衢州二中全国化学竞赛初赛模拟试卷02

2006年衢州二中全国化学竞赛初赛模拟试卷（02）

（时间：3小时 满分：100分）

题 号 满 分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 H He 相对原子质量 1.008 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La－Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac－Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds [223] [226] Lr 第一题（7分）

1．肼（N2H4）可用作火箭的推进燃料，在K3[Cu(CN)4]催化剂存在下，与H2O2水溶液反应。后来改用N2O4（或液氧）氧化不对称二甲基肼的方法。分别写出上述反应方程式。

2．金属锌溶于氨基钠(NaNH2)的液氨溶液中，并释放出氢气；小心加入碘化铵产生白色的沉淀，若继续加入碘化铵，沉淀溶解。分别写出上述反应方程式。

第二题（5分）

请解释下列问题：

1．如果在宇宙飞船上划燃火柴，火焰会立即熄灭。

2．正常人胃液的pH在0.3～1.2之间，酸多了需要治疗。酒石酸钠可以用来治疗胃酸过多。 3．用2份95%的酒精溶液和l份水混合，再浸入手帕一块。取出，点燃手帕上的酒精，用镊子夹起燃烧的手帕，当手帕上的火焰即将熄灭时，将手帕迅速摇动几下，火熄灭，手帕却完好无损。

第三题（10分）

乙烷、乙烯、乙炔在25℃、101.325kPa时，在水中的溶解度分别为60mL、131mL、940mL（1L水中）。

1．乙烷、乙烯、乙炔的溶解度依次增大的主要原因是什么？

2．实验室中从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到纯净乙烷的方法是什么？

3．工业上从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到乙炔（较高含量）的简便方法是什么？ 4．乙烯在亚铜盐或银盐的水溶液中溶解度比在纯水中大得多，为什么？ 5．乙烷、乙烯、乙炔中，乙炔的C－H键键能最大，而它又是酸性最强者。这两个事实是否矛盾？

第四题（8分）

今年秋季，在我国有些地区相继出现了高致病禽流感，引起了政府及有关部门的重视，Tamiflu（达菲）是抗禽流感病毒药，商品通用名为磷酸奥司他韦，它是由我国特有中药材八角的提取物莽草酸（shikimic acid）为原料合成的。合成路线如下：

1．在上图莽草酸的结构上，用Z、E、R、S等符号具体标明其立体化学； 2．系统命名法命名达菲（注意例题结构）

3．由莽草酸合成中间产物A时需要添加哪2种原料，写出化学名称；

4．由莽草酸合成达菲使用了10个步骤，除引入一些基团外，还有1个重要作用是什么？

第五题（7分）

1．在[Cr(NH3)4Cl2]＋的光谱中是否存在金属－氯的振动红外光谱带，为什么？

2．为了证明旋光性与分子中是否存在碳原子无关，Wemer制备了[Co{(HO)2Co(NH3)4}3]6。画出此配离子的结构式并说明Werner是如何解释其旋光性的。

＋

3．电极电势的理论计算公式是E＝E＋

0.059[氧化型]lg（其中n表示得到或失去的电[还原型]n＋

子数目）。ECu2+/Cu+和EI2/I-分别是＋0.15V和＋0.54V。但是，在水溶液中，Cu2离于可以从碘化钾中释放出I2。写出化学方程式，并解释该反应为什么能发生。

第六题（10分）

3.25mL浓度为0.02mol/L的酸性高锰酸钾溶液加入到0.1204g含有Na2C2O4、NaNO2和Na3AsO3的混合物中，用FeSO4溶液返滴定过量的KMnO4，消耗0.02mol/L FeSO4溶液5mL。另取一份重量相同的混合物样品，向其中加入过量KI和H2SO4，反应完成后，生成的碘以溶于NaHCO3的浓度为0.02mol/L的硫酸肼返滴定，消耗5mL，计算混合物的定量组成（％）。

第七题（11分）

离子晶体X是由三种短周期元素组成，晶体密度为2.95g/cm3。经测量获得如下数据：晶胞参数a＝780pm，阳离子间最近、次近距离分别为337pm、390pm；阴离子间最近、次近距离分别为552pm和780pm。

1．确定该晶体的阴阳离子组成比；

2．计算阴阳离子间最近、次近距离和阴离子间、阳离子间第三近距离； 3．计算该晶体的摩尔质量；

4．如果阳离子的质量百分含量为32.85%，确定该晶体的化学式。

第八题（10分）

下列所举化合物（1～6）中均由短周期X、Y、Z三种元素组成 化 合 物 特 征 1 2 3 4 5 6 W（X），% 29.08 26.41 20.70 19.31 36.48 32.37 W（Y），% 40.56 36.83 28.87 26.93 24.44 22.57 性质 还原性 还原性 酸性 氧化性 碱性、还原性 中性 根据上表确定X、Y、Z的元素符号和化合物1～6的化学式，并写出分析和计算过程。

