2005年全国化学竞赛初赛试卷3.pdf

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1、12005 年全国化学竞赛初赛模拟试卷（53）1.008Zr NbMo Tc RuRhPdAgCdInSnSbTe I Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLa Lu-6.9419.01222.99 24.3139.1040.0885.47 87.62132.9137.3223 22644.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.9363.5558.6965.3910.8126.9869.721

2、2.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.01 16.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6210210210126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3222HeNeArKrXeRnRfDbSgBhHsMt第第 i题（题（3 分）分）回答下面 2 个问题：1能源问题是人们关心的热点，有人提出用

3、金属铝作燃料，这真是大胆而新颖的想法。地球上铝矿资源丰富，如果能用铝作燃料，必将缓解能源紧张的局面。请写出铝作为新能源的主要优点：资源丰富、。2推测 SiSi 单键的键能比 CC 健的平均键能大还是小？并说明原因。第第 ii题（题（4 分）分）三硫化二铋能溶于盐酸（4mol/L）和硝酸（4mol/L）；但不溶于碱和硫酸（2mol/L）。写出溶解反应方程式。第第 iii题（题（4 分）分）将适量黄色的草酸亚铁（FeC2O42H2O）粉末加入试管，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧烈反应，反应将结束时，用橡皮塞塞好试管，稍冷后，打开塞子将所得的固体洒在石棉网上，便会自燃起来。1写出草酸亚铁受热分解的化

4、学方程式；2所得固体为什么会在空气中自燃？第第 iv题（题（8 分）分）丙氨酸与氯铂（）酸钾反应，形成配合物 X，X 是非极性分子，X 的晶体属正交晶系，且a746.0pm，b854.4pm，c975.4pm，2.37g/cm3。1计算该晶体 X 晶胞的质量；2讨论确定 X 的摩尔质量和化学式；3画出 X 的结构简式。第第 v题（题（15 分）分）人们对原子结构的认识是一个不断深化的过程。119 世纪初英国物理学家和化学家 提出了近代原子论，他的观点奠定了近代化学发展的基础，他本人被誉为“进代化学之父”。他的原子学说的最主要观点是_（虽然该观点现在看来是错误的）。219 世世纪末，人们对原子结

5、构的认识因为三个重要的科学发现而逐步得到提升。（1）请填写下表2科学家重要发现有关性质贝可勒尔能使照相底片感光具有巨大穿透能力发现了电子带负电荷（2）这三个重要发现证明了一点，那就是 。3英国科学家 随即于 1903 年提出了原子结构的葡萄干面包模型。该模型示意如右图。他认为原子中的正电荷 分布在整个原子的球体内。而电子又均匀地分布在 ，整个原子的正电荷所带电量必然 电子所带负电荷电量。4在这三个重大发现的基础上，20 世纪初英国物理学家卢瑟福进一步研究起元素的衰变和放射性，发现了 。1909 年，卢瑟福和盖革等人用 粒子轰击金箔时，发现绝大多数 粒子不发生偏转，少数 粒子发生很大偏转，有个别

6、 粒子反弹回来。这个结果用葡萄干面包模型不能解释。但却使卢瑟相对原子结构产生了以下两个主要观点：；。于是 1911 年，卢瑟福提出了原子结构的 模型，即 ，澄清了人们对原子结构的错误认识。5卢瑟福的原子结构模型尽管能解释一些实验事实。但它没有解决原子核外电子运动状况和原子核组成。原子结构理论还需进一步发展。（1）玻尔的原子同心结构壳层模型是卢瑟福原子结构模型的进一步发展。玻尔认为，原子核外电子只能处在 的特定轨道上运动，电子的能量是不连续的，电子在不同能量轨道间“跃迁”时能量变化也是不连续的。这一思想为我们提供了原子核外电子 排布的信息。（2）核外电子的运动规律用宏观经典的轨道不能描述。现在科

