COBP·中国化学奥林匹克竞赛(初赛)模拟试题 32-02
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 227.03 232.04 231.04 238.03 237.05 (244) (243) (247) (247) (251) (254) (257) (256) (254) (257)
一． 请根据所给出的信息回答下列问题。（10 分）
C,H,P 三种元素的有机配体组成（6 分） 3-1.已知该有机配体中，wC=82.45%，wH=5.726%，请直接写 出该有机配体的结构（2 分） 3-2.已知该还原试剂中个数比 Cu:H:有机配体=1:1:1，铜原子 形成正八面体结构，有机配体占据八面体顶点，请画出该还 原试剂的结构（请明确体现氢原子的位置）（4 分）
化学竞赛突破计划四队第二次学情调研试题
命题人：The Organics Iodine,Yuki.,H2SO5
⚫ 竞赛时间 3 小时。请将考号写在每页答题纸的右上角，本次试题答题纸使用 A4 纸，考试结束后分发答案，自己批阅并将分数汇总到 QQ：576014754 处。
⚫ 本次考试为闭卷考试，请大家自觉遵守考试纪律，严禁查阅相关书籍。 ⚫ 本次考试允许使用非编程计算器及直尺等文具。 ⚫ 凡要求计算的，必须给出计算过程，无计算过程即使结果正确也不得分。 ⚫ 用铅笔解答的部分（包括作图）无效。 ⚫ 禁用涂改液和修正带。否则，整个答卷无效。
1. EDTA 即乙二胺四乙酸（
），其相应负离子可
以与多种金属配位，请画出 EDTA 与 Ca2+形成六配位化合物
的结构（2 分）
2. 已知 Sn，Pb 均能与 EDTA 形成配合物，且 NH4F 的作用是提 供 F-，通过形成 SnF64-将 Sn2+从 EDTA 中置换出来，从而释放 EDTA。据此回答以下问题： 2-1.相对于 Pb，为什么 F-更加亲 Sn？请用恰当的无机理论解 释（2 分） 2-2.根据所给提示以及题目中的数据，计算样品中两种金属 的含量（6 分）。
3. DNT 可以和苯甲醛发生反应，生成产物 D。已知该反应先形 成中间体 A，请画出产物 D 并写出反应的机理（5 分）
八．在高中阶段，四氯化碳常被认为是一种无法发生取代反应的优良 溶剂，或高中学生作为表达自己感情的象征。然而在有机化学中， 四氯化碳经常作为氯的供给源，应用于各种有机反应，其取代反 应也是数不胜数，十分常见，用之表达情感也就略有不妥（10 分） 1. 已知下列反应：
若不以碱处理，中间体 D 直接生成相应的 Z 式烯烃。 请给出 D,E,F 的结构，示意出中间体各个碳原子间的相对立体化 学关系（6 分）。
1. 分析化学中常用二苯硫腙（
）掩蔽 Pb2+，其
作为配体与 Pb2+形成单核配合物。若配合物为电中性，则该
配合物中部分元素的质量分数：铅 28.88%，硫 8.940%。
1-1. 请推算出配合物中中心离子与配体的比例关系（2 分） 1-2. 请指出在该配合物中，二苯硫腙的哪些原子参与配位（2
分） 1-3. 请画出该配合物的结构（2 分） 2. 硼酸（H3BO3）是一种弱酸，不易被直接滴定，在分析化学
2. 向银氨溶液中加入甲醛，写出反应方程式（2 分）
3. 在完全隔绝空气的条件下，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成的
白色沉淀缓慢转化为红色（3 分）
4. 重铬酸铵受热分解，产物之一为绿色粉末，反应犹如小型“火
山爆发”（2 分）
5. 用斐林试剂（新制氢氧化铜）检验葡萄糖（C6H12O6），生成 砖红色沉淀（2 分）。
三． 氢化铜（CuH）是制备一种选择性还原共轭双键的试剂的原料。
其制备方法不在少数，其中一种是 Cu2+与 H3PO2 反应制得。（10 分） 1. 请画出 H3PO2 的分子结构，并指出 H3PO2 是几元酸（2 分） 2. 请写出 Cu2+与 H3PO2 反应制得 CuH 的反应方程式（2 分） 3. 已知该选择性还原共轭双键的试剂由 Cu,H 以及一种含有
九．叶立德反应于二十世纪被 wittig 所开发，是一种将羰基转化
为双键的反应。叶立德反应也有许多有趣之处。（10 分） 1. 以下是一种叶立德反应的机理:
