重庆市第八中学校2024-2025学年高一上学期竞赛测试 化学试题

重庆八中高2028级化学竞赛测试一 (2024年11月3日9：30-12：00) 提示：1)凡题目中要求书写反应方程式，须配平且系数为最简整数比。 2)可能用到的常数：何伏伽德罗常数Na=6.02×1023mo:气体常数R=8.314JK1mo 第1题(10分) 1-1乙二胺（简写作en)的水溶液和CC1反应，得到蓝紫色溶液和红色沉淀。 1-2CF,和NaCI1O3在室温下反应一天，以高产率获得一种三角锥型的含氯气体以及两种单质。 1-3OsO4同C0气体发生反应，得到一种三核蛾配合物，其中所有0s满足18e规则。 14先将水、碘化钠及丙酮加入反应锅，加冰降温。搅拌下缓缓加入次氯酸钠，控制温度不超过20℃。 静置1，取出有机层过滤。滤饼用水洗至中性，干燥后得到的黄色固体俗称黄碘，是一种的常见消毒剂。 15在含有氨基磺酸的电镀液样品中加入浓盐酸和水后，用亚硝酸钠溶液在低于15℃的温度下滴定，通 过电位法确定氨基磺酸含量。 第2题(14分) 《群青》是由日本音乐组合YOASOBI创作的歌曲，讲述了一名少年绘画追梦的艰辛历程。歌名 “群背”的本意是一种古老且鲜艳的蓝色染料，其具有沸石骨架，由五种短周期元素组成。现有一份纯 度很高的群青颜料。用分析天平称取0.5114g群青样品并投入王水中，加热煮沸生成白色絮状沉淀。滤 出沉淀，将其置于坩埚中搬烧，称得残余固体重01690g。向滤液中加入适量六次甲基四胺，调节PH= 3~4,加入0.1919moL1的EDTA溶液30.00mL,煮沸溶液。随后继续投入适量六次甲基四胺，调节 pH=5~6,加入两滴二甲酚橙指示剂，用0,201201L-1的硝酸锌溶液滴定，溶液恰由亮黄色变为红 色时共计消耗14.63L。随后加入过量氯化钡溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，用分析天平称 得沉淀重0.6565g。 2-1通过推导给出其化学式。 2-2实验误差用标准差表示。标准差传递公式如下： 若R=a4+bB-cC,则s=a2s+bs+c2s 若R=mB, C 已知分析天平称量的绝对误差为+0,1mg,移液管和滴定管的绝对误差为±0.01mL,忽略其他误差因素， 求滴定的金属元素质量分数的最小标准差。 23群青的最简式即可表示其真实化学组成。据此，指出群青为什么拥有这样鲜艳的颜色。 24群背曾是一种价格不菲的颜料，因为在合成化学尚不发达的时代，想得到这种纯正深邃的蓝色，只能 使用昂贵的青金石。然而1828年法国合成化学家吉美提出了一种使用高岭土、疏磺、碳酸钠和炭一同烧 制得到群青的方法，大大降低了这种颜料的价格。其中，显色关键物种的生成经过了两步反应，第一步 是硫磺的歧化并释放还原性气体，第二步是前一步释放的气体和空气共同参方的氧化。写出这两步反应。 第3题(10分) CS,在DMF中被K还原除生成CS2外还能得到a-C3S,2。于120℃以上加热，a-C3S,2速排为异构 体BCS,2。它们均含五元环和C2轴，但后者对应质子酸BHC3S的C2轴缺失。 3-1画出a-H2CsS和BHzC3Ss的Leis结构式。 配离子亿n(CSs)z户-是诸多CS2行生物的合成起点。[Zn(a-CSh]和SO2Clz反应得到CSC1z,后 者与M©Si反应得到1：1型的盐，共阳离子A具有芳香性。 3-2写出制备CSC2的离子方程式，并丽出A的结构。 3-3经验式为HMnC2O2Sz的化合物也含有仅含C和8的环状阴离子C,此化合物的平面网状结构正是阳 离子B和阴离子C通过S-Mn配位键连接。B和C最高次轴分别为S轴和C4轴，且相对分子质量均小 于360gmol,画出B和C的结构。 第4题(6分) 41在生物体系中，溶液的酸碱性与物质的水溶性是生物化学家常考虑的问题。 4-1-1为了培养一种在酸性环境下生长的细胞，首先需要通过计算，从而控制培养基原液酸度。