第27届全国高中生化学竞赛(省级赛区)模拟题(二)

第27届全国高中生化学竞赛（省级赛区）模拟题（二） 题 卷

考试时间3小时，迟到超过30分钟不能进考场。开始考试30分钟内不能离开考场。 本试题由题卷和答题卷组成，用黑色签字笔或黑色圆珠笔答题。在答卷题序号设定的方框内答 题，答在其它地方无效。

第1题 （15分）

1-1说明为何AlF3和三卤化硼BX3均不形成双聚体的原因，比较B2H6与Al2Cl6结构上的异同点。（3分）

1-2酸化的Co2+的溶液可在空气中保存较长时间，但加入氨水先得到红棕色的溶液，然后立即变成紫红色，分析原因。用适当的方程式表示。（2分）

2-2+

1-3结合离子方程式回答：用CrO4溶液检出Pb为什么只能在弱酸或弱碱性介质中进行？（2分）

1-4向硝酸酸化的NaBiO3(aq)中慢慢滴入MnCl2(aq)，先出现紫色，然后紫色又逐渐变成棕色，用离子方程式解释之。（2分）

1-5已知钴的两种配离子A和B，A 的化学式为[Co2(NH3)10H2O2]4+，B的化学式为[Co(NH3)5(OH)]2+，A离子含有桥键，A离子的桥键均裂后产生两个B离子。

画出A、B两种离子的结构式，指出钴元素的氧化态及钴离子的杂化轨道类型，并判断这两种离子是顺磁性还是抗磁性。（6分）

第2题（9分） 化合物A为非放射性主族元素M与氧的化合物，将13.712gA与过量热稀硝酸充分反应后，得到不溶物B和溶液C，将B洗净后与过量草酸混合，加入过量稀硫酸并充分反应，生成的气体全部通入过量的熟石灰溶液中，得到4.004g不溶物质。控制温度，M的单质与氧反应，生成具有较强氧化性的D，D含氧10.38%。 2-1 通过计算给出D的化学式。（3分） 2-2 通过计算给出A的化学式。（4分）

2-3 给出B在硫酸溶液中与草酸反应的离子方程式。（2分）

第3题（10分） 一容积可变的反应器，如图3所示，通过活塞维持其内部压力由于恒外压相等。

图3 容积可变的反应器示意图

在恒温、有催化剂条件下，反应器内进行如下反应

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

3-1 若平衡时，反应器的容积为1.0L，各物质的浓度如下： 物质 c/(mol·l-1) N2 0.11 H2 0.14 NH3 0.75 现向平衡体系中注入4.0mol N2。试计算反应的平衡常数Kc和反应商Qc，并由此判断反应将向什么方向进行。（5分）

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3-2 若平衡时，反应器的容积为V，各物质的浓度分别为c(N2)，c(H2)和c(NH3)，现向平衡体系中注入体积为x V的N2（同温同压）。设此条件下1mol气体的体积为V0，试推导出Qc的表达式，并判断反应方向。（5分）

第4题（8分） 甲酸和乙酸都是重要的化工原料。移取20.00ml甲酸和乙酸的混合溶液，以0.1000mol·l-1NaOH标准溶液滴定至终点，消耗25.00ml。另取20.00ml上述混合溶液，加入50.00ml0.02500mol·l-1KMnO4强碱性溶液，反应完全后，调节至酸性，加入40.00ml0.2

＋

000mol·l-1Fe2标准溶液，用上述KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗24.00ml。 4-1计算混合溶液中甲酸和乙酸的总量。 4-2写出氧化还原滴定反应的化学方程式。 4-3计算混合酸溶液中甲酸和乙酸的浓度。 第5题 （10分） 用邻苯基—双—（二甲砷）

（简记为diars，常做配体）与FeCl3作用，可生

成一个双配离子的化合物A。已知A中阴离子是正四面体结构，阳离子中Fe为6配位，其

-配体diars和Cl的数目相等，为1:1。 将A用硝酸氧化后得到一种晶体B，经分析B晶体中的正负离子的空间结构与A完全相同，只不过是阴离子与阳离子的个数比不同，A为1:1、B为2:1。 5-1试确定A和B的分子式。（2分）

