形成第三种单聚物，请写出这三种醋酸镍的的结构分别是：2-3 AgClO4在苯中的溶解性明显高于在烷烃中的溶解性，试解释该事实：2-4 液体氟化氢是酸性溶剂，具有相当强的的Lewis酸性和较高的相对介电常数。HF是离子型物质的优良溶剂，但其高活性

4、和毒性给操作带来困难。（1）LiF溶于HF产生两种离子 ；从物质结构作用力考虑能够发生这个反应的原因是 。（2）醋酸在水中是个酸，在HF里却是碱，写出反应方程式。（3）高氯酸在HF中呈现两性，分别写出反应方程式。第3题（16分）化学发展史上，有许多偶然事件引起科学发现的事例，碘的发现也得益于Courtoris对意外现象的注意。碘是人类发现的第二个生物必需微量元素，它以碘化物形式存在于海水、海藻及人体甲状腺中。人类缺碘会引起甲状腺肿大，我国已全面实施加碘盐方案。3-1 单质碘的制备方法之一是在酸性条件下通Cl2于NaI溶液中，指出运用该法时应注意的问题？分析其原因，写出有关反应方程式。3-2 在

5、100硫酸中，I2可被HIO3氧化成I3，写出配平的离子方程式。3-3 为什么在日照强、温度高的海区，表层水碘浓度往往要低一些？3-4 人体缺碘会影响正常的生命活动。儿童缺碘会造成身体畸形，智力低下。成年人缺碘会因新陈代谢能力降低而导致全身无力，提早出现衰老现象。为提高人体素质，食物补碘已引起人们的重视。据报道，人从食物中摄取碘后便在甲状腺中积存下来，通过一系列化学反应形成甲状腺素。甲状腺素的结构：（1）写出甲状腺素的化学式 ；（2）在甲状腺内，甲状腺素的主要合成过程如下：A（氨基酸）B甲状腺素C（氨基酸）请写出A、B、C的结构简式。3-5 科研表明，人的一生只要能摄入一小茶匙的碘就能正常发育

6、，健康生活。目前预防缺碘的有效办法是食用含碘食盐。目前国内食盐加碘加的主要是碘酸钾。（1）写出工业上以KI为原料制备碘酸钾的化学方程式；（2）如何用简易操作检验食盐是否加碘。写出离子反应方程式。3-6 已知反应H2I22HI，分两步完成I22I H22I2HI式中k，k1，k2，k3是分别为各反应相应的速率常数，若用Ea，E1，E2，E3分别表示各反应相应的活化能，请找出Ea和E1，E2，E3间的关系。已知公式如下：对于反应aAbBeEf F，反应速率为：vkAaBb速率常数与活化能之间满足阿仑尼乌斯公式：kAeEa/RT对于反应I22I满足：v正v逆第4题（10分）配位化学是化学的一个重要分

7、支。在十九世纪，维尔纳的老师认为：六配位化合物是一种链式结构，如：MABCDEF或MBACDE ；而维尔纳认为：六配位化合物是一种八面体。4-1请你设想一下：维尔纳是如何否定老师的论断得出他的正确结论的？在配合物中，乙酰丙酮（CH3COCH2COCH3）是常见的一种配体。请继续回答下列问题：4-2乙酰丙酮（）可作双齿配体。请从有机化学的角度加以解释。4-3某同学用乙酰丙酮与CoCl2、H2O2在一定条件下反应得到一晶体A。为测定晶体组成，该同学设计以下实验：准确称取A晶体0.4343g，煮沸溶解后，用氢离子交换树脂（即HR型）充分交换至看不出有Co2的红色，过滤；用0.1013mol/L的Na

8、OH标准溶液滴定，用去24.07mL。（原子量请用：Co：58.93、H：1.01、C：12.01、O16.00、CI：35.45）求：4-1 A中Co的质量分数。4-2 预测A的化学式，画出A的结构并写出Co的杂化形态。4-3 写出制备A的化学反应方程式。4-4 在铁粉的催化下，A能与液溴发生取代反应。试写出其化学反应方程式。阐述其原因。第5题（12分）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，a=387pm，c=2739pm，密度r=10.55g/cm3。其中MN间的距离为270pm，而M n的半

