-.z中國化學(xué)會2013年全國高中學(xué)生化學(xué)競賽〔省級賽區(qū)〕模擬試題〔共計3小時〕題號一二三四五六七八九十總分總分值5282551410101011100得分競賽時間3小時。遲到超過半小時者不能進考場。開場考試后1小時內(nèi)不得離場。時間到，把試卷(反面朝上)放在桌面上，立即起立撤離考場。試卷裝訂成冊，不得拆散。所有解答必須寫在指定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫。草稿紙在最后一頁。不得持有任何其他紙*。**、報名號和所屬學(xué)校必須寫在首頁左側(cè)指定位置，寫在其他地方者按廢卷論處。允許使用非編程計算器以及直尺等文具。第一題：(本大題總分值5分)在括號中寫出正確的選項：〔〕1.1.以下哪種元素的單質(zhì)不是漢弗萊?戴維爵士首次制備的：A.鉀B.鈣C.鎂D.氯〔〕1.2.苯是哪位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的：A.邁克爾?法拉第B.弗里德里希?凱庫勒C.尤斯圖斯?馮?李比希D.詹姆斯?杜瓦〔〕1.3.?疑心派的化學(xué)家?是化學(xué)史上的里程碑，其作者是：A.安托萬?拉瓦錫B.約瑟夫?普利斯特里C.羅伯特?波義爾D.卡爾?威廉?舍勒〔〕1.4.地核的主要化學(xué)成分是：A.鐵和鎳B.硅酸鹽C.碳酸鹽D.氧化鐵〔〕1.5.木星大氣外層的主要化學(xué)成分是：A.氦B.氫C.甲烷D.氮氣第二題：(本大題總分值2分)比太陽重的恒星中，將氫轉(zhuǎn)化為氦的一種主要過程是貝斯-魏茨澤克循環(huán)。2.1.這個循環(huán)的第一步是一個12C和一個質(zhì)子發(fā)生融合，僅產(chǎn)生一種氮元素的核素和一個高能光子。寫出這個核反響的方程式。__________________________________________________2.2.接下來的一步是一個13N衰變?yōu)橐粋€13C，同時放出一個電中性的電子中微子νe和正電子e+。寫出這個核反響的方程式。___________________________________________________第三題：〔本大題總分值8分〕以下列圖是砷化鎳NiAs的晶胞在三個平面內(nèi)的投影圖，白色球為砷原子。它屬于六方晶系，晶胞參數(shù)a=3.602?，c=5.009?，NiAs的相對分子量為133.6150。3.1.計算這個物質(zhì)的密度給出推理過程。3.2.在bc平面投影圖中以左下角為坐標(biāo)原點，向右和向上為坐標(biāo)軸正方向，寫出此投影方向上所有砷原子的坐標(biāo)〔所有坐標(biāo)值不大于1〕____________________________第四題：〔本大題總分值25分)問題4.1.1-4.1.2基于甲烷、氨、水和氟化氫四種物質(zhì)：.請把它們的沸點從高到低排列。___________________________________________4.1.2.這四種物質(zhì)中，哪一種分子之間是沒有氫鍵作用的.__________________4.2地球大氣中按照體積比來看，占有量為前三位的氣體是什么._____________________________________________問題4.3.1-4.3.2基于最常見的富勒烯C60的分子，它的構(gòu)造為三十二面體，是由六十個碳原子通過二十個六元環(huán)和十二個五元環(huán)拼接而成的高度對稱的球型分子。4.3.1.請問C60中碳-碳鍵數(shù)量有多少(單鍵和雙鍵都算作1個碳碳鍵).___________個4.3.2.寫出碳元素的另外兩種同素異形體。_____________________________問題4.4.1-4.4.2基于對一氧化碳進展放電得到一種無色刺激性純潔物氣體A，A的分子量為68.0309。4.4.1.寫出A的分子式。_______________4.4.2.這個分子有極性嗎(答復(fù)有或無即可)._______________問題4.5.1-4.5.3基于鐵的*種分子量介于300和400之間的羰基化合物A，A含鐵量為30.7025%。4.5.1.寫出A的分子式。_________________4.5.2.寫出基態(tài)鐵原子的電子排布式。______________________________4.5.3.