最新-全国化学竞赛初赛模拟试卷（72）.pdf

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1、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(72)(时间：3 小时 满分：100 分)题 号1234567891011满 分2571478165141210H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.7

2、2Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtD

3、s第第一题题(2 分分)通过电子显微镜可以检测到一种植物细菌。发现它是由直径为 15.0nm，长度为 300nm 的均匀圆柱形粒子组成。这个细菌的单位体积是 0.73cm3/g。如果一个细菌粒子就是一个分子，请问它的分子量是多少？第第一题题(5 分分)1以共价单键相连的非金属单质中，1 个原子与相邻原子成键的数目为 8N 个，N 为该非金属元素的族序数，这一现象化学家称为 8N 规则。某非金属单质结构如图所示，构成该单质的元素位于 族；2请在下面 8 种分子或离子上，选出结构呈现直线型的(打“”)；N2O N3 O3 C2H2 I3 NO2 XeF2 S2Cl23POCl3是一个不规则的四面体

4、结构，其中 P 原子处于中心。ClPCl 键角是 103.5。试对该结构偏离正四面体结构给出定性的说明？第第一题题(7 分分)化合物 X 不能独立存在，是某常见反应的中间产物；但 X 的配合物 Y 却能稳定存在。将KMnO4与 KCl 加入冷却的 40%浓盐酸中并搅拌可得 Y，Y 与锰酸钾类质同晶，但其阴离子是正八面体构型。1写出 X、Y 的化学式；2写出合成 Y 的化学方程式；3X 是哪个反应的中间产物，分步写出反应方程式。第第一题题(14 分分)铝片(粗铝)加入到 1mol/L 盐酸中，刚开始几乎不反应，稍微加热，片刻反应即发生，且程度剧烈，有大量气泡生成，同时混有大量灰色物质灰色物质产生

5、，此时溶液浑浊。当盐酸过量，反第 1 页 共 7 页应完毕后溶液变澄清。如果用纯铝做实验，也有相同现象。1铝和盐酸刚开始不反应，后反应剧烈，主要原因是什么？2如果用硫酸和铝反应，相应不如盐酸和铝反应剧烈，这说明什么？(2 点)3大量难溶性灰色物质是什么？4如何进一步通过实验确认灰色物质的成分。5已知金属铝的密度为 2.699g/cm3，原子半径为 143pm，离子半径 51pm计算金属铝的堆积系数(空间利用率)和堆积类型计算金属铝晶体中最大空隙半径和最小空隙半径6铝的晶体结构对产生灰色物质有什么影响。第第一题题(7 分分)二氧化钛在现代社会里有广泛的用途，它的产量是一个国家国民经济发展程度的标

6、志，我国至今产量不足尚需进口二氧化钛。 “硫酸法”生产二氧化钛的原料是钛铁矿(主要成分是FeTiO3，还含有少量 Mn、Zn、Cr、Cu 等重金属元素及脉石等杂质)，主要生产流程是：将钛铁矿与浓 H2SO4煮解；加水分解硫酸氧钛；煅烧。1写出流程中各步反应方程式；2 “硫酸法”生产 TiO2排放出的废液对水体有哪些污染，请指出主要的三点。3根据废液主要成分，简要提出一种处理上述废水的方法。第第一题题(8 分分)A 是合成麝香酮的重要中间体，也用于多种有机合成反应。A 的结构简式如右图所示。合成 A 的方法如下：在反应器中加入季戊四醇和吡啶，滴加足量 SOCl2，反应生成 B 和 C 的混合物；

7、滴加 HNO3，B 被氧化为D，而 C 未被氧化，分离得到 D；将 D 和等物质的量的吡啶混合加热分解，可生成 A.1系统命名法命名 A；2写出 B、C、D 的结构简式；3写出 BD；DA 的配平化学方程式4步骤中都用到了吡啶，他们的作用是否一样，请具体说明。第第一题题(16 分分)2005 年 8 月 8 日晚，广州天河区一辆载十几吨高毒化学品的货柜车发生交通事故，导致巯基乙酸发生泄漏。巯基乙酸(A)是无色液体，伴有特异臭味，可与水和醇、醚、苯等有机溶剂以任何比例混合；A 易被空气氧化为 B，经检测 B 分子中存在 SS 键。巯基乙酸是种重要的且应用广泛的精细化工产品，一般以氯乙酸钠为原料，

