2021年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题7答案.docx

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1、第22届全国高中生化学竞赛（省级赛区）模拟试题1                181H1.0082 13141516172He4.0033Li6.944Be9.015B10.816C12.017N14.018O16.009F19.0010Ne20.1811Na22.9912Mg24.30345678910111213Al26.9814Si28.0915P30.9716S32.0617Cl35.4518Ar39.9519K39

2、.1020Ca40.0821Sc44.9622Ti47.8723V50.9424Cr52.0025Mn54.9426Fe55.8527Co58.9328Ni58.6929Cu63.5530Zn65.3831Ga69.7232Ge72.6433As74.9234Se78.9635Br79.9036Kr83.8037Rb85.4738Sr87.6239Y88.9140Zr91.2241Nb92.9142Mo95.9643Tc-44Ru101.0745Rh102.9146Pd106.4247Ag107.8748Cd112.4149In114.8250Sn118.7151Sb121.7652Te127

3、.6053I126.9054Xe131.2955Cs132.9156Ba137.3357-7172Hf178.4973Ta180.9574W183.8475Re186.2176Os190.2377Ir192.2278Pt195.0879Au196.9780Hg200.5981Tl204.3882Pb207.283Bi208.9884Po-85At-86Rn-87Fr-88Ra-89-103104Rf-105Db-106Sg-107Bh-108Hs-109Mt-110Ds-111Rg-         &#

4、160;               57La138.9158Ce140.1259Pr140.9160Nd144.2461Pm-62Sm150.3663Eu151.9664Gd157.2565Tb158.9366Dy162.5067Ho164.9368Er167.2669Tm168.9370Yb173.0571Lu174.9789Ac-90Th232.0491Pa231.0492U238.0393Np-94Pu-95Am-96Cm-97Bk-98

5、Cf-99Es-100Fm-101Md-102No-103Lr-第一题：（7分）最近，第118号元素已经被美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室与俄罗斯杜布纳联合原子核研究所的科学家联合合成出来了，他们利用48Ca轰击含有151个中子的Cf，合成了第118号元素（用符号A表示），并观察到该原子会连续发生3次衰变然后再裂成两个大小相当的原子。.4820Ca + 24998Cf ->297118A (2)（1）.请写出核反应方程式；质子数112 中子数 173 (2)（2）.请写出发生3次衰变后该原子原子核内的质子数和中子数分别为多少；7s27p6 (1)（3）.试写出118号元素的价电子

6、构型；8s25g6 (2)（4）.幻数理论认为，凡是具有2、8、20、28、50、82和126个质子或者中子的原子核比其他原子的原子核稳定，那么我们有理由相信第126号元素会比其他第八周期的元素先合成出来。试写出该元素原子的价电子构型。第二题：（8分）奥运火炬手手中的“祥云”火炬在各种天气条件下都能很好的燃烧，那么它是用什么做为燃料的呢？经调查得知，北京奥运会的火炬燃料用的是丙烷。现在已知132.30g丙烷在空气中完全燃烧可以放出6600KJ的热量。132.30g C3H8是3mol, rHmO=6600÷3=-2200KJ/mol (3)C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO

7、2(g) + 4H2O(l) rHmO=2200KJ/mol（1）.请写出丙烷燃烧的热化学方程式；SmO=3×SOm(CO2(g)+4×SOm(H2O(l)-5×SOm(O2(g)- SOm(C3H8(g)=-374.85 J·K-1·mol-1GmO=rHmO-TSmO=-2097.7 KJ/mol(有效数字不作要求) (2)（2）.已知SOm(CO2(g)=213.74J·K-1·mol-1，SOm(H2O(l)=69.91J·K-1·mol-1，SOm(H2O(g)=188.825J·K-

8、1·mol-1，SOm(O2(g)=205.138J·K-1·mol-1，SOm(C3H8(g)=270.02 J·K-1·mol-1，求反应的标准吉布斯自由能变；（3）.试说明用丙烷做燃料的优点。这是一种价格低廉的常用燃料；温度范围比较宽；丙烷燃烧只形成水蒸气和二氧化碳，没有其他物质，不会对环境造成污染，符合绿色奥运的要求；丙烷气体燃烧的火焰颜色为亮黄色，这样的颜色便于识别和电视转播、新闻摄影的需要等。（答出任意三点给全分，少一点扣一分） (3)第三题：（22分）金属M可以与稀盐酸作用生成红色的化合物A，向A中加入少量活性炭，加热，在搅拌下加

