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2005 年全国化学竞赛初赛模拟试卷（年全国化学竞赛初赛模拟试卷（23）（时间：3 小时满分：100 分）题号123456789101112131415满分3867678657666127H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDs第第一题（题（3 分）分）非典期间有的科研单位自行制备二氧化氯作为消毒杀菌试剂，为什么不用氯酸钾与浓硫酸反应来制备 ClO2，而用氯酸钾和草酸反应制备 ClO2？第第二题（题（8 分）分）第A、A 族元素能和 C 形成的离子型固体化合物叫似盐型碳化物似盐型碳化物。1以大家熟悉的电石为例，可以通过化合反应在高温下合成，请写出相应的化学方程式；另外一种方法利用工业冶炼金属的方法，使用一种氧化物和一种单质作原料，反应计量比为 13，请写出相应的化学方程式。2 在金属氨溶液中想得到金属钠的似盐型碳化物似盐型碳化物可加与之发生置换反应。3根据实验室乙炔的制法可知似盐型碳化物碳原子的电子密度比较（高/低）。4KC8在控制水解（与水蒸气）或氧化反应中可以发生类似反应同时复得石墨（C）。请写出相应的化学方程式。第第三题（题（6 分）分）迄今已经制备出为数众多的 p 区元素的链状、环状和簇状阳离子化合物，其中大多数化合物含有硫、硒或碲。1S8在液态 SO2中容易被 AsF5氧化得聚阳离子 S82，请完成该反应的化学方程式；2 强酸介质中用强氧化性的过氧化合物 FO2SOOSO2F 作氧化剂和 Se 反应，阳离子为平面正方形，具有闭壳层构型，阴离子为四面体构型。请完成该反应的化学方程式。第第四题（题（7 分）分）将某有机酸 A（式量不超过 150）同过量的固态氢氧化钠共热时，可生成气体 B，A 在氧气中燃烧可以生成气体 C，密度为 B 的 2.74 倍。试确定物质 A 可能是什么（请写出所有可能的结构简式）？并指出 B、C、D、E 的名称（只列举对应一组）AEDClBTKCOOHOAg;222第第五题（题（6 分）分）最近，碲化银半导体因具有很大的磁阻效应和快离子导电性而受到人们的重视，从而带动了碲化银的制备技术的发展。为了在更温和的条件下获得更高质量的碲化银，研究出一种合成碲化银纳米粒子的安全的路线，原料为氧化银、碲粉和多聚甲醛，在无水乙二胺中进行，反应条件常温常压。为了证实反应机理可以做一些辅助实验。当原料中缺少碲粉时，反应可得到单质银，这个中间过程已被 XRD 所证实。如果用无水乙醇代替无水乙二胺进行这个实验而保持其它参数不变，产物中也有碲化银，但反应很不完全，即使反应时间延长为 16d 也不能得到纯的碲化银。1请提出该反应机理的化学方程式；2无水乙二胺的多重作用体现在：溶剂；中和剂。第第六题（题（7 分）分）1B2H6和 N(CH3)3按照摩尔比 12 能形成氨硼烷化合物；2科研上经常将含 BN 键的某些分子化合物与烃做比较，进行这种比较的出发点是因为，按照这个原理可以将乙烷和做对比，但是却有不同的性质，比如乙烷是气态而后者是固态，原因可能是；预测后者在水中是否溶解。3化学上成功制备了与氨基酸对应的几种 BN 化合物，有些具有明显的生理活性，包括对某些肿瘤的抑制作用和降低血清胆固醇。例如与氨基乙酸对应的是第第七题（题（8 分）分）s 区金属低于族氧化态（I）的化合物在特殊条件下才能形成。例如供氧不足时铷能形成一系列富金属氧化物，这些暗色化合物都是活泼性很高的金属性导体，其中一种簇合物两个 O 原子分别以八面体方式联系着 6 个 Rb 原子，2 个相邻八面体共用一个面。1请写出化学式，2如果从从该簇合物分子中两个 O 原子的连线方向上观察，将 Rb 原子投影在垂直该连线的平面上，则投影在平面上除 1 个 O 原子外还有个 Rb 原子，它们的平面构型是；3请解释导电性原因；4 在这种结构单元里，RbRb的距离仅为352pm，比Rb单质中的RbRb的距离（485pm）。该物质中存在哪些典型作用力？