2022年全国高中生化学竞赛初赛模拟模拟试题(06)

2022年全国化学竞赛初赛冲刺试卷（六）
（时间：3小时满分：100分）
●竞赛时间3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（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。

●试卷装订成册，不得拆散。

所有解答必须写在站定的方框内，不得用铅笔填写。

草稿
纸在最后一页。

不得持有任何其他纸张。

●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。

●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

第一题（11分）
铀是重要的核燃料，自1939年铀核裂变发现以来，引起人们对铀化学的深入研究，并导致超铀元素的发现。

天然存在的铀含有三种同位素，％的238U，％的235U和痕量234U。

铀能形成多种氧化态的化合物，其中以＋6氧化态的化合物（UO3、UF6）最为重要。

1．235U受到1个热（慢）中子的辐射，核裂变生成140Ba和92Kr，释放出原子能，写出
5
大致结构片段；
第二题（8分）
1．把PbO 2固体投到用硫酸酸化的MnCl 2溶液中，加热溶液变为紫红色，写出反应方程
32物种通过化学气相沉淀反应制得。

第三题（6分）
某有机物X 中含有四种短周期元素，其式量为75。

X 在水溶液中相当稳定，常温时水解很慢，加热时水解加快，在酸性、碱性溶液中加热均易发生水解，分别生成3种产物（忽略
“水”
），且分别有强烈刺激性气味的气体生成。

2．X的水溶液在微型实验中有何作用？
3．写出X在酸性、碱性溶液中加热水解的离子方程式。

第四题（6分）
1．若气象局预报天气太冷，可以降霜，果然常常再要降霜之前，在他们的果园地上洒水以保证所种植的柑橘不致于冻伤。

请问水在这里的作用为何？
2．白磷在空气中能自燃，利用这个特点，一战期间英国海军曾用飞机向自己的舰艇投放含有白磷的物质作烟幕弹而巧妙地掩蔽了舰队。

请说明用白磷制造烟幕弹的化学原理，写出主要的化学反应方程式。

3．玻璃中含有Fe(Ⅱ)往往呈现绿色，但只要加入适量MnO2，
可以呈现无色，请解释原因。

第五题（10分）
在液氨中，由氯的歧化作用可制得其中一种化合物物A，其产率可达50～60%。

1．试写出化学反应方程式。

2．让液氨与叔丁基次氯酸盐反应也可以制备A。

试写出化学反应方程式。

在A中，氮－氯键的极性非常小，这种键易被适合的反应试剂在不同的方向极化。

因此一种情况是带负电端可能是氯，而在另一种情况下也可能是氮。

试写出下列反应方程式：α氨基丙酸能与A反应，其产物之一是碱性气体。

3．-
4．A能与NH3反应，产物之一是酸性气体。

第六题（7分）
已知：
24、H2SO4、KI、Na2S2O3（标准溶液浓度为x mol/L）、淀粉。

第七题（5分）
BiFeO3是一种钙钛矿型晶体，r(Bi)＝108pm，r(Fe)＝64pm，r(O)＝140pm。

第八题（8分）
在较低温度下，某固体A和液体B均为氧化物，其氧元素的质量分数分别为%和%。

将A 和B以适量的比小心混合后再加入适量的水，可得到两种酸性和氧化性均很强的物质C和D。

已知C和D中氧元素的质量分数分别为%和%。

第九题（8分）
金属在化合物中一般显示正价态，显示0价态的不多，而显示负价态的则更少。

现有某金属X的羰基化合物A，A中X元素的含量为%；A可和钠汞齐反应生成盐B，B中X元素的含量为%。

高氯酸盐有许多用途，也有许多有趣的性质：
1．Fe(ClO 4)3可由HClO 4和Fe(OH)3反应制得，常用作氧化剂，也是研究Fe 3＋
的水合离
3＋
酸，产生Cl 2气体和一种白色沉淀，沉淀经过滤、干燥后，称重得0.2249g ，剩余溶液中加入过量KI 溶液，又产生一种白色沉淀，此时用L 的Na
2S 2O 3标准溶液滴定，耗去，这两种高氯第十一题（7分）
写出字母代表的化合物的结构：
O
O
CH 3
EtONa O
A
N
H B
H 2O
C
H
2O 回流
已知：①A 的化学式为C 10H 14O 3；②B 为中间过渡产物，化学式为C 14H 21NO 2，分子结构中既有带正电荷的基团，又有碳负离子；③B→C 是碳负离子直接参与的反应，得到C 的化学
＋
皮考林酰胺及其金属配合物具有优良的配位性能和生物活性。

