中国化学会2021年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题1.docx

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1、中国化学会2021年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题（2021年9月16日 9：00 - 12：00共计3小时）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。 第1题形如MeX3Y2 (Me = centre atom; X, Y = ligands)的配合物中的配体存在很

2、多种空间位置。画出上述配合物的所有异构体的空间结构，包括可能出现的光学异构体。假设X为小配体，Y为大配体，指出最稳定的结构。作为提示，给出如下多面体，是从中选择你需要的配位多面体。第2题化合物A 、B 和C 的水溶液含有同样化学成分, 并且溶液都是强酸性的。如果它们被干燥，一开始先生成化合物A (含23.2% S), 之后是化合物B (26.7% S) 。继续加热，产生含28.9% S 的化合物C 。如果C在高温下加热，则获得白色晶体物质D。D 的水溶液是中性的, 它气体火焰为黄色，含22.6% S 。在所有物质中，硫显出同样的氧化态。1确定化合物A 、B 、C 和D 。 2解释为什么化合物A

3、 、B 和C 的溶液有同样化学成分。在这种溶液中存在什么离子。如果他们在一些化学反应中形成, 写出这些反应的化学方程式。3 显示组成物质C 和D的离子的几何形式。4 写出所有化学反应的化学方程式。第3题试按照上述英文图表回答如下问题：1 运用如上数据，计算氧化铁(II)和氧化钙的晶格能(kJ mol-1)。2 哪一个氧化物的拥有更强的晶格？3 计算如下反应的反应焓。4 在工业中这个反应可行么，为什么？氧化铁(II)在氧中加热生成氧化铁(III)。但用氧化钙则得不到氧化钙(III)。5 解释为什么氧化铁(II)和氧化钙的性质不同。第4题由裂解获得的一个物质是对称化合物A 。A 是气体，含85.7

4、% C 和14.3 % H (m/m) 。A 的几何异构现象可被忽略。如果在A中加入HBr ，化合物B 将会形成。 B与KCN反应生成C; B与KOH反应生成D。 C 水解产生E。 D 经H2O2氧化得到H。 D 与浓硫酸在各种的条件下反应产生四个不同产物: F 、G 、I 和一个已经提及到的物质。H 是一种油漆的溶剂，使润滑剂脱蜡。H 与苯肼反应得K 。 1. 写下所有化合物的结构式。2. 产物B、C、D、E 和F 共同的性质是什么? 3. 从A到B是什么反应?从B 到C呢?4. 画出化合物D的R-异构体。第5题一种合金的立方晶胞图示如下：1 导出这种合金的化学计量式（即化学式）。2 是什么

5、点阵型式（P,C,I或F）？3 对a=5.780埃，计算密度(g/cm-3)及Fe-Al原子间最短距离。 4 描述以下结晶学上不同的各原子周围的配位情况（即最邻近原子的数目和类型以及它们的几何排列）。(a) Fe(1) (0,0,0)(b) Fe(2) (1/2,0,0)(c) Fe(3) (1/4,1/4,1/4)(d) Al (1/4,1/4,3/4)第6题 如下是合成烃F(C30H22)的路线。 给出A-F的结构。第7题用下列结果确定下面反应的x、y、z。 xTi3+ + yNH3OH+ + zH+ ¾® 产物 在5.00cm3、58.2mol×m3 的(N

6、H3OH)2SO4溶液中，加入25cm3、105.0mol×m3TiCl3溶液，没有反应的Ti3+ 需要12.80cm3 57.2 mol×m3的Fe2(SO4)3溶液恰好完全氧化，问产物是什么？第8题相图a)常压下CO2 处于哪一态？b) CO2 变成液体的最小压力为多少？c)CO2 冷到多少度才能冷凝？d)什么压力下干冰(CO2(s)与CO2(g)在常压下平衡？e) 灭火剂含液CO2。灭火剂最少得在什么压强下？第9题某元素的一种含氧的阴离子对水有污染。该元素存在很多同素异形体，电负性比氧小。与卤素反应只生成分子化合物。另外，两种单分子氧化物中分子量较大的一种十分普遍。元

7、素X同样在生物化学中十分重要。它的价电子层的p轨道的占有率为50%。1这个元素是什么？给出它的电子构型。元素X与氢形成大量的共价化合物，通式为XaHb。这一系列化合物与烷烃同系物类似。2画出X-H-化合物系列中前四个化合物的结构。这四个化合物中的一个存在3种非对映异构体（与酒石酸类似）。3给出该化合物的序号。元素X生成通式为H3XOn （这里n=2,3, 4）的化合物。4画出这三个酸的结构。圈出酸性H。给出X的氧化态。X的一个杂环化合物有平面结构。在1834年被 J. Liebig和F. Wöhler in 1834用NH4Cl 和X的五氯化物得到。副产物是一气体，能易溶于水生成强酸

8、。5a)写出上述反应式。b)画出该杂环化合物的结构。 上面描述的化合物在加热时显示奇特的性质：快速加热它在256°C沸腾。如果缓慢加热，它在250°C开始融化。快速冷却液体，得到类似橡胶的物质。6解释该现象。第10题钙离子是心肌和血管平滑肌兴奋收缩偶联中的关键物质。钙拮抗剂可以抑制细胞外钙离子内流，导致心肌和血管平滑肌细胞因缺钙而松弛，外围血管阻力降低，心肌收缩力减弱，心肌作功量和耗氧量降低，从而具有降低血压，缓解心绞痛的功效。硝苯吡啶是二氢吡啶类钙拮抗剂之一，具有抗高血压、抗心绞痛的功效，其结构和合成路线如下：(1)写出E、F、G、H的结构式和名称。(2)E与F反应生成(

9、A)，属于什么反应 ？写出其反应机理。(3)(A) 生成G的反应属于什么反应 ？写出其反应机理。参考答案第1题第2题1A NaHSO4·H2O, B NaHSO4, C Na2S2O7, D Na2SO4.2,4. HSO4- + H2O = H3O+ + SO42-S2O72- + H2O = 2 H3O+ + 2 SO42-NaHSO4·H2O = NaHSO4 + H2O2 NaHSO4 = Na2S2O7 + H2ONa2S2O7 = Na2SO4 + SO3 3第3题 iv) 钙太贵,不容易把产物分理出来，反应太剧烈。v) 这是电离能和晶格焓的平衡所导致的。第4题

10、12光学活性3A ® B:亲电加成; B ® C: 亲核取代4例如：第5题第6题第7题1 Ti3+1 Fe3+n(Ti3+)=25cm3*105.0mol×m3 2*12.80cm3*57.2 mol×m3=1.161mmoln(NH2OH)= 2*5.00cm3*58.2mol×m3=0.582mmoln(Ti3+)/n(NH2OH)= 1.161mmol/0.582mmol=2故 x/y=2从而得2Ti3+ + NH3OH+ + H2O2TiO2+ + NH4+ + 2H+第8题a)solid and gasb)5.1 bar.c)304 Kd)-78°Ce) 55 bar第9题1.元素磷Ne3s23p32.3.Compound No. 44.5.a) 3NH4Cl + 3PCl5 ® (NPCl2)3 + 12HClb)c)6.快速加热® 物质不裂环熔化缓慢加热®环被破坏® 生成含共轭p体系的聚合物:第10题 (1)(2)(3)10