高一下學(xué)期化學(xué)競(jìng)賽試題
江西省高一下學(xué)期化學(xué)競(jìng)賽試題
考試時(shí)間：100分鐘 卷面總分：100分
1.008
1.（6分）（1）下面是唐朝劉禹錫描寫(xiě)沙里淘金的一首詩(shī)，其中有的詩(shī)句可能包含了某一化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或化學(xué)過(guò)程，請(qǐng)?jiān)谶@樣的詩(shī)句后面寫(xiě)出相應(yīng)的文字。
日照澄洲江霧開(kāi)， 現(xiàn)象___________________________________________________ 淘金女伴滿(mǎn)江隈。 美人首飾王侯印，
盡是沙中浪底來(lái)。 方法___________________________________________________。 （2）(CN)2被稱(chēng)為擬鹵素，它的陰離子CN-作為配體形成的配合物有重要用途。 ①HgCl2和Hg(CN)2反應(yīng)可制得(CN)2，寫(xiě)出反應(yīng)方程式
________________________________________________________________。 ②寫(xiě)出CN-、(CN)2的電子式____________________、______________________。 ③寫(xiě)出(CN)2(g)在O2(g)中燃燒的化學(xué)方程式
___________________________________________________________________。 2．（10分）有三個(gè)化合物A、B和C，分子式均為C6H12，當(dāng)1 mol A、B和C分別催化氫化時(shí)，它們都可以吸收1mol H2，生成3-甲基戊烷。A有順?lè)磻?yīng)異構(gòu)體，B和C沒(méi)有。A和B分別與HBr加成得到同一化合物D，D沒(méi)有旋光性。A、B和C均可使酸性高錳酸鉀溶液褪色。C經(jīng)KMnO4氧化后僅得到一種有機(jī)產(chǎn)物羧酸E，推測(cè)A~E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：
A： B： C：
D： E：3.（8分）化合物A、B和C互為同分異構(gòu)體。它們的元素分析數(shù)據(jù)為：碳92.3% ，氫7.7%。1molA在氧氣中充分燃燒產(chǎn)生179.2LCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。A是芳香烴，分子中所有的原子共平面；B是具有兩個(gè)支鏈的鏈狀化合物，分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，偶極矩等于零；C是飽和烴，分子中碳原子的化學(xué)環(huán)境完全相同。
①A、B和C的分子式為_(kāi)____________________________。 ②畫(huà)出A、B和C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：
A____________________；B_____________________________：C_____________________。 4．（8分）水是我們熟悉的物質(zhì)，正如同學(xué)們所知道的，水能“分裂”出一個(gè)質(zhì)子而離解，此處打引號(hào)）是由于分裂出來(lái)的質(zhì)子不是以游離狀態(tài)存在于真實(shí)的化學(xué)體系中，而是立即與另一水分子結(jié)合： H2O+ H2O
H3O++OH- K1=c(H3O+)·c(OH-)/c(H2O)
H3O++O2 K2=c(H3O+)·c(O2-)/c(OH-)
He
ONeBCNFLiBe
ArAlSiPSClNaMg
KrGeAsKCaScTiVFeCoNiCuZnGaSeCrMnBr
XeSr RuRhPdSbTeRbYZr NbMo Tc
PoAtHf TaW Re IrPt AuHgTl PbBiCsBaOs
La
Ra
DbSgBhHsMtRfH
相對(duì)原子質(zhì)量
氫氧根離子可進(jìn)一步離解：OH-+ H2O
(1) （3分）計(jì)算25 c時(shí)K1的值。
(2) （3分）已知25 c時(shí)K2=10-36，計(jì)算在多少體積的水里含有一個(gè)氧負(fù)離子？
(3) （2分）哪一種水(輕水1H2O或重水D2O)將具有較大離解度，為什么？
