1、智浪教育 -普惠英才文库 1 全国高中化学竞赛试题集萃（七） 二、本题包括 6 小题，共 30 分。 26. (5 分 )将 KOH 和 Ca(OH)2 混合物 1.86g 全部溶于一定量水中形成稀溶液，再缓缓通入足量的 CO2 气体。当生成沉淀的质量刚好最大时，消耗 CO2 的体积为 224mL（标准状况，忽略 CO2 溶于水情况，以下情况相同。） (1)原混合物中 Ca(OH)2 的质量为 g； (2)沉淀恰好溶解时，消耗 CO2 的体积为 mL； (3)写出溶液中生成沉淀的质量 m(g)与通入 CO2 的体积 V(mL)之间的函数表达式 ； (4)在 图示坐标系上，画出生成沉淀的质量 m
2、(g)与通入 CO2 的体积 V(mL)的关系曲线。 27.(8 分 )科学家发现 C60分子由 60个碳原子构成，它的形状像足球（图 C），含有 C=C键，因此又叫足球烯。 1991 年科学家又发现一种碳的单质 碳纳米管，是由六边环形的碳原子构成的具有很大表面积管状大分子（图 D），图 A、图 B 分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。 (1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质互称为同素异形体，它们在物理性质上存在较大的差异，其原因是 ； (2)相同条件下，足球烯、石墨分别和气体单质 F2反应时，化学活泼性的比较为足球烯比石墨 （填“活泼”、“一样活泼”、“更不
3、活泼”）理由是： ； (3)由右边石墨的晶体结构俯视图可推算在石墨晶体中，每个正六边 形平均所占有的 C 原子数与 C C 键数之比为 ； (4)在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环、其中最小的环上有 _个碳原子 (填数字 )，每个碳原子上的任两 个 C C 键的夹角都是 _(填角度 )。 (5)燃氢汽车之所以尚未大面积推广 ,除较经济的制氢方法尚未完全解决外，还需 解决H2的贮存问题，上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是： _。 智浪教育 -普惠英才文库 2 (6)下列图象是从 NaCl 或 CsCl 晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断 NaCl晶体结构的图象是 。 A B
4、 C D 28. (6 分 )在 SeOF6 化合物中， Se 和 O 的实际氧化数分别为 、 ； Se 原子采用 杂化方式，其几何构型名称是 。该化合物与苛性碱反应，其离子方程 式为 ，它 (填是或不是 )氧化还原反应。 29.(5 分 )在液态 SO2 中，以物质的量比为 1:1 混合 SbCl3 和 GaCl3 得到一个化学式为GaSbCl6 的固态离子化合物。其离子式为 SbCl2+GaCl4 或者 GaCl2+SbCl4 ，这两种阳离子的几何构型名称分别为 和 ；这两种阴离子 的几何构型名称分别为 和 。你认为该离子化合物最可能的离子式为 。 30.(3 分 )基态原子的核外电子排布
5、可以用“原子实价电子”的形式表示。例如 ， 80Hg的核外电子排布可表示为： Xe4f145d106s2，请排出第 164 号元素基态原子的价电子构型 ； 它 属于第 周期，第 族。 31.(3 分 )写出下列非水溶剂体系中发生的反应方程式： (1)在 SO2(l)中亚硫酸铯与氯化亚硫酰反应 ； (2)在 BrF3(l)中 BrSbF8 与 BrAgF4 反应 ； (3) 在 NH3(l)中 Zn 与氨基钾、液氨反应 。 三、本题包括 4 小题，共 33 分 32.(6 分 )请将反应中间产物填入框内 C H 3 C O H + C H 3 O HO H +A H +C H 3 C H 2 O
