化学竞赛试卷9

学校 班级 准考证号 姓名 江西省万年中学2011-2012学年高一下学期化学竞赛试题

考试时间：100分钟 卷面总分：100分

1.008

1.（6分）（1）下面是唐朝刘禹锡描写沙里淘金的一首诗，其中有的诗句可能包含了某一化学实验现象或化学过程，请在这样的诗句后面写出相应的文字。

日照澄洲江雾开， 现象___________________________________________________ 淘金女伴满江隈。 美人首饰王侯印，

尽是沙中浪底来。 方法___________________________________________________。 （2）(CN)2被称为拟卤素，它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。 ①HgCl2和Hg(CN)2反应可制得(CN)2，写出反应方程式

________________________________________________________________。 ②写出CN-、(CN)2的电子式____________________、______________________。 ③写出(CN)2(g)在O2(g)中燃烧的化学方程式

___________________________________________________________________。 2．（10分）有三个化合物A、B和C，分子式均为C6H12，当1 mol A、B和C分别催化氢化时，它们都可以吸收1mol H2，生成3-甲基戊烷。A有顺反应异构体，B和C没有。A和B分别与HBr加成得到同一化合物D，D没有旋光性。A、B和C均可使酸性高锰酸钾溶液褪色。C经KMnO4氧化后仅得到一种有机产物羧酸E，推测A~E的结构简式：

A： B： C：

D： E：3.（8分）化合物A、B和C互为同分异构体。它们的元素分析数据为：碳92.3% ，氢7.7%。1molA在氧气中充分燃烧产生179.2LCO2（标准状况）。A是芳香烃，分子中所有的原子共平面；B是具有两个支链的链状化合物，分子中只有两种不同化学环境的氢原子，偶极矩等于零；C是饱和烃，分子中碳原子的化学环境完全相同。

①A、B和C的分子式为_____________________________。 ②画出A、B和C的结构简式：

A____________________；B_____________________________：C_____________________。 4．（8分）水是我们熟悉的物质，正如同学们所知道的，水能“分裂”出一个质子而离解，此处打引号）是由于分裂出来的质子不是以游离状态存在于真实的化学体系中，而是立即与另一水分子结合： H2O+ H2O

H3O++OH- K1=c(H3O+)·c(OH-)/c(H2O)

H3O++O2 K2=c(H3O+)·c(O2-)/c(OH-)

He

ONeBCNFLiBe

ArAlSiPSClNaMg

KrGeAsKCaScTiVFeCoNiCuZnGaSeCrMnBr

XeSr RuRhPdSbTeRbYZr NbMo Tc

PoAtHf TaW Re IrPt AuHgTl PbBiCsBaOs

La

Ra

DbSgBhHsMtRfH

相对原子质量

氢氧根离子可进一步离解：OH-+ H2O

(1) （3分）计算25 c时K1的值。

(2) （3分）已知25 c时K2=10-36，计算在多少体积的水里含有一个氧负离子？

(3) （2分）哪一种水(轻水1H2O或重水D2O)将具有较大离解度，为什么？

5．（11分）某实验人员做了下列实验：将一定量1.00mol/L CuSO4溶液和2.00mol/LNaOH溶液混合，得到一种浅绿色沉淀X。将0.499g X隔绝空气在1000℃以上强热，得到一种红色固体Y，质量为0.316g。Y溶于酸得到另一种红色固体0.141g。

（1）该实验人员认为沉淀X可能含有SO42-。请设计一个简单实验确定这一判断。 （2）通过计算确定X和Y的化学式，并写出X隔绝空气强热发生的反应方程式。

6.（14分）（1）用VSEPR预测NO2、NO2+、NO2- 的几何形状，并比较它们中 <ONO键角大小顺序。

（2）氮的两种化合物分别为三甲胺(Me3N)和三甲硅烷胺(H3Si)3N，观察到两化合物中N原子与相邻原子的键角分别是108°和120°，用VB法解释它们键角的差别。