请写出原料叶立德的共振式，据此写出 A,B 的结构（4 分） 2. 一般而言，不稳定叶立德与羰基反应得到的双键以 Z 式为优 势。但是，如果在 LiCl 的存在下以过量碱处理并中和，则得到 的烯烃以 E 式为主：
五． 金刚石在自然界大多以立方形式存在，但金刚石也存在另一种
稀少的结构，即朗斯戴尔石。若仅考虑空间结构而不考虑成键 方式，则金刚石的立方结构中 50%的碳原子作立方面心最密堆 积，另 50%分别占据四个互不相连的四面体空隙；而在朗斯代 尔石的结构中，50%的碳原子作六方最密堆积，另 50%占据一 半四面体空隙。（15 分） 1. 请根据题目的信息，绘制立方金刚石的晶胞结构，并在其结
Cs Ba La－ Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222]
中常加入甘露醇（
）使其酸性增强。已
知该过程形成了一单核四配位化合物。
2-1. 请画出该化合物的结构（2 分）
2-2. 请用有关反应方程式解释甘露醇增强硼酸酸性的原因
（2 分）
二． 请根据提示写出有关反应的方程式。（12 分）
1. 向硝酸银溶液中通入乙炔气体，产生白色易爆炸的沉淀。请
写出生成沉淀及其爆炸的反应方程式（3 分）
四． 现有一不纯样品含有 Sn,Pb 及惰性杂质，先以如下方法分析各
金属相对含量（10 分）： 取不纯试样 0.2333g，加过量酸使其完全溶解。溶解后，调节 pH 至 5-6，加入 25 ml,0.08724mol/L 的 EDTA 二钠溶液，以二甲 酚橙（XO）作指示剂，以 0.1012mol/LPb(NO3)2,返滴定，消耗 V1=9.88ml；随后加入 0.5gNH4F，继续以上述 Pb(NO3)2 滴定，消 耗 V2=17.02ml.
构中圈出一个结构基元所包含的内容。一个金刚石晶胞包含 几个结构基元？若将结构基元抽象为点，其晶胞结构又如 何？（6 分） 2. 请根据题目信息，绘制朗斯代尔石的晶胞结构，并圈出一个 结构基元所包含的内容。朗斯代尔石的结构与哪种常见晶体 结构类似？若朗斯代尔石中 C-C 键的平均键长为 Apm，请用 含有 A 的代数式表示出朗斯代尔石的密度（9 分）。
式（3 分）。 七．C-H 键在通常情况下是不易断裂的。但是，如果碳原子处于一个
特殊的分子体系，那么 C-H 键断裂而形成负离子便成为了可能 （10 分）。 1. 用氢氧化钠处理 2,4-二硝基甲苯（DNT），得到一种含有大阴 离子的盐 A，A 还有两个共振式 B,C。请画出它们的结构（3 分）
2.若将 2,4-二硝基甲苯换作 3,5-二硝基甲苯，则反应不易发生， 请通过共振式分析原因（2 分）。
Fr Ra Ac Rf Db [223] [226] [227] [261] [262]
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
La 系 Ac 系
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0
22.99 24.31
26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 满分 满分 10 12 10 10 15 13 10 10 10 100 得分
H
相对原子质量
1.008
He 4.003
Li Be
B C N O F Ne
6.941 9.012
10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18
． 请根据题目的描述推断物质并回答有关问题。（13 分）
A 是一种不活泼金属，能溶于热的浓 H2SO4 或 HNO3，其中溶于 HNO3 生成 B，B 与 Na2CO3 共热生成红色的 C，B 的溶液中加入 NaOH 可生成黄色的 D，D 加热（570K）条件下转化为 C。E 是 A 的含硫矿物，可以作为一种传统的中药使用。E 可溶于 Na2S 生成 F，F 由一个大阴离子以及两个金属阳离子组成。A 与 B 的 溶液混合，并加入适量浓 HCl，生成白色沉淀 G，再加入氨水， G 转化为 A,H 两种沉淀。 1. 请写出 A,B,C,D,E,F,G,H 的化学式（10 分） 2. 请写出白色沉淀 G 与氨水反应转化为两种沉淀的反应方程
请给出 A,B 的结构，并讲出由苯到 A 的反应类型（3 分） 2. Appel 反应是将醇转化为卤代烃结构的高效反应，其反应通
式如下：
