2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（06）

2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（06）（时间：3小时 满分：100分）题 号12345678910111213满 分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLrRfDbSgBhHsMtDs第第题（9分）1该事件是爆炸事故而不是泄漏事故，有毒基本被燃烧完全了（1分）；苯、苯胺和硝基苯等污染物在室温下呈液态，灭火时和水一同进入下水道，排入松花江（1分）2污水流动过程中，苯挥发了（1分） 硝基苯沉降并被污泥吸附了（1分）3吸附性能（1分）4C6H5NO26Fe(OH)24H2OC6H5NH26Fe(OH)3；C6H5NO23Fe6HClC6H5NH23FeCl22H2O（各1分）5迅速撤离松花江边；不食近期松花江的鱼类；不要到松花江上进行捕鱼或船运；恢复供水后，先让最初的水作生活用水等（各0.5分）题（9分）2005年11月13日13时30分，吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故，事故区域排出的污水主要通过吉化公司东10号线进入松花江。据专家估算约有100吨左右苯、苯胺和硝基苯等污染物进入松花江水体。11月20日至22日污水团流经黑龙江肇源断面时，硝基苯和苯最大超标倍数分别为29.9倍和2.6倍。这是自1946年哈尔滨市解放以来，近60年第一次全市区长达4天的同时停水，上游松花江水质污染，将殃及中下游的哈尔滨市及木兰、通河、佳木斯等市县及邻国俄罗斯。1该次事件未引起引起严重的大气污染而是水体污染的原因是什么？2污水流经哈尔滨段时，发现污水带中，苯的浓度已达到排放标准，硝基苯的浓度也有一定程度的降低，分析原因。3为了使哈尔滨快速安全供水，环保专家拟定了，投加粉末活性炭及颗粒活性炭双重消化方式，将原有的砂滤池进行改型，改为碳砂组合滤池，将原有的部分石英砂改换为ZJ15型煤质颗粒活性炭。试分析活性炭在这里的作用。4除去工业废水中的硝基苯的方法很多：用氢氧化亚铁还原法，先将硝基苯还原为苯胺；在盐酸性条件下，用铁粉先将硝基苯还原为苯胺。请写出这两种方法的方程式。5事故发生后，哈尔滨市政府采取了一系列措施，告械市民防止苯类物质中毒，如果你是市长，你将告械市民哪些？请你说出4条。第第题（4分）14L（2分）2碘是甲状腺的主要成分，减少注入的放射性元素碘被甲状腺吸收（2分）题（4分）1测定人体血液循环量的一种方法是：吸取6.0mL含放射性元素131I人血清白蛋白溶液，每1.0mL含放射性元素碘2.0106Ci（居里，一种放射性强度的单位），快速注入静脉中，10分钟时抽取1.0mL静脉血液，测定其中含放射性元素碘为0.0030106Ci（10分钟内碘放射性的强度改变可忽略不计）。人的血液循环量为_L。2为使上述测定结果可靠，从测定人体血液循环量24小时前，连续五天服碘化钠（不含放射性碘）50mg/(5mLd)，原应是_。第第题（9分）168Zn1n69Zn 69Zn69Gae（各1分）2AsCl4（1分） AsF6（1分） sp3 sp3d2（1分）3H2O2分子间存在氢键，在液态或固态中存在缔合现象，所以熔、沸点高（1分）；与水分子可形成氢键，所以溶解度大（1分）。4可以用于研究洋流从一个海盆流到另一海盆时海水的混合状况题（9分）1据认为“红巨星”星体内部发生着合成重元素的中子俘获反应，例如68Zn可以俘获1个中子形成A，过剩的能量以光子形式带走；A发生衰变转化为B。试写出平衡的核反应方程式。2将Cl2通入到用冰冷却的AsF3中，可生成混合卤化物AsCl2F3，在过量的AsF3中能导电，说明了AsF3中，AsCl2F3存在 和 离子。相应的中心原子的杂化形态为_和 。3H2S和H2O2的主要物理性质比较如下：熔点K沸点K标准状况时在水中的溶解度H2S1872022.6H2O2272423以任意比互溶H2S和H2O2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因是什么?4美国哥伦比亚大学的科学家根据对沉积物中稀土元素钕（Nd）的分析发现，北大西洋和太平洋海水中的143Nd和144Nd比例差异很明显，由此得出周围大陆的岩石中143Nd和144Nd含量不同的结论。该结论在地理学上有什么意义？