2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（12）.pdf

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1、2006 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（12）（时间：3 小时 满分：100 分）题 号12345678910满 分486119611181314H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72G

2、e72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLrRfDbSgBhHsMtDs第

3、第一题（题（4 分）分）1984 年，联邦德国达姆施塔特重离子研究机构阿姆布鲁斯特和明岑贝格等人在重离子加速器上用58Fe 离子轰击208Pb 靶时，发生核合成反应，发现了265X。最近有人用高能26Mg 核轰击248Cm 核，发生相似反应，得到 X 的另一种同位素269X。1X 的元素符号是 ，最高价氧化物的化学式是 。2用元素符号并在左上角和左下角分别标注其质量数和质子数，写出合成 X 的 2 个核反应方程式（方程式涉及的其他符号请按常规书写） 。第第一题（题（8 分）分）利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中

4、所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系为酸性介质，另需添加 I2和Fe2等循环使用。1标出光电池的正、负极，说明判断理由2写出电解池 A、电解池 B 和光催化反应池中反应的离子方程式。3写出外循环管内流动液体的成分；第第一题（题（6 分）分）将 Cl2通入到用冰冷却的 AsF3中，可生一种能导电的化合物，该化合物中AsCl、AsF 分别完全等价1写出该化合物的化学式（阴、阳离子分开写） ；2指出阴、阳离子的构型和相应中心原子的杂化形态；3写出制备反应方程式。第 1 页 共 8 页第第一题（题（11 分）分）硫酸亚铁铵是一种复盐，常以水合物（FeSO4(NH4)2SO46H2O）形式存在，其外观

5、为浅蓝绿色单斜晶体，在空气中比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，溶于水而不溶于乙醇，是分析化学中常见的还原剂。硫酸亚铁铵的实验室制备分两步：一是制取硫酸亚铁；二是硫酸亚铁与等物质量的硫酸铵混合。右图是制备硫酸亚铁铵的装置。1用 30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑，去除油污，再用清水洗净。洗过的氢氧化钠溶液如何处理？2写出制取硫酸亚铁的主要操作。指出 3 个容器内发生的反应或其它变化3写出制取硫酸亚铁铵的主要操作。并描述主要实验现象。4装置中所用导管不易太长，目的是什么？为达到相同目的，还可以对装置做什么简易改进？5如果第一步实验中铁屑没有反应完就进行后面的实验，会对第二步实验有什么影响？6评价该套装置的

6、最大优点是什么？7硫酸亚铁铵品质的高低主要决定于 Fe2及痕量 Fe3的含量，为测定 Fe2、Fe3的含量，你认为最佳定量分析方法分别是什么？（步要求具体过程）第第一题（题（9 分）分）SrTiO3晶体的结构可看作由 Sr2和 O2在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp） ，它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子） ，它们构成两种八面体空隙，一种由 O2构成，另一种由 Sr2和 O2一起构成，Ti4只填充在 O2构成的八面体空隙中。1画出该 SrTiO3的一个晶胞（Ti4用小球，O2用大球，Sr2用大球） ；2该晶体（ccp）中的所有四面体空隙是否都等价，说明理由； 3容

7、纳 Ti4的空隙占据所有八面体空隙的几分之几？4解释为什么 Ti4倾向占据这种类型的八面体空隙，而不是占据其他类型的八面体空隙？5如果将 SrTiO3晶体的结构看作由 Sr2和 TI4一起进行非最密堆积（bcp） ，则 O2将占据哪类空隙，占有率是多少？第第一题（题（6 分）分）一个学生通过实验验证醋酸银（CH3COOAg）的 Ksp，实验中用了如下反应：2Ag(aq)Cu(s)2Ag(s)Cu2(aq)。这个学生将已知质量的铜片加入到 CH3COOAg 饱和溶液中，待充分反应之后，将铜片洗干净、干燥、重新称量。已知 CH3COOAg 的 Ksp2.0103。1铜片刚开始的质量为 23.4g，

8、将铜片放在 100mL 的 CH3COOAg 饱和溶液中，此饱和溶液中没有 CH3COOAg 固体。通过计算说明，充分反应后铜片中铜的质量为何值时，第 2 页 共 8 页CH3COOAg 的 Ksp得到证实。2为什么做此实验时，CH3COOAg 饱和溶液中必须没有 CH3COOAg 固体？据此测得的Ksp是偏大还是偏小？第第一题（题（11 分）分）在碱性条件下，NO 与 Na2O 化合生成 A。A 很容易歧化，除生成 Na2O（回收率 50%）外，还生成两种盐 B 和 C，物质的量之比为 21。其中 C 也可以通过下面两个反应进行制备：NaNO3和钠汞齐反应；亚硝酸钠和羟氨在乙醇钠中的反应。1

