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8.pdf

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1、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 年年 9 月月 16 日日 9：00 - 12：00 共计共计 3 小时）小时）竞赛时间竞赛时间 3 3 小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 1 小时内不得离场。小时内不得离场。时间到，把试卷时间到，把试卷( (背面朝上背面朝上) )放在桌面上，立即起立撤离考场。放在桌面上，立即起立撤离考场。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。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

2、其他纸张。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。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。处。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 1.008Zr NbMo Tc RuRhPdAgCdInSnSbTe I Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLa Lu-6.9419.01222.99 2

3、4.3139.1040.0885.47 87.62132.9137.3223 22644.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.01 16.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.62102102

4、10126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3222HeNeArKrXeRn-RfDbSgBhHsMt第第 1 题题物质A和B含有相同元素组成，并且含有八面体离子。但它们的磁矩不相同。A=0,B=1.72D。当20ml 0.1mol/l的A溶液与1.3240g的Pb(NO3)2，生成1.2520g的白色沉淀，溶液中只剩下钾盐。若将1.2700g的FeCl3加入到过量的A溶液中，生成1.6200g白色沉淀G(含有质量分数为51.85%的铁)。若在空气中暴露，G变成蓝色，转换成D。与FeCl2反应，溶液B立刻给出蓝色沉淀E(组成与D相同)。1确定物质A-E。2

5、给出反应的方程式。3蓝色沉淀D和E有什么不同？第第 2 题题实验室有一瓶苯酚与环己醇的混合物重97 克。某学生取0.97 克的样品放入50mL 的水中，加入数滴的酚酞，用1.0M 的 NaOH 溶液滴定。经加入5.0mL 的 1.0M NaOH 溶液后，使溶液恰好变成桃红色。于是学生取48.5 克的混合物，加入3M NaOH 溶液 50mL，然后加入乙醚 70mL，经过摇晃萃取后，溶液分成两层，分离了有机层之后再加入乙醚70mL 至水层溶液萃取一次，分离后将两次萃取的有机层合并，加热将溶剂蒸发，得到的残留物中却发现还有 8.5 克的酚。酚的 pKa9.951请问此瓶药剂中含有环己醇几克？姓名学

6、校赛场报名号赛区省市自治区22此分离的过程，是利用什么原理？即学生为什么要加 NaOH溶液到混合物中再用乙醚萃取？3这个分离效果非常不好，其主要原因是什么？第第 3 题题(1) 乙二胺以 1:1 摩尔比吸收二硼烷形成一个白色固体化合物。由分析得出实验式为BNCH7，实验分子量为 887。由乙二胺盐酸盐与 NaBH4反应得到完全相同的化合物。然而，对此化合物已提出过两种不同的结构。此化合物的11B 核磁共振已有报道，它由单个四重峰组成。峰的相对强度为 1:3:3:1。写出能被指认给这个化合物的两个可能的结构式，并根据核磁共振谱数据，指出用哪一个结构式代表所述化合物更好。(2) 甲硼烷和甲胺(Me

7、NH2BH3)热解产生两个三聚甲硼烷和甲胺(MeNH2BH3)3的异构体。异构体 A 的甲基质子共振由单一的二重峰组成，而异构体 B 有两个这样的相对强度为 1:2的二重峰。根据核磁共振的数据提出两个异构体的结构，并给出它们的点群符号。第第 4 题题已知 5.000g 样品内含 Fe3O4、Fe2O3与情性性质。此样品用过量的 KI 稀释到 50.00cm3。从 50cm3中取 10cm3溶液。其中的碘要用 5.5cm3、1.000moldm3的 Na2S2O3溶液滴定，另取 25cm3上述溶液，先除去碘，然后溶液内的 Fe2+离子可以被3.20cm3、1.000moldm3MnO4离子在酸性

8、介质中滴定。试求原来样品中含 Fe3O4与Fe2O3的百分数。第第 5 题题在元素周期表中，位于金属锰(Mn)之下的是锝(Tc)和铼(Re)。铼是 1925 年由 W.Noddack等人发现的，并以莱茵河的名字给她取名为铼。高铼酸的氧化性比高锰酸弱的多，用稀HNO3氧化 Re3+即可得之。(1) 在乙二胺水溶液中，用金属钾 K 与 KReO4反应可得到无色化合物 A，已知该化合物含K 28.59，含 Re 68.09，则 A 的化学式为 ；反应的化学方程式为 。(2) 你认为化合物 A 是顺磁性还是抗磁性的?为什么?(3) 在 A 的阴离子结构中，Re 处于中心位置，另一原子 L 与之配位，L

9、 有两种不同的位置，其比例关系为 1：2，试画出该阴离子的草图。核磁共振(NMR)实验结果却只显示了一种 L粒子的信号，试简要解释其原因。第第 6 题题吡啶-2-甲酰胺，简称为 piaH，可有两种方式起二螯配位体的作用：(i) 如果按 B 种型式，画出Ni(H2O)2(piaH)22+离子的可能异构体，并说明其旋光性。(ii) 以 N,N 方式配位(型式 A)时，关于可能的异构体数目和型式，你可以说出哪些？3(iii) 观察到晶体化合物Ni(H2O)2(piaH)2Cl2的磁矩数值为 3.25BM。讨论理论值和实验值符合的情况。第第 7 题题一个 Ca 和 C 的二元化合物具有四方晶胞，图示如