第第题（7分）1A：NH4SCN、B：Ba(OH)2、C：NH4Fe(SO4)2、D：NH3、E：BaSO4、F：Fe(SCN)3（各1分）23NH4SCN2Ba(OH)2NH4Fe(SO4)24NH32BaSO4Fe(SCN)3（1分）题（7分）有物质的量浓度相等的A、B、C三种溶液，A、C显弱酸性（酸性AC），B显强碱性。取体积321，混合后微热，生产一种刺激性气味的气体D，一种难溶于酸的白色沉淀E，溶液呈现血红色（F），但溶液的导电性几乎为0。1写出A、B、C、D、E、F的化学式；2写出该反应方程式。第第题（7分）1（1）12 15（各1分） 55（1分）2C50球体相当于将C60压扁，且关于镜面对称（1分），具有1条五重对称轴（1分）3C70（1分） C50相当于C60中间缩去5个六元环呈扁平状，C70相当于C60中间增加5个六元环呈橄榄状，都有五重对称轴（1分）题（7分）美国科学杂志世界上科学界最权威最精英的杂志之一。下面这幅分子结构模型图正是2004年4月30号出版的SCIENCE杂志上的图片，报道的是，中国科学家首次成功合成新型稳定小富勒烯C50Cl10，这项研究是富勒烯科学的重要突破。该项工作是在厦门大学化学系郑兰荪院士的领导和组织下完成的，武汉物数所参与了其中部分工作并做出了特殊贡献。该成果的论文“Capturing the labile fullerene50 as C50Cl10”。C50Cl10也是具有完美对称的分子，C50Cl10的研究有着极为重要的科学价值。1厦门大学郑兰荪院士合成的C50Cl10富勒烯足球状分子含氯衍生物，50个碳原子组成若干个正六边形和正五边形，其中碳均为四价。（1）C50Cl10中五边形数目是 ；六边形数目是 。（2）C50Cl10分子中含有 个碳碳单键。2显然C50Cl10的对称性不如C60，如何理解文中“C50Cl10也是具有完美对称的分子”。3Cx中哪1个物质与C50具有相似的对称性，说明判断理由。第第题（12分）1（1）负极：Zn2eZn2（0.5分）正极：2NH42e2NH3H2（0.5分）总反应：Zn2NH4Cl2MnO2Zn(NH3)2Cl22MnO(OH)（1分）（2）正极反应的中间产物附着在石墨上，增加了电池的内阻。（1分）2（1）磁选（1分） （2）碱式碳酸锌Zn2(OH)2CO3（1分）3（1）MnO24H2ClMn2Cl22H2O；Mn2O32Cl6H2Mn2Cl23H2O（离子各0.5分）（2）碳黑（1分）（3）除去Fe2和Fe3（1分）（4）Mn2H2O22OHMnO22H2O（1分）4（1）除去汞、镉、铅等离子（1分）（2）碱式碳酸锌（0.5分） Zn2(OH)2CO32H2SO4ZnSO43H2OCO2（0.5分）（3）浓缩结晶（1分）题（12分）锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短，大都为一次性电池，用完之后被当作垃圾扔掉。这不仅浪费了宝贵的金属资源，而且还会产生严重的环境污染。下表是各类电池的综合成分分析结果：主要成分锌锰镉铅汞铁铜碳其它含量P%132714280.0100.10.30.00423260.50.75613通过简单的机械处理，将电池中各组分进行最大在限度的分离，从而使整个处理过程得到简化。再分别对锌皮和锰粉进行湿法处理，通过预处理、浸取、净化等工序制出产品。工艺流程如下图：1锌锰干电池的成分，（1）写出电极反应和总反应；（2）如果正极反应没有MnO2的参与，干电池将难于持续稳定工作，理由是_。2在预处理中，（1）分离铁皮和锌皮的方法是 ；（2）洗液加(NH4)2CO3在pH7.5沉淀出 。3二氧化锰生产中，（1）写出加入30%盐酸溶解时的离子方程式 ；（2）盐酸溶解后回收的渣是 ；（3）第一次加H2O2后调解pH5，目的是 ；（4）第二次加H2O2后调解pH9，写出反应方程式 ；4硫酸锌生产中，（1）置换是保证七水硫酸锌纯度的关键工序，其目的是 ；（2）加入的X虽然对生产成品没有影响，但可以增加硫酸锌的产率，据此判断X是 ，写出反应方程式 。（3）制备硫酸锌中需要填充的操作步骤是 。第第题（10分）1是（1分） 平移（1/2，1/2，1/2）单位后各原子重合（1分）2Ma3NA/Z2.168(4.72108)36.021023/269g/mol（2分）3NaNO2（2分）4(4m4n)NaNO2(2m2n)Na2O4mNO2nN2(m3n)O2（2分）5Na2CO3NONO22NaNO2CO2（2分）题（10分）盐X是白色离子晶体，密度为2.168g/cm3，易溶于水，水溶液显碱性，在空气易被缓慢氧化。X的立方晶胞如右图所示，a472pm。1根据晶胞图确定是否是体心晶胞，为什么？