2023年全国化学竞赛初赛模拟试卷.doc

全国化学竞赛初赛模拟试卷 第第题〔4分〕 1．丁达尔效应的实质是分散粒子对光的散射作用。〔1分〕 只有当入射光波长大于分散粒子尺寸时才会产生丁达尔效应。〔1分〕 2．①溶胶的动力稳定性。胶粒因布朗运动而克服重力的作用，从而保持溶胶的稳定。 ②胶粒带电的稳定作用。静电斥力的存在使得胶粒难以相互靠近，增加了溶胶的稳定性。 〔各1分，答出要点〕 题〔4分〕 1．丁达尔效应的实质及产生条件各是什么？ 2．胶体系统能在一定程度上稳定存在的2个最主要原因是什么？ 第第题〔5分〕 1．液态氖〔1分〕 HF中的有氢键〔1分〕 2．熵变〔1分〕 从纯液体和高度有序的晶体形成钠离子和氯离子能在其中自由运动的溶液，其混乱度增加，ΔS＞0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，可能ΔG＜0。〔2分〕 题〔5分〕 1．同一温度和压力条件下液态氖与液态氟化氢样品哪个熵更高些？为什么？ 2．氯化钠溶于水的反响NaCl(s)＋nH2O(l)＝Na＋(aq)＋Cl－(aq)。 25℃的标准焓变为3.81kJ/mol，这暗示该过程可能不自发。我们知道NaCl事实上易溶于水，否那么海水中就不会有那么高的盐分了。那么反响的驱动力是什么？具体说明。 第第题〔7分〕 1．哺乳动物的血都是红色，里面含有血红素，其中有铁元素。〔1分〕 蜗牛等软体动物及螃蟹等的血，是蓝色的，内含血青素。〔1分〕 2．N(CH2CH2CH3)3〔2分〕 3．它没有血型之分，无论任何人均可输注，十分安全和方便。〔1分〕 它的化学性质稳定，无需低温贮藏，而且保存时间可长达数年。〔1分〕 4．人血的成分复杂，人造血只具备输氧功能〔1分〕 题〔7分〕 人造血液是一种乳白色的完全人工合成的血液代用品。它可以代替人血中的血红蛋白从肺脏向人体其他局部输送氧气。目前对人造血液成分的研究主要集中在全氟代有机物上，A是其中有代表性的一种，输氧能力是血红蛋白的20倍，二氧化碳的溶解度也比血液高。A由3种原子组成，质量分数为2.69%、20.75%、76.57%，其结构中F有3种不同的空间环境。 1．为什么人体血液是红色的，是否所以生物的血液都是红色的，为什么？ 2．写出A的结构简式； 3．与健康人献血相比，人造血液具有3大优点，除输氧〔CO2〕量大外，还有2个优点是什么？ 4．人造血的创造，是人类输血史上的一项重大成果，但目前的人造血只是被用来急救，还不能完全替代人血。其最主要原因是什么？ 第第题〔5分〕 ①由MgS和MnS的晶胞参数具有相同的数值，所以是负负离子接触，而正负离子不接触。晶胞参数可求得r(S2－)，因负负离子接触，即面对角钱为4r(S2－)，所以r(S2－)＝184pm ②从CaS晶体中求出Ca2＋的半径，因正、负离子接触，所以r(Ca2＋)＝99.5pm ③从CaO晶体求出r(O2－)＝140.5pm ④从MgO晶体求出r(Mg2＋)＝69.5pm 〔r(Mn2＋)无法求得〕 题〔5分〕 MgS、MnS、CaS、CaO、MgO中阴、阳离子都作立方密堆积，晶胞参数分别为520pm、520pm、567pm、480pm、420pm。尽可能多的出求这些体系中的离子半径。 第第题〔6分〕 1．四齿配体，M(Ⅱ)的配位数为4，且中心体与配体等量；〔1.5分〕 2．配合物阳离子，非水溶剂中配体不电离为阴离子；〔2分〕 3．〔2.5分〕 题〔6分〕 木犀草素属于黄酮类化合物，结构简式如右图，具有止咳、怯痰和消炎等多种生理作用，金属配合物可增强原配体的生物活性。等物质的量的醋酸盐MAc2与木犀草素在非水溶剂中完全反响得到一种配合物X，M(Ⅱ)的配位数为4。 1．X中木犀草素是几齿配体，说明理由； 2．X是配合物分子还是存在配合物阳离子、阴离子？说明理由； 3．画出配合物X的可能结构简式。 第第题〔4分〕 1．