若将乙酸 配制成0.050moL的水溶液，计算此水溶液的pH值。已知乙酸的pK.=4.76。 4-1-2 Fostemsavirs是一种首创的HV-1附着抑例剂，其可阻止HV病毒与宿主免疫系统钩CD4+T细胞和 其他免疫细胞结合，从而防止HIV感染这些细胞并增殖。Fostemsavirs是Tomsavir的一种研究型前药， Fostemsavirs在酸中会水解生成Temsavir,.如下图所示。 -pi -HCHO OPO H Fostemsavir Temsavir 简要说明Fostemsavirs相比Temsavir在生物体系中的优势所在，注意上图画圈的基团。 42氢键可以对分子的构象起到限制，从而在分子识别领域中发挥巨大的作用。画出下图所示化合物的最 稳定构象。提示：注意图中画圈基团的旋转，不考虑R基团。 第5题(25分) 5-1某种理想气体从始态(p1:,T)经由(1)1-A-2；(2)1-B-2;(3)1-D-C-2三种准静态过程(quasi-static process))变到终态(2，，2，如下图所示。试求各过程中体系所做的功、体系吸的热及体系内能的增 量△U的表达式。假定其热容为一常数。 9.3) 等温线 0 绝热线 等容线 C(Te) A(TA) 等压线 2乃V2T2) 5-21mol单原子分子理想气体，始态p1-2p°，T1-273K。沿可逆途径p/V常数至终态pm=4p°。 计算此途径的Q,W及气体沿此途径的滕尔热容Cm。假定Cm与T无关，Cm=(32)R。 第6题(24分) 6-1在空气中有一真空绝热箱，体积为，今在第上刺一个小孔，空气流入箱内，设空气为理想气体Cm ▣3.5)。 61-1已知空气温度是298K,箱内气体温度是多少？ 61-2若%=10dm3,求该过程的Q、W、△U、△H各为多少？ 6以1mo1理想气体N2)为介质形成以下循环：A-→B等温可逆过程：B→C等容过程：C→)绝热可逆过 程。已知TA=1000K,'%=1dm3,%=20dm3。 6-2-1画出此循环的p一V图： 6-2-2求A,B,C各状态的T、p、 6-2-3求出各个过程的△U,△H,旦，W: 第7题(11分) 有关炔的离子反应主要有两类：一类是类似烯的亲电加成，另一类是炔的亲核加成： Nu Nu Electrophilic Addition Nircleorthilic Addition 7-1利用含卤素的试剂提供亲电试剂是常见的手段，下面是一例利用碘完成的反应： Ph Ph 21.5eq) THF.rt. Ph CHO 7-1-1机理研究表明该反应是先生成了化合物A,接着A参与反应。已知A的1HNMR:89.77(1HD, 7.47-734(3D,7.29-724(2,3.72(2H。画出A的结构简式，以及关于其生成的关键中间体。 7-12画出由A转化为目标产物的关键中间体，其中有关炔的亲电加成的中间体可省略。 7-2关于其亲核加成，最常见的手段为连接一个羰基从而进行加成： NC ●N Ph Cs2C03(0.2eg) CN Toluene,rt. Ph Ph Ph (2.5eq.) OH 对底物的活泼氢进行完全氘代后进行反应，发现产物中除苯环的氢外均能检测到氘原子，为该反应 提供关键中间体。（注：通过加成消除机理的四面体中间体可省略，不直接涉及同位素标记所展示的质子 转移过程可省略)重庆八中高2028级化学竞赛测试一 (2024年11月3日9：30-12：00) 提示：1)凡题目中要求书写反应方程式，须配平且系数为最简整数比。 2)可能用到的常数：阿伏伽德罗常数Na=6.02×1023mor:气体常数R=8.314JKmo1 第1题(10分) 1-l乙二胺（简写作en)的水溶液和CucI反应，得到蓝紫色溶液和红色沉淀。 2CuCl +2en-[Cu(en)]Cl +Cu (2) 1-2ClF3和NaCIO3在室温下反应一天，以高产率获得一种三角锥型的含氯气体。 