所以，近些年来关于它们的合成及性能研究引起人们的广泛关注。

同时，因配合物分子间弱的相互作用，在生物、化学、材料科学以及在分子自组装等方面扮演着重要的角色。

某研究者合成了一个新超分子化合物X，步骤如下：称取Co(NO3)2·6H2O用10mL无水乙醇溶解使呈透明溶液，然后加入含1mmol 吡啶甲酰胺的乙醇溶液5mL，60℃下回流1h，过滤。

室温放置，几天后析出橘红色晶体X。

X 属单斜晶系，晶胞参数：a＝、b＝、c＝，β＝°，Z＝2，ρ＝1.653g/cm3。

配合物X基本单元中含有一个Co(Ⅱ)离子，为六配位的畸变的关于中心对称的八面体构型。

第十三题（7分）
有机物X 的结构简式如右图所示，是一类重要的有机合成中间体，在药物合成中有着重要作用。

O
NH 2
COOH
参考答案（0806）第一题（11分）
1．235
92U＋1
n→140
56
Ba＋92
36
Kr＋41
n（1分）
2．238
92U→206
82
Pb＋84
2
He＋60
1-
e（2分）
3．2UO3＋2OH－＝U2O72＋＋H2O UO3＋2H＋＝UO22＋＋H2O（各1分）4．7U＋6H2O4UH3＋3UO2（分）
5
F
U （分，其它合理答案也可）
6．存在UⅣ到UⅤ的电荷转移（1分）
7．选择适当的萃取剂萃取铀或吸附剂吸附铀（1分）
8．利用235UF6和238UF6扩散速度不同进行分离（1分）
第二题（8分）
1．7PbO2＋7H2SO4＋2MnCl2＝7PbSO4＋2Cl2↑＋2HMnO4＋6H2O（2分）
2．3HClO3＝2O2↑＋Cl2↑＋HClO4＋H2O（2分）
3．（1）Cd(CH3)2＋H2SCdS＋2CH4（2分）
（2）①条件温和、②产物纯净、③产物可在模具上沉积，易塑型（2分）
第三题（6分）
1．CH3－－NH2硫代乙酰胺（各1分）
2．在制备硫化物的实验中常用X代替硫化氢（1分）
3．CH3－－NH2＋H＋＋2H2OCH3COOH＋H2S＋NH4＋
CH3－－NH2＋3OH－CH3COO－＋S2－＋NH3＋H2O（各分）
第四题（6分）
1．地上的水凝固时，会放出水的凝固热，使果园的温度略微上升。

（1分）
2．“烟”是由固体颗粒组成的，“雾”是有小液滴组成。

烟幕弹的原理是通过化学反应在空气中造成大范围的化学烟雾。

当装有白磷的烟幕弹引爆后，下列主要的化学反应迅速发生：4P ＋5O2＝2P2O5；P2O5又迅速与空气中的水蒸汽发生下列反应：P2O5＋H2O＝2HPO3、2P2O5＋6H2O＝4H3PO4（3分）
3．MnO2与玻璃熔体中的Fe(Ⅱ)反应生成Mn(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)；Mn(Ⅲ)红棕色＋Fe(Ⅲ)黄＝无色（2分）
第五题（10分）
1．Cl2＋2NH3−
−→
−液氨NH2Cl＋NH4Cl（1分）
2．(CH3)3C—OCl＋NH3−→
−NH2Cl＋(CH3)3COH（分）
3．
C
H3CH COOH
NH2
＋NH2Cl−→
−
C
H3CH COOH
NH Cl
＋NH3（分）
4．NH 3＋NH 2Cl −→−H 2N －NH 2＋HCl （分）
5．CH 3CH=O ＋NH 2Cl −→−CH 3CH ＝NCl ＋H 2O （分） 6．H 2N －NH 2＋2NH 2Cl −→−2NH 4Cl ＋N 2（分） 7．NH 2Cl −−→−光照NH ＋HCl （分）
第六题（7分）
1．实验步骤：①量取amL 水样，迅速加入MnSO 4溶液及含有NaOH 的KI 溶液，立即塞好塞子，振荡使反应均匀。

