第30届中国化学奥林匹克(省级赛区)模拟试题(二)

第30届中国化学奥林匹克（省级赛区）模拟试题（二）

答卷

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分

满分 12 16 12 8 12 8 14 11 9 10 112

得分

评卷人

 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。

 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，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处。

 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

第1题（10分）

叠氮化合物具有许多特殊性质，广泛应用于军事、化工生产等方面。

1-1 分别画出N3-和NH3的共轭结构式。

1-2 将N2O通入氨基钠的液氨溶液，或亚硝酸正丁酯与肼和NaOH在乙醇中加热回流，均可得到叠氮化钠。写出这两个反应的化学方程式。

1-3 叠氮酸是一种极不稳定的液体，会遇水缓慢水解，产物之一是羟胺。纯的叠氮酸本身也会分解。写出这两个反应的化学方程式。

1-4 三氯乙腈和过量的NaN3反应得到了了一种含氮量93.3%的化合物。写出此反应的化学方程式，画出此化合物的结构（要体现出立体结构和具体价键结构）。此化合物易爆炸，写1.008Zr NbMo Tc RuRhPdAgCdInSnSbTe I

Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相对原子质量RfDbSgBhHsMt出反应方程式。

第2题（8分）

2-1 碘单质的沸点为457.5 K。在457.7 K下，将1.000 mol碘单质置于30.0 L的恒容密闭容器中达到平衡，试计算未蒸发的碘单质的质量。

2-2 在化合物I2Cl6中，碘为四配位，且两个碘的化学环境相同。试画出I2Cl6的结构，用VSEPR模型预测碘的杂化类型。

2-3 向硫酸酸化的H2O2溶液中加入KI、Na2S2O3和淀粉的混合溶液，观察到溶液先变蓝，后蓝色消失。依次写出以上反应的方程式。

第3题（8分）

1931年，德国化学家休克尔提出了著名的休克尔规则，这给许多有机物芳香性提供了依据。除了有机物之外，很多无机物中也有芳香性。

3-1 下列离子或分子均为环状结构，试选出其中有芳香性的物种。（ ）

A.N2S32+ B.S8 C.P2N3- D.Sn42-

3-2 最近，人们以Cy2NBCl2（Cy代表环己基）和金属钠在乙二醇二甲醚中反应，得到了化合物A，A的阴离子中硼的质量分数为5.66%，具有芳香性，且含有三元环。

3-2-1 写出此反应的化学反应方程式。

3-2-2 画出A阴离子的结构

3-2-3 实验还表明。A是一种较好的还原剂，如A能与t-BuClB-BClt-Bu反应，得到一种四面体型的化合物B，同时A被氧化成中性分子C。试画出B和C的结构。

3-2-4 化合物B中一些键角非常小，应该会有较大的环张力，但B仍能稳定存在，为什么？

第4题（12分）

某易熔合金仅由四种摩尔质量大于100g/mol且依次增大的四种金属W、X、Y、Z组成。下面采用络合滴定的手段对该合金进行分析。

称取99.99%纯锌1.1812g，加入10 mL 1+1 HCl和10滴溴水，加热溶解，冷却后稀释至1L，配成锌标准溶液。移取25.00 mL上述溶液，加入2滴二甲酚橙，15mL 200g/L六次甲基四胺，用待标定EDTA滴定至终点，消耗20.89 mL。

取该合金样品2.9706g于250 mL烧杯中，加入20 mL 1+1硝酸和20 mL浓盐酸，在电热板上温热溶解，冷却，稀释至250 m L

移取上述试液25.00 mL，加5 mL 1+1硝酸，2滴二甲酚橙，用EDTA滴定金属Z，消耗32.56

mL入200g/L六次甲基四胺至变色后加多5 mL，加入20 mL200g/L NH4HF3掩蔽金属X，再用EDTA标准溶液滴定W和Y至终点，消耗EDTA标准溶液30.46 m L

