全国化学竞赛初赛模拟试卷.doc

1、 2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷 （时间： 3小时 满分： 100分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 满 分 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe

2、 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98 Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 LaLu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183

3、.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 AcLr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds 第 一 题（ 2分） Al2O3 既难溶于酸、也难溶于碱，但高温下与某盐反应可转化为可溶物；所得产物溶于适量水可结晶得到明矾。写出熔解 Al2O3的反应方程式。 第 二 题（ 4分） 将一小块具有规则形状的胆矾晶体投入某温度下的饱和硫酸铜溶液中 ， 甲、乙同学都观察到晶体未发生变化。甲同学认为：根据现象说明未

4、发生晶体的溶解和结晶。乙同学认为：虽然未观察到晶体的变化 ， 但存在溶解和结晶的动态平衡。你同意哪一位同学的分析？请设计 2个实验实验证明。 第 三 题（ 7分） 氯代有机物通过各种途径进入到环境后会对生态环境和人体健康产生极大的危害。利用电化学方法去除氯代芳烃污染物是极具应用前景的方法之一。某研究小组以 Ag 为媒质作用进行间接电化学氧化，对大多数氯代芳 烃的去除率都可达到 99%以上。具体过程为 Ag 在阳极转化为 A， A与水反应生成具有高度活性的自由基 B， B攻击氯代芳烃分子，并最终将其氧化 1写出电极反应方程式； 2写出 A B的反应方程式； 3以五氯苯酚为例，写出 B将其氧化的方

5、程式； 4 Ag 用于氯代芳烃处置的缺点除费用高外，还有 1个不足之处是什么？ 第 四 题（ 6分） 氮化碳结构如右图，其中氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。 1写出氮化碳的化学式； 2指出氮化碳的晶体类型； 3请在右图中用粗线画出两种二维晶胞。 第 五 题（ 8分） 二亚胺 X（结构如右图）广泛地用于聚氨酯、聚酯及聚氨酯塑料的生产，也用于医药、农药、生物化工等领域。其合成方法如下： A 2COCl B HCl C 缩合 X 1 X中两个苯环是否共平面，为什么？两个苯环对位 4个碳原子是否共直线，为什么？ 2写出 A、 B、 C的结构简式； 3写出 A的名称和 C的物质类别；

6、 4 C X的反应中有什么副产物产生？ 第 六 题（ 6分） 研究发现，钒与呋喃 2甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，实验测得其氧的质量分数约为 38.8%。 1写出该化合物可能的化学式； 2如果该化合物的立体结构为四角锥体，画出合理的结构简式。 第 七 题（ 13分） 均由短周期元素组成的二元化合物 A 与配位化合物 B 能在乙醚（溶剂）中反应，生成化合物 C、 D、 E； C是一种易分解、易自燃的气体化合物，与 A具有相同的空间结构； D、 E在乙醚中都能溶解，但它们都是金属化合物，其中 D 是共价化合物，而 E是离子化合物； E也能溶于水，但水溶液显酸性，电解熔

7、融的 E可用于制备其 金属。 1写出 A、 B、 C、 D、 E 的化学式； 2写出 A B C D E 的化学方程式； 3写出由氧化物制备 A、 B与水反应、 C自燃的反应方程式； 4写出 D在乙醚中的存在形式； 5用反应式表示 E在水溶液中显酸性的原因。 6请写出用另一种方法制备 C的反应方程式。 第 八 题（ 9分） 离子化合物 X 可由有机物 A 与 CH3Br 在一定条件下反应， X 中溴的质量分数是 50.9%，分子中所有氢原子都等价， X是一种卡宾试剂（反应中提供 CH2）。 1写出 X的化学式； 2写出合成 X 的反应方程式； 3写出 X阳 离子的空间构型； 4用 X与紫罗兰酮

8、（结构简式如右图）反应，得到中间产物 B，B再在格氏试剂催化下发生官能团异构化反应转化为 C， C在碱的作用下发生双键转移得到产物。 （ 1）写出 B、 C的结构简式； （ 2）评价该合成反应的优点。 第 九 题（ 9分） 由于原子簇化合物所具有的催化活性、生物活性、超导性质，以及结构和成键的特殊方式而引起了合成化学、材料科学、生物化学和理论化学界的极大兴趣，近十年来金属簇合物的研究已成为化学界的前沿研究领域。以 (NH4)2MoS4、 (C2H5)4NBr、 HSCH2CH2SH 为原 料，经非氧化还原反应合成了新的簇合物 A， A是离子化合物其结构经 X射线四圆衍射仪， IR， UV及元素

