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2014年高中化学竞赛模拟试题10


2014 年高中化学竞赛模拟试题 10
第1题 1-1 NCl3 发生水解产物是 NH3 和 HClO,写出反应的化学方程式。

1-2 PCl3 水解,产物是 H3PO3,但 H3PO3 是二元酸而不是三元酸。画出 H3PO3 的结构。

1-3 由短周期的元素组成的化合物 A、B、C,均含有一种卤素。A 分子呈现正八面体结构,

不水解,可用作灭火剂;B、C 分子都易水解,B 是固体,易升华,B 水解得到两性固体 D 和酸性气体 E。C 是液体,由 3 种元素组成,C 水解得到得到两种酸性气体 E、F。加 热 B 的水合物时为得到无水物,可加入 C 脱水。 (1)写出 A、B、C 的化学式 (2)写出 B 的水合物与 C 反应的化学方程式

1-4 把铜粉放入装有浓氨水的试管中,塞紧试管塞,振荡后发现试管塞越来越紧,且溶液逐 渐变为浅黄色(近乎无色)溶液 A,写出化学方程式。

1-5 F 对人体的危害是很严重的。人体中若含有过多的 F ,F 会与人体内一种重要的金属 阳离子形成难溶物,而带给人体严重的伤害与痛苦。这种阳离子是 。 第 2 题 已知:原电池 H2(g)| NaOH(aq) | HgO(s),Hg(l) 在 298.15K 下的标准电动势 E?=0.926V,反应 H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l);△rGm?(298K)=-237.2kJ·mol–1 物 质 Hg(l) HgO(s) O2(g) –1 –1 ? Sm (298K)/J·mol ·K 77.1 73.2 205.0 2-1 写出上述原电池的电池反应与电极反应(半反应)。







2-2 计算反应 HgO(s)=Hg(l) + ? O2(g) 在 298.15K 下的平衡分压 p(O2)和△rHm?(298.15K)。

1

第 3 题 在一次呼吸测醉分析中,取 50 cm 人的呼吸样品鼓泡通过重铬酸盐溶液。由于乙醇 -6 3+ 的还原作用产生了 3.30×10 mol 的 Cr ,反应为:
2? 2Cr2O 7 +3C2H5OH+16H →4Cr +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 0.050%(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 4 上面的乙醇的分压为 1.00×10 Pa。设乙醇在血液中的溶解服从亨利定律。
+ 3+

3

第 4 题 将 NH4Cl 溶液用盐酸调制成 pH=4 的溶液,然后进行电解,发现制成了一种常见的二 元化合物 A,用空气把气体产物带出电解槽即得到较为纯净的 A。A 是一种挥发性的易爆炸 的浓稠液体,沸点只有 700C,其结构与 NH3 相似。 4-1 试确定 A,写出生成 A 的离子方程式。

4-2 比较 A 和 NH3 的极性大小。

4-3 将 A 与 NaClO2 按物质的量之比 1∶6 混合,可得到一种绿色环保的消毒剂 B 以及能使 湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 C,C 的消毒效果是同质量的 Cl2 的 2.63 倍。试写出 其反应的离子方程式。

第 5 题 车祸严重危害了司乘人员的生命安全,为了降低车祸给司乘人员所带来的损害,有 人利用化学反应在小汽车前排设计了一气袋。 气袋由固体化合物 A+B+C 组成, 在汽车受到 撞击的一刹那,由于剧烈碰撞,导致气袋里发生化学反应,气袋迅速膨胀,随及弹出,从而 保护司乘人员的头颈不致于撞到钢架、挡风玻璃,该气袋已挽救了成千上万人的生命。 (1)化合物 A 为白色固体,通常情况下相对稳定,碰撞时剧烈分解,产生熔融状态的 D 与 气体 E。D 常温下为固体,性质十分活跃,直接与 O2 作用生成 F,F 为黄色粉末,可用 做高空飞行或潜水时的供氧剂。气体 E 十分稳定,但可与金属锂作用生成白色固体 G, G 强烈水解,生成易溶于水的化合物 H 与气体 I,H 与气体 I 的水溶液均为碱性。 (2)化合物 B 为钾盐,无色晶体,易溶于水,其溶解度随温度升高急剧增大。B 加热时易 分解,生成固体 J 与气体 K,气体 K 可使带有余烬的火柴复燃。 (3)化合物 C 为氧化物,无色、坚硬、不溶于水,在自然界中以原子型晶体存在,能与 HF 气体作用生成 L 与气体氟化物 M。 5-1 判断 A、B、C 为何种化合物?

2

5-2 分析 A、B 两种盐阴离子杂化方式及成键情况,并画出示意图。

5-3 写出剧烈碰撞后,气袋中所发生的化学反应。

5-4 固体 C 在气袋里起到什么作用?

