1、 PAGE PAGE 13中國化學會2021年全國高中學生化學競賽（省級賽區）模擬試題（2021年9月16日 9：00 - 12：00共計3小時）競賽時間3小時。遲到超過半小時者不能進考場。開始考試后1小時內不得離場。時間到，把試卷(背面朝上)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，不得用鉛筆填寫。草稿紙在最后一頁。不得持有任何其他紙張。姓名、報名號和所屬學校必須寫在首頁左側指定位置，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1題在實驗室里，化學家們研究了某白色晶體。物質在水中很好溶解，形成酸性溶液。對1,00 g 這物質的水

2、溶液滴加硝酸銀溶液，形成2,73 g白色沉淀。進一步加入硝酸銀到過量，觀察到黑色沉淀和氣體的產生氣體密度是氫的14倍 。1確定化學家發現了什么物質2寫出反應方程式。第2題制備含O2、O22甚至O2的化合物都是可能的。 (1) 對上述每種離子給出含該離子的一種化合物的化學式； (2) 已知在上述物種中有一種是反磁性的，指出是哪一種； (3) 已知下表四種物種中的OO原子間距離為112、121、132和大約149pm，有三種物種的鍵能約為200，490和625kJmol1，另一種未給出數據，試把這些數據填在下表中的合適位置，并確定每一物種的鍵級。型體原子間距離鍵能鍵級O2 O2O2O22 (4)

3、指出按你設想有沒有可能制備含F22-離子的化合物，理由是什么？第3題有一暗綠色固體A，在氫氣流中加熱生成暗棕色固體B。將B溶于濃硝酸可析出檸檬黃色晶體C，將C細心加熱可得橙黃色固體D。將D溶于氫氧化鈉溶液，可析出黃色晶體E，所得E加熱脫水后可作黃色顏料F。根據以上實驗現象，指出A、B、C、D、E、F各為何物？寫出有關反應方程式。第4題讓我們來看下圖: 完全燃燒化合物 A - G ，都將形成唯一產物水和二氧化碳。1確定滿足圖中反應的化合物，寫出所有反應的化學方程式。2給化合物 A D 和 X 按1H-NMR信號化學位移值遞減排序。如果某些化合物化學位移值非常接近,使用符號來表示。圖釋：化合物 A

4、 - D 的 1H-NMR 光譜包括一個單峰(加入D2O中), 13C-NMR 光譜包括二條線。化合物 E - G 的 1H-NMR 光譜包括兩個單峰(加入D2O中)3如果我們將用量1 mol和2 mol交換。若要在第一階段反應中，分別得到與6-2相同的兩種化合物C和D，確定適當的起始物A和B。 Hydrolysis：水解第5題某粉紅色晶體A,1.0000克，加熱至120左右變為蘭色固體B,重0.7330克。B溶于水得粉紅色溶液。將此溶液分為三份，其一，滴入硝酸銀溶液有白色沉淀C生成。其二，加入足量的氫氧化鈉，有粉紅色沉淀D生成，D加入濃氨水沉淀溶解，得棕紅色溶液E,E久置空氣中轉變為棕黑色F

5、,F與濃鹽酸反應放出黃綠色氣體G，溶液呈粉紅色。其三，加入硫氰酸鉀和18王冠6的濃溶液得蘭色沉淀H。1寫出各字母代表的物質的分子式。2寫出生成F,G的有關反應方程式。3指出H中陽離子的雜化軌道，空間構型，價鍵類型。第6題 人們研究的比較早的一個化學發光化合物是魯米諾luminol。luminol的氧化過程伴隨著明顯的藍綠光發射。 luminol的合成如下： 1給出A,B,C的結構。2給出luminol的結構。3給出氧化產物P的結構，并給出發光機理。4若luminol發出光的波長為460nm，試計算3問中激發態分子與基態分子的能差。第7題六次甲基四胺是第一個被進行晶體結構分析的有機分子。晶體屬立

