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2025年全国高中学生化学竞赛初赛金属有机化合物基础考试全国模拟试卷

一、选择题（每题3分，共30分）

1.下列关于金属有机化合物的描述错误的是（）

A.金属有机化合物是指金属与碳原子直接键合的化合物

B.金属有机化合物中金属与碳的键合方式可以是σ键、π键或配位键

C.金属有机化合物在有机合成中通常作为催化剂

D.金属有机化合物在自然界中广泛存在

2.下列哪个金属有机化合物是卡宾配合物（）

A.四甲基合铁

B.二茂铁

C.甲基锂

D.乙烯合钴

3.下列哪个金属有机化合物在空气中易被氧化（）

A.四乙基铅

B.二茂铁

C.甲基锂

D.钌氨配位化合物

4.下列哪个金属有机化合物在有机合成中常用作碳原子的电子亲和中心（）

A.甲基锂

B.四甲基合铁

C.二茂铁

D.钌氨配位化合物

5.下列哪个金属有机化合物是金属卡宾配合物（）

A.四甲基合铁

B.二茂铁

C.甲基锂

D.乙烯合钴

答案：1.D2.D3.C4.A5.D

二、填空题（每题3分，共30分）

6.金属有机化合物中，金属与碳原子之间的键合方式有__________、__________和__________。

7.请写出下列金属有机化合物的结构简式：

（1）四甲基合铁：__________

（2）二茂铁：__________

（3）甲基锂：__________

8.金属有机化合物在有机合成中的应用主要包括__________、__________和__________。

9.金属有机化合物在空气中易被氧化，通常需要在__________、__________和__________的条件下保存。

10.金属有机化合物在有机合成中作为催化剂时，常见的催化反应有__________、__________和__________。

答案：6.σ键、π键、配位键

7.（1）Fe(C2H5)4

（2）Fe(C5H5)2

（3）LiCH3

8.催化剂、碳原子的电子亲和中心、有机合成中间体

9.无氧、干燥、避光

10.烷基化反应、偶联反应、聚合反应

三、解答题（每题20分，共40分）

11.请简要介绍金属有机化合物在有机合成中的应用及其优点。

答案：金属有机化合物在有机合成中的应用主要包括以下几个方面：

（1）作为催化剂：金属有机化合物具有独特的催化性能，可以催化许多有机反应，提高反应速率和选择性。

（2）作为碳原子的电子亲和中心：金属有机化合物中的金属原子可以与碳原子形成配位键，使碳原子具有亲电性，从而参与有机合成反应。

（3）作为有机合成中间体：金属有机化合物在有机合成中可以作为碳原子的电子亲和中心、碳原子的亲核中心等，参与形成新的有机化合物。

优点：金属有机化合物具有独特的结构和性能，可以拓宽有机合成的反应类型和反应范围，提高反应的效率和选择性，降低生产成本。

12.请举例说明金属有机化合物在空气中易被氧化的原因及防止方法。

答案：金属有机化合物在空气中易被氧化的原因主要是金属原子具有较高的亲电性，容易与氧气发生反应。以下是一些防止金属有机化合物氧化的方法：

（1）在无氧条件下操作：在实验室或生产过程中，尽量减少金属有机化合物与空气的接触，避免氧气参与反应。

（2）干燥保存：金属有机化合物在潮湿的空气中容易吸收水分，导致氧化。因此，需要在干燥的环境中保存金属有机化合物。

（3）避光保存：光照可以加速金属有机化合物的氧化过程，因此需要在避光的条件下保存。

（4）添加抗氧化剂：在金属有机化合物中加入适量的抗氧化剂，可以减缓其氧化速率。

（5）使用惰性气体保护：在金属有机化合物的操作过程中，可以使用惰性气体（如氮气、氩气等）进行保护，以防止氧气进入反应体系。