9、写出 A、B、C 的化学式；2写出上述生成 C 的 3 个反应方程式；3写出 C 所对应酸（D）的名称和可能立体结构式；4D 异构化后的 E 可用作火箭燃料的配方（1）写出 D 的结构，并命名；（2）写出以联氨为燃料、D 为氧化剂反应的化学方程式。第第一题（题（18 分）分）乙醇与无机物 A、NaOH 反应，生成乙基黄原酸钠（B） ；B 继续与 CH3I 反应，生成乙基黄原酸甲酯（C） ；将 C 加热到 170，发生消去反应生成 D、E、F；D 是非极性平面型分子；E 与 A 具有相似的结构，但 A 是非极性分子，而 E 是极性分子；F 具有酸性，能与 NaOH 反应；红外光谱显示黄原酸、B、

10、C、F 分子中都未检测到羰基（CO） ；酸碱滴定法测得黄原酸的摩尔质量在 80100g/mol 之间。1写出黄原酸和 AF 各物质的结构简式；2由于 CH3I 的成本较高，合成 C 中以更廉价 G 为反应物替代 CH3I（外加少量 CH3I 起催化剂作用） ，但该反应的产率相对较低。已知 G 是酯类物质，写出 G 的化学式和 G、B 以等物质的量反应的化学方程式。3上述 2 种制备 C 的反应中，从产物混合液中提取 C 的实验操作是什么？4以 CH3I 制备 C 的反应残留物，是否有回收的价值，如何回收？5将B的同系物正丁基黄原酸钠与Cd(NO3)2反应得到正丁基黄原酸根合镉()配合物晶体，该

11、晶体的晶胞参数为a2.56nm，b0.58nm，c1.14nm，101.7；晶体密度1.65g/cm3。（1）写出正丁基黄原酸根合镉()的化学式；（2）已知 Cd2的常见配位数是 4，而该配合物中位检测到四元环的结构，解释原因；（3）计算该晶体 1 个晶胞的组成原子数；（4）正丁基黄原酸钠有何现实用途？第 3 页 共 8 页第第一题（题（13 分）分）A 带有结晶水，是一种蓝白色粉末；加热到 200失重 5.61%，310时又失重44.85%。A 难溶于水、乙醇、醋酸，可通过复分解反应制备。取晶体 A 4.817g，溶于高氯酸溶液中，定容到 100mL；先取 20.00mL，用 0.300mo

12、l/L 标准 EDTA 溶液进行滴定，消耗20.00mL；另取 20.00mL，用 0.100mol/L 标准 KMnO4/H溶液进行滴定，消耗 24.00mL。1确定 A 的化学式；2写出制备 A 的化学方程式3写出 A 热分解的化学方程式和 A 与 KMnO4/H反应的离子方程式；4溶解 A 除强酸外，还可以用什么物质？列举 2 种不同类的物质，用化学方程式表示。5在制备 A 的过程中，如果改变反应物的用量和 pH 条件，可得到另一种晶体 B，B 的阴离子为 NO3、阳离子为配合物离子；元素分析得 B 中金属元素的含量为 30.91%，B 的式量不超过 500。写出 B 的化学式和 B 中

13、阳离子的结构式。第第一题（题（14 分）分）3，7取代香豆素类荧光增白剂的白度高、耐光性能优良，制品外观更悦目，具有更高的商业价值，广泛用在纺织印染业和塑料加工业。X 是合成该类荧光增白剂的重要中间体，X 的合成路线如下：H2NCHOOCH3（A）B（C8H7N）CDEX（C15H11NO2） OH 3AlClOHH2/1系统命名法命名 A；2写出 B、C、D、E、X 的结构简式3如果将流程更换为 ABCDX，写出所用原料B的化学式； OH 3AlCl4Y 是二氢香豆素类化合物，是香工业的重要化合物；A 的化学式为 C12H10O5，核磁共振显示 A 分子中有 4 类氢原子，其中有 1 个氢原

14、子连在 O 原子上，且有酸性。Y 可通过 2 种平面型的分子 F、G 进行反应制备，F、G 都具有酸性，其中核磁共振显示 A 只有 2 类氢原子，反应的副产物只有水分子。写出 F、G、H 的结构简式。第 4 页 共 8 页第 5 页 共 8 页参考答案（参考答案（0612） 第第一题（题（4 分）分）1Hs HsO4（各 1 分）2FePbHs n 5 n（各 1 分）58262088226510810Mg2612Cm24896Hs26910810第第一题（题（8 分）分）1左负右正（1 分） 电解池 B 中通入水，右边电极失电子产生 O2（1 分）2电解池 A：2H2IH2I2电解池 B：4

15、Fe32H2OO24H4Fe2光催化反应池：2Fe2I22Fe32I（各 1.5 分）3H、I3、Fe2（I、Fe3） （1.5 分）第第一题（题（6 分）分）1AsCl4AsF6（2 分）2AsCl4：正四面体（1 分） sp3（0.5 分） AsF6：正八面体（1 分） sp3d2（0.5分）32AsF32Cl2AsCl4AsF6（1 分）第第一题（分）题（分）1留做洗气用（0.5 分）2打开活塞 B、C，关闭活塞 A，从滴液漏斗滴入硫酸到锥形瓶（1 分）锥形瓶内产生氢气 FeH2SO4FeSO4H2（0.5 分）氢氧化钠溶液洗涤除去杂质气体（如 H2S、PH3等） （0.5 分）通入饱和

