时间:3小时满分:100分)
第题(6分)
正烷烃是指没有支链的烷烃。请仔细研究正烷烃的二氯取代物的同分异构体的个数。
1.请写出正烷烃的碳原子个数n与二氯代物同分异构体个数y之间的关系。
2.请写出正三十八烷、四十七烷二氯代物的同分异构体的个数。
第题(7分)
请回答下列问题:
1.根据vsepr理论推测sf4的空间结构。
2.sf4可以和sbf5反应生成加合物。该加合物在无水hf中完全电离。写出电离反应方程式。
3.scl4和sbcl5反应生成加合物,该加合物熔点很低,且能溶于有机溶剂。写出该加合物的分子式。
4.上述两个反应为什么得到两种性质不同的产物?
第题(8分)
某液体物质a,结构与性质类似co2,与na2s反应生成化合物b,b遇酸能产生恶臭有毒的气体c及其物质a。c可使湿润的醋酸铅试纸变黑。a与cl2在mncl2催化下可得到一种不能燃烧的溶剂物质d;a与一氧化二氯作用则生成极毒的气体e和透明液体f。
1.试确定从a到f个代表什么物质?
2.写出生成e和f的化学反应方程式。
第题(5分)
现代有机化学的发展为大量新材料的合成提供了技术支持。dom和化合物a就是两种新材料。dom是一种优良的内增塑剂,可以自聚,也可以和氯乙烯、醋酸乙烯、苯乙烯和丙烯酸酯类共聚,共聚物具有较高的耐冲击性、抗龟裂性和低温柔顺性,广泛用于油漆、涂料、粘合剂等方面。
dom可用顺丁烯二酸酐与2-乙基己醇反应制得。已知dom是一种酯,分子结构对称。试回答下列问题:
1.写出制备dom方程式;
2.给dom系统命名。
3.2023年合成了透明如玻璃、坚韧如钢的聚碳酸酯,可作防弹玻璃、宇航员头盔上的防护眼睛。a的合成采用cocl2与ho--oh反应而成。试写出生成a的化学反应方程式。
第题(9分)
pcl5(固)与nh4cl(固)在隔绝空气的条件下加热反应,生成hcl(气)和化合物g。化合物g的摩尔质量为348g/mol。
已知:1mol pcl5与1mol nh4cl恰好完全反应并生成4 mol hcl,推测化合物g的分子式。且g分子中原子之间以共价键相连接,且同种原子有完全相同的连接方式。
1.试写出化合物g分子的分子式和结构简式。
2.根据结构参数,预言g分子是否具有抗癌活性。
已知g分子中,p—n键长为1.60埃,p—cl键长为1.98埃。
顺铂盐cis—(nh3)2ptcl2是一个典型的抗癌药。顺铂pt(nh3)2cl2中,pt—n键长为2.00埃,pt—cl键长为2.
30埃。
3.20.85 g pcl5与足量nh4cl反应,产物hcl气体用na2co3溶液吸收,将产生多少升(标准状况)co2?
第题(13分)
取1.25g的某化合物a溶于2倍的盐酸中。将盐溶液的一半加入过量的碱中,此时没有发生任何明显的变化。
在对碱溶液缓慢酸化时,则析出沉淀,向另一半盐溶液中加入等量的硝酸银,得到5.74g沉淀。沉淀上面溶液的焰色反应呈黄色。
1.试确定原化合物a的组成并写出上述各步反应的化学反应方程式。
2.a的阴离子的成酸元素x的单质能在氨气流中于1050~1100℃加热30分钟可得到疏松的灰色粉末b。已知b的晶体属于纤维矿zns型结构。b较稳定,一般情况下只溶解在热的浓碱(如naoh)溶液中。
试写出上述两个化学反应方程式。
3.把过量的x元素的单质加入naoh的液氨溶液中,可制得c溶液。经分析,c中不含有氧元素,其焰色反应为黄色,且c中阴离子为正四面体结构。试写出生成c的离子方程式。
4.c加热能发生分解,能生成d和一种碱性气体。若d的物质的量是该碱性气体的1/2。试写出生成d的化学反应方程式。
第题(11分)
随着科技的发展,化学家用方铅矿(pbs)提炼pb的方法也发生了很大变化。
传统冶炼铅:
将一定量的pbs放进焙烧炉中焙烧,这时有so2气体放出,当进行到一定程度时,停止供空气,取炉内固体物质分析,得知为pbs、pbo、pbso4这三种物质的混合物;
在不供空气的情况下,提高对炉内固体物质的加热温度,此时又有so2气体放出,同时得到金属铅。
现代冶炼铅:
在50℃~60℃下,常压通入o2入pbs和(nh4)2co3的混合液中,得到pbco3沉淀(此时pbs的转化率可达到90%);已知上述反应中未见有气体放出。
将沉淀出的pbco3溶于氟硅酸(h2sif6)得到化合物a,最后将a电解即可得到金属铅。
试根据上述信息,回答下列问题:
1.写出步骤①的化学反应方程式。
2.写出步骤②的化学反应方程式。
3.写出生成pbco3的化学反应方程式,确定a的化学式。
4.请**h2sif6的酸性强弱,中心原子的杂化形态。
5.冶炼铅的旧法和新法相比,旧法的缺点是什么?
