2023年全国化学竞赛初赛模拟试卷

第题（4分）

美国和俄罗斯科学家组成的一个研究小组10月16日宣布，他们成功制造出了门捷列夫元素周期表中的118号元素。他们通过设在俄罗斯杜布纳的u400回旋加速器实验设备，两次将许多钙－48离子加速，用来轰击人造元素锎（cf）－249，从而制造出3颗新原子：每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。

118号元素原子存在时间仅为0.9毫秒。研究人员观察到了118号元素原子的“衰变链”过程，证实了新元素的存在。

其衰变过程中依次释放出一种相同的粒子后得到号元素，112号元素最终裂变为两颗大小差不多的其他原子。

1．指出118号元素在周期表中的位置；

2．写出合成118号元素的核反应方程式；

3．指出衰变过程中112号元素样子的质量数。

第题（10分）

为了防止铁制品生绣，可对其表面进行“发蓝”处理：把铁制品浸入热的nano2、nano3、naoh混合溶液中，使它的表面氧化成一层致密的fe3o4氧化膜。其原理是：

在naoh溶液中，铁粉与nano2溶液发生可逆反应，生成a溶液和气体c。

在naoh溶液中，铁粉与nano3溶液中发生反应，生成b溶液和气体c。

生成a和b的溶液能继续发生可逆反应，生成fe3o4。

经研究发现：a和b的焰色反应均为黄色，其导电性实验均为k2so4型。气体c具有强烈的刺激性气味。

1．写出并配平化学反应方程式。

2．实践中发现适当提高温度或增大nano2溶液的浓度有利于氧化膜增厚，但若naoh的含量太少或太多，氧化膜的厚度都太薄。请用化学平衡原理解释发生这种现象的原因。

3．发蓝层遇光气（cocl2），若不及时清洗，则发蓝层的完整性将被破坏。写出有关的化学反应方程式。

第题（7分）

近期来上海连续发生“瘦肉精”食物中毒事故，波及全市9个区、300多人。“瘦肉精”的学名盐酸克仑特罗，用作饲料后，猪吃了它能**，人吃了它会中毒甚至死亡。自20世纪80年代开始，欧美等世界各国均将其定为禁用药品。

另外一种“瘦肉精”的替代品“盐酸莱克多巴胺”也被全面**。

1．盐酸克仑特罗的化学名为α－［叔丁氨基）甲基］一对氨基—3，5一二氯苯甲醇盐酸盐，化学式为c12h18cl2n2o·hcl。

1）画出它的结构简式。

2）在该结构简式上有*标出具有光学活性的原子。

2．盐酸莱克多巴胺结构式如右：

1）系统命名法命名该物质；

2）1mol该物质最多可与naoh、br2分别反应的物质的量。

第题（23分）

2023年8月末至今，甘肃省徽县水阳乡有近千人来西安进行血铅检测，373名儿童有90%的儿童血铅超标，最高者血铅含量超标数倍，被诊断为重度铅中毒，**血铅超标也很普遍。国家环保总局派出专家调查认为，水阳乡新寺村旁的一家铅锭冶炼厂是“罪魁祸首”，公司周边400米范围内土地已全部被污染。《****》、《焦点访谈》专门对此做了报道，血铅超标的病人正在接受有效**。

1．写出pb2＋的核外电子构型。

2．写出下列反应方程式。

1）将so2通入棕色pbo2的悬浊液会产生白色沉淀。

2）使用合适的氧化剂将黑色的pbs变白。

3．铅主要以方铅矿存在于自然界。冶炼厂主要采用火法冶炼铅，首先将矿石与石灰石混合焙烧，分离得到三种含铅化合物的化合物，然后用少量碳作还原剂把铅还原出来。写出上述过程中可能发生的全部化学方程式。

4．铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极板是惰性材料，写出电池总反应离子方程式。

5．铅在工业中应用广泛。

1）为了增强彩釉的亮度，陶瓷业在釉中常加少量的铅，铅在酸性溶液中容易溶解，而进入人体，写出铅“吃醋”的离子反应方程式。

2）****为提高发动机的使用寿命，常在汽油中加入一中含铅抗震剂，写出其化学式。

6．从事铅作业的工人应定期体检，多补充维生素、蛋白质等物质，因为铅盐对人的毒害很大。请用具体化学原理说明，多补充蛋白质的作用。

7．将a mol pbo2加热分解，收集产生的o2；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的cl2。加热反应后所得固体中，pb2＋占pb元素的物质的量分数为x；两步反应中收集的o2和cl2的物质的量之和为y mol。

1）通过计算确定y与a、x的函数关系式。

2）若两步反应中o2和cl2的物质的量之比为5∶3，则剩余固体中含有的物质是什么；并确定其物质的量。

8．含铅试样（氧化物）中pb的含量分析有多种方法，高锰酸钾法是其中之一。称取该样品0.7340g，加入2000ml 0.

