【化學競賽試題】模擬卷11

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2008年全國高中化學競賽模擬試題十一 第一題、20世紀60年代，化學家發(fā)現(xiàn)了一類比100%的硫酸還要強的酸，稱為超酸。超酸大多有強路易斯酸和強質子酸混合而成。 1-1．氟磺酸（HSO3F）是一種重要的強酸性溶劑。用SbF5與氟磺酸反應后，可得到一種超酸H[SbF5(OSO2F)]。寫出該超酸在氟磺酸中電離的方程式。 1-2．超酸的重要用途是向鏈烷烴供給質子，使其質子化產生碳正離子。例如： H─C─H H │ │ H ＋H2SO3F+ H—C H │ │ H + H─C H │ │ H H H + —H2 H H C （1）寫出CH+ 的中心原子雜化類型，并指明該結構式中　　　鍵的名稱。　　　　　　 （2）寫出CH+ 的中心原子雜化類型，并指明該結構中C－H共價鍵的夾角。 （3）寫出乙烷與超酸反應生成的C2H+ 離子可能的結構式。 第二題、A，B為同主族短周期元素，A最高價含氧酸根為平面構型，B最高價含氧酸根為正四面體構型。將A的最高價含氧酸冷凍后與B的最高價氧化物混合，升溫融化，維持溫度40℃，劇烈反應生成氣體C，氟化硼可于C以摩爾比1:1反應，生成D，將D溶于硝基甲烷中，通入干燥的氟化氫氣體可得到沉淀E，E的陽離子與CO2 為等電子體，陰離子為四面體構型。將E與氟化鈉在240℃反應得到產物F，F(xiàn)與固態(tài)C中的陰離子為等電子體。 2-1寫出A和B生成C的方程式________________________________________ 2-2推測D，E，F(xiàn)的結構 2-3 F可苯劇烈反應，寫出反應的方程式 第三題、是一種重要的化工產品，用途十分廣泛 3-1、制備硫代硫酸鈉的方法之一是把二氧化硫通人硫化鈉和碳酸鈉（摩爾比2︰1）的混合溶液。在反應過程中，先生成黃色的固體，其量先逐漸增多，然后又逐漸減少，溶液的pH值降到7左右時，溶液近于無色，反應已經完成。如果繼續(xù)通入二氧化硫，溶液的pH值降到5，又會有固體物質出現(xiàn)。 寫出和以上現(xiàn)象有關的各個配干的化學方程式。 3-2、硫代硫酸鈉在藥劑中常用作解毒劑，可解鹵素單質（如Cl2）、重金屬離子（如Hg2＋）及氰化物（如KCN）中毒，試回答： （1）S2O32－為何種幾何構型，S的氧化數為多少？ （2）寫出其中一個與解毒有關的反應方程式。 第四題、土壤中有機物質含量的高低是判斷土壤肥力的重要指標，通常通過測定土壤中碳的含量來換算。方法如下： （1）準確稱取一定量的風干土樣W＝2.00g，加入10mL某濃度的，使土壤中的碳氧化； （2）用溶液(濃度c＝0.200mol/L)，滴定溶液中剩余，用去溶液體積為 （3）另取一份等量相同濃度的溶液，用相同的溶液(c＝0.2000mol/L)滴定，用去。試回答下列問題： 　4-1 寫出有關反應方程式 　4-2 求土壤中碳的質量分數。計算過程： 第五題、麻黃堿是一種神經型藥物，常用于醫(yī)治支氣管哮喘等疾病。其結構式如下： 對它的檢識方法是：在麻黃堿或其鹽的水溶液中加入CuSO4溶液，再加入NaOH溶液，可產生藍紫色物質中性分子X，X中含氮為7.14%，含銅為16.2% 5-1、給出麻黃堿的系統(tǒng)命名，麻黃堿光學異構體數目 5-2、寫出X的化學式 5-3、給出X的結構 第六題、6-1．磁性材料Fe2O3可由FeSO4熱分解反應制得。寫出反應方程式。 6-2．