中国化学会第26届全国高中学生化学竞赛〔省级赛区〕试卷20XX9月2日共8页1
中国化学会第26届全国高中学生化学竞赛〔省级赛区〕试卷
〔20XX9月2日9:00~12:00〕
题号1234567891011总分 满分7710587101612612100 得分
评卷 人 签名
·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，将试卷 背面朝上放于桌面，立即起立离开考场。
·XX、报名号和所属学校等必须写于首页左侧指定位置，写于其他位置者按废卷论处。 ·所有解答必须写于卷面指定位置，写于其他位置者无效。
·凡要求计算的，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。 ·试卷已装订成册，不得拆散。
·附草稿纸一X，不得将任何纸X带入考场。 ·允许使用非编程计算器以与直尺等文具。 ·写有与试题内容无关的任何文字的答卷无效。 H
1.008
元素周期表
He
4.003
LiBeBCNOFNe
6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18 NaMgAlSiPSClAr
22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.95 KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
39.1040.0844.9647.8750.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3869.7272.6474.9278.9679.9083.80 RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe 85.4787.6288.9191.2292.9195.96[98]
101.07102.91106.42107.87112.41114.82118.71121.76127.60126.90131.29
CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
132.91137.33138.91178.49180.95183.84186.21190.23192.22195.08196.97200.59204.38207.2(209)(210)(222)
208.98
FrRaAcRfDb
(223)226.0(227)(261)(262)
CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
140.12140.91144.24(145)
150.36151.96157.25158.93162.50164.93167.26168.93173.05174.97
ThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr
232.04231.04238.03237.05(244)(243)(247)(247)(251)(254)(257)(256)(254)(257)
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第1题〔7分〕
1-1向硫酸锌水溶液中滴加适当浓度的氨水至过量，发生两步主要反应。简述实验现象，写出两步主要 反应的离子方程式。
1-2化合物[Cu(pydc)(amp)]·3H2O的组成为C11H14CuN4O7，热重分析曲线表明，该化合物受热分解发生两步失重，第一个失重峰在200~250oC，失重的质量分数为15.2%。第二个失重峰在400~500oC，失重后的固态残渣质量为原化合物质量的20.0%。pydc和amp是含芳环的有机配体。通过计算回答： (1)第一步失重失去的组分。
(2)第二步失重后的固态残渣是什么，解释理由。
第2题〔7分〕A和X是两种常见的非金属元素，其核外电子数之和为22，价层电子数之和为10。在 一定条件下可生成AX、AX3〔常见的Lewis酸〕、A2X4和A4X4，反应如下：
Hg，放电
2-1指出A和X各是什么元素。 A：X：
2-2A4X4具有4个三重旋转轴，每个A原子周围都有4个原子。画出A4X4的结构示意图。
2-3写出AX3与CH3MgBr按计量系数比为1:3反应的方程式。
2-4写出A2X4与乙醇发生醇解反应的方程式。
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第3题〔10分〕CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应，得到一种蓝色晶体。通过下述实验确定该晶体的组成。(a)
-1
称取0.2073g样品，放入锥形瓶，加入40mL2molL的H2SO4，微热使样品溶解。加入30mL水，加热至近沸，
-1
用0.02054molLKMnO4溶液滴定至终点，消耗24.18mL。
(b)接着将溶液充分加热，使淡紫红色变为蓝色。冷却后加入2gKI固体和适量Na2CO3，溶液变为棕色并生成
-1
沉淀。用0.04826molL的Na2S2O3溶液滴定，近终点时加入淀粉指示剂，至终点，消耗12.69mL。 3-1写出步骤a中滴定反应的方程式。
3-2写出步骤b中溶液由淡紫红色变为蓝色的过程中所发生反应的方程式。
3-3用反应方程式表达KI在步骤b中的作用；写出Na2S2O3滴定反应的方程式。
3-4通过计算写出蓝色晶体的化学式〔原子数取整数〕。
