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全国高中化学竞赛初赛模拟试题


2008 年全国高中化学竞赛模拟试题十
1.008

He 4.003 O Ne B C N F Li Be 6.9419.012 10.8112.0114.01 16.0019.00 20.18 Al Si P S Cl Ar Na Mg 26.9828.09 30.97 32.0735.45 39.95 22.99 24.31 K Ca Sc T

i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.1040.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.9083.80 Sn Sb Te I Xe Ru Rh P d Ag Cd In Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc 85.4787.62 88.9191.22 92.91 95.94 98.91101.1 102.9106.4 107.9 112.4 114.8118.7 121.8127.6 126.9 131.3 Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o At Rn Cs Ba [210] [222] -Lu 178.5180.9 183.9186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210][210] 132.9137.3La Fr Ra [223] [226]Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt H

相 对 原 子 质 量

第一题、熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC) 是极有开发前景的发电技术,欧美国家先后建立了 100kW-2MW 的 MCFC 发电系统,燃料多样化可以为 H2 ,CO, CH4 等。 1-1、熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为_______ 1-2、氢气为燃气时的电极反应,阴极为 CO2 与空气的混合气,写出电极反应 阳极________________________________,阴极________________________________ 1-3、MCFC 可使用 NiO 作为多孔阴极,但容易发生短路现象,试分析其原因?

第二题、据报道,近来已制得了化合物 A(白色晶体) ,它是用 NaNO3 和 Na2O 在银皿中于 573K 条件下反应 7 天后制得的。经分析,A 中的阴离子与 SO42 是等电子体,电导实验表


明:A 的电导与 Na3PO4 相同。 2-1 写出 A 的化学式并命名;写出 A 的阴离子的立体结构图并说明成键情况。

2-2

预测 A 的化学性质是否活泼?为什么?

2-3

实验表明:A 对潮湿的 CO2 特别敏感,反应相当剧烈,试写出该反应化学方程式。

2-4

近年来,化学家已经制备了物质 B。其中,组成 A 和 B 的元素完全相同,B 的阴

离子与 A 的阴离子表观形式相同(元素和原子个数均相同) ,但电导实验表明,其电导能力 与 NaCl 相同。试写出 B 阴离子的结构式,并写出其与水反应的离子方程式。

第三题、A,B,C,D 含有氟,氧,碘元素中的两种或三种。其氟含量分别如下: A F 含量 32.20% B 51.15% C 39.92%

1975 年,Aubke 和他的同事用 CsF 与 D 反应得到离子化合物 M,M 有两种异构体,B 可 水解时根据水量不同可得到 A 和 C,C 分子量比 D 大 22。M 在液态 HF 中可发检测到 A 生 成。 3-1、推测 A,B,C 的分子式

3-2、画出 M 的两种异构体的结构

3-3、写出 M 在液态 HF 生成 A 的方程式

第四题、金属 M 的氧化物 A 是一种重要的无机化工原料,在颜料,光电池,触媒等工业领 域有广泛的用途,A 中 M 含量为 88.8%,工业上可以用电解法制备,方法如下:在含 NaOH 和 NaCl 碱性溶液中电解金属 M 制得,反应过程中 pH 和 Cl-浓度均无明显变化。 4-1.写出 A 的化学式,并预测 A 的磁性

4-2.写出电解的总反应方程式

4-3.指出电解法所制得的 A 中可能存在的杂质,并分析其产生的原因

4-4.电解温度的升高有利于提高 A 的纯度,试分析其原因

第五题、离子晶体 X 是由三种短周期元素组成,三种短周期元素的简单离子的核外电 子排布相同,晶胞参数 a=780pm,晶胞中阴离子组成立方最密堆积,阳离子(r=102pm) 占据全部八面体和四面体空隙。 5-1 5-2 5-3 写出 X 的化学式 指出阴离子的空间构型 计算晶体 X 的密度; 和化学名称 ; ;

5-4

X 在化工生产中有什么用途;

5-5

另有一种晶体 Y,其阴离子也组成立方最密堆积,且与 X 的

阴离子互为等电子体, 而阳离子与 X 的阳离子相同, 但只占据全部四面 体空隙,请写出 Y 的化学式。 第六题、钒是生物体内一重要微量元素,在生物化学反应中有重要的作用。某科学论文中对 一钒配合物进行了研究,该配合物可由 VO(acac)2(acac 为乙酰丙酮基),与配体A在乙醇中 反应生成,配体A含氢数为 14,除氢原子外其他原子有良好的平面性,该配合物分子结构 图如下图所示,C,N,O 原子均已经标出。回答下列问题