9、分析确证：其晶体属单斜晶系，晶胞参数为 a 1.030nm， b 1.416nm， c 1.142nm，100.48， Z 4， 3.10g/cm3。 1计算簇合物 A的摩尔质量； 2写出 A的化学式组成； 3写出合成 A的化学方程式； 4如果 A的阴离子中存在 1个 Mo键，且每个 Mo的成键原子数是 6，画出其结构。 第 十 题（ 9分） 邻氨基苄胺是一种重要的有机染料中间体，为了进一步研究其与某些金属离子在水溶 液中的络合作用，某研究小组利用磺化反应合成了未见文献报道的有机物 X合成路线如下： A（ C7H7NO2） 342 /SOSOH B 光/2Cl C NaOHNH /3 D OH

10、NNHH 222 E（ C7H9N2SO3Na） 1写出 A E各物质的结构简式； 2系统命名法命名 E 3写出 D X反应方程式（可用化学式表示）； 4写出 B C的取代反应类型； 5该研究小组在邻氨基苄胺结构中引入磺酸基的目的是什么？ 第 十一 题（ 13分） 电石气中一般含少量的杂质气体（三种氢化物）而具有难闻气味。当电石气通过盛有饱和CuSO4 溶液的洗气瓶时，在溶液中立即产生了黑色沉淀；稍后，洗气瓶内壁附有黄色“铜镜”（溶于热的稀硝酸，溶液及焰色反应均显绿色）；同时，洗气瓶导气管浸在溶液中部分的外壁附有“亮黑色的沉淀”或称“金属光泽的黑色沉淀”；在瓶底沉积了较多的泥状黑色沉淀（三种化

11、合物的混合物）。对洗气瓶中导气管壁上“亮黑色的沉淀”进行了如下分析：首先用蒸馏水反复多次洗涤沉淀，并在 102下真空干燥器中干燥数小时；然后加入适量 1mol/L H2SO4酸化后，再与过量 2% H2O2溶液反应，反应过程中有大量气泡产生；反应完毕后，沉淀消失，其溶液无色，再对溶液进行加热、蒸发、浓缩，以赶尽其中的 H2O2 和提高溶液浓度，在冷却后的溶液中滴加 2%的 AgNO3溶液，发现有深棕色沉淀产生，滴加过量氨水该沉淀溶解；酸性条件下滴加 KI淀粉溶液，溶液变蓝色。 1写出 3种气态氢化物的化学式 2分别写出 3种氢化物与 CuSO4反应生成 5种沉淀的反应方程式； 3请分析检验“亮

12、黑色的沉淀”的实验过程： （ 1）写出“亮黑色的沉淀”与 H2O2的反应方程 式，为什么反应中会产生大量气泡？ （ 2）写出检验所得溶液的反应方程式。 4已知电石气与导气管之间的摩擦使导气管壁带正电，静电感应使洗气瓶壁上带负电。据此解释有 2种沉淀的分布泾渭分明，且与另 3种沉淀不在一起的原因。 第 十二 题（ 14分） 把一份质量为 0.1978g 的 XeF2、 XeF4、 XeF6混合样品用水处理，得到混合气体 A 和混合溶液 B。气体 A在 290K和 100kPa下的体积为 60.2mL，将 A通入焦性没食子酸溶液和浓硫酸后，气体体积缩小到原来的 60.0。将 B溶液用 0.100m

13、ol/L FeSO4水溶液滴定以测定水中 XeO3含量，共用 36.0mL FeSO4溶液。再取一份相同量的 XeF2、 XeF4、 XeF6混合样品，用 KI 溶液处理，生成的 I2被 0.400mol/L Na2S2O3滴定，用去 Na2S2O3 19.0mL。 1根据价电子层电子互斥理论（ VSEPR）， XeF2和 XeF4分子的几何构型各是什么？ 2计算 0.1978g的混合样品中 XeF2、 XeF4、 XeF6各物质的量。 3写出 XeF2、 XeF4、 XeF6分别与水反应的化学方程式 参考答案（ 0624） 第 一 题（ 2分） Al2O3 3K2S2O7 3K2SO4 Al

14、2(SO4)3 第 二 题（ 4分） 同意乙同学的分析。方法一：将一块事先称量过的不规则的胆矾晶体投入饱和硫酸铜溶液中 ， 过一段时间后 ， 观察到晶体变规则但质量不变 ， 说明存在溶解和结晶的动态平衡。方法二：将有规则形状的 CuSO4 5H218O 晶体投入某温度下的饱和硫酸铜溶液中 ， 若在饱和溶液中检测到有 18O存在 ， 则证明存在溶解和结晶的动态平衡。 第 三 题（ 7分） 1阴极： 2H 2e H2 阳极： Ag e Ag2 （各 1分） 2 Ag2 H2O Ag H OH（ 2分） 3 C6HCl5 20 OH 6CO2 8H2O 5HCl（ 2分） 4目标物释放的 Cl 会导

