全国高中生化学竞赛初赛模拟试题07.docx
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全国高中生化学竞赛初赛模拟试题07
2008年全国化学竞赛初赛冲刺试卷（七）
（时间：
3小时满分：
100分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
合计
满分
7
6
10
10
8
6
10
9
8
10
8
8
100
得分
评卷人
●竞赛时间3小时。
迟到超过30分钟者不能进考场。
开始考试后1小时内不得离场。
时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。
●试卷装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在站定的方框内，不得用铅笔填写。
草稿纸在最后一页。
不得持有任何其他纸张。
●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。
●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
H
1.008
相对原子质量
He
4.003
Li
6.941
Be
9.012
B
10.81
C
12.01
N
14.01
O
16.00
F
19.00
Ne
20.18
Na
22.99
Mg
24.31
Al
26.98
Si
28.09
P
30.97
S
32.07
Cl
35.45
Ar
39.95
K
39.10
Ca
40.08
Sc
44.96
Ti
47.88
V
50.94
Cr
52.00
Mn
54.94
Fe
55.85
Co
58.93
Ni
58.69
Cu
63.55
Zn
65.39
Ga
69.72
Ge
72.61
As
74.92
Se
78.96
Br
79.90
Kr
83.80
Rb
85.47
Sr
87.62
Y
88.91
Zr
91.22
Nb
92.91
Mo
95.94
Tc
[98]
Ru
101.1
Rh
102.9
Pd
106.4
Ag
107.9
Cd
112.4
In
114.8
Sn
118.7
Sb
121.8
Te
127.6
I
126.9
Xe
131.3
Cs
132.9
Ba
137.3
La－Lu
Hf
178.5
Ta
180.9
W
183.8
Re
186.2
Os
190.2
Ir
192.2
Pt
195.1
Au
197.0
Hg
200.6
Tl
204.4
Pb
207.2
Bi
209.0
Po
[210]
At
[210]
Rn
[222]
Fr
[223]
Ra
[226]
Ac－Lr
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
第题（7分）
1．Thenamefortheparticle,H＋,is或；
2．某元素最外层电子排布是7s27p1，则该元素的原子序数是；
3．短周期元素X的原子的电子层数n，最外层电子数为（2n＋1），原子核内质子数为（2n2－1），则X的元素符号是；
4．第二周期元素中，原子的电离能比同周期相邻的前后两元素都小的有，比前后两元素都大的有。
5．NH4NO3受热分解可以生成N2O和H2O，另一化合物受热分解也只生成N2O和H2O，写出化学式。
第题（6分）
1．将S2Cl2的CCl4溶液用Cl2饱合后，通入NH3，得一金黄色晶体，A受撞击后爆炸产生两种单质B和C，其中C为气体，且1molA爆炸产生2mol气体单质。
（1）画出A的结构式。
（2）写出合成A的反应方程式。
2．B和砷的一种天然矿物化合，得一种与A有相同结构的物质D，D结构中As原子间距比预想中的短。
（1）画出D的结构，并写出D的俗名；
（2）解释D结构中As原子间距比预想中要短的原因。
第题（10分）