第题(6分)
某学生在实验中得到一白色粉末,经分析符合nh4sbcl5。x射线衍射分析表明,该晶体中阴离子全部为一个sb与6个cl组成的原子团,磁性表明,该粉末为反磁性。
1.试画出nh4sbcl5的结构式。
2.有一种经验分子式为(nh4)2sbcl6的物质。x射线衍射分析表明,该晶体中阴离子也全部为一个sb与6个cl组成的原子团,磁性表明,该粉末为反磁性。请你推测该生得到的白色粉末可能是什么?
第题(9分)
钴、一氧化碳和氢之间反应,产生一种淡黄色固体a(m=0.172kg/mol),a在2059cm-1处的一个很强的红外吸收峰表明其中羰基的存在。质子共振谱中的一强单一谱带表明,其中的氢具有相同的化学环境。
化合物a在它的熔点以上即失去氢并得到b(m=342g/mol)。b与li在乙醚中反应放出一种气体c(m=28g/mol),从溶液得到一种深红色的结晶d。d含有co 38.
1%,li 1.5%,c 25.9%,并在红外光谱的2080cmcm-1和1600cm-1吸收峰鲜明的显示有三种类型的co存在。
d的摩尔质量为m=464g/mol。
1.据此判断a、b、c和d的结构。
2.a能与ch3ch2ch=ch2和ch2=ch—ch=ch2反应。试分别写出其化学反应方程式。
第题(13分)
氯氧化合物是重要的化合物。试回答下列问题:
1.2023年hoyle在用浓h2so4和氯酸钾反应时得到一种具有**性的黄色气体。几十年后证实该气体为clo2。写出反应方程式。
2.2023年d**y使2体积上述黄色气体完全分解,产物为3体积气体,其中氧和氯体积比为2∶1。为什么d**y未能由此导出黄色气体的分子式为clo2呢?
3.2023年,pebal测得黄色气体的密度后,确定其组成为clo2。他是如何确定的?他得出结论的前提条件是什么?
4.clo2和o3反应可得到clo3,后者在强碱中将发生歧化反应。写出反应方程式。由此,可将clo3写成什么形式?
5.近代研究表明:clo2分子中cl—o键长为147pm,比计算单键键长短22pm。从结构上说明。
6.clo2是含单电子的物质分子,应具有二聚倾向。但经测定它在气态、液态和固态均无二聚的作用。何故?
7.文献报道:用clo2消毒饮用水的效率是cl2的2.63倍。这一结论得出的依据是什么?
8.干燥的clo2分解中可生成cl2o。经测定:cl2o中的cl—o键长为170pm,与正常的单键是一致的。从结构上说明之。
第题(13分)
对空气的密度为2.16的化合物a在过量氧气中完全燃烧,所生成的气体使其通过过量的硝酸银溶液(洗瓶1)和石灰水(洗瓶2),燃烧所生成的气体被全部吸收并在两个洗瓶中生成沉淀。若交换两个洗瓶的顺序,则在第二个瓶中生成沉淀,第一个瓶中没有。
在工业上,a物质可以用b物(老法)或c物(新法)制取。
1.确定a的结构,并写出其判断过程。
2.写出b和c的名称,以及由它们制备a的化学反应式。指出新法的优点。
3.b和c能与加热a时生成的气体之一作用。试指出与b和c哪个反应更容易?为什么?
4.指出第四问反应中所得到的产物哪一个偶极矩小,为什么?
将b聚合可得到能够导电的高分子化合物d,俗称“导电性塑料”。化学家研究发现:如果在d中加入碘、溴等杂质,碳链中双键上的电子就会被杂质吸引,电子原来所在的位置上出现空洞,于是其它电子就会先后流动起来以弥补这个空洞而产生电流,从而增强导电性,将导电性提高到金属水平。
5.d中加入的碘、溴等杂质的作用是什么?如果在纯d中加入碱金属,则导电性是增强还是减弱?
命题:施华 2023年7月于华东师大二附中。
参***(0564)
2023年全国化学竞赛初赛模拟试卷
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