9、入过量的浓NH3-NH4Cl溶液，再滴加适量H2O2，继续加热10分钟，趁热过滤，得一橙黄色溶液，冷却后有橙色晶体C析出，C含N 31.43%，含Cl 39.76%。将C与乙二胺反应，得到另一化合物D，D含N 24.86%。A Co(H2O)6Cl2 八面体配位，图略(1)C Co(NH3)6Cl3 八面体配位，图略(1)D Co(en)2Cl2Cl (1)（1）.试写出A，C，D的化学式并画出A，C的结构式；3个同分异构体，其中有一对互为对映异构体(2)， (2)（2）.D有几种同分异构体？试分别画出它们，并指出其中是否存在对映异构体；CoCl2(1)（3）.向A中加入无水乙醇，则生成蓝色化

10、合物B，写出B的化学式；一种分析化合物C中M含量的方法如下：将固体C与一定量浓盐酸混合，加热溶解，得一紫红色溶液；加1滴30% H2O2，加热，溶液变为浅红色；煮沸除去过量的H2O2，冷却，加入过量且定量的EDTA标准溶液，再加入一定量六亚甲基四胺至pH=5.6，加入2滴二甲酚橙做指示剂，用Zn2+标准溶液滴定至终点，通过计算知道M的含量。不同。(1)合成时使用双氧水是为了氧化二价钴到三价，分析时双氧水是为了还原三价钴到二价。(2)因为三价钴会封闭指示剂，且游离的三价钴有强氧化性，会氧化指示剂或者EDTA，干扰结果。(1)（4）.此处H2O2的作用与合成C时的H2O2作用相同吗？为什么？为什么

11、需要加入H2O2预处理而不能直接滴定？（5）.为什么选择返滴定？加入六亚甲基四胺的作用是什么？终点颜色的变化什么？因为钴与EDTA的配合反应较慢(1)，而且游离的钴会封闭指示剂，(1)所以因使用返滴定。加入六亚甲基四胺是为了形成缓冲溶液，维持滴定时的pH，从而保证滴定的准确性，若pH改变，则配位反应常数也随之改变，所以一定要使用缓冲溶液。(1)终点颜色：黄到红。(1)我们倡导“绿色奥运”，就要选择清洁的能源，锂电池就是一种清洁的能源。M的氧化物MO与LiOH在空气中加热至700OC可以得到化合物E，E可以作为锂电池的正极材料。4CoO + O2 + 4LiOH = 4LiCoO2 + 2H2O

12、(2)（6）.写出反应方程式（可以用M代替元素符号）；LiCoO2-xe- = Li1-xCoO2 +xLi+ (2)（7）.写出电池正极充电反应方程式；Al3+无可变价，因此Li+不会全部脱嵌。(2（8）.若用部分Al3+代替M，则可以防止Li+完全脱嵌造成的寿命下降问题，试解释原因。第四题：（13分）CH3ICH3ONaB(C8H6N2O2)HNO3ACH2CNCH2CONH2H2SO4药物吡洛芬(I)的全合成过程如下：CH3O+FeCl2F乙酸酐EDPd/CH2G(C9H9NCl)H3O+HClCH2CH=CHCH2ClI B C D E F G H I DHI每个2 其他每个1 （1）

13、.写出AI的结构式； (1) (1) （2）.标出I中的手性碳原子，画出R构型的结构式。 第五题：（12分）磁性材料越来越受人关注，其中SmCo5是一种性能很好的永磁性材料。经X射线衍射证实，SmCo5晶体是由两种层状结构叠加构成的。其中A层Sm原子做最密堆积，Co填充在所有三角形空隙的正中心；B层Co处于所有棱心和体心。（1）.画出A层和B层的结构；(2)（2）.画出一个正当晶胞，并在A、B层中划出平面的正当晶胞；(3)（3）.已知a=498.9pm，c=398.1pm，求晶胞密度；(2)8.614g/cm3 (有效数字错扣1分)黑色方框为八面体空隙。（4）.在A、B上标记出所有八面体空隙；

14、(2)27.8pm（5）.计算其中能容纳的最大的原子的半径，设Co半径为116.2pm，Sm半径为180.2pm；(2)因为Sm有6个f单电子，Co有3个d单电子，总的单电子数很多，在磁场中由于磁化可以产生很强的磁场，所以是很好的磁性材料。（6）.为什么该化合物是一个很好的磁性材料？(1)第六题：（8分）从含Mg2+的酸性废液中提取MgSO4·7H2O时发现杂质很难除尽，经分析得知，其中主要杂质为Fe2+和Fe3+。现某化学竞赛小组尝试除去其中的杂质，他们想通过控制pH的方法除去杂质。(pKsp(Mg(OH)2)=12.7 pKsp(Fe(OH)2)=15.1 pKsp(Fe(OH)