3MnCl2＋2KMnO4＋2H2O＝5MnO2＋2KCl＋4HCl〔2分〕 2．固相合成〔1分〕 3．电极材料〔1分〕 题〔4分〕 称取适量的MnCl2·4H2O和KMnO4置于研钵中，研磨40min，在80℃水浴中恒温数小时，产物用去离子水、无水乙醇各洗涤3次，105℃下枯燥数小时，即得黑色纳米MnO2。 1．写出合成反响方程式； 2．该合成方法与其它合成方式的最显著不同是什么？ 3．MnO2的主要用途是什么？ 第第题〔6分〕 1．－COO－OOC－〔2分〕 2．－CH3＋Cl2→－CCl3；－CCl3＋H2O→－COCl＋2HCl； 2－COCl＋H2O2→－COO－OOC－＋2HCl〔各1分〕 3．加过氧化苯甲酰的强氧化性会破坏面粉营养成分。〔1分〕 题〔6分〕 化合物X是一种食品添加剂，在面粉中添加X是面粉增白的一种简单、方便、快捷的方法。但近几年来，由于某些面粉生产厂家不能正确地使用面粉增白剂，盲目地依靠加大添加量的方法来提高面粉白度，给国内的面粉市场造成了混乱，也给广阔人民群众的身体健康带来了危害。X的实验式为C7H5O2，具有强氧化性，其结构有一定的对称性。 1．写出X的结构简式； 2．写出以烃为原料，通过3步反响制备X的方程式〔每步反响中都得到相同的副产物〕； 3．你认为面粉添加X后对营养成分有什么影响，为什么？ 第第题〔5分〕 1．反响CuO＋H2＝H2O＋Cu很难发生〔1分〕；过程中产生的氢，因其复原性比金属钠弱，且反响时氢分压很小，只能是逸出于大气了〔1分〕 2．几滴CuSO4溶液在金属钠上，一方面因反响热使CuSO4溶液蒸干，另一方面，几滴CuSO4溶液所含的H2O量很少，很快就与钠反响完，只剩下无水CuSO4，便会与金属钠发生固相的置换反响，生成Cu。CuSO4(s)＋2Na(s)＝Na2SO4(s)＋Cu(s)〔3分〕 题〔5分〕 有一个实验是这样的，取一块体积略大一些的金属钠，用滤纸拭干外表煤油，放在外表皿上，用滴管吸取CuSO4溶液，小心滴1至2滴在金属钠上，观察到金属钠外表有红色固体物出现。对此某学生的解释是这样的： 实验中发生了如下反响：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2；2NaOH＋CuSO4＝Cu(OH)2＋Na2SO4。由于溶液量少，反响热的积聚，使Cu(OH)2分解，所得的CuO被H2复原：Cu(OH)2＝CuO＋H2O；CuO＋H2＝H2O＋Cu。 1．请指出上述解释的最大缺乏之处，说明理由； 2．请你提出一种与上述解释不同的解释，写出反响方程式，并辅以文字说明。 第第题〔5分〕 因先生成小的自由基，由C8H18生成这5种烃只要满足质量守恒定律即可。 2C8H182CH4＋7C2H4 ＝25.3 2C8H182C2H6＋3C4H8 ＝45.6 25.3＜＜45.6 题〔5分〕 C8H18经高温均裂为自由基，通过一系列复杂的自由基反响最后完全转化成C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH45种气体的混合物。通过计算确定该混合物平均相对分子质量的范围。 第第题〔8分〕 1．阳极反响：Fe－2e－→Fe2＋ 阴极反响：C2H5OH＋Na＋＋e－→C2H5ONa＋1/2H2 ＋C2H5ONa→Na＋C2H5OH 2Na＋Fe2＋→Fe＋2Na＋〔各1分〕 2．蒸馏〔1分〕 3．由于实验中采用非水电解体系，其导电能力较弱，所以在溶液中参加NaBr作为导电盐，起到增加溶液的导电能力和促进产物生成的作用。假设NaBr的参加量太少，溶液的导电能力较弱，起不到应有的作用；假设NaBr的参加量太多也不行，一是由于其在非水体系中的溶解能力有限，二是由于浓度太高会使电极的电流密度过大，从而导致副产物增加，电流效率降低。〔1.5分〕 4．