在醋酸溶液中K4Fe(CN)6和NaNO2反應可得純NO。寫出反應式。 6-3．在酸性溶液中NaNO2和KI反應可得純NO。寫出僅應式。 按下列兩種步驟進行實驗（1）先把NaNO2加入酸性溶液后再加 KI，（2）先混合KI和酸性溶液后再加NaNO2。問何者制得的NO純？ 6-4．硫和石灰乳反應得五硫化鈣（CaS5）和硫代硫酸鈣（CaS2O3），寫出反應式。 第七題、7-1 比較下面的等電子系列的熔點，說明H3N－BH3熔點高的原因并圖示之。 H3C—CH3 H3C—F H3N－BH3 －180℃ －141℃ 104℃ 7-2 圖示出分子間及分子間的氫鍵 7-3 谷胱甘肽（GSH）其結構為：，畫出其中所有氨基酸的結構，用*標示出手性中心。并指出GSH有幾種同分異構體。（提示：肽是由一個氨基酸的羧基與另一個氨基酸的氨基縮合而成的） 第八題、在強酸性的非水溶液，如SbF5的HF溶液中通入H2S氣體，結果只得到一種晶體A。經分析，A的陰離子具有八面體結構，陽離子與PH3是等電子體。 8-1 確定A的結構簡式，寫出生成A的化學反應方程式。 8-2 在上述反應中，H2S起著什么作用？ 8-3 A物質能對石英有腐蝕作用，問A的哪一種離子對石英具有腐蝕作用？ 8-4 如何貯存A？ 第九題、NH4Cl為CsCl型結構，晶胞中包含1個NH4+和1個Cl－，晶胞參數a=387pm。 9-1 NH4+熱運動呈球形，試畫出晶胞結構示意圖。 9-2．已知Cl－半徑為181pm，求球形NH4+的半徑。 9-3．計算NH4Cl晶體密度。 9-4．若NH4+不因熱運動而轉動，H為有序分布，則NH4Cl的幾何構型如何？畫出晶胞結構示意圖。 第十題、10-1、在25℃，CuS在純水中的溶解度為3.310-4gdm-3，試計算CuS的表觀Ksp。而25℃時CuS的實際Ksp為8.510-36，試解釋為什么CuS比實際Ksp預期的溶解度更大？ 10-2、為了測定Tl2S的Ksp，測得Tl2S在無CO2的蒸餾水中的溶解度為6.310-6moldm-3，假設溶解的S2- 水解成HS－（忽略HS－水解到H2S）。試計算Tl2S的Ksp。 第十一題、鉑的配合物是一類新抗癌藥，如順式–二氯二氨合鉑對一些癌癥有較高治愈率。鉑元素化學性質不活潑，幾乎完全以單質形式分散于各種礦石中，鉑的制備一般是先用王水溶解經處理后的鉑精礦，濾去不溶渣，在濾液中加入氯化銨，使鉑沉淀出來，該沉淀經1000℃緩慢灼燒分解，即得海綿鉑?；卮鹣铝袉栴}： 11-1寫出上述制備過程有關的化學方程式； 11-2 氯鉑酸與硝酸鈉在500℃熔融可制得二氧化鉑，寫出化學方程式。PtO2在有機合成中廣泛用作氫化反應的催化劑，試問此反應中實際起催化作用的物種是什么？ 11-3 X射線分析測得K2[PtCl6]晶胞為面心立方，[PtCl6]2－中Pt4＋位于立方體的八個頂角和六個面心。問Pt4＋采用何種類型雜化？[PtCl6]2－空間構型？K＋占據何種類型空隙？該類型空隙被占百分率？標出K＋在晶胞中的位置。 2008年全國高中化學競賽模擬試題十一參考答案 第一題 1-1．H[SbF5(OSO2F)]＋HSO3F ＝ H2SO3F+＋ [SbF5(OSO2F)]－ 1-2．