第4题〔5分〕1976年中子衍射实验证实，trans-[Co(en)2Cl2]Cl·HCl·2H2O晶体中只存在3种离子：X+、含钴
++
的A和Cl-。X中所有原子共面，有对称中心和3个相互垂直的镜面。注：en是乙二胺的缩写符号。4-1画出A+与其立体异构体的结构简图。 +
A：立体异构体：
4-2画出X的结构图。
+
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第5题〔8分〕从尿素和草酸的水溶液中得到一种超分子晶体。X射线衍射实验表明，该晶体属于单斜晶 系，晶胞参数a＝505.8pm，b＝1240pm，c＝696.4pm，＝98.13°。晶体中两种分子通过氢键形成二维超分子结构。晶体密度D=1.614gcm-3。
5-1推求晶体中草酸分子和尿素分子的比例。
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5-2画出一个化学单位的结构，示出其中的氢键。
第6题〔7分〕2,3-吡啶二羧酸，俗称喹啉酸，是一种中枢神经毒素，阿尔兹海默症、帕金森症等都与它有关。常温下喹啉酸呈固态，在185~190oC下释放CO2转化为烟酸。
6-1晶体中，喹啉酸采取能量最低的构型，画出此构型〔碳原子上的氢原子以与孤对电子可不画〕。
6-2喹啉酸在水溶液中的pKa1=2.41，写出其一级电离的方程式(共轭酸碱用结构简式表示)。
6-3画出烟酸的结构。
第7题〔10分〕硼的总浓度0.4molL的硼酸与其盐的水溶液中不仅存在四硼酸根离子B4O5(OH)42，还存在电荷为1的五硼酸根离子以与电荷为1和2的两种三硼酸根离子。这些多硼酸根离子均由B(OH)3 缩合而成，结构中硼原子以B-O-B的方式连接成环。和B(OH)4
7-1上述五硼酸根离子中，所有三配位硼原子的化学环境完全相同，画出其结构示意图〔不画孤对电子，羟基用-OH表达〕。
-1
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7-2右图示出硼酸-硼酸盐体系在硼的总浓度为0.4molL时，其存在形式与pH的关系。1、2、3、4分别为4种多硼酸根离子存在的区域。推出1、2、3、4分别对应的多硼酸根离子的化学式。 2
为X例，书写其他3种多硼酸根离注：以B4O5(OH)4 子的化学式；形成这些物种的缩合反应速率几乎相同， 其排列顺序不受反应速率制约；本体系中缩合反应不改 变硼原子的配位数。
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1
.
1：2： 3：
4：
2
的分
第8题(16分)右图示出在碳酸-碳酸盐体系(CO3
-2
析浓度为1.0×10molL1)中,铀的存在物种与相关电 极电势随pH的变化关系(E-pH图,以标准氢电极为参比 电极)。作为比较，虚线示出H/H2和O2/H2O两电对的 E-pH关系。
8-1计算在pH分别为4.0和6.0的条件下，碳酸-碳酸盐 体系中主要物种的浓度。 11
7，K
H2CO3：Ka1=4.5×10a2=4.7×10
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8-2图中a和b分别是pH=4.4和6.1的两条直线。分别写出与a和b相对应的铀的物种发生转化的方程式。
a： b：
8-3分别写出与直线c和d相对应的电极反应，说明其斜率为正或负的原因。 c： d：
8-4在pH=4.0的缓冲体系中，加入UCl3，写出反应方程式。
和U4和UO
8-5在pH=8.0~12之间，体系中UO2(CO3)34O9(s)能否共存?说明理由；UO2(CO3)32(s)能 否共存?说明理由。
4
.
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第9题(12分)Knoevenagel反应是一类有用的缩合反应。如下图所示，丙二酸二乙酯与苯甲醛在六氢吡啶 催化下生成2-苯亚甲基丙二酸二乙酯。
9-1指出该反应中的亲核试剂。9-2简述催化剂六氢吡啶在反应中的具体作用。
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9-3化合物A是合成抗痉挛药物D(gabapentin)的前体。根据上述反应式，写出合成A的2个起始原料 的结构简式。
9-4画出由A制备D过程中中间体B、C和产物D的结构简式。
催化剂
BCD
第10题(6分)辣椒的味道主要来自于辣椒素类化合物。辣椒素F的合成路线如下：
画出化合物A、B、C、D、E和F的结构简式。
AB
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CD
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EF
第11题(12分)
11-1烯烃羟汞化反应的过程与烯烃的溴化相似。现有如下两个反应：
4-戊烯-1-醇在相同条件下反应的主要产物为B。画出化合物A和B的结构简式。
AB
11-2下列有机化合物中具有芳香性的是。
化合物A经过如下两步反应后生成化合物D。回答如下问题：
11-3写出化合物B的名称：。
11-4圈出C中来自原料A中的氧原子。11-5画出化合物D的结构简式。
X重声明：本试题与答案属中国化学会所有，未经中国化学会化学竞赛负责人授权，任何人不得翻印，
不得在出版物或互联网上、贩卖、赢利，违者必究。本试卷和相应答案将分别于20XX9月2 日12:00和8日12:00在:上公布。
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