9、径为99pm，N3半径为171pm。B为面心立方晶系，与NaCl结构相同，a=516pm。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。5-1 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。5-2 计算B的密度。5-3 说明A、B的导电性情况。5-4 M的质子数较氮原子多83，其质量数可以是212236之间的整数。根据原子核的壳层理论，当质子数（Z）和中子数（N）为2，8，20，28，50，82，114，126，184等偶数时，核特别稳定，半衰期比较长。质子和中子均为偶数的核素比较稳定。试问M的哪些核素较稳定？试举出两例。5-5 1936年N.Bohr提出了复合核理论

10、。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 6 题（6分）物质A是合成许多氟喹诺酮抗菌药物的重要中间体。由这两中间体出发可以合成氟哌酸、N-2-甲氟哌酸、环丙氟哌酸、恩氟沙星、双氟沙星、替马沙星等一系列同系物，它们都是广谱高效的抗菌药物。下面是合成这个中间体的路线：（I）CH3COCl（II）（III）（IV）（V）物质A（C11H9O3Cl2F）6-1 写出中间产物的结构简式。6-2 通过红外光谱和核磁共振分析A发现不仅存在酮羰基，还存在烯醇式。烯醇式能稳定存在的原因。第7题（11分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生

11、电流是当今最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2离子。回答如下问题：7-1 以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是： 7-2 这个电池的正极发生的反应是： 负极发生的反应是： 固体电解质里的O2的移动方向是： 向外电路释放电子的电极是： 7-3 人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是： 7-4 你认为在ZrO2晶体里掺杂Y2O3用Y3代替晶体里部分的Zr4对提高固体电解质的导电能力会起什么作用？其可能的原因是什么？答： 7-5 汽

12、油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生 堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命。第8题（8分）有一固体化合物A(C14H12NOCl)，与6mol/L盐酸回流可得到两个物质B(C7H5O2Cl)和C(C7H10NCl)。B与NaHCO3溶液反应放出CO2。C与NaOH反应后，再和HNO2作用得黄色油状物，与苯磺酰氯反应生成不溶于碱的沉淀。当C与过量CH3Cl加热反应时，得一带有芳环的季铵盐。推出A、B、C的可能结构式。第9题（6分）在一次呼吸测醉分析中，取50 cm3人的呼吸样品鼓泡通过重铬酸盐溶液。由于乙醇的还原作用产生了3.3010

13、-6 mol的Cr3+，反应为：2Cr2O+ 3C2H5OH + 16H+ 4 Cr3+ + 3CH3COOH + 11H2O重铬酸盐的消耗可用分光光度法测定，法律上规定血液中的乙醇含量超过0050(质量百分数)便算酒醉，请确定此人是否是法定的酒醉。已知在36.9时，含有0.45乙醇的血液上面的乙醇的分压为1.00104Pa。设乙醇在血液中的溶解服从亨利定律。第10题（8分）请设计HCl-H2SO4混合液中两组分测定的分析方案。（包括滴定剂、指示剂、必要条件以及浓度计算式，不必写出仪器名称）参考答案：1-1 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）1-2 A

14、sCl4（1分） AsF6（1分） sp3 sp3d 2（1分）1-3 可视为As2O3和As2O5加合起来的氧化物AsIIIAsVO4（1分）1-4 （1分） （1分） 12（1分）2-1 （1）有5种几何异构体（2分），其中水分子在相邻位置的的有3种，这三种都有旋光异构（1分）（图略）（2）分子中的两个N原子的周围环境不同，所以A型式和B型式异构体完全一样。（1分）2-2 （1）（1分） （2）（1分）（3）（1分）2-3 苯的电子可以和Ag的空轨道形成配合物Ag-C6H6（2分）2-4 （1）LiFHFLiFHF（1分），HF与F之间形成氢键的能力比较强（1分）（2）CH3COOH2HF

15、CH3COOH2FHF（1分）（3）HClO42HFH2ClO4FHF（1分）HClO4HFClO4H2F（1分）3-1 该法应注意控制Cl2用量，防止Cl2过量，否则过量Cl2会氧化I2，发生如下反应：I25Cl26H2O2IO310Cl12H（2分）3-2 HIO37I28H2SO45I33 H2SO4H2O5HSO4（1分）3-3 海水中，I在阳光紫外线的照射下，按下式反应，生成I2并蒸发到空气中（1分）4IO22H2O2I24OH（1分）3-4 （1）C15H11NO4I4（1分）（2）A：；B：；C：（3分）3-5 （1）KI3H2OKIO33H2（1分）（2）酸化的碘化钾和淀粉溶液