畫出*價電子數(shù)符合有效原子序數(shù)規(guī)則的物種Fe(CO)*Cly的構(gòu)造(包括了兩個立體異構(gòu)體，請都畫出來)。這兩個分子都是八面體型的。問題4.6.1-4.6.4基于*短周期元素*，其次外層電子數(shù)恰等于最內(nèi)層電子數(shù)和最外層電子數(shù)之和。一價金屬元素Y的單質(zhì)和*的單質(zhì)可以化合成一種2:1型(陽離子比陰離子)的含*為12.9398%的化合物A。*和氫元素可以構(gòu)成一系列化合物，其中的一種化合物B含氫3.0476%。4.6.1.寫出*在周期表中的位置。______________________4.6.2.寫出Y的英文名稱。______________________4.6.3.畫出B的立體構(gòu)造。4.6.4.寫出B在足量氧氣中點燃時發(fā)生反響的化學(xué)方程式。_______________________________________________________________問題4.7.1-4.7.2基于元素*。*的四氯化物A中*的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.2360%。A在足量水中迅速分解產(chǎn)生白色沉淀B。A溶于濃鹽酸，可以得到一種黃色的C溶液，往C中參加適量鋅粉然后適當(dāng)稀釋溶液，則C會逐漸變成紫色的D溶液。4.7.1.寫出A、B、C和D的化學(xué)式。A:_______________;B:______________;C:_____________;D:______________4.7.2.預(yù)測D溶液中水合金屬離子物種的磁矩。__________________B.M.第五題：〔本大題總分值5分〕僅含有一個九元環(huán)的烴A含氫11.5469%，A中僅有四種化學(xué)環(huán)境不同的氫和五種化學(xué)環(huán)境不同的碳，在戊烷溶液中A光照下反響產(chǎn)生包括B、C和E三種不含烷基或芳基取代基的烴。B、C、E和A是同分異構(gòu)體，B被酸性高錳酸鉀氧化成D(分子式C9H16O4)；C中有八種化學(xué)環(huán)境不同的氫，雙鍵在反響前后不發(fā)生遷移，它被二亞胺氫化得到二環(huán)[6.1.0]壬烷；E被酸性高錳酸鉀氧化僅得到庚二酸和二氧化碳。畫出A、B、C、D和E的構(gòu)造。第六題：〔本大題總分值14分〕近年來，人們開展了大量的方法對目標(biāo)超分子進展合成，以及通過修改分子構(gòu)造來實現(xiàn)更高的分子識別能力，金屬陽離子配位則是一個重要分支。根據(jù)這些信息，結(jié)合題目要求，請答復(fù)以下問題6.1.近年來，穴醚被廣泛運用在金屬離子螯合的用途中，這局部是因為穴醚對金屬離子往往具有更強的結(jié)合力，一般要高于其冠醚衍生物。以下路線展示了兩種穴醚衍生物的合成〔n=1，n=2〕，請預(yù)測出穴醚的構(gòu)造以及中間體A的構(gòu)造。6.2.第一問中我們說過穴醚的螯合特定金屬陽離子的能力同比都要高于其冠醚衍生物的，另外一方面，同樣是鉀金屬離子的螯合劑，球苑〔下半圖〕的結(jié)合系數(shù)更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于18-冠-6的〔上半圖〕請根據(jù)各自以下列圖中螯合前后的分子構(gòu)造變化對此給出熱力學(xué)角度的解釋〔穴醚也比冠醚具有更強的螯合能力的原因也是一樣的〕：6.3.一種針對Li+進展螯合的球苑的合成可以參考以下列圖的合成路線：6.3.1.寫出第二步使用Fe3+的原因：6.3.2.最后一步參加鹽酸可能的用途：6.3.3.在方框中寫出目標(biāo)產(chǎn)物球苑的完整構(gòu)造6.4.超分子中廣泛涉及的理論就是主客體化學(xué)。主客體的結(jié)合往往是一個可逆反響，其形式上的表達(dá)通式如下：其中H(Host)表示主體，G(Guest)表示客體，H·G表示結(jié)合體。下面為簡化討論首先假定[G]0=[G]〔即客體的初始濃度=客體的平衡濃度〕。在此假定下，下式eq.2用實驗可測的物理量近似地描述出了結(jié)合體平衡濃度〔[H·G]〕：其中Ka為結(jié)合反響的結(jié)合平衡常數(shù)，[H]0和[G]0分別為主體和客體的初始濃度。6.4.1.首先在[G]=[G]0假設(shè)成立的前提下，根據(jù)eq.1推導(dǎo)出eq.2，并定性地說明在什么情況下[G]0=[G]的假設(shè)是合理的。