1、2006年洛阳市高二化学竞赛试卷（2006年5月21日 9001100 共计2小时）题号总计满分612814111481413100得分评卷人l 竞赛时间2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，把试卷放在桌面上，立即起立撤离考场。l 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。l 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07
2、Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re1
3、86.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLrRfDbSgBhHsMt得 分评卷人第题（6分）1根据电子效应的知识判断下列物质的酸性强弱。FCH2COOH BrCH2COOH CH3CH2COOH2锝（97Tc）在自然界不存在，是用人工方法制备的第一个元素。锝的希腊文的原意是“人工制造”的意思。1937年美国加利福尼亚洲立大学的意大利教授B.Segere和C. Perrier，用能量约500万电子伏特的氘核轰击质量数为96的Mo而制得。请写出核反应方程式。NbI3
4、金属铌能与卤素形成簇状化合物，右图所示为某种NbaXb的结构单元。它的特点是六个Nb原子形成八面体骨架，卤原子通过三桥基X（ ）与Nb原子相连，结构单元之间通过双桥基（X）相连。请据图写出该结构单元的化学式： 。得 分评卷人第题 （12分）目前，我们研究的周期系是在三维空间世界里建立的，如果我们搬到一个想像的“平面世界”去，那是一个二维世界。不过，我们在普通三维世界中的基本原理和方法对二维“平面世界”是适用的，下面几个问题都与这个“平面世界”有关。1“平面世界”中s、p、d、f亚层各有几个轨道？ 2写出11、18号元素的价电子构型：359号元素在第几周期？4写出电负性最强的元素的原子序数：5画
5、出第二周期中可能的杂化轨道。6在“平面世界”中的有机化学是以哪一种元素为基础的（用原子序数作元素符号）？在“平面世界”中是否存在芳香化合物，为什么？ 7画图说明第二周期的几个“平面世界”元素的第一电离能变化趋势。第一电离能得 分评卷人第题（8分）有一种模拟电化学方法处理废水的微型实验，其基本原理是在电解过程中使低价金属离子Mn+(例如Co2+)氧化为高价态的金属离子，然后以此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化分解成CO2而净化，该电化学净化法又称间接电化学氧化。其阳极反应式为：Mn+eM(n+1)+。若现按右下图所示进行实验，试回答下列问题：Pt井穴板医用滴管吸收液模拟有机废水的组成
6、为：2滴甲醇1.0 molL-1硫酸1 mL，0.1 molL-1硫酸钴() 4 mL1井穴板穴孔内应盛放 溶液以便检验电解时产生的CO2气体，现象是： 。2写出电解过程中的电极反应式：阳极： 阴极： 3写出M(n+1)+氧化有机物(以甲醇为代表)的离子方程式： 。得 分评卷人第题（14分）20世纪60年代，化学家发现了一类比100%的硫酸还要强的酸，称为超酸。超酸大多有强路易斯酸和强质子酸混合而成。1氟磺酸（HSO3F）是一种重要的强酸性溶剂。用SbF5与氟磺酸反应后，可得到一种超酸HSbF5(OSO2F)。写出该超酸在氟磺酸中电离的方程式。 2超酸的重要用途是向链烷烃供给质子，使其质子化产