1．2007年北京抽查市面22种随烤鸭销售的甜酱，当中16种含禁用甜味剂甜蜜素，有超过72%样本不合格，市民摄取过量甜蜜素，可能会损害肝脏和神经系统。
甜蜜素学名环己基氨基磺酸钠，请给甜蜜素稳定的立体结构。
2．日本东京农业及技术大学的H.Ohno和他的助手认为，新型室温氨基酸离子液体用作
多肽合成中间体和在药物化学、工业化学中的应用前景非常广阔。
把1－乙基－3－甲基咪唑氢氧化物（咪唑结构如右图）的水溶液加到具有光学活性的有机物的水溶液中就可以得到这类化合物。
在除去水后，用元素分析和NMR光谱可以确定该离子液体的结构。
这种透明的、几乎无色的离子液体能够和多种有机溶剂相混溶。
已知该离子液体的式量为213，写出其结构简式。
3．1967年，科罗拉多大学的S.Cristol等人合成有机分子X，这个分子让他想起罗马的两面神Janus——罗马的守门神。
Cristol的同事Macintyre就建议分子叫做Janusene。
X的分子式为C30H22，由苯环和叔碳组成，结构中不存在四元环，且呈现镜面对称，画出其最合理结构。
第题（10分）
某金属M与Na2O2共熔，然后在盐酸介质中用Cl2处理熔体，得到一种含M元素的二元化合物A，A是一种易挥发的有毒的物质，其分子结构呈正四面体。
已知10.1gM完全反应可以生成16.5gA。
1．试确定金属M并写出化合物A的化学式。
2．写出生成A的化学反应方程式。
3．A的沸点为40℃，100g水只溶解2.03gA，但A易溶于CCl4。
则该分子属于什么类型的分子？
4．将A溶于冷的KOH溶液中，发现生成一种黑色化合物B，已知B的阴离子的红外图谱与A的振动吸收相同，导电性研究表明B的电导与K2SO4相同。
试确定B的化学式，写出生成B的化学反应方程式。
5．若将金属M与KOH和KNO3共熔，也能生成B，将B溶在水中，生成暗橙色溶液。
试写出该法制备B的化学反应方程式。
6．若将B的浓KOH溶液中通入Cl2，溶液由橙色变成绿色的C溶液。
已知C的阴离子的红外图谱与A的振动吸收相同，C与KIO4类质同晶。
试写出C的化学式，并写出生成C的化学反应方程式。
第题（8分）
2006年，罗杰·科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域作出的贡献而获得诺贝尔化学奖。
持续转录DNA中的遗传信息是所有生命的中心过程。
因为DNA分子位于细胞核中，它所携带的遗传信息必须复制到信息RNA分子，再由它带到细胞生产蛋白质的地方，蛋白质构建了生命的器官和功能。
1．RNA的组成与DNA有何不同？
2．已知腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）以及尿嘧啶（U）的结构简式如下：
A：
C：
G：
T：
U：
请画出转录时的碱基互补配对的氢键。
3．为什么瑞典皇家科学院诺贝尔奖评委会授予罗杰·科恩伯格为“化学奖”而不是“生理学或医学奖”？
4．2001年，科恩伯格创建了第一张RNA聚合酶的全动态照片。
他采用了一个方法，使转录过程停止，然后创建出这些分子的晶体，再用X射线拍照。
请问使转录过程停止的方法是什么？
为什么会停止？
第题（6分）
利用有机金属催化剂便可用甲醇制得乙酸。
其中一种含铑的催化剂作用机理如下：
1．画出A、B、C的立体结构。
A
B
C
2．写出用该方法由甲醇制备乙酸的总反应方程式（注明条件）。
第题（10分）
纯的氯化铝是无色的晶体，在通常情况下氯化铝容易挥发，180℃时开始升华，研究其蒸气密度表明在400℃以下氯化铝的分子式为Al2Cl6。
氯化铝的熔点是在加压情况下测定的，为190℃。
以氧化铝或含铝硅酸盐矿物为原料，氯化得到无水氯化铝，再以无水氯化铝为原料，制备AlCl3型离子液体（AlC13－MCl，M为碱金属或有机阳离子），以此AlCl3型离子液体为电解质可在低温条件下实现电解。
室温熔盐的特征就在于它的路易氏酸度的可调整性。
研究表明Al不能在碱性熔盐中电沉积，只能从偏酸性的AlCl3－MCl熔盐中沉积出来。
1．对于氯化铝晶体来说，随着温度的升高其导电性的变化比较特殊，实验研究表明氯化铝晶体随温度变化其导电性变化情况如右图。
