2014年高中化学奥林匹克竞赛模拟训练6

固体A 是离子晶体，结构类似于CsCl ，组成中含氮的质量分数为73.68％，它的所有原子

的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构。该物质适当加热就分解成两种气体

单质。试回答下列问题：

1．写出A 的化学式，A 的电子式心原子的杂化形态为 。

2．A 溶于水后溶液呈、“碱”或“中”），其原因是（用化学方程式

表示） 。

3．A 与CuI 在一定条件下可合成一种化合物B 。B 是一种红棕色、难溶于水的固体，X 一

射线衍射证实B 是一种六方晶体，结构类同于闪锌矿（ZnS ）测后的化学式为_________；生成

B 的化学反应为B 投入酸性溶液中（如盐酸溶液）可能看到的现象

为 ，其化学反应方程式为 。

4．写出A 受热分解的化学反应方程式该反应“是”或“否”）

属于氧化还原反应。

二．（5分）

篮烷分子的结构简式如右图所示，试回答：

1．写出篮烷分子的化学式

2．篮烷分子的一氯取代物的种数为

3．篮烷分子的二氯取代物的种数为

三．（7分）

1．1–二溴丙烷在过量的KOH 乙醇溶液中加热生成物质A ，该物质在气相光照或CCl 4溶

液中均可与氯气反应，在HgSO 4－H 2SO 4的水溶液中与水反应生成物质B ，B 不能发生银镜反应，但B 的同分异构体C 却可以；B 能发生碘仿反应，但C 却不能。B 能在Pt 的存在下与H 2反应