5-2画出A中阳离子可能的结构简式，并指明哪一种结构较为稳定。为什么？（3分） 5-3指明A和B中铁元素的氧化数；A→B属于什么反应？（3分） 5-4写出生成A的化学反应方程式。（2分） 第6题（10分）氨基磺酸是一种重要的无机酸，实验测得其分子中的氢原子和氧原子分别只有一种化学环境，氨基磺酸易溶于水，在水中的酸常数Ka=1.01×10，其酸根离子有三种键长。

6-1.计算0.010 mol/L氨基磺酸水溶液的pH值。（2分）

6-2.画出符合上述结构特征的氨基磺酸分子的立体结构式，标注出分子的偶极（正负极），判断该分子有几重旋转轴？（3分）

6-3.从结构与性质的关系解释为什么氨基磺酸是强酸。（2分） 6-4.写出用氨基磺酸鉴定石灰岩的反应方程式。（1分）

6-5.氨基磺酸可用作游泳池消毒剂氯水的稳定剂。用两个反应方程式解释其原因（2分） 第7题（12分）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

立方氮化硼（cBN）是一种自然界不存在的人工合成超硬材料，硬度仅次于金刚石，但耐热性、化学稳定性以及钢材加工等方面表现出比金刚石更加优异的性能，具有巨大的应用价值。由美国通用电气公司温托夫等人首次研制成功，随后成为各国争相研制的热点，是超硬材料领域的最重要成就之一。

-1

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7-1 立方氮化硼由六方氮化硼（hBN）在高温高压下制备，六方氮化硼又称“白石墨”，结构

和许多性质与石墨类似，柔软光滑，由如图1所示的B、N平面层堆叠形成，沿c轴方向相邻两层的B、N原子投影重合，试画出hBN的一个晶胞透视图。

7-2 立方氮化硼（cBN）的晶胞结构如图2所示，与金刚石的结构相似，面心立方晶胞，晶

胞参数α = 361.5 pm。在cBN晶体中B原子的堆积方式为___ ___，B填充N的___ __空隙

7-3 宝石工匠琢磨钻石时，有些晶面特别难抛光，试推测立方氮化硼的那些晶面难抛光？为

什么？

7-4 以知金刚石的晶胞参数α = 356.7 pm，通过计算说明立方氮化硼的硬度略小于金刚石的

原因。

第8题 （12分）

天然产物Eudesmol可通过下列途径合成。

OH3C+ABOH3O+OCO①NaBH4，THF②H3O+①D②E①KOFGOOOHIJ②L③M④N①OCO2Me②PEudesmolOH

8-1 写出用A~P标示的中间体和试剂。（8分）

8-2 指出J在①~④试剂条件下反应的类型。（4分）

O第9题（5分）

O某化合物X的结构为

9-1写出该化合物的系统名称及所含的官能团名称。（2分）

9-2写出与X互为同分异构体，且满足下列结构特征的所有异构体的结构简式：①属于芳香族化合物，且芳香环上的H只有两种化学环境；②只含一种官能团。（3分） 第10题（9分）结构为 应形成酰胺（

的化合物称为酰氯，这类化合物可与胺类化合物（R'NH2）反

）。化合物N一丙基一N一[2一(2，4，6一三氯苯氧基)乙基]一1H一

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咪唑—1—甲酰胺是德国艾格福公司首先开发的一种咪唑类广普杀菌剂，国际通用名为Prochloraz，商品名为Sprotak。它可由下列步骤合成：

根据上述合成步骤回答下列问题： 10-1.写出化合物A、B、C的结构简式；（3分） 10-2.写出A及B的系统名称。（2分）

10-3.指出A B、B C、C D的反应类型。（2分）

10-4.第一步反应中加入的氢氧化钠和最后一步反应中加入的三乙胺有相似的作用，试分 析它们的作用。（2分）

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