高中化学竞赛初赛模拟试卷 (26)

2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（22）

（时间：3小时 满分：100分）

题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

满 分 9 7 6 7 13 12 12 6 15 13

H

08 相对原子质量 He

Li Be B C N O F Ne

Na Mg Al Si P S Cl Ar

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc

[98] Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

Cs Ba La－Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po

[210] At

[210] Rn

[222]

Fr

[223] Ra

[226] Ac－Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds

第一题（9分）

某液体物质A由段周期2种元素组成；A与次氯酸酐作用则生成极毒的气体B和透明液体C；B和C具有相似的组成（原子个数比相同），但空间构型不同，B是平面型分子，C是三角锥型分子；A与Cl2在MnCl2催化下可得到等物质的量的一种不能燃烧的溶剂物质D和一种黄红色油状发烟液体E；C、E都易水解，有2种共同的水解产物，但E还有一种使溶液变浑浊的产物。

1．试确定从A、B、C、D、E代表什么物质？

2．写出上述4个化学反应方程式。

第二题（7分）

埋藏在地下的青铜器锈蚀过程可以表示为：CuClO，2CuClOH2Cu2OX

X是两种物质的混合物，分别由四种元素组成，其中X121、X2，都有水珠产生，其中X1产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。

1．写出化学式；

2．写出分别生成X1、X2的条件；

3．青铜器出土后防止青铜器继续锈蚀的关键是什么？

第三题（6分）

氮、磷、铋都是VA族元素，它们都可以形成氯化物，例如：NCl3、PCl3、PCl5和BiCl3。

1．为什么不存在NCl5及BiCl5而有PCl5？

2．请写出NCl3、PCl3、BiCl3水解反应反应方程式。

第四题（7分）

某学生研究一金属晶体，以1个金属原子为中心，考查其它原子与它的距离。已知该晶体属于立方晶系，与该金属原子最近的原子距离为436pm，次近距离为504pm。

1．指出该晶胞的类型，说明理由；

2．画出该晶胞图

3．如果该晶体的密度为2g/cm3，通过计算确定该金属的元素符号。

第五题（13分）

水中Ca2＋、Mg2＋能形成“水垢”使水质变得不适于家庭和工业使用，回答下列问题：

1．石灰－苏打法被用来大规模软化生活用水，写出配平的离子反应方程式。 2．另一种软化硬水的方法是离子交换法，交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。

（1）用方程式表示离子交换过程；

（2）如何对树脂进行再生？

（3）离子交换水可作为饮用水吗？为什么？

3．工业上常用格氏盐（某种磷酸盐）作为锅炉用水的软化剂，为什么？画出格氏盐的结构示意图以及格氏盐与钙离子结合后形成化合物的结构示意图。

4．水的硬度常用一种规定的标准来衡量。通常把1L水中含有10mg CaO（或相当于10mgCaO）称为1°。Ca2＋、Mg2＋3·H2O－NH4

（1）试计算水样的总硬度、钙硬度；

（2）为什么要加入数滴稀盐酸并煮沸？

（3）为什么要加入三乙醇胺溶液？

（4）为什么要加入NH3·H2O－NH3Cl缓冲溶液？

第六题（12分）

具有高能量密度的锂二次电池，有可能成为空间卫星等领域的动力源。最近有人采用化学交联法由二氯环磷氮烯聚合物(NPCl2)3和三硫化钠作用合成出新型无机材料三硫代环磷氮烯聚合物[(NPS3)3]n作为锂二次电池正极材料，以提高其能量密度和良好的循环性能。

1．写出合成三硫代环磷氮烯聚合物的反应方程式；

2．白磷的氯化物和氯化铵反应得到(NPCl2)n，写出该反应的反应式并写出(NPCl2)3的化学结构式。

3．说明(NPCl2)3分子中磷氮间化学健的特性。

4．若(NPCl2)n聚合物中的n＝4，那么它能构成几种骨架为（P4N4）环状聚合物的构型（指出具体构型）。

5．在电极扫描程中只有单一电流峰出现，说明在聚合物分子中任一S－S结构所处的化学环境相同。请画出[(NPS3)3]n可能结构表达式。

6．[(NPS3)3]n作为正极材料，发生了怎样的反应（不要求方程式），该反应是否还能可逆进行？

7．[(NPS3)3]n作为聚合物材料，相对于其它含C、H、O的聚合物材料，它还应具有怎样的特殊性质。

第七题（12分）

以苯和丙酰氯为原料制备X（Br－－CH＝CHCH3）的反应式如下：

＋CH3CH2COCl3AlClAHClHgZn/BaCbDcX

1．系统命名法命名X；

2．写出A、B、C、D所得产物的结构和a、b、c指代所需的试剂及必要的反应条件

3．以苯、不超过4个碳原子的任何有机物及必要的无机试剂为原料合成2－丁基－1－硝基－4－氯苯。

第八题（6分）

含有SO3的发烟硫酸试样3和H2SO4的百分含量（要求正确保留最后结果的有效数字位数）。

第九题（15分）

1．写出A的化学式，A主要用于哪个常见反应的催化剂；

2．写出能表现A两性的化学方程式；

3．写出A与盐酸反应的化学反应式（不要求B的真实组成和结构）

4．画出B的结构式；

5．写出配合物C的结构式，并指出其空间构型。

6．测定X含量的方法是先把X转化成A，R然后用2种方法进行测定：①在酸性溶液里与草酸反应，再用KMnO4/H＋溶液滴定；②在酸性溶液里与KI反应，再用Na2S2O3溶液滴定。已知上述2种A的还原产物中X的价态不同，且也有别于B中X的价态。