（1）sp3 三中心二電子鍵 （2）sp2　120ｏ H CH3 + CH3 H H CH3CH2 + 　 （3）　　　　　　　　　　　　　　　 第二題 2-1 2HNO3 + P2O5 （或1/2 P4O10 ）=== N2O5 + 2HPO3 (寫H3PO4 得一分) 2-2 （NO2）2O→BF3 , NO2[BF4], NO2F 2-3 C6H6 + NO2F === C6H5NO2 + HF 第三題 3-1、2Na2S＋4SO2＋Na2CO3＝3Na2S2O3＋CO2， 固態(tài)物質逐漸增多是因為SO2＋Na2S＋H2O＝Na2SO3十H2S，2H2S＋SO2＝3S＋2H2O， 固態(tài)物質減少是因為S＋SO32－＝S2O32－， pH在5左右又產生固態(tài)物質是因為S2O32－＋SO2＋H2O＝2HSO3－＋S 3-2、（1）S2O32－為四面體構型，結構為 S的氧化數平均為＋2 （2）S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋8Cl－＋10H＋ 2S2O32－＋Hg2＋＝Hg(S2O3)22－ S2O32－＋CN－＝SCN－＋SO32－ 第四題 4-1 ====； == 4-2 == 　　　　　總的物質的量， 　　。 　　設土樣中C的物質的量為x。 　　剩余的的物質的量， 　　與C反應的的物質的量。 　　 ==== 　　　 2　　　 3 　　　x 　x＝0.0015mol 　 　　 第五題 5-1、1-苯基-2-甲胺基丙醇,兩個手性碳，異構體數為22=4 5-2、氮銅摩爾比為2:1,則含兩個麻黃堿配體，反應中無與二價銅反應的還原劑，則銅的氧化數不變，配合物為中性分子，故二個配體應失去二氫，配合物化學式為： C20H28N2O2Cu 5-3、 第六題 6-1．2FeSO4＝Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑； 6-2．K4Fe(CN)6＋NaNO2＋2HAc＝K3Fe(CN)6＋NO↑十KAc＋NaAc； 6-3．2NaNO2＋2KI＋2H2SO4＝2NO↑＋I2＋2Na2SO4＋2H2O；第（2）種方法的產物純。因NaNO2在酸性溶液中分解為NO和NO2。 6-4．3Ca(OH)2＋12S＝2CaS5＋CaS2O3＋3H2O 第七題 7-1 H3NBH3…H3NBH3形成二氫鍵 7-2 7-3 GSH 共有6個同分異構體 第八題 8-1 A：[SH3]＋[SbF6]－ ；SbF5＋HF＋H2S→[SH3]＋[SbF6]－； 8-2 H2S起著堿的作用（質子接受者）。 8-3 SH3＋ 8-4 聚四氟乙烯的塑料瓶中 第九題 9-1．如右圖所示 9-2．154.1pm 9-3．1.53g/cm3 9-4．如右圖所示 說明：4個N—H鍵按四面體方向分布，分別指向立方體德各相交錯的頂點，即4個H分別和4個不相鄰的Cl－連接（異種電荷間的引力作用） 第十題 10-1、Ksp＝1.1910?11 這是由于S2－離子的水解所致。 10-2、2.5010?23 第十一題 11-1 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2PtCl6 + 4NO + 8H2O H2PtCl6 + 2NH4Cl = (NH4)2PtCl6 + 2HCl (NH4)2PtCl6 Pt + 2NH3 + 2HCl↑+ 2Cl2 11-2 H2PtCl6 + 2NaNO3 PtO2 + 3Cl2 + 2NO + 2NaOH PtO2 + 2H2 = Pt + 2H2O 實際上起催化作用的是反應中，二氧化鉑被氫還原而成的鉑黑。 11-3 d2sp3，八面體，四面體空隙，面心立方晶胞含四個結構基元，即有8個K＋，亦有8個四面體空隙，故占據率100%，[1/4，1/4，1/4 ]