2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷 (33)

2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷（73）

（时间：3小时 满分：100分）

题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

满 分 3 8 6 10 7 8 10 10 14 12

12

H

1.008 相对原子质量 He

4.003

Li

6.941 Be

9.012 B

10.81 C

12.01 N

14.01 O

16.00 F

19.00 Ne

20.18

Na

22.99 Mg

24.31 Al

26.98 Si

28.09 P

30.97 S

32.07 Cl

35.45 Ar

39.95

K

39.10 Ca

40.08 Sc

44.96 Ti

47.88 V

50.94 Cr

52.00 Mn

54.94 Fe

55.85 Co

58.93 Ni

58.69 Cu

63.55 Zn

65.39 Ga

69.72 Ge

72.61 As

74.92 Se

78.96 Br

79.90 Kr

83.80

Rb

85.47 Sr

87.62 Y

88.91 Zr

91.22 Nb

92.91 Mo

95.94 Tc

[98] Ru

101.1 Rh

102.9 Pd

106.4 Ag

107.9 Cd

112.4 In

114.8 Sn

118.7 Sb

121.8 Te

127.6 I

126.9 Xe

131.3

Cs

132.9 Ba

137.3 La－Lu Hf

178.5 Ta

180.9 W

183.8 Re

186.2 Os

190.2 Ir

192.2 Pt

195.1 Au

197.0 Hg

200.6 Tl

204.4 Pb

207.2 Bi

209.0 Po

[210] At

[210] Rn

[222]

Fr

[223] Ra

[226] Ac－La Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds

第一题（3分）

1．从化学上看，诗句“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是什么物质？

2．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。不同的金属应选用不同的冶炼方法。你认为选择的原则主要是依据是什么？

第二题（8分）

根据右图水被电解的装置图，回答下列问题：

1．图中TiO2除做电极外，还有什么作用？

2．说明该装置中能量转化形式；

3．用1个理科名词描述右图转化过程；

4．写出电极反应方程式；

5．判断2个槽内pH变化情况；

6．标出电阻R上的电流方向。

第三题（6分）

在导电高分子聚合物中，聚苯胺是最有实用前途的功能高分子材料之一，受到广泛的重视。在一定催化剂和氧化剂的作用下，苯胺可直接聚合为聚苯胺（阳离子），核磁共振显示有1种H原子连接在聚合链的N上，有2种非常接近的H连接在聚合链的C上。

1．写出聚苯胺（阳离子）的结构简式；

2．若把聚苯胺（阳离子）看成一维晶体，指出该晶体的结构基元；

3．简述聚苯胺的分子结构特点（导电）。

第四题（10分）

氧化镍是一种很有前途的材料，它被广泛应用在催化剂、电极等方面。最新液相合成路线如下：将硝酸镍（Ni(NO3)2·6H2O）和草酸（H2C2O4）分别溶于乙醇中配制成溶液，在不断搅拌硝酸镍溶液的过程中将草酸溶液逐渐转移到上述溶液中，最终生成浅蓝色沉淀，然后将沉淀过滤，在室温下干燥得到浅蓝色前驱体A，将A在700℃煅烧得到黑色的纳米氧化镍粉体。采用差热和热重分析A的热分解过程，有三次明显的失重（35℃、273℃、422℃），其中第一次失重量很少（约5%），而总失重量为61.11%（比理论值略高）

1．写出A的化学式

2．写出合成A和A分解为氧化镍的化学方程式；

3．A第一次失重和第二次失重的变化分别是什么？

4．本实验以乙醇为溶剂比与水为溶剂制备有什么优点？

5．比表面积S（m2/g）是评价纳米材料的重要参数之一（纳米粒子按球形计）。

（1）写出比表面积S和粒子直径D（nm）、密度ρ（g/cm3）的关系式；

（2）已知氧化镍的密度为6.67g/cm3；该纳米粒子的直径为8.0nm，计算其比表面积。

第五题（7分）

回答下列问题：

1．在绝大多数化合物中镧系元素是以＋3价态存在的，但有时在少数几种离子型化合物中也能发现Ce4＋和Eu2＋，试用价电子构型解释这些离子的变价行为？

2．近十几年来，磷酸铝被广泛应用为催化剂的载体，指出磷酸铝中Al和P的O配位数，并说明判断理由。

3．溴与一些烯烃加成的反应速率如下：

烯烃 H2C＝CH2 CH3CH＝CH2 (CH3)2C＝CH2 (CH3)2C＝C(CH3)2 PhCH＝CH2 BrCH＝CH2

相对速率 1 2 10.4 14 3.4 ＜0.04

怎样解释这些数据？

第六题（8分）

有一瓶由K2FeO4和K2Cr2O7组成的混合溶液，通过下面的实验确定其浓度。取混合溶液20.00mL于锥形瓶中，加入14.00g (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体和适量硫酸，充分反应后，滴加0.0240mol/L的KMnO4溶液，至溶液显紫色时消耗23.38mL。另取混合溶液10.00mL于锥形瓶中，加等体积水稀释，加入过量KI固体，以淀粉溶液为指示剂，滴加0.8000mol/L的Na2S2O3溶液，终点时消耗24.06mL。