5．（11分）某實(shí)驗(yàn)人員做了下列實(shí)驗(yàn)：將一定量1.00mol/L CuSO4溶液和2.00mol/LNaOH溶液混合，得到一種淺綠色沉淀X。將0.499g X隔絕空氣在1000℃以上強(qiáng)熱，得到一種紅色固體Y，質(zhì)量為0.316g。Y溶于酸得到另一種紅色固體0.141g。
（1）該實(shí)驗(yàn)人員認(rèn)為沉淀X可能含有SO42-。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)確定這一判斷。 （2）通過(guò)計(jì)算確定X和Y的化學(xué)式，并寫(xiě)出X隔絕空氣強(qiáng)熱發(fā)生的反應(yīng)方程式。
6.（14分）（1）用VSEPR預(yù)測(cè)NO2、NO2+、NO2- 的'幾何形狀，并比較它們中<ONO鍵角大小順序。
�。�2）氮的兩種化合物分別為三甲胺(Me3N)和三甲硅烷胺(H3Si)3N，觀(guān)察到兩化合物中N原子與相鄰原子的鍵角分別是108°和120°，用VB法解釋它們鍵角的差別。
�。�3）氮和硼都能形成三氟化物NF3，BF3前者N-F鍵能280 kJ·mol 1，后者B-F鍵能646 kJ·mol 1，為何有如此大差別？
�。�4）NF3沸點(diǎn) 129℃，而NH3沸點(diǎn) 33℃，為何后者沸點(diǎn)比前者高？
�。�5）NF3偶極矩小（0.24D），NH3偶極矩大（1.46 D），解釋這種差別。
�。�6）NH3能作為L(zhǎng)ewis堿提供電子對(duì)，如與Ag+形成Ag(NH3)2+，而NF3卻不是Lewis堿，為什么？
7．(8分)光學(xué)活性吡氟氯禾靈是選擇性強(qiáng)、藥效穩(wěn)定、對(duì)人畜安全的多禾本科雜草除草劑。它的合成路線(xiàn)如下：
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�。�1）請(qǐng)寫(xiě)出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： （2）化合物B的系統(tǒng)命名為：
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8. (10分)一離子晶體給X射線(xiàn)衍射測(cè)定屬于立方晶體，晶胞參數(shù)a＝400pm，晶胞中頂點(diǎn)位置為Mg，
體心為K，棱心為F。
（1）（3分）寫(xiě)出晶胞中各離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；
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（2）（1分）指出該晶體的化學(xué)式；
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�。ǎǚ郑┐_定晶體的點(diǎn)陣形式；
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�。ǎǚ郑⒍叩牡呐湮粩�(shù)各為多少；
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�。�
�。�5）（2分）查表得知Mg、K、F的離子半徑分別為75pm、133pm、133pm，說(shuō)明晶體中兩種正離
子的配位數(shù)是否合理；
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�。ǎǚ郑┖鸵黄鹦纬赡姆N形成的密堆積。6此后人們相繼合成了氙的系列化合物，以及原子序數(shù)較大的稀有氣體氪、氡的化合物。對(duì)于原子序數(shù)較小的氦、氖尚未制得化合物。有人從理論上預(yù)言了它們的化合物是可以制得的。不久澳洲國(guó)立大學(xué)
�。�
的拉多姆宣布了化學(xué)上一奇聞，氦能夠與碳結(jié)合形成分子。像CHexx不僅存在，而且能夠用實(shí)驗(yàn)手段
＋＋
觀(guān)察到，并借助計(jì)算機(jī)算出了CHe33、CHe44的鍵長(zhǎng)分別為：0.1209 nm，0.1212 nm。
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34＋
＋