第九题（15分）

硫和氮组成的二元中性化合物有S4N4、S2N2、(SN)x等。它们是一类结构复杂，不符合经典化学键理论的化合物。S4N4是亮橙色固体，一般用S2Cl2在CCl4中氨解制得。S4N4是制其它重要硫氮化物的起始物，如523K、133Pa和金属银的作用下，S4N4反应生成等物质的量的S2N2，S2N2在室温下可聚合生成蓝黑色固体(SN)x。虽然(SN)x早在1910年就已合成，但直到最近才制得纯单晶体无机聚合物。(SN)x具有与聚乙炔相似的空间结构，它不仅有黄铜金属光泽和金属导电性，而且它是第一个不含金属而显示出超导性（0.26K）的共价聚合物。

1．写出制备S4N4的化学反应方程式（副产物之一与S4N4具有相似的八元环结构） 2．S4N4与SnCl2的乙醇溶液反应生成S4N4的氢化物，写出化学反应方程式。 3．根据题意写出由S4N4生成S2N2的化学反应方程式。 4．S2N2是正方形结构（准确的说是近似正方形的菱形），画出其结构，并用经典化学键理论描述其结构。

5．根据聚乙炔结构特点画出(SN)x的结构，指出其的结构基元，并简要描述其结构特点。 6．(SN)x属于何种晶体类型，它的导电性能与金属导体的最显著不同是什么？

第十题（17分）

尿酸是嘌呤的衍生物，结构简式如右图，简写为HUr。尿酸是鸟类和爬行类动物体内核酸代谢的最终产物；人类尿中也含有少量的尿酸。尿酸在体内积聚，可引起痛风症。尿酸的白色结晶，无臭、无味。尿酸在冷水、乙醇、乙醚中的溶解度不大（37℃时1L水中仅溶解嘌呤 尿酸 0.5mmol，pKa＝5.40），但能溶于甘油、氢氧化钠水溶液

和醋酸钠水溶液。化学合成尿酸的方法是由尿素与α–氯代–β,β－二乙氧基丙烯酸乙酸经缩合、环合制得。尿酸用于有机合成及生物化学研究。

1．画出所给尿酸结构的互变异构体，并用系统命名法命名尿酸； 2．为什么尿酸在甘油中的溶解度比在乙醇中大得多？

3．计算尿酸在1mol/L的NaAc中的溶解度多大（已知醋酸的pKa＝4.76）

4．痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。关节炎的原因归结于在关节

－

滑液中形成了尿酸钠晶体。已知，37℃时NaUr的Ksp＝6.4×105。

（1）第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，为什么？

＋

（2）通过计算说明：关节炎的发生与尿酸在血清（pH＝7.4，[Na]＝130mmol/L）中是否沉淀无关。

（3）痛风病人常患肾结石，肾结石是由尿酸晶体所组成。形成它的原因是病人尿的尿酸盐浓度过高。若病人尿中尿酸与尿酸盐的总浓度为2.0mmol/L，计算尿的pH值为何值时，病人的尿中会形成尿酸结石。

5．写出化学合成尿酸的2步反应方程式（中间产物不含Cl元素）

参考答案（02）

第一题（7分）

1．N2H4＋2H2O2＝N2＋4H2O（1分）

(CH3)2NNH2＋2N2O4＝2CO2＋3N2＋4H2O（2分） 2．Zn＋2NaNH2＋2NH3＝Na2Zn(NH2)4＋H2↑（2分）

Zn(NH2)42－＋2NH4I＝Zn(NH2)2↓(白)＋4NH3＋2I－（1分） Zn(NH2)2＋2NH4I＝ZnI2＋4NH3（1分） 第二题（5分）

1．宇宙飞船处在失重情况下，空气不对流。（1.5分）

2．酒石酸是弱酸，强酸制弱酸原理，降低胃中H浓度（1.5分）

3．酒精燃烧释热，使部分酒精挥发（减少了燃烧释放的热量）；使水蒸发消耗并带走热量；使手帕达不到着火点。（2分）

第三题（10分）

1．随着乙烷、乙烯、乙炔分子中π电子云密度的增加，其与水分子的作用力也增加（2分） 2．混合气体依次通过KMnO4/H＋、NaOH、浓H2SO4的洗气瓶（2分，其它合理答案都可） 3．加压下用水吸收乙炔，所得溶液减压下又释放出乙炔（2分，无加压不给分） 4．乙烯以π电子与金属离子配合，生成水溶性较大的配合物（2分）

5．不矛盾。键能是根据均裂反应（≡C︰H→≡C·＋H·）来衡量的；而酸性则是起因于异裂反应，≡C︰H＋碱→≡C︰＋H（2分）

第四题（8分）

－

＋

＋

1．（2分，各0.5分）

2．(3R,4R,5S)-4-乙酰胺-5-氨基-3-(1-乙基丙氧基)-1-环己烯-1-羧酸乙酯磷酸盐（2.5分） 3．3－戊酮、甲基磺酸（各1分）

4．改变4、5位手性碳原子的RS构型（1.5分）

第五题（7分）

1．可以检测到红外光谱带的存在，因为Cr、Cl间是共价键。（2分）

2．（1分）

因为同Co(en)33一样，此配离子具有不可叠加的镜面结构，所以其具有旋光性（1分） 3．2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I2（1分）

＋

＋＋＋

由于CuI是沉淀，则在溶液中[Cu]很小，致使0.059lg[Cu2]/[Cu]值增大，所以ECu2+/Cu+

值增大，使E＝E

Cu

2+

/Cu

+

－E

I2/I-＞0，上述反应能够自发进行（2分）

第六题（10分）

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