2500mol/l草酸溶液，然后用氨水中和溶液得到沉淀。过滤后将沉淀溶解于酸中，用标准kmno4溶液滴定，用去0.0400mol/l kmno4溶液30.

25ml。

1）计算样品中铅的百分含量。

2）再给出2种分析铅含量的化学方法。

第题（8分）

金属铜的理想堆积模型为面心立方紧密堆积（ccp），设它的边长为acm。在晶体中与晶胞体对角线垂直的面在晶体学中称为（1,1,1）面。

1．请画出金属铜的晶胞（○表示cu原子），并涂黑有代表性的1个（1,1,1）面上的cu原子。

2．计算（1,1,1）面上cu占整个面积的百分率以及cu占整个体积的百分率（给出计算过程）。

3．在1个盛有cuso4溶液的电解槽内电镀铜，其中阴极经过特殊处理，只有1个（1，1，1）面暴露在电解质溶液中，其余各面均被保护。假设此面面积为bcm2，电镀时电流恒为i。cu2＋在此面上做恒速率均匀沉积，tmin后，有一层cu原子恰好在阴极上沉积完毕，求这是已沉积的第几层cu原子？

（阿伏加德罗常数为na，法拉第常数为f）

第题（8分）

2－吡啶酮（结构简式如右）是一种可以与自身互补的分子，在晶体或溶液中，它以氢键连接的二聚体形式存在。若用乙炔基（－c≡c－）将两个2－吡啶酮连接有两种方式：（a位连接和（b）6，6位连接。

wuest研究了（a）和（b）的聚集行为，在质子溶剂中（a）和（b）都以单体形式存在；在非质子溶剂中（a）以二聚体形式（c）存在，即使浓度很高时，（b）仍以单体形式存在。在本体状态下，（a）形成分散的二聚体（c），（b）形成了平面的线性超分子聚合物（d），（d）有两种典型的空间构型。

1．指出2－吡啶分子中所成π键的情况；

2．写出2－吡啶酮二聚体的结构简式；

3．写出a、b的结构简式；

4．画出二聚体（c）的结构简式；

5．画出表示聚合物（d）的两种结构片段。

第题（8分）

有机物a分子中有两种不同类型的氢原子，其个数比是1︰1；a不能发生碘仿反应和银镜反应，但能与镁试剂（碘化甲基镁）反应，再水解后生成化合物b。加热b可失水得到主要产物c。c发生臭氧化反应得到d，d能发生碘仿反应生成e，e易失水生成环状化合物。

1．请写出a、b、c、d、e的结构简式。

2．系统命名法命名d。

第题（7分）

某ⅷ族不活泼金属a溶于足量的王水生成b的溶液（a的含量为47.60%）；将so2通入b的溶液中，得到c的溶液（a的含量为57.56%）。

已知b、c的组成元素完全相同，且阴离子所带电荷也相同。

1．通过计算推理，确定a的元素符号；

2．写出所涉及反应的化学方程式。

3．画出b、c阴离子的空间构型。

第题（3分）

已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.

1030g，用硫酸和高氯酸在高温下使之分解，过滤、洗涤、弃去残渣，以硫酸－硝酸为介质，加入过量钼酸铵溶液生成钼磷酸铵沉淀(nh4)3h4pmo12o42·h2o，沉淀经灼烧后得到固体质量为0.5040g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。

第题（9分）

3，4－二氨基苯乙酸是一种重要的药物中间体；请以甲苯为主要原料，用最佳方法合成（限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步骤）

第题（13分）

聚－2，4－噻唑（a）的结构简式如右图所示：

其合成方法如下：称取化学计量比的0.96g b和1.

95g c溶于30ml dmso溶剂中，在氮气的保护下室温磁力搅拌反应8h后，将得到的褐色混合物倒入丙酮中沉淀，过滤，将得到的褐色沉淀反复用甲醇、丙酮浸泡，洗涤，过滤，然后在60℃下真空烘干，得到褐色产物a 0.93g。已知a是一种在酸性或碱性条件下都易水解的物质。

将合成得到的a称取0.5g溶于40ml dmso中，加入3.24g（过量） ndcl3·6h2o，氮气保护下80℃磁力搅拌反应24h，反应结束后倒入400ml水中沉淀，过滤得到黑色产物，反复用大量的水、甲醇浸泡洗涤产物，直到用agno3检验滤液中无cl－为止，过滤，然后在60℃下真空烘干，得到黑色产物（d）0.

63g。元素分析d中含c 31.8%，nd 15.

3。1．写出有机物b、c的结构简式，分别命名；

2．写出b＋c→a的反应方程式；

3．分别写出b的酸性和碱性水解反应方程式；

4．计算制取a的产率；

5．计算配合物d中a和ndcl3分子数比，用化学式表示；

6．已知配合物d中nd是四配位的，画出特征性的配合物的片段。

参***（0704）

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