4ClF3+6 NaCIO:→6NaF+6CO2P+3O2+2Ch:(2分) 13OsO4同C0气体发生反应，得到一种三核饿配合物，其中所有Os满足18规则。 30s04+24C0→0s(C0)2+12C02(2分) 1-4先将水、碘化钠及丙酮加入反应锅，加冰降温。搅拌下缓缓加入次氯酸钠，控制温度不 超过20℃。静置1山，取出有机层过滤。滤饼用水洗至中性，干燥后得到的黄色固体裕称 黄碘，是一种的常见消毒剂。 CO(CH3)2+3NaCIO 3Nal-CHl3 3NaCl CHCOONa+2NaOH (2) 15在含有氨基磺酸的电镀液样品中加入浓盐酸和水后，用亚硝酸钠溶液在低于15℃的温 度下滴定，通过电位法确定氨基磺酸含量。 NISO:H+HCI+NaNO2→NCI+HSOa+N2+0(2分) NH2SO:H NaNO2-NaHSO4+N2+H2O 写成NO2参加反应的化学方程式亦得分 第2题(14分) 31(本小题共5分) 具有端石骨架且均为短周期，故含Na,ALSi,O,最后加入氯化钡生成院酸钡，故含S。 第一步生成的白色絮状沉淀不溶于酸，应为硅酸，搬烧后为SO: 00盟×10%=1545%(0.5分） := 0.5114 第二次返滴定的应为A: o=01919×0:020246x26整×1009%=14.84%(0.5分) 0514K103 5=065立x100%=1764%（0.5分) 2分 05114 故原子个数比为：Si:A1:S=5:=1.1:1(1分) 28.0269%32.07 既然是沸石骨架，那么氧原子个数应为Si、A!原子个数和的2倍。 =1-1545%-14.84%-17.64%.226×15.45%-1687%(0.5分) 380 Si:Na=.In87 ▣3：4(1分) 28.0922.99 综上，群青的化学式为Na(SiAlO.)S;(1分) 32(本小题共4分) ETAVTAVM00% multramarine 滴定和称量的时候都要读两次数，故sm=,J(0.1mg)}+(0.1mg=V0.02mg(0.5分) sv=J0.01mL)2+(0.01mL2=V2×10mL(0.5分) s=V(0.1919M×0.01mL2+(0.2012M×2×10mL2=3.432×10-3mmol(1分) n=2.813mmol(1分) 5u=l@(+(色子=0.018%(1分) 3-3(本小题共1分) 由题意知群青含S:阴离子自由基，其中的单电子未成对而具有高能量，容易吸收可见光 发生跃迁而显出鲜艳的颜色。(1分) 可类比NO2,CIO2 34(本小题共4分) 7S+2Na2C03→2Na2S3+S02+2C02(2分) 2Na2S3+SO2+O2→2NaS+NaS04(2分) 第3题(10分) 21(本小问共3分) 。 H-S 。 c-S: :S-H C=S: 0-s:“ H-S :S-c a-H2C3Ss B-H2C3Ss (1.5分) (1.5分) 标错孤对电子扣0.5分，本小问仅扣一次。 2-2（本小问共4分) [Zn(C3Ss)22+4SO2Cl2-2C3SsCl2+4S02+[ZnClT2-() 红sR@ (2分) OH2 4+ H2O H Mn H Mn- -0. H -Mn (1分) OH2 (2分) 第4题(6分) 2-1-1(共2分) 根据c与Ka判断是否能用最简式计算：c/K。=2.88×103>500,可以使用最简式(1分) H门=(cKa)=(0.050×104)=9.32×104molL,pH=-1g[=3.03(1分) 也可以使用其他方法，使用最简式计算需要判断，否则只得1分。 2-l-2 Temsavir的水溶性不佳(1分)，相比之下，磷酸基团的存在使得Fostemsavirs具有 更好的水溶性，使得其更容易到达作用的细胞位点(1分)，从而发挥更好的疗效。 