2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷 (15)

2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷（33）

（时间：3小时 满分：100分）

题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

满 分 8 5 6 4 9 10 8 10 14 14

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（8分）

1．要在玻璃表面镶牢一层薄薄的金属，首先必须对玻璃的表面进行处理。处理过程是：首先用温热的碱性水溶液洗涤，主要作用是 ；用清水把碱性溶液冲洗干净，然后揩干（也可以烘干），揩干的原因是 ；在玻璃表面洒一层萤石细粉与浓硫酸混合物，并通过机械轻轻磨动，主要作用是 ；冲洗干净后，烘干。

2．氢氧化铝和氢氧化镁的分解温度分别是200℃～300℃和340℃～490℃，与聚乙烯的分解温度比较接近。将上述两种氢氧化物添加于聚乙烯制品中，可以起到阻燃作用（遇火难以燃烧）原理是① ；② ；③ 。

3．把尿素、硫酸钾、钙镁磷肥混合并磨为粉末，然后洒人适量稀硫酸并不断滚动，就逐渐形成小颗粒，放置适当时间，颗粒便会硬化。原理是 。

第二题（5分）

①[Co(NH3)3(NO2)3]；②[Co(NH3)4(NO2)][Co(NH3)2(NO2)4]；③[Co(NH3)5(NO2)][Co(NH3)2(NO2)4]2

1．求出每千克水中含有24.8g上述各物质所构成的溶液的凝固点；（已知水的凝固点下降常数为1.86℃/(mol/L)）

2．聚合物型异构体属于哪种类型的化合物？试作说明。

3．解释为什么不能用凝固点降低的方法区分此类型的化合物，而别的类型的化合物却可用此方法来区分？

4．试说出一种能对聚合物型异构体进行区分的方法。

第三题（6分）

二水合2－羟基－3，5－二硝基吡啶铅（Ⅱ）盐是一种有一定实用价值的新型含能材料。这种盐在线性升温条件下的热行为如右图所示：

1．画出该铅盐的结构简式；

2．该铅盐的热分解分两阶段进行：①345.97℃时开始分解至375.60℃质量基本恒定；②492.60℃时开始分解至516.15℃质量基本恒定。请分别确定两步分解产物组成的化学式。

3．预计第一阶段反应中，分解产物的红外图谱中，吡啶环的特征吸收峰是否会逐渐变弱直至消失？

第四题（4分）

已知在25℃时CuS在纯水中的溶解度为3.3×10－4g/L。

1．求CuS的表观Ksp值。

2．通过精确的测量得到CuS在25℃时的Ksp值为8.5×10－36，试解释为什么实际值比计算值要大？

第五题（9分）

回答下列问题

1．将下列化合物按酸性由强到弱的顺序排列（用字母表示）：

A： B： C：

2．为什么Os能以＋8价与氧结合而不能以＋8价与氟结合？

3．为什么乙二醇及其甲醚的沸点随相对分子质量的增加而降低？

b．p． 197℃ 125℃ 84℃

4．把HCl和HI的下列各值列成表：（a）键能，（b）离子特性比，（c）偶极矩，（d）键长。并解释为什么HI比HCl的酸性强？

（a） （b） （c） （d）

HCl 432kJ 12% 1.03D 127pm

HI 297kJ 5％ 0.38D

161pm

5．在固态氨中，每个氨分子周围有6个氨分子与其最相邻。NH3在熔点处的升华焓为30.8kJ/mol，并估计未形成氢键的NH3升华焓为14.4kJ/mol。那么，固态氨中氢键的键能为多少？

第六题（10分）

杂多化合物是一类含有氧桥的多核配合物，由于具有独特的分子结构及分子易于设计和组装的特点，现已广泛用作新型高效催化剂、药物、磁性材料、高质子导体……特别是含钒混合杂多化合物作为一系列新型高效的氧化型催化剂更倍受人们的青睐！通过调变钒原子比例的方法，可控制其氧化性和酸性，使其具有更广泛的适应性！

1．将用硝酸酸化的(NH4)2MoO4溶液加热到230℃，加入NaHPO4溶液，生成磷钼酸铵黄色晶体沉淀。经X射线分析结果得知，该杂多酸根是以PO4四面体为核心，它被MoO6八面体所围绕，如右上图。该图可以这样来剖析它：它的构成，由外而内，把它分为四组，每组三个MoO6八面体共用三条边，三个MoO6共顶的氧再与PO4四面体中的氧重合为一。每组如右下图所示；每组之间再通过两两共顶，连成一个整体，形成杂多酸根PMoxOyz－。

（1）写出X 、Y 、Z 的具体数值；并扼要叙述推导过程：

（2）完成制备磷钼酸铵的离子方程式 2．将V2O5溶于(NH4)2CO3溶液，并将该溶液在搅拌下加入上述磷钼酸铵混合液中，在90℃反应30min，得到A晶体，A的酸根可看作其中1个Mo被1个V所取代。写出上述化学反应方程式。