7、学家已用 形象地描述核外电子的运动状态。（3）1919 年，卢瑟福用 粒子轰击氮原子（14N）时，发现了质子（核反应方程式 ），并大胆作出原子核中存在中子的假说。1932 年英国物理学家 自觉地用中于假说指导自己的实验（粒子轰击铍9Be 原子），并证实了原子核内中子的存在（核反应方程式 ）。上述材料说明假说是科学发现中的一种重要方法，它可以 ；假说要发展成为科学理论，必须 。6判断下列说法是否正确，在每小题后的括号内画“”或“”（1）“古典原子论”、“一日之棰，日取其半，万世不竭”等观点，敲开了人们探索原子结构的大门。（）（2）电子的发现，揭示了原子的可分性，是人们探索原子结构的一个重大突破。

8、具有里程碑的意义。（）（3）元素放射性衰变是由原子核引起的。是原子核自发变化的一种行为，它的发现是人类认识原子核的开始。（）（4）卢瑟相原子模型的意义在于提出了原子有核的思想，将原子分为核内和核外，这为原子结构理论进一步发展奠定了基础。（）7原子结构模型的演变过程表明 （多项选择，选填序号）A 人类对事物的认识是不断深化完善的，永无止境的。B 采用物理模型是研究化学问题的一种极好思维方法。C 三大科学发现推动了原子学说的发展。随着科学技术的不断进步，人类对原子结构的认识还会继续深化。D 科学理论的发展从不完善到完善，这在许多科学领域都存在，重要的是敢于设想勇于实践。第第 vi题（题（11 分）

9、分）烃 A 的衍生物 B 是一种激素类药物，具有弱酸性，与溴水反应产生白色沉淀。A、B 中碳、氢原子个数相同，其中 B 中氧元素的质量分数是 11.92%，且摩尔质量不超过 500g/mol，核磁共振检测到 B 分子中有 5 类氢原子。A 发生臭氧化反应，并用锌粉还原得到 C，C 与 B 具有相同的最简式（但不是同分异构体）；C 无弱酸性，也不与菲林试剂和 I2/NaOH 试剂反应。1通过推理确定 A、B、C 的化学式；2画出 A、B、C 的结构简式3判断 A 是否存在顺反异构体，有几对（如果有）？41mol B 能与 mol Br2的溴水反应。5C 的同分异构体中能与 I2/NaOH 试剂反

10、应的芳香族化合物有 种；能与菲林试剂反应的芳香族化3合物有 种；第第 vii题（题（6 分）分）某化工设计院承担新科硫酸厂的设计任务，该厂要求：为了控制污染和提高生产效率，不再使用黄铁矿，改用固体硫为原料。改二次送风（鼓入空气）为一次送风，即送风后使硫充分燃烧，并在下一步催化氧化时不再补充空气。每天生产 98%H2SO4 at。送风机每天输送空气的体积为 bm3/台（标准状况）。1每天消耗纯度为 95%的固体硫 t；理论上至少应安装 台送风机。2固体硫充分燃烧后混合气体中氧气的体积分数（O2）的下限为 ；3回答上述问题需要的 3 个假设是 ；。4从以上设计中可以看出，消除环境污染的主要方法之一

11、是 。第第 viii题（题（8 分）分）氰氨化钙是一种多用途的有效肥料。它很容易用价廉的普通化学品，如 CaCO3，来生产。CaCO3热分解产生固体 A 和气体 B。用碳还原 A，生成灰色固体 C 和气体 D。C 和 D 能进一步氧化。C 与氮反应最终生成氰氨化钙，氰氨化钙中 Ca 的质量分数是 50%。1如何合成氰氨化钙？写出反应方程式。2CaCN2水解产生什么气体？写出水解反应方程式。3在固体化学中，氰氨化钙的阴离子离子呈现异构化。两种异构离子的氢化物都是已知的（至少在气态）。画出它们氢化物的结构式。指出平衡倾向于哪一物质。第第 ix题（题（6 分）分）如图，活塞的质量与筒壁的摩擦力不计，