（3）氮和硼都能形成三氟化物NF3，BF3前者N-F键能280 kJ·mol 1，后者B-F键能646 kJ·mol 1，为何有如此大差别？

（4）NF3沸点 129℃，而NH3沸点 33℃，为何后者沸点比前者高？

（5）NF3偶极矩小（0.24D），NH3偶极矩大（1.46 D），解释这种差别。

（6）NH3能作为Lewis碱提供电子对，如与Ag+形成Ag(NH3)2+，而NF3却不是Lewis碱，为什么？

7．(8分)光学活性吡氟氯禾灵是选择性强、药效稳定、对人畜安全的多禾本科杂草除草剂。它的合成路线如下：

（1）请写出A、B、C的结构简式： （2）化合物B的系统命名为：

8. (10分)一离子晶体给X射线衍射测定属于立方晶体，晶胞参数a＝400pm，晶胞中顶点位置为Mg，

体心为K，棱心为F。

（1）（3分）写出晶胞中各离子的分数坐标；

（2）（1分）指出该晶体的化学式；

（）（分）确定晶体的点阵形式；

（）（分）、二者的的配位数各为多少；

＋－

（5）（2分）查表得知Mg、K、F的离子半径分别为75pm、133pm、133pm，说明晶体中两种正离

子的配位数是否合理；

（）（分）和一起形成哪种形成的密堆积。6此后人们相继合成了氙的系列化合物，以及原子序数较大的稀有气体氪、氡的化合物。对于原子序数较小的氦、氖尚未制得化合物。有人从理论上预言了它们的化合物是可以制得的。不久澳洲国立大学

＋

的拉多姆宣布了化学上一奇闻，氦能够与碳结合形成分子。像CHexx不仅存在，而且能够用实验手段

＋＋

观察到，并借助计算机算出了CHe33、CHe44的键长分别为：0.1209 nm，0.1212 nm。

34＋

＋

10.（7分）软锰矿是最重要的锰矿石，主要成分为MnO2，不但在工业上有重要用途，如合金工业，干电池制造等等，在中学化学中也用途广泛，如制备氧气，氯气的催化剂。为了分析软锰矿中MnO2的含量，科研人员称取0.1226g软锰矿矿石，与氧化剂KClO3混和，在KOH介质中加强热，得到一种绿色的化合物，加水溶解，通CO2，得到紫红色溶液和黑色不溶物，过滤，用0.1050mol/L的Fe2+ 标准溶液滴定该溶液，用去 24.20mL.(认为软锰矿中的杂质不参与反应) 1.写出上述过程中涉及的反应方程式（3分，各1分）

2211.（6分）在星际云中发现一种高度对称的有机分子（Z），在紫外辐射或加热下可转化为其他许多生命前物质，这些事实支持了生命来自星际的假说。有人认为，Z的形成过程如下：（1）星际分子CH2＝NH聚合生成X；（2）X 与甲醛加成得到Y（分子式C6H15O3N3）； （3）Y与氨（摩尔比1︰1）脱水缩合得到Z 。 试写出X、Y和Z的结构简式。

江西省万年中学2011-2012学年高一下学期化学竞赛试题参考答案

1.(6分,各1分)

(1)现象：丁达尔现象 方法：混合物的分离和提纯（或把金子从沙中分离出来） （2）①HgCl2+Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2

点燃××××××[]C×N××② ×NCC×N× ③ (CN)2+2O2 2CO2+N2

2.( 10分,各2分)

CH3CH2CHCH3

CH3CH2CH2CH3

CH3CH2CHCH23

C.

A．

3 B.

2

CH3CH2CH2CH3CH3CH2HCOOH

33

D. E.

3.(8分,各2分)

CH3 ①C8H8

4. (8分)

－

2

－14

H3H

(1)c(H3O+)·c(OH)=Kw=10

－

（1分）

－16

c(H2O)=1000g÷18g/mol÷1L=55.6mol/L K1=1.8×10（2）水中c(H3O+)=c(OH) c(O2)=K2·c(OH)/c(H3O+)=K2=10

－

－

－36

（2分）

（1分）

1.7×1012L水中有一个氧负离子（2分） (3)轻水具有较大的离解度（1分）

D2O中D－O键比1H2O中H－O键强或D2O中氢键比1H2O中氢键强（1分）

5．（11分）

（1）把绿色沉淀X用蒸馏水多次洗涤，至洗涤液中用BaCl2溶液检验不出SO42-后（1分），用稀盐酸溶解绿色沉淀（1分），此时再用BaCl2溶液检验，溶解液中有大量白色沉淀生成，则说明沉淀X中有SO42-（1分）

（2）因为Cu2O∶Cu=0.316∶0.141（1分）

可判断Y为Cu2O（1分）

根据硫酸铜溶液跟氢氧化钠溶液混合生成沉淀，可设沉淀组成为mCu(OH)2·nCuSO4，则有（97.55m＋159.62n）∶2 63.55 16.00(m＋n)＝0.499∶0.316（1分）

2

即可得m∶n＝3∶1（1分）所以X为3Cu(OH)2·CuSO4或Cu4(OH)6SO4（2分）

△

Cu4(OH)6SO4 2Cu2O+3H2O+SO3+O2 （2分）

6.（14分, （1）4分,其余各问2分） （1）分子形状：NO2：角形（或V形） 键角顺序：NO2>NO2>NO2；

（2） Me3N；N取sp3杂化，N上有孤对电子…；(H3Si)3N；N取sp2杂化，

NO 2：直线形 NO2：角形（或V形）