15、3)=37.4)当离子浓度小于10-5mol/L时即可认为已除尽Mg(OH)2 8.1510.15(1)Fe(OH)2 6.958.95(1)Fe(OH)3 1.873.20(1)（1）.分别计算Mg(OH)2，Fe(OH)2，Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全时的pH值，设溶液中各离子含量均为0.1mol/L；（2）.这个方法可行吗？如果可行，请简述操作步骤；如果不可行，请给出原因，并提出一种可行的方案；不可行，(1)当二价铁沉淀完全时，作为产物的镁离子已经开始大量沉淀了，因此不行。可以加浓NaClO溶液，将二价铁氧化成三价铁的同时升高pH，使之沉淀下来。(2)相当于一个含0.20M H2PO

16、4 0.30M HPO4的缓冲溶液。pH=pK2lg(cA/cS)=7.38(2)PO43-的浓度 3.2×10-6mol/L(2)（3）.另有一混合溶液由0.3molNaOH，0.25molNa2HPO4，0.25molH3PO4溶于1dm3水里组成，试求该溶液的pH和PO43-的浓度，磷酸的pK值分别为2.12，7.20，12.36。第七题：（10分）(CH3)3CCH2CH2CCH3OO|由含3个碳及3个碳以下的有机原料合成并命名。8 7，7-二甲基-2，5-己二酮(2) 命名： 第八题：（8分） (NH4)2S是一种广泛用于定性分析的试剂。这个试剂的制备方法是将硫化氢气体通入

17、4-5mol/L的氨水溶液中然后加入适量水。通过这种方式制备的试剂几乎从来都不纯，只要略多或者略少的硫化氢被加入，其中就可能含有过量的氨或者氢硫酸氢铵。l取10.00cm3的(NH4)2S溶液稀释到1L，再取稀释后的溶液10.00cm3放进蒸馏烧瓶，加入约40ml水，然后在另一个接收烧瓶里加入25.00ml的0.1mol/L的Cd(NO3).2溶液。此外，在原来的蒸馏烧瓶中加入20.00ml的0.02498mol/L的硫酸l将蒸馏烧瓶中大约一半的液体蒸馏到接收烧瓶里，看到有黄色的沉淀产生l将蒸馏烧瓶里剩下的所有东西完全转移到一个锥形瓶里，加几滴甲基红作指示剂，用0.05002mol/L的NaO

18、H滴定，到终点时用去NaOH 10.97mll在接收烧瓶里加入溴水，使黄色的沉淀溶解，煮沸溶液15分钟除去过量的溴水。溴水将所有负2价的S氧化成硫酸根。反应中生成的所有H+可以被14.01ml的0.1012mol/L完全中和(1). ， (2). (3). (4). (5). 每个方程式1,第一个必须写出两个才给全分 经计算得知，该溶液可以看做为1.772mol/L的(NH4)2S和0.9608mol/L的NH3的混合溶液。(3)请写出所有的反应方程式，并计算该试样中各物质的含量。第九题：（10分）奥运会上，运动员们奋力拼搏后往往都会饮用一种黄色的运动饮料来补充自己身体缺失的水分、无机盐等。在

19、这种饮料中除了含有这些之外，往往还都会含有一些人体必须的氨基酸和小分子的蛋白质。于是，就需要生产大量的氨基酸来满足作为食品添加剂的需求。仅仅靠提取自然界中的氨基酸是远远不够的，因此，还需要通过合成来补充。一种传统的合成氨基酸的方法称为“溴代丙二酸酯法”。用此法合成氨基酸A的步骤如下：|OONK1.NaOHA2.HClBEtOOCCHBrCOOEt +（1）.画出A的结构式，给出A的系统命名；亲核取代反应(1)；2-氨基乙酸(2)（2）.写出生成B的反应的反应类型； (2)锌离子为sp3杂化，四面体构型(1) (2)铂离子为dsp2杂化，平面正方形构型(1)（3）.已知A的某种存在形式可以和多种金属形成配合物，试画出A作为双齿配体分别与Zn2+和Pt2+形成的配合物的所有异构体，并指出中心原子的杂化形式与配合物的空间构型。（只需标出配位原子，其余部分可用直线替代）（4）.试用上述方法合成丙氨酸。8