1、智浪教育-普惠英才文库第 - 1 - 页 共 6 页全国化学竞赛（预赛）模拟试卷 4时间： 3 小时 满分：100 分一 （10 分）A 的单质和 B 的单质在加热下激烈反应得到化合物 X。X 的蒸气密度是同温度下的空气密度的 5.9 倍。X 遇过量的水激烈反应，反应完全后的混会物加热蒸干，得一难溶物。后者在空气中经 1000以上高温灼烧，得到化合物 Y。Y 的一种晶体的晶胞可与金刚石晶胞类比，A 原子的位置相当于碳原子在金刚石晶胞中的位置，但 Y 晶胞中 A 原子并不直接相连而是通过 E 原子相连。X 与过量氨反应完全后得到含 A 的化合物 Z。Z 在无氧条件下经高温灼烧得化合物 G，G 是
2、一种新型固体材料。1写出 X、Y、Z、G 的化学式：X Y Z G 2你预计 G 有什么用途？用一两句活说明理由。二 （8 分）有机物的 KMnO4 测定法是常用的分析方法。今移取乙二醇溶液 25.00mL，在碱性溶液中加入 0.04500mol/L KMnO4 50.00mL，反应完全后，将溶液酸化，这时有锰酸钾的歧化反应发生，加热溶液至约 60，加入 0.3000mol/L Na2C2O4 溶液 10.00mL，摇匀后，用上述 KMnO4 标准液回滴过量 Na2C2O4，耗去 2.30mL。回答：1写出锰酸钾歧化的离子反应方程式；2写出高锰酸钾与 Na2C2O4 反应的离子方程式；3试求乙
3、二醇试液的浓度（mol/L） 。三 （7 分）已知 C 一 C、C Cl、CO、SiSi 、SiCl、Si O 键的键能分别为348、339、358 、226、391、452kJ/mol。因此有机卤硅烷比卤代烷更容易水解。(CH3)3SiCl（三甲基氯硅烷） H2O (CH3)3SiOH（一种硅醇） HCl各种硅酸都容易发生分子间失水成Si OSi 键，而不是生成 SiSi 键或 Si=O 键。请写出下列产物的结构简式：四 （13 分）某化合物 A（C 5H11Br）有光学活性，A 能和 NaOH 水溶液共热后生成 B，B 在室温下易被智浪教育-普惠英才文库第 - 2 - 页 共 6 页KMn
4、O4 氧化，又能和 Al2O3 共热生成 C（C 5 H10） 。C 经 K2Cr2O7（H ）作用后生成丙酮和乙酸。1写出 A、B、C 的可能结构式；2写出除 C 以外，分子式为 C5H10 的所有可能异构体（包括立体异构体，不含构象异构体） 。五 （15 分）现有 A、B、C、 D、E 五种固体物质，常温常压下，A、B 以物质的量之比 2:3 混合溶于水，得到溶液甲，同时将产生的气体 F、G 引爆，无气体剩余；B、C 以物质的量之比 3:1 分别溶于水，产生的气体 G、H 混合引爆，也无气体剩余，得到一种液体和一种固体； D 溶于足量水产生气体 I，溶液为乙，将 I 在足量 G 中燃烧，产
5、生气体 J 全部导入溶液乙中，无沉淀生成，若将 J 导入甲中，产生白色沉淀；加热固体 E，在 180时升华得到 E 的蒸气，并在 273时将 2.24L E 蒸气和 0.15mol B 固体都导（投）入水中，产生白色沉淀，且测得溶液的溶质只有NaCl；1mol I 最多能和 2mol F 反应，得到的产物很稳定； A、C、E 三种物质都含有同一种元素。1 写出气体的分子式：F 、G 、H 、I 、J 2 写出化学式 C、电子式 B、结构式 E（g）3 写出 J 导入甲和乙的方程式。六 （10 分）金属铁的熔点为 1811K。在室温和熔点间，铁存在不同的晶型。从室温到 1185K，金属铁以体心立