第七题（8分）

称取含有FeS和Sb2S3的试样0.2000g，溶于浓HCl，加热，生成的H2S被50.00mL的酸性碘标准液吸收，滴定剩余的碘消耗了0.02000mol/L Na2S2O3标准溶液10.00mL。将除去H2S的试液调为弱碱性，用上述碘标准溶液滴定锑，消耗了10.00mL。另称取试样0.2000g燃烧，把生成的SO2通入FeCl3溶液中，然后用浓度为0.00800mol/L的KMnO4溶液滴定FeCl2，计用去KMnO4溶液20.00mL。 计算试样中Na2S和Sb2S3的百分含量。

第八题（10分）

锑化铟的化学式为InSb，由计算量的铟和锑在真空中高温熔合而得。InSb具有特定的晶体结构，Li能替位到InSb中In的位置并挤出In，而原来的结构保持不变。替位反应可表示为：xLi＋InSb→LixIn1－xSb＋xIn。LixIn1－xSb作为锂电池的电极材料。

1．锑化铟一般作为哪类材料？锑化铟中粒子间是哪类作用力？

2．锑化铟晶体中Sb作立方最密堆积，而In填充在正四面体空隙中，所得晶胞参数a＝0.631nm。

（1）画出锑化铟的晶胞结构图；

（2）写出该晶胞中全部In的原子坐标；

（3）计算锑化铟的晶体密度

3．当InSb中的In全部被Li替换后（LiSb），体积收缩达到24.59%。

（1）为什么体积会发生收缩？

（2）计算LiSb的密度。

（3）LiSb中Sb周围的电荷呈何种形式的分布？

4．LixIn1－xSb作为锂电池的哪极极材料？写出该电极的主要电极反应。

第九题（14分）

下面是一组药物合成的试题：

1．呱氨托美丁为托美丁的非酸性前药，具有解热、镇痛、抗炎作用。其合成路线如下：

＋ABC

C＋D

请写出A～D各物质的结构简式；

2．过氧化物增殖活化受体PPAR是治疗糖尿病、高脂血症等代谢疾病的新靶标。选择性配体激动PPAR可以较好地改善糖尿病及其并发症以及高脂血症等疾病。GI26570和JTT220993是具有极好应用前景的抗糖尿病和降血脂活性化合物，即将完成Ⅲ期临床研究。它们的合成涉及一个重要的杂环中间体E：2－(5－甲基－2－苯基－4－噁唑)－乙醇。该杂环中间体的合成方法如下：

A（）B； B＋CDE（）

请写出B、C、D的结构简式和B、C的化学名称。

3．头孢哌酮钠对包括绿脓杆菌在内的革兰阴性菌有很强的抗菌活性，对革兰阳性菌等也有抗菌活性它对呼吸道、胆道、外科等各种感染症状均具有良好的治疗效果和安全性。其合成路线如下：

＋

A

＋POCl3 B

A＋BCD

（1）写出A～D各物质的结构简式。 （2）合成A的反应中BF3和DMC的作用分别是什么？

第十题（14分）

一定条件下，等物质的量的BCl3与Hg反应，生成等物质的量的A和B；A能继续与Hg反应，生成具有高度对称性的化合物C和B，C分子中任意两个硼原子之间为1.71×10－10m。

1．写出上述制备C的反应方程式；

2．指出BCl3的空间构型和成键情况

3．画出C的结构

4．室温下BCl3是气体（熔点12.5℃），实验检测其摩尔质量偏大；进一步检测发现有新物质D存在，且D中存在2种B－Cl键。画出D的立体结构。

5．如果把BCl3与乙醚放在一起，检测发现B－Cl键长从增长8%，解释原因。

6．BCl3与BF3都能发生水解，但两者的水解产物并不完全类似，分别写出反应方程式。

7．BCl3可由硼酐和碳粉混合后加热至600℃时通入氯气反应而得。

（1）写出制备反应方程式；

（2）写出分离得到纯净产物的实验方法。

第十一题（12分）

有机物A和B是用于制备“一种新型的用于质子交换膜燃料电池的磺化聚醚醚酮酮（C）”的单体。

A是由4种元素组成的平面型分子，存在顺反异构体；核磁共振表明A的任一种异构体中存在差异性非常小的3类氢的信号（它们都是来自苯环上氢的信号），且强度（个数）比是1︰1︰1。

将A和发烟硫酸（30%SO3）混合物加热到120℃反应6h，降至室温，将反应混合物倒入冰水中，用氢氧化钠溶液中和，通过氯化钠盐析得到白色固体，经甲醇和水重结晶，得到纯净产物B。B的元素分析得到：H% 1.91%；O% 24.32%；S% 12.18%；F：7.22%；且摩尔质量不超过1000g/mol。

将A、B、酚酞、碳酸钾混合，以DMSO为溶剂，甲苯为带水剂，在140℃带水4h，然后蒸出甲苯，升温到180℃反应6h，将反应混合物倒入水或丙酮中，得到聚合物（C）。

1．通过计算确定A、B的化学式；

2．写出A的顺反异构体；

3．分析为什么A分子是平面型分子；

4．画出B的结构简式（不要求顺反异构）

5．画出C的结构通式，并写出该反应类型。（已知酚酞为）