8、可由多种方法合成。1写出 A、B 的结构简式；2用硫氢化钾同氯乙酸钠反应合成巯基乙酸(钠)，写出合成反应方程式；该合成中可能产生哪 2 种副产物？3硫脲法是是生产巯基乙酸的主要方法，其合成方法如下：用物料比氯乙酸钠硫脲(SC(NH2)2)11，加热搅拌反应 30min 后得 E，用氢氧化钡在 95水解 120min，再经酸化即得 A。经检测 E 分子中不存在 CS 键。写出前 2 步反应方程式。4用氯乙酸钠和硫代硫酸钠为原料，两步法(成盐、水解)合成了巯基乙酸。写出反应方程式。5过硫化钠将氯乙酸钠氧化，再用 Na2S 还原可得巯基乙酸钠，写出反应方程式。6碘量法可测定巯基乙酸的含量，写出实验原

9、理。第第一题题(5 分分)第 2 页 共 7 页往新制氯水中投入碳酸钙固体，固体不断减少，但仅产生少量气泡。试解释实验现象，并写出反应方程式。第第一题题(14 分分)将 6.92L(4.51g/L)的无色 A 气体和 10.20g 白色晶体 B 一同加入到含 24.00g NaOH 的溶液中，恰好完全反应，得到含 41.99g C 的无色溶液和 18.02g 白色沉淀 D(已干燥)。已知：A、B、C、D 由短周期 5 种元素中 23 种组成，其中 A、B、D 是二元化合物；A 是非极性分子；B 和 D 的熔点都非常高，但属于不同的晶体类型；C 晶体的晶胞参数a780pm，晶胞中阴离子组成立方最

10、密堆积，阳离子占据全部八面体和四面体空隙。1分析计算晶体 C 的密度；2通过合理的分析，确定 A、B、C、D 各物质的化学式和物质的量；3写出反应方程式第第一题题(12 分分)含有银、铜、铁、铬的一种合金，质量为 0.6904g，溶解后溶液中含有Ag、Cu2、Fe3、Cr3，用水稀释到 500.00mL.(1)取出 50.00mL 溶液，加入过量稀碱溶液，分离出沉淀物，滤液用足量 H2O2氧化，酸化上述溶液，加入 22.00mL 0.100mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，未反应的 Fe2用 0.0200mol/L KMnO4溶液滴定，消耗 17.20mL.(2)取出 50.00

11、mL 溶液，加入足量 KI 溶液，以淀粉为指示剂，用 0.0200mol/L Na2S2O3溶液进行滴定，消耗 20.00mL.(3)在另一个实验中，取 200.00mL 原始溶液进行电解。电解析出金属的电流效率为90%，电流强度为 2.00A，在 6 分 26 秒内，四种金属恰好完全析出。(法拉第常数：9.648104C/mol)1写出(1)(2)中的反应方程式；2求合金中 Ag、Cu、Fe、Cr 的百分含量。第第一一题题(10 分分)中和 1.6864g 立体对称型的羧酸消耗 18.00mL 1.200mol/L NaOH 溶液，将该羧酸在光照下与 Br2发生取代反应，仅得到 1 种一溴取

12、代物。已知该羧酸中除羧基外不存在其它官能团，确定符合上述条件的且摩尔质量最小的羧酸及其一溴取代物的结构式，简述推理过程。羧酸的结构式： 一溴取代物的结构式：推理过程：命题：胡 波 2005 年 8 月于浙江慈溪中学中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载第 3 页 共 7 页参考答案参考答案(0572)第第一题（题（3 分）分）4.4107第第一题（题（5 分）分）1A（1 分）2N2O、N3、C2H2、I3、NO2、XeF2（2 分，少 1 个扣 1 分）3P 原子的 VSEPR 数是 4，因此正常的键角是 10928。但 POCl3的 Lewis 结构图显示P 和 O 之间有一个双键（P