第第八题（题（6 分）分）某脂肪族化合物 X 是一种非常有用的溶剂和工业试剂，含 66.7%C、11.1%H 和 22.2%O，还原 X 可以得到仲醇 Y，Y 含 64.9%C、13.5%H 和 21.6%O，使用镁和干燥的乙醚由乙基溴制备化合物 Z，X 和 Z 反应的产物经水解得到含有 70.6%C、13.7%H 和 15.7%O 的 M。1写出 X 的分子式、M 的实验式；2推出 X、Y、Z、M 的结构式。第第九题（题（5 分）分）1093K 时由如下平衡：（K 中气体压力单位视为 atm 进行的，1atm101.3kPa）CaCO3CaOCO2K10.2CO2C2COK20.21093K 时把 1mol CaCO3和 1molC 置于多大的容器中恒温反应，碳酸钙才恰好用完？第第十题（题（7 分）分）CO32可以作为配体形成金属的碳酸根配合物，这些配合物往往是有用的中间体，因为CO32在酸性溶液中可被取代以得到其他方法难以得到的某些配合物。比如：1完成离子反应方程式Co(NH3)5(CO3)HF2请画出Co(NH3)5(CO3)的结构示意图。该配合物失去 1 个氨分子照样稳定，请解释原因，画出生成物质的结构示意图。3CO2的金属配合物也已经制备成功，但为数不多。配合物Ni(PR3)2CO2中测得 CO 键长一个为 1.17A，一个为 1.22A。请画出这种结构示意图。第第十一题（题（6 分）分）有机硅化学是当前化工研究热门，从四甲基硅烷 SiMe4热解产品中分离出分子式为Si2C6H10的化合物。开始的解释结构认为存在三种 SiC 键和一种 SiC 键。1请化出这种结构式；2然而，Me 质子核磁共振谱显出 2 个强度比大致为 13 的吸收峰，请你提出一个更为合理的结构。第第十二题（题（6 分）分）将硼酸与 NaOH 在弱碱性条件下反应可得一种四硼酸盐晶体，它的一种晶型属于单斜晶系，a11.858，b10.674，c12.197A，10641。测得密度是 1.713g/cm3，此晶体含水嘛？如果不含水，请通过计算证明。如果含水，请通过计算说明水合数是多少？第第十三题（题（6 分）分）金属离子对生物大分子结构的调节作用，往往与它的其余两种功能同时伴随发生：即金属离子不仅与蛋白质的活性侧基和底物分子成键，借以构成反应基团的最佳空间取向，与此同时，金属离子还起着 Lewis 酸或氧化还原催化剂的作用。比如二价金属离子催化水杨醛和甘氨酸形成席夫碱的非酶反应：金属离子先与两种配体形成配合物，由于甘氨酸的氨基和水杨醛的羰基同时与 M2配位而受其极化，促成了氨基质子向羰基氧的转移，最终失水而形成席夫碱。请用三步进程表示该反应机理：第第十四题（题（12 分）分）1对溴苯甲醛是一种重要的精细化学品，它可以合成许多含苯化合物，在医药、染料、农药等行业中有着广泛的应用。传统的制备方法是将对溴甲苯经溴化、水解，制得对溴苯甲醛。请写出反应式：2制备对溴苯甲醛的一种新方法尝试用三氧化二锰作为氧化剂，直接氧化对溴甲苯来合成对溴苯甲醛。它的基本原理是通过二氧化锰灼烧制得三氧化二锰，然后将它溶于硫酸中，Mn3不会立刻发生歧化反应，因此，可与对溴甲苯发生反应。请写出相应的化学方程式并配平。3反应结束后，对溴苯甲醛被分离出来，未反应的对溴甲苯等经油水分离，可循环使用，水相中可加入强碱，Mn2碱性介质（如 NaOH）下反应，生成一种棕色沉淀过滤，灼烧，又转化成 Mn2O3，可继续使用。整个工艺比较简单，对环境几乎不造成污染，易于实现工业化生产。请写出相应的化学方程式4向以碳做电极的 U 形电解池中注入用高锰酸钾溶液着色的 KCl 溶液。当通入直流电时其中 U 形管中的一个管中电解质的颜色由紫变绿。然后改变电流方向，此时阴极和阳极附近溶液颜色发生相反变化。当继续通电时，其中一个电极附近的极性溶液褪色并形成黑色絮状物。请解释这种现象。第第十五题（题（6 分）分）在痕量水存在下，使 9.79g 的固体物质 A 和 3.61g 的固体物质 B 反应，生成了 4.42L 气态产物（标准状况），该气体的密度为 0.771g/L。将同样多的物质 A 同过量的 2 倍的 CaO 一起加热，产生 1.70g 气体，向 3.61g 物质 B 中逐滴加入氢溴酸直到反应终止，生成了同样量的气体。若已知在三种情况下，生成了同一种气体和固体产物。