7、生碳正离子。例如：HCHHHH2SO3F+HCHH+HC HHHH+H2HHC （1）写出CH+ 的中心原子杂化类型，并指明该结构式中键的名称。 （2）写出CH+ 的中心原子杂化类型，并指明该结构中CH共价键的夹角。 （3）写出乙烷与超酸反应生成的C2H+ 离子可能的结构式。 得 分评卷人第题（11分）已知金属铝的密度为2.699 g/cm3，原子半径为143 pm，离子半径51 pm。1计算金属铝的堆积系数（空间利用率）和堆积类型。2金属铝晶体中最大空隙类型是什么？最大空隙半径有多大？3纯铝片加入到1 mol/L盐酸中，刚开始几乎不反应，稍微加热，片刻反应即发生，且程度剧烈，有大量气泡生成，
8、同时混有大量灰色物质产生，此时溶液浑浊。当盐酸过量，反应完毕后溶液变澄清。试推断大量难溶性灰色物质是什么？如何进一步通过实验确认灰色物质的成分。铝的晶体结构对产生灰色物质有什么影响。得 分评卷人第题（14分）在配合物中，配体有使其反位的配体不稳定的效应，这就是配位化学中重要的反位效应。不同的配体，它们的反位强度不同。对于Pt(II)配合物的配体的反位效应强度如下：CNCONO2SC(NH2)2IClNH3H2O 试回答：1有下列两个反应： PtCl42 +2NH3 Pt(NH3)2Cl2 + 2Cl Pt(NH3)42+2HCl Pt(NH3)2Cl2 + 2NH+ （1）Pt(II)的杂化轨
9、道类型是，Pt(NH3)2Cl2空间构型为。（2）若要制取顺铂，用哪一个反应较合适？ 2化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有顺、反两种结构，顺铂有抗癌效果，而反铂则无此功效。鉴别顺铂和反铂的方法有两种：其一是利用其水溶性，其二是向其中加入AgOH，反应生成Pt(NH3)2(OH)2，按照物质的量之比11加入草酸看是否继续反应来鉴别。（1）顺铂和反铂哪一个易溶于水？ （2）请简述用AgOH和草酸鉴别顺铂和反铂的原理。3化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物除了顺、反两种结构外，还有第三种结构，该物质为一不溶性固体，能和硝酸银溶液研磨生成Pt(NH3)4(NO3)2的溶液，以及另外一种固体化合
10、物。请写出第三种结构的结构简式 ，生成的另一固体化合物的名称为 。得 分评卷人第题（8分）下面是以苯为原料的两条合成路线: ABCH3CCH3OCOCH3OHCH3CHOCH2OCHCHOCCH3HBrDAlCl3CH3COClCH3MgBrH+, H2OCH3COOH浓H2SO4 写出A、B、C、D的结构简式。得 分评卷人第题(14分)某烃A的化学式为C7H8，通过一系列步骤能合成聚酰氨类物质E，E的化学式为(C7H5NO)n；A在NaClO作用下能生成化合物F，F具有顺反异构体；F在催化剂作用下与HCl生成G，G具有对映异构体；F也能发生臭氧化反应，还原条件下水解得到H，H的化学式为C7H
11、6O。（已知硝基化合物能被铁还原为胺基化合物）+a+c聚合+bA B C D E1写出合成E过程中所加物质a、 b的化学式；a：2写出A、C、E、H各有机物的结构简式；A：C：E：H：3画出F的顺反异构体，并分别指出顺式和反式；4写出AF反应的配平方程式；5写出G的结构简式，并标出手性碳原子。得 分评卷人第题(13分)1某化学研究性学习小组在研究氨氧化制硝酸的过程中，查到如下资料：氨气催化氧化为NO的温度在600左右。NO在常压下，温度低于150时，几乎100%氧化成NO2。高于800时，则大部分分解为N2。NO2在低温时，容易聚合成N2O4，2NO2N2O4，此反应且能很快建立平衡，在21.