6、方（bcc ）的 铁的晶型存在。从 1185K 到 1667K，铁的晶体结构为面心立方（fcc）的 铁。超过 1667K 直到熔点，铁转化为一种与 一铁的结构相似的体心立方（bcc）结构，称为 一铁。1已知纯铁的密度为 7.874g/cm3（293K）：计算铁的原子半径（以 cm 表示） ；计算在 1250K 下铁的密度（以 g/cm3 表示） 。注意；忽略热膨胀造成的微小影响。注意你所使用的任何符号的原义，例如 r铁原子的半径。钢是铁和碳的合金，在晶体结构中某些空隙被小的碳原子填充。钢中碳含量一般在智浪教育-普惠英才文库第 - 3 - 页 共 6 页0.1到 4.0的范围内。当钢中碳的含量为
7、 4.3（质量）时，有利于在鼓风炉中熔化。迅速冷却时，碳将分散在 铁的晶体结构内。这种新的晶体称为马氏体，它硬而脆。尽管它的结构稍有畸变，其晶胞的大小与 一铁晶胞的大小仍然相同。2已假定碳原子均匀地分布在铁的晶体结构中；计算含碳量（质量）为 4.3的马氏体中 一铁的每个晶胞中碳原子的平均数；计算马氏体的密度（以 g/cm3 表示）摩尔质量和常数；M Fe=55. 85 g/mol MC=12 g/mol NA6.0221410 23 mol1七 （22 分）某元素 Bi 在自然界储量较低，其存在形式有元素态和化合态（主要为 Bi2O3 和 Bi2S3） 。Bi是较弱的导体，其电导随温度的升高而
8、降低，但熔触后迅速增加。Bi 的熔点是 545K，熔融后体积缩小。Bi 的沸点为 1883K（p=1.01410 5Pa） ，该温度下的蒸气密度为 3.011g/L，而在2280K 和 2770K 时蒸气密度则分别是 1.122g/L 和 0.919g/L。Bi 不与无氧化性的稀酸反应，但可被浓 H2SO4 或王水氧化为硫酸盐或氯化物（Bi 的氧化态为） 。Bi () 的盐可与碱金属卤化物或硫酸盐作用形成络合物（如BiCl4 、 BiCl52 、BiCl 63 和 Bi (SO4)2 等） 。Bi 也形成 BiN 和 BiH3 等化合物，在这些化合物中，Bi 的氧化态为，Bi 还可生成 Bi2
9、O4，其中 Bi 的氧化态为 。Bi（）的卤化物也可由 Bi和卤素直接反应生成。Bi（）的许多盐可溶解在乙醇和丙酮中。这些盐在强酸性介质中是稳定的，在中性介质中则生成含氧酸盐（羟基盐）沉淀，并渐渐转化成如 XONO3 的型体。Bi（）的盐在碱性溶液中可被强氧化剂氧化成 Bi（V ）的化合物，在酸性介质中 Bi（）的化合物能将 Mn2 氧化为 MnO4 。Bi 的化合物有毒。在治消化道溃疡药及杀菌药中含少量 Bi 的化合物。在碱性介质中，用亚锡酸盐可将 Bi 的化合物还原为游离态的 Bi，这可用于 Bi 的定性分析。请回答下列问题：1写出 Bi 原子的电子构型和在门捷列夫元素周期表中的位置；2在
10、沸点或沸点以上，气态 Bi 分子的型体是什么？写出它们互变过程的平衡常数表达式；3写出 Bi 与浓 H2SO4、稀 HNO3 反应的方程式；4写出 Bi3 与卤化物、碱金属硫酸盐络合反应的方程式，画出 BiCl63 的几何构型，说智浪教育-普惠英才文库第 - 4 - 页 共 6 页明 Bi 用什么轨道成键；5写出 Bi（）盐水解反应的方程式；6写出在酸性介质中五价 Bi 化合物与 Mn2 反应的离子方程式；7写出 Bi（）化合物与亚锡酸盐发生还原反应的方程式，为什么该反应必须在较低温度下进行？8确定下列原电池的正负极： Pt，H 2HClBiC1 3，Bi八 （15 分）环丙沙星（G）是一种新