12、与 K 相连的细管的体积也忽略不计。在标准状况下：1b 中气体与水不接触，打开 K，足够长时间后，a 中气体体积减小的范围是：V（减小）。2在上述（1）之后，快速推 a 中活塞至 a 中气体全部进入 b 中，观察到的现象是 ，原因是 。3若固定 a 中活塞如图所示，打开 K，移走 b 的密封套，足够长时间后，观察到的现象是 ，所得溶质的物质的量浓度为（设溶质不扩散到水槽中）。第第 x题（题（9 分）分）倍他洛尔用于治疗高血压，其合成路线如下：ABCDEF（倍他洛尔盐酸盐）1写出 AF 各物质的结构简式；2命名 E；3第一步反应（AB）的目的是什么？为什么要设置这一步骤？4第第 xi题（题（15

13、 分）分）67.0g 某过渡金属元素 A 同 134.4L（已换算成标准状况）CO 完全反应生成络合物 B，B 是黄色油状液体，易挥发，沸点 103；B 在 200时自燃，得到 95.8g 氧化物 C。B 与适量氯水反应得到 D，元素分析得 D 中含 A 23.4%；B 也能被硝酸氧化。将 B 与 2丁炔一起在光照下反应，完毕后分离出产物 E，元素分析得 E 中含 A 18.4%、C 51.3%、H 3.9%，A 分子中还检测到 1 个六元环。1推断 AE 各物质的化学式；2预测 B 在水和 CCl4中的溶解性；预测 B 在物质合成中的用途；3分别写出 B 自燃、与氯水、硝酸反应的方程式；4画

14、出 E 的可能结构简式，并写出反应方程式。第第 xii题（题（11 分）分）磺酰氯类物质（RSO2Cl）是一类用途很广泛的有机中间体，其化学性质活泼（易被还原为 RSO2Na），可用于制备洗涤剂、甜味剂等。1直链烷烃一定条件下与 SO2/Cl2反应，生成磺酰氯，与 NaOH 熔融即得洗涤剂。写出 2 步反应方程式。2磺酰氯的定量分析有多种方法，其一是氧化还原电位滴定法：称取约 Mg 的磺酰氯类物质试样，用丙酮溶解并转移到 500mL 容量瓶中，用丙酮定容即为待测液。用移液管移取 25mL 待测液到 250mL 烧杯中，加40mL 丙酮与水的混合液，放入电极，电磁搅拌下滴入约 cmol/L 的

15、Na2S 标准溶液，滴至电位突变即为终点（消耗 VmL）。（1）写出滴定反应方程式；（2）写出计算磺酰氯含量的表达式；3请再写出 2 种定量分析磺酰氯的实验方法，要求用不同类型的滴定方法，简要写出分析原理；4后 2 种方法比第 1 种方法的最大不足是什么？5参考答案（参考答案（53）第第 i题（题（3 分）分）1无污染（1 分）2小（1 分）Si 原子比 C 原子大，因此它会有较少的轨道重叠（1 分）。第第 ii题（题（4 分）分）Bi2S36H12Cl2BiCl633H2S（2 分）Bi2S38H2NO32Bi33S2NO4H2O（2 分）第第 iii题（题（4 分）分）1FeC2O4H2O

16、Fe2CO22H2O（2 分）2由于生成的铁粉很细，与空气有很大的接触面积，极易被氧化并产生热量，使铁粉达到着火点而引起自燃（2 分）第第 iv题（题（8 分）分）1mV147.31023g（2 分）2MmNA/n887.0/n（1 分）设 X 的化学式为 PtCla(C3H7/6NO2)b：M195.135.45a89.1b(88.1b)887.0/n（1 分）n2、a2、b2 正好满足条件（1 分）X：PtCl2(C3H7NO2)2（1 分）3（2 分）第第 v题（题（15 分）分）1道尔顿 原子不可分（1 分）2（1）发现了元素放射性 伦琴 发现了 X 射线 汤姆生（2 分）（2）原子可

17、以再分（0.5 分）3汤姆生 均匀 正电荷之间 等于（2 分）4、三种射线绝大多数 粒子不发生偏转，说明原子一定是中空的；少数 粒子发生偏转，个别被反弹回来说明原子中存在着很小的带正电荷的核；行星或有核 原子是由带正电荷的质量很集中的很小的原子核和核外运动着的带负电的电子组成的体系（2.5 分）5（1）有一定半径和确定能量 分层（1 分）（2）电子云（0.5 分）（3）NHeO H 查德威克 BeHeC n 1474217811944212610使科学研究方向明确，目标集中 经过实验证实（2.5 分）6（1）（2）（3）（4）（1.5 分，错 1 个扣 0.5 分）7A、B、C、D（1.5 分