若将醇结构转化为氯代烃，则氯源使用 CCl4。该反应有如下 机理：
已知 A,B,C 均带一个电荷，请补全 A,B,C 并指出在○1 ○2 ○3 中哪个步 骤实现了原料醇碳构型的翻转（7 分）
一． 请根据所给出的信息回答下列问题。（10 分）
C,H,P 三种元素的有机配体组成（6 分） 3-1.已知该有机配体中，wC=82.45%，wH=5.726%，请直接写 出该有机配体的结构（2 分） 3-2.已知该还原试剂中个数比 Cu:H:有机配体=1:1:1，铜原子 形成正八面体结构，有机配体占据八面体顶点，请画出该还 原试剂的结构（请明确体现氢原子的位置）（4 分）
化学竞赛突破计划四队第二次学情调研试题
命题人：The Organics Iodine,Yuki.,H2SO5
⚫ 竞赛时间 3 小时。请将考号写在每页答题纸的右上角，本次试题答题纸使用 A4 纸，考试结束后分发答案，自己批阅并将分数汇总到 QQ：576014754 处。
⚫ 本次考试为闭卷考试，请大家自觉遵守考试纪律，严禁查阅相关书籍。 ⚫ 本次考试允许使用非编程计算器及直尺等文具。 ⚫ 凡要求计算的，必须给出计算过程，无计算过程即使结果正确也不得分。 ⚫ 用铅笔解答的部分（包括作图）无效。 ⚫ 禁用涂改液和修正带。否则，整个答卷无效。
1. EDTA 即乙二胺四乙酸（
），其相应负离子可
以与多种金属配位，请画出 EDTA 与 Ca2+形成六配位化合物
的结构（2 分）
2. 已知 Sn，Pb 均能与 EDTA 形成配合物，且 NH4F 的作用是提 供 F-，通过形成 SnF64-将 Sn2+从 EDTA 中置换出来，从而释放 EDTA。据此回答以下问题： 2-1.相对于 Pb，为什么 F-更加亲 Sn？请用恰当的无机理论解 释（2 分） 2-2.根据所给提示以及题目中的数据，计算样品中两种金属 的含量（6 分）。
3. DNT 可以和苯甲醛发生反应，生成产物 D。已知该反应先形 成中间体 A，请画出产物 D 并写出反应的机理（5 分）
八．在高中阶段，四氯化碳常被认为是一种无法发生取代反应的优良 溶剂，或高中学生作为表达自己感情的象征。然而在有机化学中， 四氯化碳经常作为氯的供给源，应用于各种有机反应，其取代反 应也是数不胜数，十分常见，用之表达情感也就略有不妥（10 分） 1. 已知下列反应：
若不以碱处理，中间体 D 直接生成相应的 Z 式烯烃。 请给出 D,E,F 的结构，示意出中间体各个碳原子间的相对立体化 学关系（6 分）。
1. 分析化学中常用二苯硫腙（
）掩蔽 Pb2+，其
作为配体与 Pb2+形成单核配合物。若配合物为电中性，则该
配合物中部分元素的质量分数：铅 28.88%，硫 8.940%。
1-1. 请推算出配合物中中心离子与配体的比例关系（2 分） 1-2. 请指出在该配合物中，二苯硫腙的哪些原子参与配位（2
分） 1-3. 请画出该配合物的结构（2 分） 2. 硼酸（H3BO3）是一种弱酸，不易被直接滴定，在分析化学
2. 向银氨溶液中加入甲醛，写出反应方程式（2 分）
3. 在完全隔绝空气的条件下，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成的
白色沉淀缓慢转化为红色（3 分）
4. 重铬酸铵受热分解，产物之一为绿色粉末，反应犹如小型“火
山爆发”（2 分）
5. 用斐林试剂（新制氢氧化铜）检验葡萄糖（C6H12O6），生成 砖红色沉淀（2 分）。
三． 氢化铜（CuH）是制备一种选择性还原共轭双键的试剂的原料。
其制备方法不在少数，其中一种是 Cu2+与 H3PO2 反应制得。（10 分） 1. 请画出 H3PO2 的分子结构，并指出 H3PO2 是几元酸（2 分） 2. 请写出 Cu2+与 H3PO2 反应制得 CuH 的反应方程式（2 分） 3. 已知该选择性还原共轭双键的试剂由 Cu,H 以及一种含有
九．叶立德反应于二十世纪被 wittig 所开发，是一种将羰基转化
为双键的反应。叶立德反应也有许多有趣之处。（10 分） 1. 以下是一种叶立德反应的机理:
请写出原料叶立德的共振式，据此写出 A,B 的结构（4 分） 2. 一般而言，不稳定叶立德与羰基反应得到的双键以 Z 式为优 势。但是，如果在 LiCl 的存在下以过量碱处理并中和，则得到 的烯烃以 E 式为主：
五． 金刚石在自然界大多以立方形式存在，但金刚石也存在另一种
