2008年全国化学竞赛初赛模拟试题及答案1

2008 年全国化学竞赛初赛（国初）模拟试题 （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 6 8 12 12 8 8 10 10 8 10 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 Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds 第一 题（8 分） BeCl2 是正交晶型，1250，纯的 BeCl2 可在氮气中升华，形成细长柔软的白色石棉状 针形物。BeCl 2 有着异乎寻常的解离性，受压后易沿一个方向裂成纤维。已知 BeCl2 中 Be 的杂化方式与 SiO2 无异。 1画出 BeCl2 的结构示意图； 2BeCl 2 结构的化学键基础是什么。 第一 题（6 分） 阅读下表： Enthalpy and entropy factors in the solution process for magnesium chloride and sodium chloride Compound Lattice energy (kJmol1 ) Hydration enthalpy (kJmol1 ) Net enthalpy charge (kJmol1) Lattice entropy (JK1mol1 ) Hydration entropy (JK1mol1 ) Net entropy (JK1mol1 ) MgCl2 2526 2659 133 109 143 34 NaCl 788 784 4 68 55 13 通过计算，MgCl 2 和 NaCl 溶解过程的 rGm 分别为99kJmol 1 和11kJmol 1 。从 溶解的全过程来看，MgCl 2 的熵变因素对溶解过程不利，而 NaCl 的熵变因素对溶解过程有 利。 解释原因。 第一 题（8 分） 相对论效应与电子钻穿效应使得第六周期的元素有这一定的特殊性质，如：Au 的氧化 态可为1。化学家合成了一种“合金” ，最简式为 LaFe4Au12，晶胞由八个小立方体构成， 每个小立方体中有一个由 Au 构成的八面体，Au 位于小立方体的面心，Fe 位于小立方体中 心，La 的堆积方式为 bcp（体心立方堆积） 。 1画出该“合金”的晶胞； 2该物质是否为合金，解释原因。 第一 题（12 分） 一定条件下乙炔、EtOH、过氧乙酸混合后生成一中间产物 A，随后又得一多元醚 B，已 知 A 中各元素化学环境相同，A 也属于醚类，含一六元环。 1画出 A、B 的结构； 2写出 A 分解的反应； 3预测 A 的用途，解释原因 第一 题（12 分） 将某溶液 A 分为等量两份，一份以 10A 的电流电解完全，用去六小时整，阴极析出 26.79g，向另一份中加入 MCOOH 生成难溶物 S，已知 M 为一五元芳香杂环，S 中含 N：8.34%，S：28.58%，求： 1写出 S 的化学式； 2画出 M 的可能结构，并指出最稳定的一种。 第一 题（8 分） Ti(IV)在水中的形式为Ti(OH) 2(H2O)42 ，在 TiOSO4H2O 晶体中不存在简单的 TiO2 ， 是以TiOTi长链存在。在 Ti(IV)中加入 H2O2，pH 1 时，为Ti(O 2)(OH)(H2O)4 单 核配离子，呈红色；pH1 3 时，为 Ti2O52 ，为双核配离子，呈橙黄色。 1画出 Ti2O52 的可能结构； 2解释颜色； 3Cr 2Cl93的结构中存在一 C3 轴，画出Cr 2Cl93的结构。 第 3 页 共 7 页 第一 题（8 分） 测定铅锡合金中 Sn、Pb 的含量进行下列操作： 称取试样 0.2000g，用过量的 HCl 溶解； 取 0.1259mol/L、10mL 的 AgNO3 标准溶液，加入过量 Ni(CN)42 ，用未知浓度的 EDTA 溶液滴定置换出的 Ni2 ，用去 20.98mL； 准确加入 50.00mL 上述 EDTA 溶液、50mL 水，加热 2min，用 0.03000mol/LPb2 滴 定，用去 3.000mL，然后加入足量 NH4F，加热，再用上述 Pb2 标准溶液滴定，用去 35.00mL。 