18、，错 1 个扣 0.5 分）第第 vi题（题（11 分）分）1B、C 最简式的分子量为 134.2（1 个 O），化学式为 C9H10O 或 C8H20O（1 分）C 是通过 A 的臭氧化反应得到，应存在 CO，只可能 C9H10O（1 分）6C 与 B 不是同分异构体，则 A2C（而不是 AC）（0.5 分）它们的化学式分别为 A：C18H20 B：C18H20O2 C：C9H10O（各 0.5 分）2A：B：C：（各 1 分）3有 1 对顺反异构体（1 分）45mol（1 分）54 14（各 1 分）第第 vii题（题（6 分）分）10.337at 1600a/b 台（各 1 分）27%（

19、1.5 分）转化过程不考虑损耗 硫中杂质与空气不反应 空气中 O2的体积分数为 21%（1.5 分）3减少污染物的排放（1 分）第第 viii题（题（8 分）分）1CaCO3CaOCO2 CaO3CCaC2CO CaC2N2CaCN2C（各 1 分）2CaCN23H2OCaCO32NH3（2 分）3HNCNH NCNH2（各 1 分）平衡更倾向于生成结构对称的物质 HNCNH（1 分）第第 ix题（分）题（分）1/2V（减小）V（2 分）2b 中气体的颜色先变深后略变浅（1 分）体积缩小，气体密度变大，颜色加深，随后 2NO2N2O4平衡向右正向移动，NO2的浓度减小。（1 分）3气体由无色变

20、为红棕色，容器内液面上升，气体颜色变浅至无色（1 分）0.0255mol/L（1 分）第第 x题（题（9 分）分）1A：BrOH B：BrOCH2Ph C：HOCH2CH2OCH2PhD：CH2OCH2CH2OCH2Ph E：CH2OCH2CH2OHF：CH2OCH2CH2OCH2（各 1 分）242(环丙基甲氧基)乙基苯酚（1 分）3保护羟基（1 分），防止第二步、第三步反应中与 Mg、CH2Br 反应（1 分）第第 xi题（题（15 分）分）167.0/MA28.8/162n，根据 n1，2讨论得 MA55.8（1 分）A 与 CO 的物质的量比 15 反应；D 的分子量为 238.7，设

21、化学式为 Fe(CO)mCln（1 分）E 分子中 FeCHO113125。产物中有 2 个丁炔单元和 5 个 CO（0.5 分）A：Fe B：Fe(CO)5 C：Fe2O3 D：Fe(CO)4Cl2 E：FeC2(CH3)22(CO)5（各 1 分）2难溶于水易溶于 CCl4（1 分）用于制备高纯铁粉（1 分）34Fe(CO)513O22Fe2O320CO2Fe(CO)52Cl2Fe(CO)4Cl2COCl23Fe(CO)522HNO33Fe(NO3)313NO15CO211H2O（各 1 分）74（环提供 2 个双键配位）（2 分）Fe(CO)52C2(CH3)2FeC2(CH3)22(CO)5（0.5 分）第第 xii题（题（11 分）分）1RHSO2Cl2RSO2ClHCl RSO2Cl2NaOHRSO2ONaNaClH2O（各 1.5 分）2（1）R2SO2ClNa2SR2SO2NaNaClS（1.5 分）（2）x%cVM/50m（1.5 分）3碱解银量法：磺酰氯在碱性条件下碱解出氯离子，中性条件下与硝酸银溶液生成氯化银沉淀。稍过量的硝酸银与铬酸钾指示剂生成红色物质指示终点。游离的氯离子用银量法滴定。（2 分）碱溶中和法：磺酰氯在过量的碱性介质中加热水解，冷却后回滴过量的碱来测定磺酰氯的含量。游离酸用中和法滴定扣除。（2 分）3碱解不完全，时间长（1 分）