（1）写出上述反应方程式；

（2）在2种滴定方案中，草酸或KI的用量是否需要定量，为什么？

第十题（13分）

烃A能使溴水褪色，无光学活性，经检测每个碳原子上都有氢原子的存在；烃A能与金属钾反应置换出14mL H2（标准状况下）；一定条件下A易发生二聚反应得到烃B，烃B能被KMnO4/H＋氧化为唯一有机产物羧酸C（无CO2产生），中和

1．通过计算确定A、B、C的化学式和结构式

2．标出C中全部手性碳原子，并确定理论光学异构体总数。 参考答案（0622）

第一题（9分）

1．A：CS2；B：COCl2；C：SOCl2；D：CCl4；E：S2Cl2（各1分）

2．CS2＋3Cl2O→COCl2＋2SOCl2；CS2＋3Cl2→CCl4＋S2Cl2

SOCl2＋H2O＝SO2＋2HCl；4S2Cl2＋2H2O＝3S↓＋SO2＋4HCl（各1分）

第二题（7分）

1．Cu2(OH)2CO3 Cu4(OH)6Cl2（2分）

2．H2O、O2、CO2 H2O、O2、HCl（各1分）

3．与H2O和O2隔绝

第三题（6分）

1．氮为第二周期元素，只有2s、2p轨道，最大配位数为4。故只能形成NCl3不可能有NCl5。（1分）

磷为第三周期元素，有3s、3p、3d轨道，既可以sp3杂化轨道成键，也可以以sp3d杂化轨道成键，最大配位数为6。故除可以形成PCl3外，还可以形成PCl5。（1分）

铋为第六周期元素，由于存在6s2惰性电子对效应，Bi(V)有强氧化性，Cl又有还原性，所以BiCl5不会形成。（1分）

2．NCl3＋3H2O＝NH3＋3HClO

PCl3＋H2O＝H3PO3＋3HCl

BiCl3＋H2O＝BiOCl↓＋2HCl（各1分）

第四题（7分）

1．最近距离与次近距离比为3︰2，说明最近距离在体对角线上，为体心立方晶胞（2分）

2．（2分）

3．M×1023×2×(4×10－8)3/2＝136g/mol（2分），该元素为Ba（1分）

第五题（13分）

1．Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓ Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2（各1分）

2．（1）2Na(R－COO)＋Ca2＋＝Ca(R－COO)2＋2Na＋（1分）

（2）再生处理使用浓度较高的NaCl水溶液按逆反应方向进行置换。（1分）

（3）离子交换法软化硬水虽然解决了Ca2＋、Mg2＋等离子带来的问题，但却不是理想的饮用水。由于水中Na＋离子浓度升高，因而特别不适于患高血压病的人群饮用。（1分）

3．氏盐能同Ca2＋、Mg2＋

结构示意图：

°°（各1分）

（2）除去HCO3－，否则当HCO3－含量高时，加入氨性缓冲溶液后会析出CaCO3沉淀， 使终点拖长，变色不敏锐。（1分）

（3）加入三乙醇胺以掩蔽Fe3＋、Al3＋等的干扰。（1分）

（4）Ca2＋、Mg2＋与EDTA形成的配合物的稳定性都比较小，在适当大的pH溶液中滴定，有利于减小EDTA的酸效应，使配位反应定量进行。但pH值不可过大，否则Mg2＋生成沉淀无法测定，故加氨性缓冲溶液。（1分）

第六题（12分）

1．n(NPCl2)3＋3nNa2S3＝[(NPS3)3]n

2．nPCl5＋nNH4Cl＝(NPCl2)n＋4nHCl（1分） （分）

3．P的d轨道与N的p轨道作用形成d－p键（1分）

3．三种：非平面型、反型、顺型。答非平面型、椅型、船型也给分（3分，只答“三种”，给1分；若画出三种化学结构式也给满分。）

5．

7．具有阻燃性（1分）

第七题（12分）

1．1－（4－溴苯基）丙烯（1分）

2．A：－COCH2CH3 B：－CH2CH2CH3 C：Br－－CH2CH2CH3

D：Br－－CHBrCH2CH3 a：Br2/FeBr3

b：Br2/hv c：NaOH/C2H5OH，Δ（各1分）

3．＋CH3CH2CH2COCl3AlCl－COCH2CH2CH332/FeClCl （4分）

第八题（6分）

确定NaOH作为基本单元，则SO3和H2SO4的基本单元为1/2SO3和1/2H2SO4（1分） NaOHNaOHsossosVCSOHMmsoMm4232112133（1分）

31010.368050.02/08.981400.12/06.80400.133soso（1分）

解得 %9.7079.03SO %1.92921.03142SOSOH

（备注：结果的有效数字分别为二位和三位，每错一个扣1分。其他合理解法答案正确照样给分。）

第九题（15分）

1．V2O5 接触法制备硫酸（二氧化硫被氧化为三氧化硫）（各1分）

2．V2O5＋H2SO4＝(VO2)2SO4＋2H2O V2O5＋2NaOH＝2NaVO3＋H2O（各1分）

3．V2O5＋6HCl＝2VOCl2＋Cl2＋3H2O（）