请问 A、B 各是什么物质？并写出前两个化学反应方程式。命题：胡波2003 年 8 月于浙江慈溪中学中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载OHOOH参考答案（参考答案（0523）第第一题（题（3 分）分）因为 ClO2不稳定容易爆炸。当 KClO3与 H2C2O4反应时也生成 CO2，CO2能起到稀释 ClO2的作用，而使反应能安全进行。第第二题（题（8 分）分）1Ca2C高温CaC2（1 分）Ca3C高温CaC2CO（2 分）2Na2C2，C2H2（各 1 分）3高；（1 分）42KC82H2O（g）16C2KOHH2（2 分）第第三题（题（6 分）分）1S83AsF52SOS8AsF62AsF3（3 分）24SeS2O6F2 FHSO3Se4SO3F2（3 分）第第四题（题（7 分）分）A 的可能结构简式有 CH3COOH、CH2(COOH)2、CH(COOH)3（各 1 分）B：甲烷C：二氧化碳D：一氯甲烷E：甲醇（各 1 分，其它对应答案也可以）第第五题（题（6 分）分）1nAg2O(HCHO)n无水乙二胺2nAgnHCOOH（2 分）2AgTeAg2Te（1 分）2碲粉很易溶于乙二胺，氧化银也溶于乙二胺并形成 Ag，这是由于 Ag容易与乙二胺形成络合物；（2 分）用以除去反应的副产物甲酸，从而加速了反应的进行。（1 分）第第六题（题（7 分）分）1H3BN(CH3)3（1 分）2BN 结构单元与 CC 结构单元等电子（1 分）H3NBH3（1 分）乙烷为非极性分子而氨硼烷的偶极矩很大，N 原子的电负性大（2 分）可溶解（1 分）3H3NBH2COOH（1 分）第第七题（题（8 分）分）1Rb9O2（2 分）26（1 分）正六边形（1 分）3价电子离域超出单个簇的范围（2 分）4Rb与 O2之间库仑作用力，存在于金属骨架中较弱的 RbRb 金属键（2 分）第第八题（题（6 分）分）1X：C4H8O；M：(C6H14O)n（各 1 分）2X：CCH3H5C2OY：CCH3H5C2OHHZ：C2H5MgBrM：CC2H5H5C2OHCH3（各 1 分）第第九题（题（5 分）分）V283.5L第第十题（题（7 分）分）1Co(NH3)5(CO3)2HFCo(NH3)5F2CO2H2OF（2 分）2（1 分）因为 CO32可以作为双齿配体，仍然可以形成 Co 的六配位化合物（1 分）（1 分）3（2 分）第第十一题（题（6 分）分）1SiCSiHCH3CH3CH3CH3CH3（3 分）2SiCH2SiCH2CH3CH3CH3CH3（3 分）第第十二题（题（6 分）分）计算得 M1526，化合物是水合得，如果要是无水，Z 将有不合理得数值。（2 分）令 n 为结晶水的摩尔数，则(201.218.02n)Z1526。对于 Z2，n31.2；Z4，n10.0；Z6，n3.0。实际最可能 n10。（4 分）第第十三题（题（6 分）分）（各 2 分）第第十四题（题（12 分）分）1（3 分）24H2SO42Mn2O3CH3BrOHCBr4MnSO45H2O（3 分）3MnSO42NaOHMn(OH)2Na2SO42Mn(OH)2O22MnO(OH)24MnO(OH)22Mn2O34H2OO2（各 1 分）4电解 KCl 溶液时阴极上形成氢气并聚集着碱，而在阳极上放出氯气。在阴极放出氢的瞬间，将高锰酸钾还原成绿色的锰酸根。2KOH2KMnO4H22K2MnO42H2O。或者高锰酸根直接获得电子变成锰酸根：MnO4eMnO42当改变电流方向时，在阳极 MnO42被氯气氧化：2K2MnO4Cl22KCl2KMnO4或者锰酸钾直接失电子变成高锰酸根：MnO42eMnO4当继续电解时，在阴极上锰酸根进一步还原成 MnO2：K2MnO4H2MnO22KOH或 MnO422H2O2eMnO24OH（3 分）第第十五题（题（7 分）分）A：溴化铵 NH4Br（2 分）B：氨基化钙 Ca(NH2)2（2 分）第一个反应：2NH4BrCa(NH2)2CaBr24NH3（1.5 分）第二个反应：Ca(NH2)22HBrCaBr22NH3（1.5 分）