（精品）全国高中化学竞赛（初赛）模拟试题20套(8)

原子有____个，离Si原子最近的O原子有____个。

4．干冰（固态CO2）属于分子晶体。若把每个CO2分子抽象为一个质点（微粒），则其晶胞也属于立方面心晶格，故一个干冰晶胞中有_____个CO2，与1个CO2分子最近的CO2分子有_____个；在干冰分子中，原子之间靠______结合，CO2分子之间靠______结合。

第题（11分）

右图为干电池的基本构造图。

1．写出干电池工作时负极、正极上的电极反应式。

2．电池中所加MnO2、ZnCl2、淀粉糊有何作用？有反应的请写出方程式。

3．如何从废旧干电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质？简述实验步骤。

第题（6分）

超氧化物歧化酶SOD（本题用E为代号）是生命体中的“清道夫”，在它的催化作用下生命体代谢过程产生的超氧离子才不致过多积存而使人体过早衰老：

1．超氧离子在催化剂SOD存在下发生如下反应，请完成该反应的离子方程式：

E O2－＋ ???O2＋ H2O2

－－

2．今在SOD的浓度为co(E)＝0.400×106mol·L1，pH＝9.1的缓冲溶液中进行动力

－

学研究，在常温下测得不同超氧离子的初始浓度co(O2)下超氧化物歧化反应的初始反应速率vo如下表： co(O2)/mol·L–1 －7.69×10 3.85×103 －－3.33×10－5 －2.00×10－4 0.100 1.67×102 n已知该歧化反应在常温下的速率方程可表示为：v0＝kco，其中n为该反应的反应级数，k为速率常数。试根据测定数据确定该歧化反应的反应级数n和速率常数k。要求计算过程。

－－vo/mol·L1·s1 第题（10分）

乙烯和必要的无机原料合成3－甲基－3－戊醇，合成路线如下： 1．请写出a～b所代表的无机反应物及溶剂 2．请写出A～H物质的结构简式：

第题（10分）

钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。

测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO4将其氧化为五价，过量的KMnO4用NaNO2除去，过量的NaNO2用尿素除去。五价钒与N－苯甲酰－N－苯基羟胺在3.5～5mol/L盐酸介质中以1︰2形成紫红色单核电中性配合物，比色测定。

回答如下问题：

３６

1．高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。

2．以反应方程式表示上述测定过程中KMnO4、NaNO2和尿素的作用。 3．写出紫红色配合物的结构式（已知V六配位）。 第题（11分）

四氧化三铅俗名“铅丹”或“红丹”，化学式可以写为2PbO·PbO2，铅丹用于制造铅玻璃，由于它有氧化性，涂在钢材上有利于钢铁表面的钝化，其防锈效果好，所以被大量地用于油漆船舶和桥梁钢架。

＋

今欲测定某样品四氧化三铅含量，称取Pb3O4 0.1000g，加酸溶解，得到含Pb2的溶液，

＋

加热下用过量K2Cr2O7将Pb2沉淀为PbCrO4，冷却后过滤洗涤，将PbCrO4沉淀用HCl溶液溶解，加入过量KI，用0.1000mol/L Na2S2O3溶液滴定，终点时用去12.00mL。

1．写出PbCrO4沉淀、溶解和滴定过程的化学方程式； 2．计算试样中Pb3O4的质量分数； 3．用标准溶液滴定时应用指示剂？

4．加入过量KI后，反应需在暗处放置5～10分钟。 （1）所加KI为什么要过量？

（2）为了防止生成的I2挥发，可选用何种仪器？ 第题（15分）

元素A的单质在氯碱工业中可用作电解槽的阳极材料。A在酸性溶液中被KMnO4氧化时，可生成橙黄色的AO4。在KCl存在下，AO4可被HCl还原成红色晶体K4[A2OCl10]。迄今已知只有两种金属四氧化物，AO4是稳定性较差的一种。A有两种重要的含氧酸钾盐B和C，其中元素A的含量分别为41.81%和49.50%。碱性介质中用Cl2氧化B可得到C；B在酸性介质中易歧化为AO2和C。

1．写出A的元素名称和符号。A在长式周期表中的第几周期，第几列？ 2．写出AO4中A的杂化形态，AO4的几何构型。 3．写出B、C的化学式和反应方程式；

4．画出配合物（K4[A2OCl10]）中阴离子的结构式。

＋

5．写出六配位配合物ACl2(H2O)4和ACl3(H2O)3的立体异构体？实验证实，后者的所有异构体经水解只转化成前者的某一种异构体Y。试画出Y的结构，并通过分析上述实验结果指出，配合物水解（取代）反应有什么规律？

参考答案

高中化学竞赛初赛模拟试卷（08）

（时间：3小时 满分：100分）

题 号

1 7 2 6 3 12 4 4 5 8 6 6 ３７

7 6 8 6 9 8 10 11 12 13 9 10 8 10 满 分 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] La La系 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0 第题（7分）

N、P是植物生长需要的营养元素，吸收这些营养元素的主要方式为 。如果这些营养元素过多，海洋植物的生长速度就会 ，从而导致 ，进而影响鱼、虾、蟹等海洋生物的生存并大量死亡，原因是 。现在海水中N、P含量过高，主要来自 、 。你认为如何有效控制海水中N、P的过度增加 。 第题（6分）