推導(dǎo)過程：推導(dǎo)過程：[G]0=[G]假設(shè)成立條件：6.4.2.當(dāng)[G]0=[G]假設(shè)不再成立的時候，eq.2不能直接使用，必須要使用以下關(guān)系由[G]0和先行得到平衡濃度[G]再進展計算：請根據(jù)eq.1推導(dǎo)出這個式子，并說明接下來的計算過程。推導(dǎo)過程：推導(dǎo)過程：后續(xù)計算過程：第七題：〔本大題總分值10分〕由汽車尾氣排放的NO是一種大氣污染物，在空氣流中通入水里會發(fā)生如下反響：7.1.寫出這個反響的兩個電池半反響：__________________________________；________________________________7.2.事實上反響1的產(chǎn)物亞硝酸并不能完全解離，有人構(gòu)造了如下電池來測定亞硝酸的電離常數(shù)，其中A代表的負(fù)極電極材料為含有單質(zhì)Ag的二元混合物：7.2.1.寫出A所代表的電極材料使得這個電池有測定電離常數(shù)的意義________________7.2.2.寫出電池反響：______________________________________________7.2.3.在298oC下有電池的電極電勢E=0.683V。計算HNO2的電離常數(shù)?！搽姵胤错戅D(zhuǎn)移2mol電子的ΔrHmθ=-80.182kJ/mol,ΔrSmθ=-125.29J/mol*T，法拉第常數(shù)取96485C/mol〕7.2.4.另一種測定HNO2電離常數(shù)的方法是以0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/L的HNO2，參加19.98mLNaOH時pH計讀數(shù)為6.26，假設(shè)電化學(xué)測定的電離常數(shù)Ka值是近似準(zhǔn)確的，計算滴定法測的Ka的相對誤差Err(%)，說明誤差產(chǎn)生原因。誤差原因：誤差原因：7.3.反響1的動力學(xué)研究給出了如下的機理〔NO3*是活性中間體〕：7.3.1.通過計算寫出下表中a的值，其中vi表示初始速率加料序號[NO](mol/L)[O2](mol/L)vi(-Δ[NO]/Δt)(mol/L*s)T=23oCT=37oC11.0*10-52.5*10-40.21*10-60.24*10-622.0*10-51.25*10-3a無需考慮7.3.2.計算反響1的活化能Ea第八題：〔本大題總分值10分〕Suzuki反響是一種經(jīng)典的有機金屬反響。帶有硼酸/硼酸酯的底物和帶有鹵素的底物在過渡金屬Pd的催化下經(jīng)歷如下循環(huán)：8.1.填空：三個中間體的金屬外圍電子構(gòu)型為M1_____；M2_____；M3_____。反響1可能是_________反響〔填“氧化〞或“復(fù)原〞〕；反響2可能是________反響〔填“氧化〞或“復(fù)原〞〕。反響2得到的產(chǎn)物將會是______________。8.2.如過下面這個反響能以1:1的化學(xué)計量發(fā)生和上面催化循環(huán)類似的反響寫出下面各反響的最終產(chǎn)物，不需要給出中間過程第九題：〔本大題總分值10分〕含有α位鹵素的酮在堿溶液中能發(fā)生各種反響，發(fā)生的反響類型和堿的強弱有關(guān)。有人將3.5eq的氯酮1和1.0eq苯甲醛在14%KOH乙醇溶液中在室溫下攪拌3小時，企圖獲得分子式為C12H14O2的化合物A，并且預(yù)測了A的1HNMR譜圖〔δ1.50ppm6H;6.50ppm2H;7.30ppm5H;10.0ppm1H〕，但是實際上主產(chǎn)物是A的同分異構(gòu)體B，而A僅為副產(chǎn)物，B無法讓溴水褪色。9.1.以下列圖中完成α-氯酮1分別在40%NaOH水溶液中和20%Na2CO3水溶液中的反響：9.2.寫出A和B的構(gòu)造，并通過描述反響機理說明為什么無法高產(chǎn)率得到預(yù)測的A：9.3.寫出化合物B的系統(tǒng)命名：_____________________________________________，并且化合物B有_________種磁不等性的氫。9.4.預(yù)測下面這個反響的產(chǎn)物：第十題：〔本大題總分值11分〕鹽酸賽庚啶是常用的H1受體拮抗劑，可以用于治療支氣管哮喘等過敏性疾病，它的一種制取