另取上述溶液25.00 mL，加5 mL1+1硝酸，2滴二甲酚橙，用EDTA滴定，消耗32.58 mL。加入200 g/L六次甲基四胺至变色后多加5 mL，加入50.00 mL EDTA标准溶液，加热煮沸，冷却后用Zn2+标准溶液滴定至 终点，不计读数。加入20mL 200g/L NH4HF2，再用Zn2+标准溶液滴定EDTA至终点。滴定EDTA消耗Zn2+标准溶液18.15 mL。

提示：金属W有很大的毒性，是几种形成公害的重金属之一。

4-1 W、X、Y、Z分别是什么金属？

4-2 通过计算求出W、X、Y、Z的含量。

4-3 求测定金属Z的相对标准偏差。

4-4 二甲酚橙指示剂终点由什么颜色变成什么颜色？

第5题（9分）

2012年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N10晶体。它可以看做是由N10单元连接而成。N10单元具有很高的对称性，在一个N10单元中，N有两种化学环境，其个数比为2:3。晶体中的N10之间通过共价键相互连接。若把N10看成一个圆球，那么晶体中N10可看做体心立方堆积。

5-1 画出一个N10单元的结构。

5-2 画出N10的立方晶胞结构图，用粗线标出N10之间的成键。可以将N10简化成球。

5-3 在一个N10立方晶胞中，有 个N原子采取sp杂化， 个N原子采取sp2杂化，

个N原子采取sp3杂化。

第6题（7分）

6-1 195K下P4O6与臭氧在二氯甲烷中反应得到高度不稳定的化合物X。X中不存在氧化态为+3或配位数为3的磷原子。1mol X在238K以上爆炸性完全分解为P4O10和4 molO2。试给出X的机构式。

6-2 长时间高温处理P4O10得到一种聚合结构的P2O5，它由[P2O5]层构成，每一层的磷原子都保持着磷氧四面体的配位环境，层由若干十二元环构成。画出[P2O5]层的一个结构片段，要求至少含有一个十二元环。磷酰基(P=O)可以简单表示为PO。

6-3 在冷水中，P4O10的水解可以看作多步反应。以下L、M、N分别是一分子P4O10和一分子、两分子、两分子水反应得到的产物。试给出L、M、N的结构式。

第7题（7分）

在水溶液中形成了电中性的配合物[Cr(medtra)(H2O)],已知H3medtra的结构如下图：

7-1 在水溶液中，Hmedtra2-是几元碱？此配合物中medtra3-是几齿配体？

7-2 画出配合物[Cr(medtra)(H2O)的所有可能结构

第8题（10分）

用钠汞齐处理硝酸银和亚硝酸钠的混合溶液得到多种产物，其中有一种是浅黄色微溶物A，其阴离子呈现中心对称的结构。在乙醚中用盐酸处理A，得到B和白色沉淀C，B是无色易分解晶体，可从乙醚中晶体析出。B还原得到D，D及其衍生物可以用作火箭燃料。B用硫酸处理，脱水得到E，E曾被用作麻醉剂。B还有一同分异构体G，G不含羟基，有较强的还原性。B与碘水反应，先生成三种常见的酸X、Y、Z，其中X和Y的摩尔数相同，然后B很快把X氧化为Y，而自身被还原成一种稳定气体F。 8-1 试推断A-F的化学式。

8-2 给出B和G的结构式。

8-3 写出生成A的化学反应方程式。

8-4 写出B与碘水反应生成三种酸的化学反应方程式。

第9题（10分）

青蒿素是从植物黄花蒿叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物。2015年10月5日，中国药学家屠呦呦被授予诺贝尔生理学或医学奖，以表彰她对疟疾治疗所做的贡献。右图为青蒿素的结构。

9-1结构图中用“*”标出手性碳原子并注明R/S构型。

9-2青蒿素可以发生许多有趣的反应。试画出A1，B, C的结构（不考虑立体化学）。已知A1化学式为C15H20O3，B化学式为C14H20O3。