生成物质D ，D 在浓硫酸存在下加热形成物质E ，E 与O 3反应，然后在Zn 存在下水解，形成

物质F 和物质G ，其中F 的水溶液俗称“福尔马林”，G 与CrO 3在酸性介质中反应生成醋酸。

试根据以上过程写出A ～G 的结构简式。

四．（6分）

金属铌能与卤素形成簇状化合物，下图所示为三种Nb a X b 的结构单元。它们的共同特点是

六个Nb 原子形成八面体骨架，卤原子通过双桥基（－X －）或三桥基（

连，结构单元之间通过双桥基相连。请据图写出以下三个物质的化学式：

）与Nb 原子相

BiCl 3易水解生成BiOCl ，试回答：

1．写出水解反应方程式：2．医药上把BiOCl 叫做次氯酸铋，你同意此名称吗？

3．如何配制100mL 0.100mol/L BiCl3溶液？（BiCl 3的相对分子质量为315.34）

4．把适量BiCl 3固体置于浓NaCl 液，得澄清液，请说出可能的原因。

六．（9分）

阅读①②③有关光合作用与葡萄糖的材料，回答下问题：

①．光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，生物体生命活动所需的有机物与能

量，从根本上说都来自光合作用。在绿色植物光合作用中，每放出一个氧分子要吸收8个波长

－－为6.88×107m 的光子（一个光子的能量为E ＝hc/λ，h ＝6.63×1034J ·s ），同时每放出1mol O2，

植物储存469kJ 能量。

②．糖是体内的主要能源，人体所需的各种热量，70%由糖类提供。理论上，每摩尔葡萄

糖在体内完全氧化时，释放的热量为2872kJ 。葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为：

C 6H 12O 6＋6O 2＋38H 3PO 4＋38ADP →6CO 2＋44H 2O ＋38ATP

ATP ＋H 2O →ADP ＋H 3PO 4＋30.6kJ

③．假想把光合作用的逆过程设计成原电池，在一个电极上把O 2还原成水，而在另一个

电极上把葡萄糖氧化成CO 2，该原电池的电动势为1.24V 。

1．估算光合作用中绿色植物的能量转换效率3位有效数字）

2．人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率为3位有效数字）

3．写出原电池正负极的电极反应式和总反应式。

七．（13分）

根据以下条件，确定某芳香烃A （相对分子质量不超过225）的结构简式：

①．取少量烃A ，完全燃烧需O 2V 升（27℃，101.325kPa ），燃烧完全后混合气体体积为

1.6V 升（127℃，101.325kPa ）；

②．0.1mol 烃A 在过量的Br 2/CCl4作用下，只与0.1mol Br2反应；

③．如果在液溴作用下（FeBr 3为催化剂），0.1mol 烃A 最多可与0.9mol Br2反应； ．．

④．烃A 在酸性KMnO 4溶液作用下，得到唯一产物B ，质子核磁共振谱确定其苯环上的

氢原子完全等价。

⑤．烃A 与O 3反应并水解还原得到唯一产物C ，质子核磁共振谱确定其苯环上的氢原子

有两类。C 能与银氨溶液反应。

1．根据条件①确定烃A 的最简式

2．根据条件②确定烃A 分子中的双键数目3．根据条件③确定烃A 分子中苯环上的氢原子数和苯环数

4．根据条件④确定B 的结构简式

5．根据条件⑤确定C 的结构简式6．根据以上条件确定A 的结构简式

7．烃对映异构体，（有or 无）

八．（12分）

某城市的管道煤气是水煤气和焦炉煤气混合而成的，但煤气泄露能致人中毒。煤气中毒

就是CO 中毒，其原因是CO 与血红蛋白（Hb ）结合成Hb ·CO ，使血红蛋白失去输送O 2功能

的缘故。CO 进入血液后有如下平衡：CO ＋Hb ·O

2O 2＋Hb ·CO ，已知该反应平衡时，

c (O 2)c (Hb ⋅CO )的比值是一个不受浓度影响的常数，在人体体温37℃下，该常数为220。试c CO c Hb ⋅O 2回答：

1．生产水煤气的化学反应方程式是

2．燃气灶具因燃气成分、供气压力不同而结构不同。如果该城市管道气改通液化石油气

（C 4H 10），则居民厨房中的炉灶改装时在燃气进口直径不变的情况下，通风口直径应怎样改

变？ （增大or 减小），原因是

3．门窗紧闭的厨房内一旦发生煤气大量泄漏，极容易发生爆炸。当你从室外进入厨房嗅

到极浓的煤气异味时，在下列操作中，你认为合适的是 （可以多选）

A 立即开启抽油烟机排出煤气，关闭煤气源

B 立即打开门和窗，关闭煤气源

C 立即打开电灯，寻找泄漏处

4．煤气中毒病人，可以通过进入高压氧舱的方法来救治，请用化学平衡的原理加以说明：

5．已知当血液中c (Hb ⋅CO )的比值大于0.02时，人的智力会受到损伤，此时c （CO ）与

c Hb ⋅O 2c （O 2）的比值应 （＜、＞or ＝） 。

－－6．抽烟时，进入肺部的空气中c （CO ）＝104mol/L，c （O 2）＝102mol/L，则c （Hb ·CO ）

为c （H ·O 2）的 倍，因此长期抽烟对人智力 影响。（有or 无）

九．（8分）

有人发现乙炔可与金属羰基化合物发生反应，结果生成环状化合物：

Fe(CO)5＋CH ≡CH →＋CO

现做如下实验，将Fe(CO)5与C 2(CH3) 2一起在光照下反应，完毕后分离出产物A ，元素分

析得出如下结果：Fe 18.4％；C 51.3％；H 3.9％。

1．推断A 的化学式。

2．画出A 的结构式。

3．写出生成A 的化学反应方程式。

十．（25分）

动画片“大力水手”中，每当大力水手吃下一罐菠菜后就会变得力大无穷。这是影片的夸张手法，但菠菜确实含有一定的营养成分，如维生素C 、铁质等。然而过量吃菠菜，会造成人体缺钙。菠菜中富含草酸（乙二酸），其味苦涩，溶于水，是一种二元弱酸。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒物质，过量草酸会腐蚀胃粘膜，还会对肾脏造成伤害。为了既能吸收菠菜中的营养，又不被草酸伤害，有两种可用的方法：一种方法是在油炒前，先把菠菜用热水烫一烫，这样炒的菠菜没有苦涩味；另一种方法是“菠菜烧豆腐”，也可使涩味大大降低。

1．食用菠菜后，在胃部草酸主要的存在形式是or 离子，用化学式表示），原因是 。

2．已知乙酸根离子中两个氧原子是完全等价的，那么草酸根离子中四个氧原子是否也完全等价，草酸根所有原子是否共平面，指出其中π键的成键情况。

3．草酸具有较强的还原性，在实验室里用基准物质草酸钠配成的酸性溶液标定高锰酸钾溶液的浓度，写出离子反应方程式。

某学生在实验中准确称取了三份基准物质Na 2C 2O 4（质量分别为0.1745g 、0.1763g 、0.1772g ），分别置于250mL 锥形瓶中，加入60mL 水使之溶解，加入15mL （1︰5）H 2SO 4，在水浴上加热到75～85℃，趁热用高锰酸钾溶液滴定（滴定终点时消耗体积分别为25.88mL 、26.21mL 、26.25mL ）。开始滴定时反应速度很慢，滴下高锰酸钾溶液的颜色迟迟不退去，但数滴之后，反应速度迅速加快。