6-1、请给出A的结构简式,A可由两有机物一步反应得到,写出可能的方程式

6-2、若配合反应是非氧化还原反应,试给出该配合物的化学式

6-3、试解释该配合物有良好的稳定性的原因

6-4、结构分析显示配合物中存在一氢键(X-H?Y) ,指出 X,Y 原子的归属(要求标出元素 符号和序号)

6-5、X 射线分析表明该配合物晶胞参数为 a=0.894nm,b=1.001nm,c=1.039nm,α =110.17 β =95.22,γ =93.82,晶胞体积为 V=0.869nm,每个晶胞中含2个配合物分子。指出该配合物晶 体所属晶系,计算该配合物的密度。

第七题、由苯及不超过 3 个 C 原子的有机物化合物合成
CHO (1) CH2 CHCH2CH2OH CH3 (2) Cl OH

Cl

第八题、2006 年 11 月 23 日中科院网报道,核磁共振造影增强剂用于疾病的诊断,还可以 作为药物载体用于疾病的治疗。 中科院化学研究所在肿瘤鉴别诊断用磁共振造影剂研究方面 取得重要进展。为磁性纳米晶体材料在生物医学领域的应用提供了更广泛的前景。

制备纳米四氧化三铁过程如下:

已知:A 中含四元环,C 中铁元素含量为 62.9% 8-1、写出铁的价电子构型_______________ 8-2、推测 A,B,C 的结构简式,并指出 A,B 在合成中的作用

8-3、写出反应的方程式: ② ________③

第九题、化合物 N-丙基-N-[2-(2,4,6-三氯苯氧基)乙基]-1H-咪唑-1-甲酰胺是 德国艾格福公司首先开发的一种咪唑类广普杀菌剂,国际通用名为 Prochloraz,商品名为 Sprotak。它可由下列步骤合成:

根据上述合成步骤回答下列问题: 9-1、写出化合物 A、B、C 的结构简式: A________________ B________________ C________________

9-2、从经济角度出发,第一步反应中应该过量的反应物的名称是___________________; 9-3、第一步反应中加入的氢氧化钠和最后一步反应中加入的三乙胺有相似的作用,它们的 作用是_________________________________________________________ 第十题、据Science杂志报道,大气中存在一 种潜在的温室气体——SF5-CF3,虽然其数 量有限,仅达0.1ppt(见右图),但是它是已 知气体中吸热最高的气体。虽然来源未知, 但科学家认为它很可能是用作高压电绝缘材 料的SF6和含氟高分子反应的产物。 回答下列问题: 10-1 ppt和ppm一样, 都是表示微量物质

的符号,全名分别是part per trillion和part per million,ppt在环境领域表示万亿分之一,则1 ppm =_______ ppt。 10-2 是 下列微粒中中心原子杂化类型与高压绝缘材料 SF6 中 S 原子杂化类型相似的


。A.SiF62 10-3

B.PCl3

C.BrF5

D.S2Cl2

重要含氟高分子之一是 CF2-CF2 , 有 “塑料之王” 的美名。 其名称是________,

由_________(结构简式)聚合而成。 10-4 画出SF5-CF3的结构式,并写出SF6与 CF2-CF2 反应的方程式。

10-5

SF5-CF3中的-CF3是很强的吸电子基团,一般烃基都是给电子基团。试比较下

列物质的酸性:H2CO3,C6H5OH,CF3COOH,CH3COOH

10-6

将右图的标题译成中文(化合物用化学式代替)___________________________

第十一题、 IO4? 离子可以被 I? 还原,还原的方法有两种,它与 pH 值有关,在 pH~8 时 还原产物为 IO3?,在 pH~1 时还原产物为 I2,在 pH = 8 的缓冲溶液中,某 25cm3 含 IO4? 和 IO3? 离子的溶液与过量的 KI 反应,放出 I2,产生的 I2 需要 7.60cm3 浓度为 50.0mol?m
- -3



AsO2 ,再取 25cm 原溶液,酸化后与过量的 KI 反应,生成的 I2 需要 50.0cm ,浓度为 100.0mol?m
-3

3

3

的 S2O32? 溶液完全反应。

11-1、写出题中所涉及反应的方程式

11-2、计算此 1dm3 原溶液中 IO3? 和 IO4? 的摩尔数各为多少?