请总结氯化铝导电的规律。
2．写出由氧化铝制备氯化铝的反应方程式；
3．已知等物质的量的AlCl3、MCl熔盐体系为中性：
（1）则偏酸性时，AlCl3、MCl的物质的量因满足何条件？
（2）偏酸性时，AlCl3存在的形式是什么？
（3）据此写出电解AlCl3－MCl熔盐的反应方程式（配平）
（4）电解过程中熔盐体系的酸碱性如何变化？
为什么？
（5）电解过程中需要及时搅拌，为什么？
4．相比电解Al2O3－Na3AlF3，低温电解AlCl3－MCl熔盐的优点是什么，列举2点。
第题（9分）
在光和热的作用下，共轭烯烃转变为环烯烃或它的可逆反应–环烯烃开环变为共轭烯烃，这类反应通称为电环化反应。
而这类电环化反应的产物往往在立体异构上也具有相似性。
1．反－3,4－二甲环丁烯在加热条件下开环成为（E,E）－2,4－己二烯，后者在光的作用下又关环为顺－3,4－二甲环丁烯。
画出该过程的转化图。
2．现有A、B、C、D4个烃，Mr＝108.2g/mol，其中C的对称性最好，有4种不同化学环境的H；A与C互为顺反异构体，但A的对称性不如C；A受热关环为B，B在光的作用下开环为C，C又关环为D；B分子有互为对映体的两个结构B1、B2，D分子为内消旋体。
（1）画出A、B1、B2、C、D的结构；
（2）系统命名A、B1、B2、C、D，是立体结构的同时标明Z、E或R、S。
第题（8分）
某一难被分解的MnO4－－Cr2O3矿石2.000g，用Na2O2熔融后，得到Na2MnO4和Na2CrO4溶液，煮沸。
酸化溶液，滤去沉淀。
溶液用0.1000mol/L的FeSO4溶液50.00ml处理，过量FeSO4用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定，用去18.40mL。
滤出的沉淀用0.1000mol/L的FeSO4溶液10.00ml处理，过量FeSO4用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定，用去8.240mL。
1．步骤中“煮沸”的目的是什么？
2．计算矿样中MnO和Cr2O3的质量分数。
第题（10分）
石墨晶体有六方石墨和三方石墨两种结构。
六方石墨晶体中堆积的次序为ABAB……，三方石墨晶体为ABCABC……（如右图所示）
。
三方石墨的晶胞参数a＝b＝245.6pm，c＝1004.4pm。
1．画出三方石墨的正当晶胞示意图；
2．画出三方石墨正当晶胞沿着（较长）体对角线方向的投影（用圆圈表示C原子的投影，原子若重合请用不同大小的圆圈表示）。
1．
2．
3．根据石墨晶体估算碳原子的共价半径和范德华半径。
4．计算三方石墨的密度。
第题（8分）
胺类与醛类缩合的产物称为席夫碱（R－CH＝N－R’），它与许多金属形成稳定的配合物，有些配合物具有某些生物活性。
水杨醛（邻羟基苯甲醛）和乙二胺中加入Co（Ac）2能生成黄色晶体A，A呈顺磁性，Co的杂化类型为dsp2，A在空气中慢慢变成反磁性的、相对分子质量略大于A的2倍的黑色物质，加热到80℃或置于真空中又回复成黄色的A。
此种循环可达3000余次，二战期间曾籍此供潜艇人员使用。
而水杨醛和二丙烯三胺体系则与Co2＋形成配合物Ｂ，Ｂ与A的空间构型不同。
Cu2＋和水杨醛与氨基酸酯（RCHNH2COOR）在中性条件下能生成具有光学活性的产物C，在数周内没有发现消旋作用；但在碱性条件下，C转变为D，其旋光活性迅速消失。
1．画出A的配位结构，指出空间构型；
2．1molA可吸收多少mol的O2；
3．画出B的配位结构，指出空间构型；
4．画出C、D的配位结构。
C：
D：
第题（8分）
以间二硝基苯为起始原料，用最佳方法合成3－氟－4－碘苯甲醚（限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步骤）。
参考答案（0807）
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