适时的换向电解〔改变外接电源的正负极〕有效地控制了这一现象〔1.5分〕 题〔8分〕 以纯铁为电极材料，将无水乙醇、环戊二烯和溴化钠按一定的比例注入特制的电解槽内，在N2保护下，通电进行电合成，可得到一种式量为186的橘红色产品。 1．写出电化学合成中的4个主要反响〔含电极反响〕 2．从产物中别离出橘红色产品的实验方法是什么〔只要求操作名称〕 3．NaBr在合成中的作用是什么，其用量大小对产率有什么影响？ 4．随着反响的进行，在阴极外表附近逐渐产生粘油状物质，电流密度逐渐降低，导致反响难以进行。请提出1个解决该问题的最简洁方案。 第第题〔9分〕 1．①2MnO4－＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O〔1分〕 ②H2O2＋2I－＋2H＋＝I2＋2H2O I2＋2S2O32－＝S4O62－＋2I－〔1分〕 ③2Ce4＋＋H2O2＝2Ce3＋＋O2↑＋2H＋〔1分〕 2．用KMnO4滴定时，丙乙酰胺、乙酰苯胺等有机物也与KMnO4作用，要消耗少量的标准溶液，从而引起较大的测量偏大。〔1.5分〕 3．Ce4＋在酸性条件下有强氧化性，酸性减弱Ce4＋易水解。〔1分〕 4．滴定到终点时Fe(phen)32＋被Ce4＋氧化为Fe(phen)33＋，配离子Fe(phen)32＋和Fe(phen)33＋显示不同的颜色〔红色→浅蓝〕〔1.5分〕 5．＝300.5g·L－1〔2分〕 题〔9分〕 H2O2俗名双氧水，是一种具有强氧化性、腐蚀性的无色重液体，被广泛应用于医药、国防、工业、农业、化工等领域中。H2O2不稳定，易分解挥发，其试样中常参加一定量的丙乙酰胺、尿素、乙酰苯胺等有机物作为稳定剂。H2O2常见的分析方法有KMnO4法、碘量法等。其中KMnO4法虽测定手续简单，且不需要另加指示剂，但其准确度不高，测定误差较大。某科研工作者采用硫酸铈法测定H2O2的含量：该法是在稀H2SO4等强酸性条件下，以Fe2＋－1,10菲罗啉〔Fe(phen)32＋〕为混合指示剂，用Ce(SO4)2标准溶液滴定H2O2。 1．写出①KMnO4法、②碘量法、③硫酸铈法的反响方程式； 2．某科研工作者对大量KMnO4法的分析结果进行分析，发现94%测定结果超过实际含量。请解释原因。 3．为什么硫酸铈法需要在强酸性条件下进行滴定； 4．指出硫酸铈法中指示剂的工作原理； 5．用1mL吸量管准确吸取H2O2试样溶液1.00mL，置于250mL容量瓶中，用去离子水定容，摇匀。用移液管移取上述稀释过的H2O2溶液25.00mL于锥形瓶中，参加10mL 1∶5的H2SO4溶液，20mL H2O，2～3D Fe2＋－1，10菲罗啉混合指示剂，摇匀后，用0.08mol/L Ce(SO4)2标准溶液滴至终点，消耗22.08mL。计算该H2O2试样的质量浓度ρH2O2〔g·L－1〕。 第第题〔9分〕 1．K2VC6H6NO9〔1.5分〕 2．〔2.5分〕 3．〔3分〕 4．氧化复原性〔或易分解或不稳定等类似表述〕〔1分〕 5．2N(CH2COOH)3＋V2O5＋4KOH＋2H2O2→2K2VC6H6NO9＋7H2O〔1分〕 题〔9分〕 有机物A能与KOH以物质的量1︰3反响成盐；核磁共振显示A分子中有2类氢原子，其个数比是1︰2；A与V2O5、KOH、H2O2发生非氧化复原反响，得到配合物B，元素分析为：V 13.95%、C 19.73、H 1.66%、O 39.42%，B在极性溶剂中能导电，B中的V原子周围有7个配位原子提供孤对电子与V原子形成配位键。 1．写出B的化学式 2．写出A的结构简式； 3．画出B可能结构简式； 4．预期B最特征的化学性质； 5．写出A→B的反响方程式。 第第题〔7分〕 1．A：O2N－－CH2Cl B：O2N－－CH2SO3H C：O2N－－CH2SO2Cl D：CH3NH2 E：O2N－－CH2SO2NHCH3 F：H2N－－CH2SO2NHCH3 〔各1分〕 2．对硝基苄氯〔1分〕