6、方晶系，a=7.02埃，r=1.33g/cm3。在晶胞中有多少個分子？試畫出晶胞。按下面的假設導出碳原子和氮原子的分子坐標。在軸方向上相鄰分子的碳原子之間的距離=3.68埃，C-N鍵長=1.48埃。第8題測量為了測量甲酸溶液的摩爾電導率，我們用某溶液進行測量，給出實驗結果電導率 = 7.52 mScm-1。該溶液含9,55%(質量分數)的甲酸，密度為=1.02 gcm-3。另外還有如下數據：0(HCOO-Na+) = 90.5 Scm2mol-10(HCl) = 380.5 Scm2mol-10(NaCl) = 109 Scm2mol-11計算甲酸的極限摩爾電導率0。2給出甲酸電離的方程式。3

7、計算該溶液的電離度。4計算甲酸的pKa值。第9題從茴香籽中按下列程序分離純化，得到未知物X：測定表明：X只含C、H、O三種元素，相對分子量為150，含碳量為72.00%，含H量為6.67%。X為無色油狀液體，不溶于水、稀堿和稀酸，但微溶于濃硫酸，易溶于乙醇、乙醚、丙酮等有機溶劑。化學實驗顯示：X可被濃氫碘酸分解，分解產物Y可溶于稀堿；X和Y都可能羥胺反應生成白色沉淀，但不能發生銀鏡反應。1請把未知物X的可能的結構和系統名稱填入下表：2選擇X的一種可能的結構，寫出其題目中“化學實驗”涉及的所有反應式。第10題Sildenafil的合成方案如下，它是藥物Viagra(此藥名稱我不說了，商業名大家都

8、知道)的活性成分。(a) 畫出中間體B, D, E, F, G, I, J的結構。(b) i) 給出合適的試劑完成B to C的轉化。ii) 給出合適的試劑由E得到F。(c) 由H生成I中，第一步機理是氫氧化鈉溶液去質子化。指出哪個質子被堿奪去？(d) 推導出完成J至sildenafil轉換的試劑N-methylpiperazine的結構。化合物A事實上由肼, N2H4, 和試劑K，根據如下反應得到：(e) i) 畫出肼的結構。ii) 給出K的結構。參考答案第1題加入硝酸銀得到的白色的沉淀為AgCl。設該化合物為ACln通過它求出陽離子A的分子量M (A) = x * (1.00 / (2.7

9、3 / 143.4) - 35.5), M (A) = 17 * x。加入過量的AgNO3溶液的作用是氧化（生成銀沉淀），得到的氣體摩爾質量為14 * 2 = 28。故其可能為CO, N2 或C2H4。再與陽離子A的分子量相比，我們可以找一個符合數據的物質N2H6Cl2。N2H6Cl2 + 2AgNO3 = N2H6(NO3)2 + 2AgClN2H6(NO3)2 + 4AgNO3 = 4Ag + 6HNO3 + N2第2題1O2：KO2 O22：Na2O2 O2：O2PtF6 2O223型體原子間距離鍵能鍵級O2 121pm490kJ mol-1 2O2112pm625 kJ mol-1 2

10、.5O2132pm 1.5O22149pm200 kJ mol-1 14沒有含F22-的化合物。因為按分子軌道理論F22-中外加的兩個電子要填充在反鍵軌道上去，因此鍵級為零，所以沒有含F22-的化合物。第3題A：U3O8，B：UO2，C：UO2(NO3)2，D：UO3，E：Na2U2O76H2O，F：Na2U2O7。U3O8 + 2H23UO2 + 2H2O 3UO2 + 8HNO33UO2(NO3)2 + 2NO + 4H2OUO2(NO3)2UO3 + NO2 2UO3 + 2NaOH + 5H2ONa2U2O76H2ONa2U2O76H2ONa2U2O7 + 6H2O第4題注：Hal代表

11、鹵素原子。第5題1A,CoCI26H2O; B,CoCI22H2O; C,AgCl; D,Co(OH)2; E,Co(NH3)2+; F,Co(NH3)63+; G,CI2; H,（18冠6）K2Co(SCN)42 4Co(NH3)62+O2+2H2O=4Co(NH3)63+4OH- 2Co(NH3)63+18HCI=2CoCI2+12NH4CI+CI2+6H+3 sp3，四面體，電價鍵。第6題1234E=hc/ = E=4.321*10-19 J 1eV=1.602*10-19J E=2.697eV Luminol的另一種合成方案：另外還有幾種機理供大家參考：第7題Z=22. 第8題a) 0(HCOOH) = 0(HCOO-Na+) +