6、 H B + C33. (10 分 )请将反应中间产物填入框内，并将各产物用系统命名法命名 智浪教育 -普惠英才文库 3 C H 3 C H C H 2 C l 24 0 0 A N a O H B CH O C l D EC a ( O H ) 2 H 2 O 34. (9 分 )以甲苯为原料，合成 CH2COOH，并写出各步反应的反应类型。 35.(8 分 )A和 B 两种化合物分子式均为 C6 H12， A 与 KMnO4/H2O 和 Br 2/CCl4 溶液均不发生反应。 B 经 O3 和 Zn/H2O 反应后只生成一种化合物 C(C3 H6O)， B 与 Br 2/CCl4反应只生成
7、一种化合物 D(C6H12Br 2)。 A、 B、 C、 D 均是对称的分子，请写出 A、 B、C、 D 可能的结构式 (不考虑构型 )。 四、本题包括 3 小题， 共 37 分 36. (15 分 )碱金属元素中，只有金属锂与氮气直接化合，生成氮化锂晶体。在该晶体中，存在锂、氮原子共同组成的锂、氮层。其排布方式为锂原子以石墨晶体中的碳原子方式排布，氮原子在锂原子构成的六边形的中心。 (1)试画出锂、氮层的平面晶体结构，从中取出两种不同类型的晶胞； (2)你认为在锂、氮层之间还应存在什么层？说明理由； (3)试画出氮化锂晶体的晶胞 (分别以氮、锂原子为顶点 )； (4)写出 (3)晶胞中各原子
8、的分数坐标； (5)已知氮化锂晶胞中的 dLi N 为 213pm，层间距为 194pm，计算氮化 锂晶体密度； (6)在氮化锂晶体中，存在何种作用力？ 37. (12 分 )将甲苯加入到 KMnO4 和 Na2CO3 混合溶液中加热反应，反应后加入足量的盐酸，析晶、过滤、洗涤，再提纯后，得到纯的 A 晶体。 称取 0.1221g A，加入 50.00mL、 0.04000molL-1NaOH 溶液溶解，再加入 20.00mL、0.05000 molL-1 HCl 溶液，恰好为化学计量点，加水稀释到 150.0 mL，称此液为 x液。 另称取 0.1221g A，加水 100.0mL和 12.
9、50mL、 0.04000molL-1 NaOH 溶液，搅匀后，测得此溶液的 pH 值为 4.19。 (1)计算 A 的摩尔质量 (2)计算 x 溶液的 pH 值 (活度系数为 1) (3)在制备 A 时，加入盐酸有什么作用？ 38. (10 分 )某铝合金中含铜、锌、铝和硅。现取 1.000g 铝合金与足量盐酸反应，生成843mL H2(0 ， 101.325 kPa 下 )，未溶物为 0.170g。再称取 0.500g 铝合金与足量 NaOH溶液反应，生成 517mL H2(0 ， 101.325 kPa 下 )，仍有部分固体未溶。计算此合金中各组分的百分含量。 (需写出相应的反应方程式，
10、有效数字有一个错， 扣掉有效数字分 2 分 )。 智浪教育 -普惠英才文库 4 参考答案 二、共 30 分 26（ 5 分，第 (3)小题 2 分，其余各 1 分） (1) 0.74g (2) 896mL (3) 0 V224 m=V/224 224 V 672 m=1 672 V 896 m=1 (V 672)/224 (4) 27（ 8 分， 每空 1 分 ） (1) 碳原子排列方式不同 ； (2)活泼 ， 足球烯含有 C=C 键容易加成 ； （ 3） 2 3 （ 4） 6 109 28（ 或 109.5 ） ；（ 5） 碳纳米管 ；（ 6） B、 C 28 （ 6 分 ，每空 1 分）
11、6 0 sp3d2 正八面体 (或变形八面体 ) 2 SeOF6 16OH 2SeO42 O2 12F 8H2O 不是 29（ 5 分 ，每空 1 分） V 型 直线型 正四面体 变形四面体 SbCl2+GaCl4 30（ 3 分 ，每空 1 分） 8s25g186f147d108p2 或 5g186f147d108s28p2 八 IVA 31. （ 3 分 ，每空 1 分 ） (1)Cs2SO3 SOCl2 2CsCl 2SO2 (2)BrF2+SbF6 Ag+BrF4 Ag+SbF6 2BrF2 (3)Zn 2NH3 2NH2 Zn(NH2)42 H2 或 Zn 2NH3 2KNH2 K2