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10.（7分）軟錳礦是最重要的錳礦石，主要成分為MnO2，不但在工業(yè)上有重要用途，如合金工業(yè)，干電池制造等等，在中學(xué)化學(xué)中也用途廣泛，如制備氧氣，氯氣的催化劑。為了分析軟錳礦中MnO2的含量，科研人員稱(chēng)取0.1226g軟錳礦礦石，與氧化劑KClO3混和，在KOH介質(zhì)中加強(qiáng)熱，得到一種綠色的化合物，加水溶解，通CO2，得到紫紅色溶液和黑色不溶物，過(guò)濾，用0.1050mol/L的Fe2+ 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定該溶液，用去 24.20mL.(認(rèn)為軟錳礦中的雜質(zhì)不參與反應(yīng)) 1.寫(xiě)出上述過(guò)程中涉及的反應(yīng)方程式（3分，各1分）
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2211.（6分）在星際云中發(fā)現(xiàn)一種高度對(duì)稱(chēng)的有機(jī)分子（Z），在紫外輻射或加熱下可轉(zhuǎn)化為其他許多生命前物質(zhì)，這些事實(shí)支持了生命來(lái)自星際的假說(shuō)。有人認(rèn)為，Z的形成過(guò)程如下：（1）星際分子CH2＝NH聚合生成X；（2）X 與甲醛加成得到Y(jié)（分子式C6H15O3N3）； （3）Y與氨（摩爾比1︰1）脫水縮合得到Z 。 試寫(xiě)出X、Y和Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
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江西省萬(wàn)年中學(xué)2011-2012學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)競(jìng)賽試題參考答案
1.(6分,各1分)
(1)現(xiàn)象：丁達(dá)爾現(xiàn)象 方法：混合物的分離和提純（或把金子從沙中分離出來(lái)） （2）①HgCl2+Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2
點(diǎn)燃××××××[]C×N××② ×NCC×N× ③ (CN)2+2O2 2CO2+N2
2.( 10分,各2分)
CH3CH2CHCH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CHCH23
C.
A．
3 B.
2
CH3CH2CH2CH3CH3CH2HCOOH
33
D. E.
3.(8分,各2分)
CH3 ①C8H8
4. (8分)
�。�
2
�。�14
H3H
(1)c(H3O+)·c(OH)=Kw=10
－
�。�1分）
－16
c(H2O)=1000g÷18g/mol÷1L=55.6mol/L K1=1.8×10（2）水中c(H3O+)=c(OH) c(O2)=K2·c(OH)/c(H3O+)=K2=10
�。�
�。�
－36
�。�2分）
�。�1分）
1.7×1012L水中有一個(gè)氧負(fù)離子（2分） (3)輕水具有較大的離解度（1分）
D2O中D－O鍵比1H2O中H－O鍵強(qiáng)或D2O中氫鍵比1H2O中氫鍵強(qiáng)（1分）
5．（11分）
�。�1）把綠色沉淀X用蒸餾水多次洗滌，至洗滌液中用BaCl2溶液檢驗(yàn)不出SO42-后（1分），用稀鹽酸溶解綠色沉淀（1分），此時(shí)再用BaCl2溶液檢驗(yàn)，溶解液中有大量白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀X中有SO42-（1分）
�。�2）因?yàn)镃u2O∶Cu=0.316∶0.141（1分）
可判斷Y為Cu2O（1分）
根據(jù)硫酸銅溶液跟氫氧化鈉溶液混合生成沉淀，可設(shè)沉淀組成為mCu(OH)2·nCuSO4，則有（97.55m＋159.62n）∶2 63.55 16.00(m＋n)＝0.499∶0.316（1分）
2
即可得m∶n＝3∶1（1分）所以X為3Cu(OH)2·CuSO4或Cu4(OH)6SO4（2分）
△
Cu4(OH)6SO4 2Cu2O+3H2O+SO3+O2 （2分）
6.（14分, （1）4分,其余各問(wèn)2分） （1）分子形狀：NO2：角形（或V形） 鍵角順序：NO2>NO2>NO2；
（2） Me3N；N取sp3雜化，N上有孤對(duì)電子…；(H3Si)3N；N取sp2雜化，
NO 2：直線(xiàn)形 NO2：角形（或V形）
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