16、硫酸铵溶液的是较纯的氢气，用于赶走其中的溶解氧（0.5 分）3待锥形瓶中的铁屑快反应完时，产生了大量的硫酸亚铁。这时关闭活塞 B、C，打开活塞 A，由于反应还没有结束，产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁（含极少部分未反应的稀硫酸）压到饱和硫酸铵溶液的底部。放置一段时间，试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。 （2分）4实验装置中导管不宜过长,以防止产生的氢气压力不够。 （1 分）实验时，如果把锥形瓶略微抬高（高于硫酸铵的试剂瓶） ，即使产生的氢气量很少，只要把硫酸亚铁压到硫酸铵的试剂瓶,就可以产生虹吸现象,把硫酸亚铁完全吸到硫酸铵溶液中。 （1分）5有 Fe 存在可以还原氧化生成的 Fe3，保证 Fe2

17、稳定纯净地存在（1 分）6反应体系全封闭（1 分）7Fe2：氧化还原定量滴定（高锰酸钾法等） ；Fe3：比色法（KSCN） （各 1 分，注意它们含量的差异）第第一题（题（9 分）分）第 6 页 共 8 页1（2.5 分）2都等价，由 1 个 Sr2和 3 个 O2组成（1.5 分）31/4（1 分）4容纳 Ti4的八面体空隙处于晶胞的中心，是由 6 个最邻近的 O2氧负离子所构成。其他的八面体中心均位于晶胞边棱的中心，虽然最邻近的微粒数也是 6，但其中只有 4 个是O2，另外两个是 Sr2。两个正离子 Sr2和 Ti4彼此靠近，从静电学角度分析是不利的。 （2分）5 （变形）八面体空隙 50

18、%（各 1 分）第第一题（题（6 分）分）1c(Ag)0.045mol/L（1.5 分） n(Cu)0.00225mol（1 分） 反应后m(Cu)23.3g（1.5分）2若存在固体 CH3COOAg，则随着 Cu 与 Ag反应进行，反应体系中 Ag的物质的量浓度减小，CH3COOAg 固体溶解，平衡向正方向移动，会产生更多的 Ag，无法验证CH3COOAg 的 Ksp。据此测得的 Ksp偏大。 （2 分）第第一题（题（11 分）分）1A：Na2NO2 B：NaNO2 C：Na2N2O2（各 1 分）24Na2NO22Na2O2NaNO2Na2N2O22NaNO38Na（Hg）4H2ONa2N

19、2O28NaOH8HgNH2OHEtNO22NaOEtNa2N2O23EtOH（各 1 分）3连二次硝酸（0.5 分） （各 1 分）4 （1）（1 分） 硝酰胺（0.5 分）（2）N2H42H2NNO23N24H2O（1 分）第第一题题（18 分分）1黄原酸：HO SH A：CS2 B：C2H5O SNa C：C2H5O SCH3D：H2CCH2 E：OCS F：CH3SH（各 1 分）2G：(CH3)2SO4 (CH3)2SO4C2H5O SNaC2H5O SCH3CH3SO4Na（各 1 分）3萃取（1 分）4需要回收I，加入(CH3)2SO4，(CH3)2SO4NaICH3SO4NaC

20、H3I，蒸馏回收CH3I（2分）5 （1）Cd(S2CO-n-C4H9)2（0.5 分）第 7 页 共 8 页（2）该配合物是个聚合物Cd(S2CO-n-C4H9)2n，1 个 Cd2与 4 个正丁基黄原酸根的 S配位，而正丁基黄原酸根通过 2 个 S 与 2 个 Cd2配位（1.5 分）（3）Vabcsin1.66nm3（0.5 分） MCd(S2CO-n-C4H9)2411g/mol（0.5 分）ZVNA/M4（1 分） N354140（1 分）（4）可广泛用于汞、银、镉等金属的萃取分离，并且这类盐对于汞中毒具有解毒作用。（1 分，答出 1 点即可）第第一题（题（13 分）分）1CuC2O

21、40.5H2O 或 2CuC2O4H2O（3 分）2Cu(NO3)2Na2C2O40.5H2OCuC2O40.5H2O2NaNO3（0.5 分）3CuC2O40.5H2OCuC2O40.5H2O（0.5 分） CuC2O4CuOCOCO2（1分）5C2O422MnO416H2CO22Mn28H2O（1 分）4CuC2O44NH3H2OCu(NH3)42C2O424H2OCuC2O4C2O42Cu(C2O4)2（各 1 分）5Cu(H2O)4(C2O4)(NO3)2 OOCuH2OH2OOH2CuOOOH22（各 2.5 分）第第一题（题（14 分）分）14氨基2甲氧基苯甲醛（1 分）2B：CH2CN C：CNOCH3H2NOH D：CNOCH3H2NE：OH2NNH（各 1 分） X：OH2NO（1.5 分）3CH2COOH（1.5 分）4F：OHHOOH G：COOH H：OOOOOH（各 2 分）第 8 页 共 8 页