2计算X的摩尔质量；3结合性质确定X的化学式；4X加热到320分解产生3种无色气体，写出配平的化学方程式（用含m、n的自然数系数表示）。5写出工业上用廉价方法制备X的化学方程式。第第题（11分）1A：Co(CO3)(NH3)4Cl（1.5分） 没有异构体（0.5分）B：cis-CoCl2(NH3)4Cl0.5H2O（1分）C：trans-CoCl2(NH3)4ClHClH2O（1分，不要求指明构型）B： C：（各1分）216NH4O24CoCO34Co(CO3)(NH3)412H2H2OCo(CO3)(NH3)4Cl2HClcis-CoCl2(NH3)4Cl0.5H2O(主产物)CO20.5H2Ocis-CoCl2(NH3)4Cl0.5H2OHCl0.5H2Otrans-CoCl2(NH3)4ClHClH2O（各1分）3用少量冷水洗涤是为了除去C（1分） 浓盐酸起沉淀剂的作用（1分）题（11分）在NH4Cl水溶液中用空气氧化CoCO3可以得到具有光泽的红色化合物A，A不带结晶水，4.45g A恰好与40mL 0.5mol/L的AgNO3溶液完全反应。将A的固体在0下加入用HCl气体饱和的无水乙醇中，在室温下有气体迅速释放，将其振摇至不再有气体发生，得到蓝灰色固体B、C的混合物，过滤后用乙醇洗涤，然后用少量冷水洗涤，所得主要产物再经一系列提纯步骤产生紫色晶体B，B带有非整比的结晶水，4.45g B恰好与40mL 0.5mol/L的AgNO3溶液完全反应。当B在浓盐酸中加热时，可以分离出一种绿色化合物C，C带有整比的结晶水，2.88g C恰好与40mL 0.5mol/L的AgNO3溶液完全反应。C可溶于冷水，加浓盐酸就沉淀出来。已知B、C的配离子互为异构体，B的配离子是极性的而C的配离子是非极性的。回答下列问题：1写出A、B、C的化学式；判断A的配离子是否有异构体；分别画出B与C中配离子的立体结构。2写出并配平CoCO3A、AB、BC的化学方程式。3用少量冷水洗涤混合物目的何在？浓盐酸在绿色化合物D形成中起什么作用？第第题（分）19（1分） 4（1分）239（1分） 27（1分）3方法一：以1个双键为母体，引入4个取代基取代基构造异构体顺反异构体对C7、H、H、H390C6、C1、H、H17217C5、C2、H、H828C5、C1、C1、H828C4、C3、H、H42242C4、C2、C1、H4343C4、C1、C1、C140C3、C3、C1、H22222C3、C2、C2、H222C3、C2、C1、C1222C2、C2、C2、C110合计15461方法二：利用烯基进行计算（下表）构造异构体：1(3917842)1(178422)2(842)(21)(421)154顺反异构体对：0(3917842)1(1784)1(842)(21)(42)61（各2分）4各类烯基如下表：烯基异构体可顺反H2C10C1C11C2C21C3C2121C4C42142C5C842842C6C1784221784C7C39178423917842合计133126复分解后得到新烯烃133134/21548757（2分）其中顺反异构体126127/2617940对（2分）题（12分）已知甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基的异构体分别有1、1、2、4、8、17种。1庚烷有 种同分异构体，其中有3种一氯取代物的庚烷有 种。2庚基有 种异构体，庚烯有 种构造异构体。3壬烯有 种构造异构体，其中顺反异构体有 对（不计旋光异构体）。4如果这些壬烯发生烯烃复分解反应（2005年诺贝尔化学奖），理论上可以得到 种新烯烃（除壬烯）；其中顺反异构体有 对（不计旋光异构体）。第第题（8分）设X的化学式为NH4Y，Y的式量至少为61.1，如果Y中含有1、2、3、4个N原子，HY是式量分别为106、167、229、290。由于HY酸性强，且是平面型的，其中的N原子一般以NO2的形式存在，余下基团的式量分别是60、75、91、106；如果其酸性是由于含OH（或COOH的OH），余下基团的式量分别是43、58、74、89，该基团应是平面型的。显然74时可以是一个苯环。（3分） （各2分）2C6H6N4O74COC3H2O2N2（1分）3由于NO2的强拉电子基团，使得苯环上的电子云密度降低，削弱了OH中OH的化学键，因此显强酸性。（1分）题（8分）铵盐X是黄色或红色结晶，能溶于水、乙醇和丙酮，难溶于乙醚，遇强酸、强碱分解生成相应的盐。X由4种元素组成，其中含氮量为22.8%，受热或震动极易爆炸。X可由等物质的量的氨水和相应的有机酸HY中和得到，HY具有相当强的酸性，pKa0.8，是