12、Zn(NH2)4 H2 三、共 33 分 32（ 6 分， 每空 2 分） CH3COCH3 OA B C H 3C O C H 2CH 3 O CH3OH C智浪教育 -普惠英才文库 5 33（ 10 分， 每空 1 分） A. CH2CH CH2Cl3-氯 1-丙烯 B. CH2CH CH2OH2-丙烯 -1-醇 C. CH2OHCHOHCH2Cl 3-氯 1-,2-丙二醇 D. CH2CH CH2OH O 1,2-环氧丙烷 E. C H 2O H C H O H C H 2O H 1,2,3-丙三醇 34（ 9 分 ,合成每步 2 分，反应类型各 1 分） C H 3 1 C l 2h
13、v C H 2 C l C H 2 C NN a C N2 C H 2 C O O HH 3 O +3 1.取代反应 (自由基取代反应 )； 2.取代反应 (亲核取代反应 )； 3.水解反应 (腈的水 解 ) 35（ 8 分，每空 1 分） A 的可能结构为 B 的可能结构为 CCH 3CH3CH 3CH3 C D 的可能结构为 (CH 3)2C C(CH 3)2Br BrC 的可能结构为 CH3CCH3O四、共 37 分 36（ 15 分） (1)（ 2 分） (2). （ 2 分）在锂、氮层之间还应存在锂层。因为锂氮层中锂氮比为 2:1，即 为 Li2N，不符合化学计量式 Li3N，所以应
14、该有 Li 原子层。 (3)（ 2 分） 智浪教育 -普惠英才文库 6 (a) (以氮原子为顶点 ) (b) (以锂原子为顶点 ) (4)（ 3 分） (a)图中 Li 原子： ( 0,31,32 )； ( 0,32,31 )； ( 21,0,0 )； N 原子： (0,0,0) (b) 图中 Li 原子： (0,0,0)； ( 0,31,32 )； ( 21,32,31 )； N 原子： ( 0,32,31 ) (5)（ 4 分） 02A NLi 120sin3caNM 30223 102 31 9 42)2 1 33(106 . 0 2 2)01.149 4 1.63( =1.26 (gc
15、m-3) (6). （ 2 分）在氮化锂晶体中，存在离子键 37(12 分 ) (1). （ 3 分） 1000 00.2005000.000.5004000.01221.0 A MMA=122.1 g/mol (2). （ 6 分）剩余 A 的物质的量 0.1221/122.1 0.04000 12.50/1000 0.0005000(mol) 说明加入 NaOH 量恰好是 A 的一半，即中和 50 pH=pKa=4.19 x 溶液中 NaA 的浓度 = 15010001.1221221.0 =0.00667 mol/L x 溶液的 OH-= 00667.0aw KK = 00667.010
16、10 19.414 =10-5.99 pH=14 5.99 8.01 (3)（ 3 分）加入 HCl 起三个作用，一提供酸性，二还原 MnO2 及过量的 KMnO4 成 Mn2+，三是强制 NaA 成 HA 析出。 38.(10 分 ) 铝合金与 HCl 反应时，只有锌和铝反应生成 H2， 铝合金与 NaOH 反应时，只有锌、铝和硅反应生成 H2 1.000g 铝合金与 HCl 反应，生成2Hn= 4.22843.0 =0.0376 (mol) （ 1 分） 1.000g 铝合金与 NaOH 反应， 生成 2Hn = 4.22517.02 =0.0462 (mol) （ 1 分） 两者之差，2
17、Hn= 2Hn 2Hn 0.0462 0.0376 0.0086(mol) （ 1 分） 2Hn乃是硅与 NaOH 反应生成的 H2， Si 4NaOH Na4SiO4 2H2 智浪教育 -普惠英才文库 7 Sin :2Hn= Sin :0.0086=1:2, Sin =0.0086/2=0.0043(mol) （ 2 分 Siw =28.09 0.0043 0.12(g) 含 Si 12 Cuw =0.170 0.12 0.05(g) 含 Cu 5 （ 2 分） 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 设 Al 的质量为 x g，则 Zn 为： 1.000 0.170 x 39.658 3 0.098.2623 xx =0.0376 x=0.618g, 含 Al 61.8 Znw =0.830 0.618 0.212(g) 含 Zn 21.2 （ 3 分） （其它合理解法 可给分）