第6题 环硼氮烷B3N3H6是苯的等电子体,具有与苯相似的结构。铝与硼同族,有形成与环硼 氮烷类似的环铝氮烷的可能。 这种可能性长期以来一直引起化学家们的兴趣。 近期报道了用 三甲基铝[Al(CH3)3]2(A)和 2,6-二异丙基苯胺(B)为原料, 通过两步反应, 得到一种环铝氮 烷的衍生物(D): 第一步: A + 2 B = C + 2 CH4 ( ? 中需填入适当的系数 ) CH4 第二步: C D + 请回答下列问题: 6-1 分别写出两步反应配平的化学方程式(A, B, C, D要用结构简式表示)。
170 oC

6-2 写出D的结构式。

第 7 题 氯化钯是一种重要的催化剂,在石油化工和汽车尾气转化中应用广泛,从工业废料 中提取钯通常得到的物料是二氯二氨合钯, 然后再用复杂的工艺得到氯化钯, 并且环境污染 严重,转化率低。2005 年有人报道制取的新工艺,过程较简单,无污染,直收率 99%,产品 纯度>99.95%。 7-1 在二氯二氨合钯中加入一定量的水和盐酸,加热至 100℃得澄清溶液 A。 写出该反应的化学方程式

7-2 于上述 A 的热溶液中加入一定量的氯酸钠溶液,继续加热溶液有气体逸出,得溶液 B, 写出该反应的化学方程式,此时钯以何形式存在?

7-3 在溶液 B 中加入 10%NaOH 溶液调节 pH=10,保持溶液温度在 100℃左右得沉淀 C。如 溶液 pH>10,上清液中钯含量升高。分别写出溶液 B 中生成沉淀 C 及上清液中钯含量 又升高的化学反应方程式。

3

7-4 在 C 中加入浓盐酸加热至 100℃浓缩直至蒸干, 再在 120℃下烘 5 小时。 写出发生的化 学反应方程式。

第 8 题 2-吡啶酮(结构简式如右)是一种可以与自身互补的分子,在晶体或溶液中,它以 氢键连接的二聚体形式存在。若用乙炔基(-C≡C-)将两个 2-吡啶酮连接有两种方式: (a)3、6 位连接和(b)6,6 位连接。Wuest 研究了(a)和(b)的聚集行为,在质子溶 剂中(a)和(b)都以单体形式存在;在非质子溶剂中(a)以二聚体形式(c)存在,即使 浓度很高时, (b)仍以单体形式存在。在本体状态下, (a)形成分散的二聚体(c) , (b)形 成了平面的线性超分子聚合物(d) , (d)有两种典型的空间构型。 8-1.指出 2-吡啶分子中所成π 键的情况;

8-2.写出 2-吡啶酮二聚体的结构简式;

8-3.写出 a、b 的结构简式;

8-4.画出二聚体(c)的结构简式;

8-5.画出表示聚合物(d)的两种结构片段。

4

F

第9题 苯氟布洛芬的结构式为

CHCOOH CH 3

。它是一种消炎镇痛药,用于治疗风

湿性关节炎、弯曲性脊椎炎等;剂量小、作用快、疗效高。合成该药物是我国“七五” 重点开发项目,已取得成功。下面是某研制人员以苄腈为起始原料设计出的合成路线: 回答下列问题:
CH2 CN
HNO3 H2SO4

( A )

Fe, H2O NH4Cl

( B )

( C ) (3)

( D )

( E ) (4)

(1)
O2N

(2)

CH3 CONH

CH2 CN

干 HCl

,

无水乙 醇

( F )

Cl3CCOOH, C5H11ONO Cu, , 偶 联

(5)

(6)

O2N HBF 4 Zn, CaCl2 ( G ) CH2 CN C 2H5 OH, H NaNO2 2 O (7) (8)

F 4BN 2

CH2 CN

F
加 热

CH ( H ) 3

(相 转 移 催 化 剂 ) Br, TEBA

(9)

NaOH(50%) ( 10 )

( I )

( J ) ( 11)

CHCOOH CH3

写出在合成路线中的A至J所代表的试剂的化学式和产物的结构式;

第 10 题 环丙沙星(G)是一种新型的广谱抗菌药物,其工艺合成路线如下:
F Cl Cl

AlCl3 CH3COCl

C11H9Cl2FO3 C8H5Cl2FO C2H5OCOC2H5 B A
O
O F COO C2 H5 Cl OC 2 H5

NaH

C15H14Cl2FNO3 D
NaOH

NH2

NaOC2H5 HC(OC2H5)3
O F COOH N

Cl

C C15H13ClFNO3 H3O E
HN NH

C13H9ClFNO3 F

N HN

G

10-1 画出 A、B、D、E、F 的结构式。

10-2 为何由 A 转化为 B 需使用强碱 NaH 而由 B 转化为 C 的反应使用 NaOC2H5 即可?

10-3 由 C 转化为 D 是一步反应还是两步反应?简要说明之。

5


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