稀少的结构，即朗斯戴尔石。若仅考虑空间结构而不考虑成键 方式，则金刚石的立方结构中 50%的碳原子作立方面心最密堆 积，另 50%分别占据四个互不相连的四面体空隙；而在朗斯代 尔石的结构中，50%的碳原子作六方最密堆积，另 50%占据一 半四面体空隙。（15 分） 1. 请根据题目的信息，绘制立方金刚石的晶胞结构，并在其结
Cs Ba La－ Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222]
中常加入甘露醇（
）使其酸性增强。已
知该过程形成了一单核四配位化合物。
2-1. 请画出该化合物的结构（2 分）
2-2. 请用有关反应方程式解释甘露醇增强硼酸酸性的原因
（2 分）
二． 请根据提示写出有关反应的方程式。（12 分）
1. 向硝酸银溶液中通入乙炔气体，产生白色易爆炸的沉淀。请
写出生成沉淀及其爆炸的反应方程式（3 分）
四． 现有一不纯样品含有 Sn,Pb 及惰性杂质，先以如下方法分析各
金属相对含量（10 分）： 取不纯试样 0.2333g，加过量酸使其完全溶解。溶解后，调节 pH 至 5-6，加入 25 ml,0.08724mol/L 的 EDTA 二钠溶液，以二甲 酚橙（XO）作指示剂，以 0.1012mol/LPb(NO3)2,返滴定，消耗 V1=9.88ml；随后加入 0.5gNH4F，继续以上述 Pb(NO3)2 滴定，消 耗 V2=17.02ml.
构中圈出一个结构基元所包含的内容。一个金刚石晶胞包含 几个结构基元？若将结构基元抽象为点，其晶胞结构又如 何？（6 分） 2. 请根据题目信息，绘制朗斯代尔石的晶胞结构，并圈出一个 结构基元所包含的内容。朗斯代尔石的结构与哪种常见晶体 结构类似？若朗斯代尔石中 C-C 键的平均键长为 Apm，请用 含有 A 的代数式表示出朗斯代尔石的密度（9 分）。
式（3 分）。 七．C-H 键在通常情况下是不易断裂的。但是，如果碳原子处于一个
特殊的分子体系，那么 C-H 键断裂而形成负离子便成为了可能 （10 分）。 1. 用氢氧化钠处理 2,4-二硝基甲苯（DNT），得到一种含有大阴 离子的盐 A，A 还有两个共振式 B,C。请画出它们的结构（3 分）
2.若将 2,4-二硝基甲苯换作 3,5-二硝基甲苯，则反应不易发生， 请通过共振式分析原因（2 分）。
Fr Ra Ac Rf Db [223] [226] [227] [261] [262]
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
La 系 Ac 系
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0
22.99 24.31
26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 满分 满分 10 12 10 10 15 13 10 10 10 100 得分
H
相对原子质量
1.008
He 4.003
Li Be
B C N O F Ne
6.941 9.012
10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18
． 请根据题目的描述推断物质并回答有关问题。（13 分）
A 是一种不活泼金属，能溶于热的浓 H2SO4 或 HNO3，其中溶于 HNO3 生成 B，B 与 Na2CO3 共热生成红色的 C，B 的溶液中加入 NaOH 可生成黄色的 D，D 加热（570K）条件下转化为 C。E 是 A 的含硫矿物，可以作为一种传统的中药使用。E 可溶于 Na2S 生成 F，F 由一个大阴离子以及两个金属阳离子组成。A 与 B 的 溶液混合，并加入适量浓 HCl，生成白色沉淀 G，再加入氨水， G 转化为 A,H 两种沉淀。 1. 请写出 A,B,C,D,E,F,G,H 的化学式（10 分） 2. 请写出白色沉淀 G 与氨水反应转化为两种沉淀的反应方程
请给出 A,B 的结构，并讲出由苯到 A 的反应类型（3 分） 2. Appel 反应是将醇转化为卤代烃结构的高效反应，其反应通
式如下：
若将醇结构转化为氯代烃，则氯源使用 CCl4。该反应有如下 机理：
已知 A,B,C 均带一个电荷，请补全 A,B,C 并指出在○1 ○2 ○3 中哪个步 骤实现了原料醇碳构型的翻转（7 分）