2-2 (2分) 第5题 30.10分(0249) [](1)-Cr(TA-T)+CKT-TA) Wp(-) △U=Q1-W=Cr(T2-T) (3分) (2)Q2=AU2+W=Cr(T2-Ti)+RTIn(V/V1) W=RTIn(VVi) △U=Cr(T2-I) 3分) (3)W3-(p2V2-pVi(1-7)=-Ci(Tc-Ti) △U-=Cr(T2-h) Q=△U+W=Cr(T-Ie) (4分) 43.15分(0306 答]p=RT Vi=nRT lp=ll2dm3: puVi=pylV2=K,V=22.4 dm 2分) T:-pVamR=1092 K.dU=60-6 W CrdT=6 O-pdl, 8OldT=Cv-p(dVldn),V=RTIK,2VmdI'm=(R/K)dT. dVa/dT-R/(2KVm) 放Cm=△OT=Cm+pR/2KYm=2R =6.63J-K1mo (3分) Q=nC(T-TF2R1092-273=13.707kJ (5分) p=K=2/11.2-0.178 rgpdy-a7spar =0.1782)×(V2-V1=3.402kJ 5分) 6-3解：(1)以nmol空气（体积V)与箱内空间%共同组成体系， 始态：T=298,V+%,p,p'=nRTo 终态：T=?,%,p,p%=nRT绝热，2=0，△U=W, 体积功：W=-pAr=-p化，-V-Vo)=pV=nR。 act-）nmr-= T==风=14x298=4172K 1=0=101325x10=02921ml,Q=0 (2)RT8.314×417.2 △0=nCvn仅-0）=0.2921x3x8.314×417.2-298)=723.7J W=△U=723.7J M=cr-7）=02921x号x8314x6172-29g-101321 6-4 解：()如右图。 (2)7=1000K,'a=1dm3 A4-_1x8314x100-8314ka 1 因为A→B是恒温可逆过程，所以TB=1000K %=10dm3,Pa=nka-1x8,314x1000 415.7kPa 20 Vc=20dm,Pc=Pn 因为B→C是等容过程，所以 Tc TB 又因为C→A是绝热可逆过程： p?=常数 =125.42kPa IBPc-1000×125.42 =301.7K PB 415.7 (③)因为A一→B是恒温可逆过程，所以对理想气体：△U1=0,△H1=0 2斯=4传}18314x10x9}-2491u 又因为B-一C是恒容过程，所以形，=0 △U2=Q=nCym(e-Ta）=2R×601.7-100)=-14.51k1 △H2=△U2+'s(Pc-PB)=-14510+20×125.42-415.7）=-20.32kJ 或A,=nC,e-7)-号Rx6017-100)=-2032J 因为C一A是绝热可逆过程，所以C=0 A03=W=nCyn亿a-Ze)=5Rx000-301.7)=14.51ku A,=nC,m.-r2)-7Rx00-3017）=2032u P=2丝-24.91-1451-41.75% n= (④对此循环的”24.91 7c=1-2=1-301 =69.83% 对同样高低温热源的卡诺循环： T 1000 7-41.75 =0.598 所以1c69.83 从本题中得知对卡诺循环来说，其热机的效率只与两个热源的温度有关，而与工作物 质的本性无关。在同样的两个高低温热源之间工作的卡诺热机和任何其它热机比较， 以卡诺热机的效率最大。 第7题 A:PhCH2CHO(1分) Pm叉o, (1分) 10-1-2(本小问共3分) Ph Ph OH Ph Ph (共3分，各1分) 额外画出如下中间体不影响得分： Ph 10-2(本小问共6分) NC 0 Ph NC Ph Ph CN Ph CN -COPh Ph Ph- COPh Ph《 Ph CN O ⊙00 Ph NC Ph CN NC Ph CN NC Ph CN Ph- Ph Ph- Ph Ph- Ph OCOPh OCOPh oe (共6分，各1分)