15、致 AgCl沉淀，因而消耗了阳极液中的媒质。（ 1分） 第 四 题（ 6分） 1 C3N4（ 1分） 2原子晶体（ 1分） 3 （各 2分） 第 五 题（ 8分） 1不共平面，中间碳原子是 sp2杂化；不共直线， 2个 N原子是 sp2杂化（各 1分） 2 A： B： C： （各 1分） 3 2， 6二异丙基苯胺 异氰酸 酯（各 1分） 4 CO2（ 1分） 第 六 题（ 6分） 1 V(C5H3O)4 VO(C5H3O3)2（各 2分） 2 （ 2分） 第 七 题（ 13分） 1 A： SiCl4 B： LiAlH4 C： SiH4 D： AlCl3 E： LiCl（各 1分） 2 SiCl

16、4 LiAlH4 LiCl SiH4 AlCl3（在乙醚中）（ 1分） 3 SiO2 2C 2Cl2 SiCl4 2CO LiAlH4 4H2O LiOH Al(OH)3 4H2 SiH4 3O2 SiO2 2H2O（各 1分） 4 (C2H5)2O AlCl3（ 1分） 5 Li H2O LiOH H （ 1分） 6 SiO2 4Mg Mg2Si 2MgO Mg2Si 4H2O 2Mg(OH)2 SiH4（各 1分） 第 八 题（ 9分） 1 S(CH3)3 Br （ 2分） 2 CH3SCH3 CH3Br S(CH3)3Br（ 1.5分） 3三角锥（ 1分） 4（ 1） B： C： （各

17、1.5分） （ 2）污染小，符合绿色环保要求，部分原料（ CH3SCH3）或副产品、催化剂可循环使用（ 1.5分） 第 九 题（ 9分） 1 M VNA/Z 3.10 1.030 1.416 1.142 sin100.48 602.2/4 764（ 765）（ 2.5分） 2 (C2H5)4N2Mo2S4(SCH2CH2S)2（ 2.5分） 3 2(NH4)2MoS4 2(C2H5)4NBr 2HSCH2CH2SH (C2H5)4N2Mo2S4(SCH2CH2S)2 4NH4HS （ 1.5分） 4 （ 2.5分） 第 十 题（ 9分） 1 A： CH3 NO2 B： CH3 NO2 HO O

18、2SC：HO O2S NO 2 CH 2C l D：N aO O2 S NO 2 CH 2 NH 2 E：N aO O2 S NH 2 CH 2 NH 2 （各 1分） 2 3氨基 4氨甲基苯磺酸钠（ 1分） 3 2C7H7N2SO5Na 3N2H4 2C7H9N2SO3Na 3N2 4H2O（ 1分） 4自由基取代（ 1分） 5结构上接上磺酸基以增大其亲水性（ 1分） 第 十一 题（ 13分） 1 H2S、 PH3（各 0.5 分）、 AsH3（ 1分） 2 CuSO4 H2S CuS H2SO4（ 0.5分） 11PH3 24CuSO4 12H2O 8Cu3P 3H3PO4 24H2SO4

19、（ 1分） PH3 4CuSO4 4H2O 4Cu H3PO4 4H2SO4（ 1分） 2AsH3 3CuSO4 8Cu3As As 3H2SO4（ 1分） 2AsH3 3CuSO4 3Cu 2As 3H2SO4（ 1分） 3（ 1） 2As 5H2O2 2H3AsO4 2H2O（ 1分） 该反应为放热反应，温度的提高对 H2O2分解起了促进作用（ 1分） （ 2） 3AgNO3 H3AsO4 3HNO3 Ag3AsO4（ 0.5分） Ag3AsO4 6NH3H 2O Ag(NH3)2AsO4 6H2O（ 1分） 2I AsO43 2H I2 AsO33 H2O（ 1分） 4铜镜发生在洗气瓶内

20、壁，砷镜发生在导气管外壁，其它三种反应产物则沉在洗气瓶底部为黑色泥状沉淀。这是由于静电作 用的结果。铜镜和砷镜则是下列电化学反应的产物： As3 3e As Cu2 2e Cu（ 2分） 第 十二 题（分） 1 XeF2：直线形 XeF4：平面正方形（各 1分） 2 n(XeO2) 2.5mmol、 n(Xe) 1.5mmol、 n(O2) 1.0mmol（ 1.5分，焦性没食子酸吸收 O2） n(XeO3) 2c(Fe2 )V(Fe2 )/6 0.6mmol（ 1分） n(XeF2) n(XeF4) n(XeF6) n(Xe) n(XeO3) 2.1mmol（ 1分） 2n(XeF2) 4n(XeF4) 6n(XeF6) c(Na2S2O3)V(Na2S2O3) 7.6mmol（ 1分） M(XeF2)n(XeF2) M(XeF4)n(XeF4) M(XeF6)n(XeF6) 0.1978g（ 0.5分） n(XeF2) 0.5mmol、 n(XeF4) 1.5mmol、 n(XeF6) 0.1mmol（各 1分） 3 2XeF2 2H2O 2Xe O2 4HF（ 1分） 6XeF4 12H2O 4Xe 3O2 2XeO3 24HF（ 2分） XeF6 3H2O XeO3 6HF（ 1分）