16、检验（1分） 5IIO36H3I23H2O（1分）3-6 利用阿仑尼乌斯公式H2I22HI vHIkH2I2 kAeEa/RTI22I k1A1eE1/RT k2A2eE2/RTH22I2HI k3A3eE3/RT 又：vHIk3H2I2（1分）由已知 k1/k2I2/I2I2H2/I2H2代入 vHI(k1/k2)k3H2I2（1分）对比和可知 k(k1/k2)k3(A1eE1/RT/A2eE2/RT)A3eE3/RT(A1A3/A2)e(E1E2E3) /RT（1分）对比和，可得EaE1E2E3（1分）4-1 链式结构无旋光异构体，而八面体具有旋光异构关系。若发现某配合物用旋光仪测得有旋光

17、性，且配位数为6，则该配合物一定是八面体结构。（2分）4-2 乙酰丙酮之所以可作为双齿配体，是因为该物质始终存在烯醇式和酮式的互变异构：（1分）4-3 （1）n (Co)n (H)0.mol；MA，Co%（2分）（2）由MA推出应为Co(C5H7O2)3；注意不能写为Co(C5H8O2)3。Co：sp3d 2。（2分）（3）CH3COCH2COCH3+CoCl2+2H2O2Co(CH3COCHCOCH3)3+H2O+2HCl+1/2O2（1分）（4）+3Br2+ 3HBr。螯环的中央氢原子在两端羰基的作用下，呈现出部分酸性，可以在明显亲电条件下被Br 取代。（2分）5-1 M = = 752.

18、04g/mol（1分）。设A的化学式为M x N y。讨论得到当y = 4时，x = 3，M = 232.0g/mol。（1分）M为钍Th。所以A为Th3N4（1分）；B为ThN（1分）。6d 2 7s2（1分）5-2 = = 11.90g/cm3（2分）5-3 A是绝缘体，因为A中ThN间的距离等于阴阳离子半径之和，无空隙。B为电的良导体。（2分）5-4 质量数是226、228、230等较稳定。（1分）5-5 232Th76Ge 305N3n（1分）N在周期表中为：第八周期、IIIB族，属于类锕系元素。（1分）6-1 （各1分）6-2 （2分）（苯环上取代基位置错误总共扣1分）7-1 2C4

19、H1013O28 CO210H2O （1分）（必须配平；所有系数除2等方程式均应按正确论）7-2 O24e 2 O2 （2分）C4H1013O2 26e 4 CO25 H2O（2分）向负极移动；（1分；答向阳极移动或向通入汽油蒸气的电极移动也得满分）负极。（1分；答阳极或通入汽油蒸气的电极也得满分）7-3 燃料电池具有较高的能量利用率。（2分）（答内燃机能量利用率较低也满分；用热力学第二定律解释等，得分相同。）7-4 为维持电荷平衡, 晶体中的O2 将减少（或导致O2 缺陷）从而使O2 得以在电场作用下向负极（阳极）移动 。（1分）（表述不限，要点是：掺杂晶体中的O2 比纯ZrO2晶体的少。）

20、7-5 碳（或炭粒等）（1分）8 A （共3分，每式1分）B（共3分，每式1分）C （2分）9 根据反应方程式50 cm3呼气样品中含有乙醇物质的量为 （1分）血液上方乙醇的分压为 （2分）根据亨利定律： 或则 （1分）当时血液中乙醇的浓度为 所以属于醉酒。 （2分）10 第一步用甲基红作指示剂（1分），用NaOH标液（1分）滴定至黄色（1分）；第二步用K2CrO4作指示剂（1分），用AgNO3标液（1分）滴定至砖红色（1分）；c(HCl) = c(AgNO3) V(AgNO3) / V(试液) （1分）c(H2SO4) = c(NaOH) V(NaOH)c(AgNO3)V(AgNO3) / V(试液)2 （1分）专心-专注-专业