②开塞，迅速加入适量H 2SO 4，此时有I 2生成。

③用Na 2S 2O 3溶液和I 2反应，消耗了VmL （以淀粉为指示剂）。

（3分）
2．Mn 2＋
＋2OH —＝Mn(OH)2 4Mn(OH)2＋O 2＋2H 2O ＝4Mn(OH)3
2Mn(OH)3＋3H 2SO 4＝Mn 2(SO 4)3＋6H 2O 2Mn 3＋
＋2I —＝2Mn 2＋
＋I 2（可合并） I 2＋2S 2O 32—＝2I —＋S 4O 62—（各分）
3．1mol O 2～4mol S 2O 32— O 2的浓度c ＝4xV/a （分）
第七题（5分）
1．以晶胞上层（或下层）计算，a ＝2×(108pm ＋140pm)/＝351pm
以晶胞中层计算，a ＝2×(64pm ＋140pm)＝408pm ，取较大数值，a ＝408pm （分） 2．V(晶胞)＝(408pm)3＝×107pm 3＝×10
－23
cm 3
V(原子)＝4/3×π×[(108pm)3＋(64pm)3＋3(140pm)3]＝×10
－23
cm 3
空间占有率＝×10
－23
cm 3/×10
－23
cm 3＝%（2分）
3．d ＝＋＋3×/×1023××10－23
)＝7.65g/cm 3（分）
第八题（8分）
1．A ：
N
O O
O
N
O O
；B ：H —O —O —H ；C ：O H N
O O
；D ：O
N
O
O H （各1分）
2．HNO 4＞HNO 3（分） 因为HNO 4中存在过氧键（1分） HNO 4为过硝酸（分） 3．4HNO 4＝2N 2＋7O 2＋2H 2O 或2HNO 4＝N 2O ＋H 2O ＋3O 2或可能有NO 2气体（1分） 4．HNO 3＋F 2＝FNO 3＋HF （1分）
第九题（8分）
1．设A 的组成为X(CO)n ，M X /＝，则M X ＝（1分）
n ＝6时，存在合理的M X ＝，X 为Cr （1分） [Ar]3d 54s 1（1分） 2．A ：Cr(CO)6（1分）
B 的式量为＝ ＋＝－， 求得整数解x ＝2，y ＝5（分） B ：Na 2[Cr(CO)5] （1分）
3．2Na 2[Cr(CO)5]＋10H 2O ＝2Na[Cr(OH)4]＋2NaOH ＋5H 2＋10CO （分）
第十题（9分）
1．①Fe(ClO 4)3不易水解 ②ClO 4－
不与Fe 3＋
形成稳定配合物（2分） 2．2NH 4ClO 4＝N 2＋Cl 2＋2O 2＋4H 2O （分）
3．Ag ＋
可与苯环形成配合物而溶解在甲苯中，其它无机盐则一般不能。

（分）
第十一题（7分）
A ：
O
O
C H 3CH 3O
B ：
O
O
C H 3CH 2
-
N
+
C ：
CH 3
OH
N
+
O
（分） （分） （2分）
第十二题（8分）
1．V ＝abcsinβ＝，Mr ＝ρVN A /Z ＝（2分） 2．[(C 6H 6N 2O)2Co(H 2O)2](NO 3)2（1分）
3．（3分，注意参与配位的原子）
4．在配合物X 中，硝酸根的O 原子与同单元及相邻单元的配位水的H 原子、与酰胺N 上H 原子、与吡啶N 间位上的C －H 键上的H 原子分别形成氢键；另外，硝酸根的N 原子与配位水的H 原子之间也形成氢键等。

（答出氢键1分，答出黑体部分1分）
第十三题（7分）
1．2－(4’－氨基苯甲酰基)苯甲酸（1分） 2．
−−−−→
−-4
23SO H HNO NO 2−−→−HCl Fe /NH 2−−−→
−COCl CH 3NHCOCH 3
−→
−][O COOH
COOH
−−→
−52O P O O
O
NHCOCH 3＋
O O
O
−−→
−3AlCl O
N
H
COOH
O
−→−+
H 产物（6分）。