计算原溶液中K2FeO4和K2Cr2O7的浓度。

第七题（10分）

高一化学《硫酸》这一节中“黑面包”实验是为了验证浓硫酸的脱水性，反应现象明显，形成了碳的黑色柱状物，但是这个实验产生大量有毒气体。国外有学者重新设计了一个演示实验，避免使用浓硫酸，并且反应迅速，实验现象明显，不污染环境。称取5g蔗糖倒入蒸发皿中，将1g KClO3加到这堆糖上，然后用玻璃棒搅拌均匀，形成堆，慢慢地加入2.5mL 95%的乙醇，用玻璃棒竖在蒸发皿中央使形成潮湿固体的紧密柱状物，点燃乙醇。在乙醇刚开始燃烧的一分半钟内，堆上不断冒出颗粒状的、小的、黑色的碳喷出物。2分钟以后，堆顶部的碳喷出物不断聚集，向上生长，碳的柱状物开始扭曲且越长越快。4分钟以后反应完成，产生一根长的弯曲的黑色柱状固态碳，如右图，体积比“黑面包”实验大得多。

1．列举“黑面包”实验中的2种有毒气体；

2．新实验中有3个独立的化学反应，请按发生的先后顺序写出这3个反应的热化学方程式。（已知：CO2、H2O(l)、C12H22O11、C2H6O、KClO3、KCl的ΔrH0分别为－393、－286、－2226、－278、－391、－437kJ/mol）

3．请简要叙述新实验产生“黑面包”现象的原因。同时说明为什么柱状物越长越快，且体积比“黑面包”实验大得多。

4．新实验能否象“黑面包”实验一样，在烧杯中做，为什么？

第八题（10分）

非索非那定盐酸盐（A，右图所示）是由德国HMR公司开发的第二代抗组胺药，用于季节性过敏性鼻炎有关症状的缓解。合成路线如下：

B2SOClC33ONHCHCHDE

3/KHCOFG4NaBHHHClKOH）；　）21A

1．写出B～H各物质的结构简式；

2．系统命名法命名B和D

3．设计前2步反应和最后一步中加NaOH的作用是什么？

第九题（14分）

氯气具有较强的氧化性，能与很多无机物或有机物反应。

1．Cl2易溶于无机物A中，但一定条件下Cl2能和A反应，生成等物质的量的B和C；B是非极性的有机分子，C是原子个数比1︰1组成的二元化合物；B不易水解，能溶解Cl2；而C易水解，微热后得到刺激性气体、沉淀和酸性溶液。A、B、C都是二元化合物，分子中所有原子都达到8电子结构

（1）写出A、B、C的化学式；

（2）写出上面涉及的2个反应方程式；

2．将Cl2通入常见有机物D中，获得一种有刺激性气味的液体E。E极易水合，其一水合物E·H2O是一种安眠药。E能与D以物质的量1︰2结合生成化合物F。E在NaOH溶液中能分解，生成挥发性带甜味的液体G和钠盐H。G和B是同类物质，常用的溶剂，但G是极性的；H能进一步氧化为无机钠盐。

（1）写出D、E、E·H2O、F、G、H的结构简式；

（2）写出D与Cl2反应的化学方程式。

第十题（12分）

在过去一个半世纪的时间内，一直试图合成粒子A离子。1968年利用核化学方法经多步合成首次得到了这种粒子，用于制备A离子的元素X的天然同位素组成如下：

核素的质量数 74 76 77 78 80 82

核素的摩尔分数，% 0.87 9.02 7.58 23.52 49.82 9.19

富集82X的核素的制剂，以中子流照射得到核素83X，将其单质溶于稀硝酸中，向所得溶液中加入过量的氢氧化铷，之后，将臭氧通入溶液，得到B溶液。由于得到的B中含核素83X的β－蜕变（t1/2＝22.5min），形成了A离子（83X→nY）；A中所含核素nY继续发生β－蜕变（t1/2＝2.39h），同时从溶液中释放出的气体中一种是惰性的（C）。

1．写出制备83X和nY的核反应方程式；

2．自然界中元素的核组成与元素的任一个稳定核素的丰度之间有什么联系？

3．写出离子A、溶液B、气体C的化学式；

4．试写出制取A时进行的反应方程式；

5．在1971年，以XeF2为氧化剂，在碱性条件下通过化学反应制得了A离子，写出反应方程式。

第十一题（12分）

一些锑的有机配合物可以应用于医药研究，A是其中一种，合成方法如下：将2.3g三氯化锑与3.0g巯基乙酸溶于20mL无水甲醇中，溶解后加入60mL蒸馏水，搅拌并加热至80℃左右，反应约2h，然后逐滴加入4mol/L NaOH溶液至大量白色固体物质析出。过滤，蒸馏水洗涤数次，固体物再用蒸馏水重结晶，室温下于P2O5真空干燥箱中干燥，得白色晶体A 2.6g。进一步检测得A的晶胞参数为：a＝1.40nm，b＝1.20nm，c＝1.24nm，β＝126°；由比重瓶法测得A物的密度为D＝2.44g/cm3；元素分析得A中含有Sb 40.2%。

1．确定配合物A的化学式和结构简式；

2．计算A晶胞中有几个原子；

3．写出合成A的反应方程式；

4．滴加NaOH溶液的体积是否越多越好，为什么？

5．直接碘量法可分析A中Sb的含量，写出滴定反应方程式。

6．计算合成A的产率；

命题：胡 波 2005年8月于浙江慈溪中学