2008 年全国高中化学竞赛模拟试题十参考答案 第一题、 1-1、CO321-2、2H2 + 2CO32- === 2CO2 +2H2O + 4e O2 + CO2 + 4e == 2 CO321-3、NiO 溶于熔融碳酸盐,被阳极气体还原成金属镍而短路 第二题、
O

2-1 A:Na3NO4;原硝酸钠或正硝酸钠; 2-2

N O O O

3 ;N:sp 杂化;正四面体。 (4 分)

活泼;因为 Na3NO4 中中心氮原子半径小,按正常的配位应该是 3,即 NaNO3 较

为稳定。因此,当在“挤”入一个氧原子后,排斥能力增强,因此阴离子体系能能增大,不 稳定,化学性质变得活泼。 (2 分) 2-3 Na3NO4+H2O+CO2→NaNO3+NaOH+NaHCO3(2 分)
O

2-4
O

N O O

;NO4-+H2O→NO3-+H2O2(2 分)

第三题、 3-1、A.HO2IF4 B.IF7 C.IOF5 D.IO2F3 M Cs+IF4O2 – 3-2、M 存在顺反异构体,图略 3-3、Cs+IF4O2 – + HF = CsF + HOIF4O 第四题、 4-1.Cu2O,逆磁性 4-2.2Cu + H2O == H2 + Cu2O 4-3.铜,来源于铜(|)被氢气还原,氧化铜,来源于铜(|)的氧化 4-4.温度升高,有利于 Cu(|)的水解沉淀,同时有利于除去水中的氧气 第五题、 5-1 Na3AlF6(1 分) 氟铝酸钠(1 分)

5-2 正八面体(1 分) 5-3 晶胞内含 4 个[Na3AlF6]单元
210? 4 1

Na3AIF6 摩尔质量为 210g/mol。
3

ρ = 6.02 ?1023 ? ?780?10?12 ?3 =2.95g/cm (2 分) 5-4 5-5 电解炼铝的助熔剂(1 分) Na2SiF6(2 分)

第六题、 6-1、A:C15H14N2O4,N-邻甲氧基苯甲酰基水杨酰肼。可由水杨酰肼与邻甲氧基苯甲酰氯合 成 6-2、VO(C15H12N2O4)(OC2H5) 6-3、鳌合效应 6-4、N(2),O(4) 6-5、三斜晶系,d=ZM/NAV=1.514g/cm3

第七题、
(1) HCHO HCl, ZnCl2 HBr CH2Cl Mg 乙醇 CH2CHBr Mg CH3 浓H2SO4 OH Cl Cl2 CHO Cl 乙醚 SO3H NaOH H3O 熔融
+

CH3CHO H3O+

CH2CH OH CH3

O

H3O+

CH2CH CH2CH2OH CH3 OH POCl3
H C N O CH3 CH3

OH

(2)

CHO

第八题、 8-1、3d64s2 8-2、A: 8-3、FeCl3· 6H2O 第九题、 9-1 B: CO C : FeOOH 促进水解氯化铁水解;作还原剂 FeOOH + 3HCl +4H2O;6FeOOH +CO = 2Fe3O4 +3H2O + CO2

A 9-2、 l,2-二氯乙烷

B

C

9-3、 加入氢氧化钠或三乙胺可中和反应生成的氯化氢,促使反应往右进行 第十题、10-1 10 10-2 10-3 10-4 10-5
6

A、C(等电子体是研究许多分子或离子结构的重要规律) 聚四氟乙烯;CF2=CF2 (;2nSF6+ CF2-CF2 →2nSF5-CF3 CF3COOH,CH3COOH,H2CO3,C6H5OH

10-6 大气中 SF5-CF3 和 SF6 的同步增长曲线。(parallel 是关键词,由于原因未知,不应 该答“随??变化”的字词) 第十一题 11-1、 在 pH~8 时,IO4? + H2O + 2I? = 2OH? + IO3? + I2
- - -

在 pH~1 时,IO4? + 8H+ + 7I? = 4H2O + 4I2 AsO2 + I2 + 2H2O = AsO43 + 2I + 4H+ - - 11-2、IO3?为 1.31× 10 2 mol,IO4?为 1.52× 10 2 mol I2 + 2S2O3 2-= 2I- + S4O62-


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