12、3时，混合气体中N2O4占84.1%，在150左右，气体完全由NO2组成。高于500时，则分解为NO。NO与NO2可发生下列可逆反应：NONO2N2O3，N2O3很不稳定，在液体和蒸气中大部分离解为NO和NO2，所以在NO氧化为NO2过程中，含N2O3只有很少一部分。亚硝酸只有在温度低于3和浓度很小时才稳定。试问：（1）在NO氧化为NO2的过程中，还可能有哪些气体产生？（2）在工业制硝酸的第一步反应中，氨的催化氧化需要过量的氧气，但产物为什么主要是NO，而不是NO2？（3）为什么在处理尾气时，选用氢氧化钠溶液吸收，而不用水吸收？2不同浓度的硝酸与同一金属反应可生成不同的还原产物。0468102
13、c/molL-1N260%40%20%H2NO2NO例如：镁与硝酸反应实验中，测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2，液相产物有Mg(NO3)2、NH4NO3和H2O。生成这些产物的硝酸浓度范围为：H2：c6.6 molL-1；N2和NH4+：c10 molL-1；NO：0.1 molL-1c10 molL-1；NO2：c0.1 molL-1。各气相产物成分及含量随硝酸浓度变化曲线如图所示。（1）写出Mg与11 molL-1的HNO3反应的方程式。（2）960 mg Mg能在1 L 4 molL-1的HNO3中完全溶解，并可收集到224 mL（STP）气体，试通过计算写出反应方程式。2006
14、年洛阳市高二化学竞赛参考答案第题（共6分，每小题2分）1FCH2COOHBrCH2COOH CH3CH2COOH2 96 Mo2H97 Tc1n3Nb6I11第题 （12分）1s、p、d、f亚层各有1、2、2、2个轨道（2分）23s23p1（1分）、3d24s2（1分）3第七周期（1分）sp1sp2(2分)47（1分）5 6元素5（1分）；不可能有芳香族化合物，因为没有pz轨道组成具有共轭键的苯环存在。（1分）345678第一电离能7 （2分）第题（8分）1Ca(OH)2 （1分） 生成白色沉淀（1分）2 阳极：Co2+e-Co3+（2分）阴极：2H+2e-H2（2分）36Co3+CH3OHH
15、2OCO26Co2+6H+（2分）第题（14分）1HSbF5(OSO2F)HSO3F H2SO3F+ SbF5(OSO2F)（2分）2（1）sp3 三中心二电子键（4分） （2）sp2120（4分）HCH3 +CH3 HHCH3CH2 +（3）（2分）（2分）第题（11分）1(4/3)(1431010)3/26.98/(NA)0.738（2分）（立方或六方）最密堆积（0.7405）（1分）2八面体空隙；（1分） 0.414 r =0.414143 =59 pm（2分）3铝粉（1分）；分离得到灰色物质，分别加入酸或碱中，都能溶解并产生大量气体，所得溶液中可以用铝试剂检验到铝离子的存在。（2分）铝
16、晶体结构中空隙半径大于铝离子半径，铝离子能掉到空隙中，晶体塌陷。又铝粉密度小，铝化学性质比较活泼，当反应速率较快时，随氢气带出的纯铝粉来不及反应而在溶液中析出。（2分）第题（14分）1（1）dsp2 平面四边形（各1分）（2）反应合适（2分）2（1）顺铂（2分）+H2C2O4+AgOH（2）但是反式生成，由于双齿配体C2O42的CC键长有限，不可能跨过中心离子形成配键（4分）3Pt(NH3)4PtCl4 四氯合铂()酸银（各2分）第题（8分，每个2分）CH2CHOCCH3BrCH2CHOCCH3OHCCH3OHCH3CCH3OA：B：C： D：第题（14分）1a：HNO3H2SO4；b：KMn
17、O4（H+）；（各1分）2A： CH3； C： O2NCOOH； E： HNCO H：CHO （各1分）3（顺式）；（反式）（画出顺反异构体2分，写对顺反式2分）42CH32NaClOCHCH2NaCl2H2O（2分）5CH2C*HCl（结构式对1分，标对*1分）第题(13分)1（1）N2O3、N2O4（2分）（2）高于500时，NO2分解为NO。（2分）（3）若用水吸收，生成的亚硝酸在常温下不稳定。（2分）2（1）Mg+4HNO3Mg(NO3)2+2NO2+2H2O（2分）（2）9602440 mmol 22422.410 mmol由图可知：n(NO)n(H2)n（NO2)n(N2) 5113402531211310n(NH4NO3)8 n(NH4NO3) =4 （3分）40Mg+100HNO35NO+H2+NO2+3N2+4NH4NO3+40Mg(NO3)2+41H2O（2分）