13、由于有 3d 轨道而被允许超过八隅体结构） 。PO 中电子密度的增加将使 PO 和 PCl 间的排斥大于两个 PCl 间的排斥。从而使 ClPCl 的键角减小，ClPO 的键角增大。 （2 分）第第一题（题（7 分）分）1X：MnCl4 Y：K2MnCl6（各 1.5 分）22KMnO42KCl16HCl2K2MnCl63Cl28H2O（2 分）3MnO24HClMnCl42H2O MnCl4MnCl2Cl2（各 1 分）第第一题（题（14 分）分）1铝表面有氧化膜（1 分） ，刚开始氧化膜阻碍了铝与酸的反应，氧化膜破坏后加速了反应（1 分）2阴离子对氧化膜的破坏也有作用（1 分） ，Cl的氧

14、化膜的破坏作用比 SO42离子强（1 分）3铝粉（1 分）4分离得到灰色物质，分别加入酸或碱中，都能溶解并产生大量气体，所得溶液中可以用铝试剂检验到铝离子的存在。 （2 分）5(4/3)(1431010)3/26.98/(NA)0.738（2 分）（立方或六方）最密堆积（0.7405） （1 分）最大八面体空隙：59pm；最小三角形空隙：22pm（各 1 分）6铝晶体结构中空隙较大，而且铝密度小，原子半径较大，离子半径很小，化学性质比较活泼，当反应速率较快时，随氢气带出的纯铝粉来不及反应而溶液中析出。 （2 分）第第一题（题（7 分）分）1FeTiO32H2SO4(浓)TiOSO4（硫酸钛酰）

15、FeSO42H2O（1 分）TiOSO4(n1)H2OTiO2nH2OH2SO4（0.5 分）TiO2nH2OTiO2nH2O（0.5 分）2 “硫酸法”生产 TiO2排出的废液中主要成分是 H2SO4和 Fe2，如排入水体将对水体导致如下 3 项污染效应：废液呈强酸性，会使接受废水的水体 pH 值明显减小。因废液中含 Fe2排入水体应发生如下反应：Fe22OHFe(OH)2，4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3，消耗水体中的 O2，使水体生物缺氧，同时消耗水体中的 OH使水体 pH 值减小。第 4 页 共 7 页Mn2、Zn2、Cr3、Cu2等重金属离子排入水体造成水体重金属污染，使

16、水体生物绝迹。 （各 1 分）3可加废铁屑与废液中 H2SO4反应以制备 FeSO47H2O，消除酸对水体的污染，并回收一些重金属。 （2 分）第第一题（题（8 分）分）13氯2氯甲基丙烯（1 分）2B： C： D：（各 1 分）334HNO334NO5H2OCO2HCl（各 1 分）4作用是一样的，都是为了结合产生的副产物 HCl（成盐） ，有利于反应的发生（2 分）第第一题（题（16 分）分）1A：HSCH2COOH B：HOOCCH2SSCH2COOH（各 1 分）2ClCH2COONaNaSHHSCH2COONaNaCl（1 分）NaOOCH2SCH2COONa NaOOCH2SSCH

17、2COONa（各 1 分）3ClCH2COONaH2NCSNH2H2NC(NH)SCH2COONaHCl（HCl 可以盐的形式）2H2NC(NH)SCH2COONa2HClBa(OH)22H2NCONH2(HSCH2COO)2Ba2NaCl4ClCH2COONaNa2S2O3Na2SO3SCH2COONaNaCl （各 1.5 分）NaSO3SCH2COONaH2OHSCH2COOHNaHSO4（各 1.5 分）52ClCH2COONaNa2S2(NaOOCCH2S)22NaCl(NaOOCCH2S)22Na2S2NaSCH2COONaNa2S2（各 1.5 分）6巯基乙酸与碘溶液反应（c1、