①实验中，滴定时KMnO 4溶液应装在 （酸式滴定管、碱式滴定管、移液管）中，原因是

②滴定中，目光应注视 ，判断滴定结束的标准是 ，读数时，目光应与凹液面的最 （上、下）端水平。

③计算该同学所标定KMnO 4溶液的浓度 。（Na 2C 2O 4相对分子质量134.00） ④为何滴定不久后反应速度能突然加快？

－－⑤由于常温下C 2O 42与MnO 4的反应速度很慢，因此滴定反应在75～85℃的水浴中进行，

但温度过高又有何不利影响？

⑥被标定的KMnO 4溶液能否用蒸馏水（去离子水）稀释若干倍后再作为标准液使用，为什么？

4．为什么过量吃菠菜会造成人体缺钙。

5．试说明两种消除菠菜中草酸危害的方法中的原理。

参考答案

一．1．NH 4H ；；正四面，sp 杂化（各1分） 3

2．碱：NH 4H ＋H 2O ＝NH 3·H 2O ＋H 2↑（各1分）

3．CuH ，NH 4H ＋CuI ＝CuH ＋HI ＋NH 3↑；

生成白色难溶物，并有气体放出；CuH ＋HCl ＝CuCl ↓＋H 2↑（各1分）

4．NH 4

H NH 3↑＋H 2↑；是。（各1分）

二．1．C 10H 12（1分）

2．4种（2分）

3．19种（2分）

三．A ：CH 3C ≡CH ；B ：；C ：CH 3CH 2CHO ；D ：；

E ：CH 3CH ＝CH 2；F ：HCHO ；G ：CH 3CHO （各1分）

四．Nb 6F 15 Nb 6Cl 14 Nb 6I 11（各2分）

五．1．BiCl 3＋H 2O ＝BiOCl ↓＋2HCl （1分）

2．不同意。 BiOCl 中的 Cl 呈－1价，而次氯酸盐中 Cl 为＋l 价。（2分）

3．称取3.153g BiCl3固体（1分），溶于约30mL 浓HCl 中，然后用少量水洗三次（1分），并全部转移入100mL 容量瓶中，配成100mL 溶液（1分）。

－－4．BiCl 3与Cl 生成BiCl 63等配离子。（1分）

六．1．33.7%（3分）

2．40.5%（3分）

3．正极 O 2＋4H ++4e→2H 2O （1分）

负极 C 6H 12O 6＋6H 2O ―24e →6CO 2＋24H + （1分）

总反应 C 6H 12O 6＋6O 2→6CO 2＋6H 2O （1分）

七．1．CH （3分）

2．1个（1分）

3．8个（1分） 2个（1分）

4．HCOO －－COOH （2分）

5．CH 3－－COOH （2分）

6．CH 3－－CH ＝CH －－CH 3（2分）

7．无 有（1分）

八．1．C ＋H 2O CO ＋H 2（1分）

2．增大（1分） 同体积液化气比水煤气燃烧耗氧多，故风门口径要增大。（1分）

3．B （2分）

4．在高压氧舱中，煤气中毒患者吸入氧气浓度较高的空气后，CO ＋Hb ·O

2O 2＋Hb ·CO ，平衡向左移，使Hb ·CO 转化为Hb ·O 2，恢复血红蛋白的输氧功能。（2分）

5．因为c (O 2)c (Hb ⋅CO )＝220，是一个常数，当c (Hb ⋅CO )＝0.02时，c (CO )＝c (Hb ⋅CO )

c O 2c Hb ⋅O 2c CO c Hb ⋅O 2c Hb ⋅O 2÷220＝0. 02－＝9.09×105，即小于该值时，人的智力还未受到损伤。（2分） 220

10-2⋅c (Hb ⋅CO )（3）将c （CO ）、C （O 2）数位代入常数表示式：-6＝220 10⋅c Hb ⋅O 210-6c (Hb ⋅CO )则＝220×-2＝0.022（即0.022倍）。（2分） c Hb ⋅O 210

因为0.022＞0.02，故从这一角度分析，长期抽烟，对人的智力有损伤作用。（1分） 九．1．Fe ︰C ︰H ︰O ＝1︰13︰12︰5。即化学式为FeC 13H 12O 5。由氢原子数知，产物中的C 2(CH3) 2单元有12/6＝2，故化学式为：Fe[C2(CH3) 2]2(CO)5。（3分）

2．Fe 需要的配位电子数为10

个。若按题给方式配位，则多出两个电子，故产物可能具有如下结构：

（环提供2个双键配位）（3分）3．Fe(CO)5＋2C 2(CH3)

2Fe[C2(CH3) 2]2(CO)5（2分）

十．1．H 2C 2O 4（1分）

草酸进入人体后，在胃酸作用下，抑制其电离平衡向右移动，以分子形式存在。（2分）

2．四个氧原子完全等价（1分） 所有原子共平面（1分）

－－＋＋8（1分） π63．5C 2O 42＋2MnO 4＋16H ＝10CO 2↑＋2Mn 2＋8H 2O （2分）

①酸式滴定管（1分）

KMnO 4具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管中的橡皮管（1分）

②锥形瓶中溶液颜色的变化（1分）

待测液刚好出现浅紫色（微红色）且半分钟内不褪色（1分）

上（1分）注：KMnO 4为紫色溶液，看不到凹液面。

③0.02012（3分，有效数字不正确最多给1分）

＋④反应中产生的Mn 2对该反应有催化作用（1分）

⑤温度过高草酸易分解：H 2C 2O 4＝CO ↑＋CO 2↑＋H 2O （1分）

⑥不能，蒸馏水中有好氧性微生物（或水中有还原性物质）（1分）

＋－4．Ca 2易与C 2O 42形成难溶的CaC 2O 4沉淀，使人体中的钙大量流失（2分）

5．①用热水烫一烫是利用升高温度增大溶解度的原理，使草酸更多地被溶解出来，在烧菜之前去除；（2分）

＋－②“菠菜烧豆腐”是利用豆腐中富含的Ca 2将C 2O 42转化为CaC 2O 4沉淀，进入人体后除

少量溶解外，大部分直接排除体外（豆腐中损失的钙可以从其他食物中补充）（2分）