11、型的广谱抗菌药物，其工艺合成路线如下：1画出 A、B、D、E、F 的结构式；2为何由 A 转化为 B 需使用强碱 NaH 而由 B 转化为 C 的反应使用 NaOC2H5 即可？3由 C 转化为 D 是一步反应还是两步反应？简要说明之。智浪教育-普惠英才文库第 - 5 - 页 共 6 页全国化学竞赛（预赛）模拟试卷参考答案一 （10 分）1 X SiCl4（2 分） Y SiO2（2 分） Z Si(NH2)4（2 分） G Si3N4（2 分） 2耐磨材料（0.5 分） 耐高温材料（ 0.5 分） Si3N4 是原子晶体，其中 SiN 健的键能高，健长短，因此该晶体的熔点高，硬度大。 （1
12、分）二 （8 分） 1 3MnO42 4H =2MnO4 MnO 22H 2O（2 分）2 2MnO4 5C 2O42 16H =2Mn2 10CO 28H 2O（2 分）3 0.02307mol/L（4 分）三 （7 分） 四 （13 分） 1 A： （2 分） B： （2 分） C：(CH 3)2CCHCH 3（2 分）2 CH2CHCH 2CH2CH3 (CH3)2CHCHCH 2 （共 7 分，少写 1 个扣 1 分）五 （15 分） 1 F：H 2 G：O 2 H：H 2S I：C 2H2 J：CO 2（各 1 分）2 Al2S3（1 分） （2 分） （2 分）3 2NaAlO24
13、NaOH4H 2O6CO 2=2Al(OH)36NaHCO 3（3 分）Ca(OH)22CO 2=Ca(HCO3)2（2 分）六 （10 分） （1 分）（1.5 分）（1.5 分） （3 分）智浪教育-普惠英才文库第 - 6 - 页 共 6 页1 293K 时铁为体心立方（bcc）晶型，晶胞中铁原子数为 2（1 分） ；晶胞边长为a， Fe 原子半径为 r，则立方体的体对角线长为 4r。 （1 分） r124.1pm（1胞VNnMAbc/分）1250K 下、fcc ，每个晶胞中 Fe 原子数为 4；（1 分） fcc8.578 g/cm 3（2 分）2 含 C 4.3（质量）的马氏体 铁中：
14、 C:Fe（原子数） 1:4.786（1 分） 每个晶胞中平均含碳原子数为 0.418（1 分） (马氏体) 8.234 g/cm3（2 分）七 （22 分） 1 Bi 其电子构型为：Xe4f 145d106s26p3（1 分） 第六周期 VA 族。 （1 分）2根据理想气体状态方程式得：T=1883K 时，M=464.9g/mol，Bi 的原子量为 208.98。在沸点 1883K 时以 Bi2（g ）型体存在；（2 分） T=2280K 时，M=209.75g/mol；T=2770K时，M=208.7g/mol ；故在沸点以上时以 Bi（g ）状态存在。 （1 分） （2 分）3 2Bi6
15、H 2SO4=Bi2(SO4)33SO 26H 2O（1.5 分） Bi4HNO 3=Bi(NO3)3NO2H 2O（1.5 分）4 BiC13KCl=KBiCl 4（1 分） Bi2(SO4)3K 2SO4=2KBi(SO4 )2（1 分） 正八面体（1 分） Bi 以 sp3d2 杂化轨道成键（1 分）5 Bi(NO3)3H 2O=BiONO32HNO 3 BiCl3H 2O=BiOCl2HCl（各 1 分）6 5NaBiO32Mn 2 14H =2MnO4 5Bi 3 5Na 7H 2O（2 分）7 2Bi3 3HSnO 2 6OH =2Bi3HSnO 3 3H 2O（2 分） 温度高时，HSnO 2 发生自氧化还原，析出黑色 Sn。 （1 分）8 （）Pt，H 2HClBiCl 3，Bi（） （1 分）八 （15 分） 1 A B C D E （各 2 分）2 A 分子中受一个羰基影响的 氢酸性较小，故需用强碱 NaH 才能使 氢离去。B 分子中受两个碳基影响的活性亚甲基的氢酸性较强，利用乙醇钠即可使其离去。 （2 分）3由 C 转变成 D，是按加成、消除两步反应进行的。 （3 分）