10、下。a=b=3.87 埃，c=6.37 埃。图中 Ca 原子用较大的黑圈圈表示，C 用空心圈圈表示。在位于原点的钙原子上面的碳原子的分数坐标为 x=0, y=0, z=0.406。(1)导出这个化合物的化学计量式，一个晶胞包含的化学式单位的数目以及 C2基团上的电荷。(2)计算 C2基团中 C-C 键长，两个最短的 C-Ca 距离和非键(Van der Waals)的 C-C 间距。(3)这一结构与一简单离子化合物的结构密切相关。给出该晶体化合物的名称，讨论两种结构之间的关系。第第 8 题题已知铀的电动势图为：(i) 作出铀的氧化态图(OSD)(ii) 用画出的氧化态图回答如下问题，假设所有体

11、系的酸度均为 1M，并且无氧：(a)U 的哪个氧化态最稳定？(b)哪些离子在空气中不稳定？Eo(O2,4H+/2H2O)=1.23V(c)Cl2会把 U3+氧化到哪个氧化态？Eo(Cl2/2Cl-)=1.36V第第 9 题题1. 写出字母代表的化合物的结构：A(C12H20O6)CH3OEtOBrCH2(COOEt)2EtONaCNEtONaB(C15H23NO6)C(C17H28O8)EtONaD(C15H22O7)1. H2O , OH- , 2. H3O+ , E(C7H10O3)1. NaBH42. H3O+FEtONaGOHH2OI(C9H14O3)EtOHH+2. 写出字母代表的化

12、合物的结构：+ABCDOEtOONH2CNO6H-PyE(C10H12O2N2)HNO3H2SO4F(C10H11O4N3)PCl5105oCG(C10H10O3N3Cl)H2 , PdNaOAcH(C10H17ON3)1. HBr2. OH-I(C8H13ON3)NaNO2H2SO4TM(VB6)4第第 10 题题醛糖的 Wohl 降解每次都失去一个醛基。己糖 A 经历两次 Wohl 降解，导致生成戊糖 B 和四糖 C。三种单糖 A,B,C 被稀 HNO3,处理生成三种二羧酸。由 A 得非光活性的二羧酸由 B 得非活性的二羧酸由 C 得光活性的酒石酸1画出单糖 A,B,C 的 Fischer

13、 投影式。2用 D-或 L-标出 A,B,C 的构型。3确定己糖 A(开链式)所有手性中心的绝对构型。4画出己糖 A 的 -吡喃式的 Haworth 投影式和构象式。在 C1处标出绝对构型。5参考答案参考答案第第 1 题题第第 2 题题11.00.0050.005 mol 酚9.40.0050.47g 酚0.970.470.5g 环已醇0.5/100 0.97/97 0.5 mol1000.5 50g 环己醇2酚离子呈水溶性，用来分离环己醇。3添加NaOH不足。3M0.050.15 mol NaOH，但48.5g混合物中有0.25mol的酚。第第 3 题题6第第 4 题题n(Fe3O4)+ n

14、(Fe2O3)=5*1/2* 5.5cm3*1.000moldm3=0.01375mol3 n(Fe3O4)+2 n(Fe2O3)=2*5*c(MnO4)*V(MnO4)=2*5*3.20cm3*1.000moldm3=0.032mol解得n(Fe3O4)=4.5mmoln(Fe2O3)=9.25mmolw(Fe3O4)= n(Fe3O4)* M(Fe3O4)*100%/ms=20.88%w(Fe2O3)= n(Fe2O3)* M(Fe2O3)*100%/ms=29.6%第第 5 题题(1) K2ReH9 18K+KReO4+13H2OK2ReH9+17KOH (2) 抗磁性，Re 化合价+7

15、，所有的电子参与成键 (3) 氢的各种位置之间有迅速的交换作用 第第 6 题题7第第 7 题题第第 8 题题8第第 9 题题1DEFABCGHIEtOOCCOOEtCOOEtCH3EtOOCCOOEtCH3COOEtCNEtOOCCOOEtCH3COOEtCOOEtCOOEtCH3OCOOEtCOOEtCH3OCOOHOC-CH3OOCH3OOCH3OO-OOCH3OH2ABCDEFGHITMOOEtEtOONH3EtOCNONCNOEtOHNCNOEtOHO2NNCNOEtClO2NNOEtNH2NH2NOHNH2NH2NOHOHOH第第 10 题题91. Fischer-projectionsA B C 2全部属于 L 构型。3. R/S?A 4. Haworth-projection4. chair conformationSHOHOHHOHHHOHCH2OHCHOOHHOHHHOHCH2OHCHOOHHHOHCH2OHCHOHOHOHHOHHHOHCH2OHCHOSSRROHCH2OHHOHOHHHOHOHHOHHOHHOHOHHHOHOH