最近，德国科学家在医学杂志《柳叶刀》上发表文章，他们研究发现一种名为甘草甜素的物质可以有效抑制非典病毒的增殖，有望用其研制出治疗非典的特效药。此前医学家已用甘草甜素作为有效成分开发出药物，治疗丙肝与艾滋病等，并取得了一定效果。甘草甜素（甘草素）是甘草的根和茎中所含的一种五环三萜皂苷，其结构如图1所示：

图1 图2

甘草甜素的（A）苷键构型为 ，将其水解可得到一分子的甘草次酸（如图2）和两分子的（填名称） ，其结构为 。

第题（12分）

绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念，它可以公开为环境友好化学。它的核心内涵是在反应过程中和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。这就是说，绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头，从根本上消除污染。1995年，美用

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总统克林顿首次设立“总统绿色化学挑战奖”，目的是鼓励、促进化学家们设计、改进化学产品和化工生产过程，使其对环境更加友好，企业经济效益得到更大的提高。为此，美国斯坦福大学Barry Trost教授提出了绿色化学下的原子经济的概念。最理想的原子经济是全部反应物的原子嵌入期望的最终产物中，不产生任何废弃物，这时的原子经济百分数便是100%。原子经济百分数的计算公式为：

指定产品的所有原子的总式量原子经济％＝?100％

按化学方程式计量的所有反应物的总式量例如：Claisen分子重排反应：

反应过程中只是改变了分子内部部分原子的连接方式，所有的反应物的原子全部并

入最终产物中，所以这是一个100%的原子经济反应。

根据上述材料回答下列有关问题。

1．下面叙述错误的是_________（填编号，下同）。 ①绿色化学和环境化学都是研究环境保护和治理的 ②绿色化学不是被动的治理环境，而是主动地防止环境污染 ③绿色化学保护了环境，而且也能给有关企业带来巨大的经济利益

2．硝酸工业的尾气中主要含NO、NO2气体。下列关于它们的危害的叙述中，正确的是_______________。①形成酸雨 ②破坏臭氧层 ③NO能刺激呼吸道 ④NO2能跟血红蛋白作用生成二氧化氮血红蛋白而引起中毒 ⑤NO、NO2在空气中形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾。

工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2，使其转化为化工产品NaNO2，请写出其化学反应方程式

这一处理方法是否符合绿色化学概念__________（填“是”或“不是”）。其原子经济百分数为 。

3．有人采用下面两种方法制取Cu (NO3)2。

??2CuO CuO＋2HNO3（稀）＝Cu(NO3)2＋H2O ①方法一：2Cu＋O2?②方法二；3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

其中符合绿色化学概念的方法是________________。

4．有人将3中反应②产生的NO收集到一个固定容积的密闭容器中，并在常温下将其压缩到1.01×107 Pa，然后加热至50℃时，发现气体的压力迅速下降。当温度恢复到常温，压强降至略小于1.01×107 Pa的2/3时，就不再改变。已知此过程中有一种产物是N2O。请写出生成N2O的反应方程式：

解释最后的气体压强略小于1.01×107 Pa的2/3原因： 第题（4分）

聚四氯乙烯分子式为(C2F4)X，X为一较大的数。该物质由C2F4在含硫催化剂存在下发生聚合反应，该催化剂在聚合物生长中起核心作用，最终产物含0.012％S。如果每个聚合

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? 物分子含（1）1个硫原子，（2）2个硫原子，则X的值为多少？假设催化剂的质量相对聚合物的质量可忽略不计。

第题（8分）

－

工业上为了处理含Cr2O72离子的酸性废水，采用以下处理方法： ①往工业废水中加入适量食盐。 ②以铁作为阳极进行电解。

③鼓入空气。经过一段时间后，使废水中含铬量降到可排放的标准。

－

请用已学过的化学知识解释处理含Cr2O72离子的工业废水的原因。

注：Fe(OH)3开始沉淀的pH为2.7，沉淀完全的pH为3.7。Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.6，沉淀完全的pH值为9.6，并且Fe(OH)2呈絮状，不易从溶液除去。

第题（6分）

某有机物分子群分子式均为C8H12，经高锰酸钾酸性溶液处理后，A得到丙二酸和乙基丙二酸各1 mol；B得到3－乙酰基戊二酸并放出气泡；C得到丁二酸并见到大量气泡放出。请给出A、B、C的结构简式并命名。

第题（6分） 已知

，写出下列反应中字母所标记的结构。

（两者分子式都为C4H7O3N）

（两者分子式都为C4H8O5）

C＋HNO3→E（C4H4O6）有光学活性 D＋HNO3→F（C4H4O6）无光学活性

第题（6分）

某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物，分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；加热该混合物，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；用稀盐酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体2.33g。另一份加入含0.001mol KMnO4的酸性溶

－＋

液，MnO4恰好完全被还原为Mn2。

1．该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ，阴离子是 。 2．试通过计算确定该结晶水合物的化学式。

第题（8分）

－＋－

将Cl慢慢加入到0.20mol/L的Pb2溶液中（KspPbCl2＝1.17×105），请回答：

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