试计算试样中 Sn、Pb 的质量分数。 第一 题（10 分） 氮化铝是有机中的重要脱水试剂，其晶胞与六方 ZnS 有相似之处却不同。右边两图中前者是六方 ZnS 按一定取向截得的部分，后者是 AlN 按一定取向截得 的部分。已知两种阳离子皆占据阴离子围成的四面体空 隙。 分别画出六方 ZnS 和 AlN 的晶胞。 第一 题（10 分） 臭氧既可以帮助保护生命的形式，也可以对生命造成伤害。20 亿年前地球大气层中氧 气浓度开始显著增加，与此同时，高层大气中的臭氧浓度也逐渐增大。臭氧层能有效阻止 紫外线辐射，使地球上形成生命成为可能。如今，臭氧层出现了大的空洞，臭氧似乎要被 耗尽了，因此臭氧层的命运引起了人们极大的关注。另一方面，地表环境中的臭氧是光化 学烟雾的主要组分，对于健康是有危害的。 以下介绍测量地表大气中臭氧浓度的一个简单方法。向含有碘化物的酸性溶液中鼓泡 通入空气，空气中的臭氧可以将碘化物氧化为三碘化物，如下面未配平的方程式所示： O3(g)I (aq)I 3 (aq)O 2 1配平该方程式； 2在一定条件下，Cu、HCl 和空气反应生成一种酸 A，A 含单电子，是自由基，有极 高的活性，曾认为 A 为 B，可后来发现 B 不存在，试求 B 的化学式。 3解释 B 不存在的原因。 第一 题（8 分） 通过自组装可以得到一系列有用而且重要的结构。实际上，40 亿年以前，生命形式最 早就是通过细胞膜的自组装实现的。自组装是从分子到星系的所有尺度范围内进行结构组 建的一个最基本原则。自组装定义为已经存在的部分或已经存在在系统中的无序部分，形 成具有规则图案的稳定结构的可逆过程。 1分析上反应还有何物质生成； 2解释该反应能进行的原因； 3判断该物质是否具有顺磁性； 4根据结构推测其物理性质。 第一一 题（10 分） 某人在一次试验中不小心将一催化剂放在混有 CO 和甲烷的潮湿空气之中意外发现有 氢气生成，反应机理为：CO 和空气、水份生成一极活泼中间体 M，M 与甲烷反应生成 MCH 3 和氢气等，M 为一元酸，M 中各原子可在一个平面上，与一常见气体 N 互为等电 子体。 1写出 M、N 的化学式； 2画出 M 的结构。 第 5 页 共 7 页 参考答案 第一 题（8 分） 1 2配位键 第一 题（6 分） 当 时，对 U 有利，即正负离子大小相近时，有利于 U 增大。XMr 当 时，对 hHm 有利，即正负离子差别较大时，有利于 hHm 增大。如 果正负离子差别较大时，以水合能大小来判断溶解性大小。例如 M 与 组成的盐，4ClO 由于 ClO4 离子半径大，从 Li Cs 离子的水合能减小，所以 LiClO4 溶解度较大， NaClO4 在水中的溶解度比 LiClO4 约小 312 倍，而 KClO4，RbClO 4 和 CsClO4 的溶解度仅 是 LiClO4 的 103 倍。 如果正负离子差别不大时，以晶格能大小来判断溶解性大小。例如：M 与 F 离子组 成的盐，由于离子半径相近，而 LiF 的晶格能最大，所以 LiF 是碱金属氟化物溶解度最小 的。 一般来说大的阳离子需要大的阴离子作为沉淀剂，因为大的阳离与大的阴离子形成的 离子型的盐溶解度小。例如 NaSb(OH)6、NaZn(UO 2)3(CH3COO)96H2O、K 3Co(No2)6、 K2PtCl6、KB(C 6H5)4等都是难溶的钠盐、钾盐。铷、铯比相应的钾盐还要难溶。 第一 题（8 分） 1 2元素组成比为定值，故不是合金。 第一 题（12 分） 1A： ；B： OOOEtOEtOEtOEtEtO EtO 2 3/2O 2 OOO 3炸弹。放热，熵增。 第一 题（12 分） 1TiS 3N2C8H4O4 2 、 ，后者更稳定。 NS NS 第一 题（8 分） 第 7 页 共 7 页 1 2这些配离子之所以有颜色是由于 离子变形性