18、V1）：2HSCH2COOHI2(HOOCCH2S)22HI，以淀粉为指示剂，过量的碘用 Na2S2O3（c2、V2）滴定。 （2 分）第第一题（题（5 分）分）Cl2H2OHClHClO；酸性：HClH2CO3HClO；由于碳酸钙过量，盐酸与CaCO3反应产生 Ca(HCO3)2，而不释放出 CO2；主反应：2CaCO32HClCa(HCO3)2CaCl2（2 分） ；副反应是：CaCO32HClCaCl2H2OCO2第第一题（题（14 分）分）1参加反应 NaOH 物质的量为 0.60mol，产物 C 为钠盐，且由晶体结构知 C 的组成为Na3X，即 0.20mol，C 的摩尔质量为 21

19、0g/mol；（2 分）2.95g/cm3（2 分）312231078011002. 642102A 的质量为 31.21g，反应前后质量差为 5.4g，即 0.30mol 水，说明 A、B、C、D 各物第 5 页 共 7 页质中无氢元素；（1 分）B、D 熔点很高，可能是原子晶体和离子晶体，其中原子晶体最可能是 SiO2，其物质的量为 0.30mol（1 分） ，而另一种则另一种为金属氧化物（B、D 中必有一种元素相同） （0.5 分） ；A 是气体，由 2 种非金属元素组成（0.5 分） ；即 A 是硅的非金属化合物、B 是金属氧化物、D 是 SiO2（1 分） ；A 是非极性分子，只能是

20、卤化物，从物质的量角度考虑SiF4比较合理（0.30mol） （1 分） ；最后一种金属元素在 C 中呈现3 价，即为 Al，B 为Al2O3（0.10mol） （1 分）A：SiF4 0.30mol B：Al2O3 0.10mol C：Na3AlF6 0.20mol D：SiO2 0.30mol（2 分）33SiF4Al2O36NaOH2Na3AlF63SiO23H2O（2 分）第第一题（题（12 分）分）1Cr34OHCr(OH)4 2Cr(OH)42OH3H2O22CrO428H2O2CrO422HCr2O72H2O Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2OMnO45Fe28H

21、Mn25Fe34H2O2Fe32I2Fe2I2 2Cu24I2CuII2 I22S2O32S4O622I（各 0.5分）2Cr30.5Cr2O723Fe2 5Fe2MnO4nCr1/3(0.022000.10050.017200.0200)100.0016mol（1.5 分）Fe3S2O32 Cu2S2O32nCunFe0.02000.02000100.0040mol（1.5 分）2nCunAg3nFe3nCrne2.590%2386/964800.0180mol（1.5 分）107.9nAg63.55nCu55.85nFe52.00nCr0.6904g（0.5 分）nAg0.0034 nCu

22、0.0022mol（1 分） nFe0.0018mol nCr0.0016mol（2 分）Ag%53.14% Cu%20.25% Fe%14.56% Cr%12.05%（1 分）第第一一题（题（10 分）分）羧酸：COOHCOOHCOOHHOOC（3 分） 一溴代物：COOHCOOHCOOHHOOCBr（1 分）设羧酸为 n 元酸；则：羧酸的摩尔质量为 M1.6864g/(1.200mol/L18.00mL/1000)/n78.07ng/mol羧基（COOH）的摩尔质量为 45.02g/mol，对于 n 元酸；n 个羧基的摩尔质量为45.02ng/mol；n 元酸分子中除羧基外的基团的摩尔质量

23、为(78.0745.02)n33.05n，n1，2，3，4；对于一元酸：n1，结构为：C2H9COOH；不存在结构式。对于二元酸：n2，结构为：C5H6(COOH)2；不存在特别合理的结构式。对于三元酸：n3，结构为：C8H3(COOH)3；不存在特别合理的结构式。第 6 页 共 7 页对于四元酸：n4，结构为：C10H12(COOH)4；存在合理的结构式：可以这样考虑：因为是空间立体结构，从正多面体角度考虑，C10H12(COOH)4的不饱和度是 3，应该是空间四面体，即正四面体，四个顶点正好各接 1 个COOH；剩下 6 个 CH2正好嵌入棱心。如果化学式翻倍 C20H24(COOH)8，是否还能写出来？（6 分）第 7 页 共 7 页