2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（08）

2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（08）（时间：3小时 满分：100分）题 号1234567891011满 分354113861582710H1.008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（分）1NO2、NO3（1.5分）2石墨 金刚石（1.5分）题（3分）1经X射线衍射研究，证明固体N2O5含有两种离子，它们是 。2BN是一种重要的无机材料，六方BN与 晶体结构相似，但它是无色的绝缘体；在高温、高压下，六方BN可以转变为立方BN，此时它与 晶体结构相似。第第题（分）1N2H44AgNO3N24Ag4HNO3（1.5分）22Na2CO3Cl2H2O2NaHCO3NaClNaClONa2S2O34Cl25H2ONa2SO4H2SO48HCl（各1分）34CrO512H4Cr37O26H2O（1.5分）题（5分）完成下列反应方程式：1N2H4在水溶液有很强的还原能力，能还原Ag为单质Ag；2化学武器中最常见的是氯气，用Na2CO3、Na2S2O3浸泡过的口罩可用来防毒；3CrO5是一种过氧化物，在酸在剧烈分解释放出气体。第第题（4分）Hg2与S2形成难溶的HgS沉淀，但在含Hg的废水中，为了使Hg2尽可能完全沉淀，势必要加大Na2S的投放量。但过多的Na2S反而可以使HgS溶解而生成HgS22配离子，而达不到除Hg2的目的。为了解决这一矛盾可以再加入一定量的FeSO4，使过量的Na2S和FeSO4反应生成FeS沉淀，生成的FeS可以和悬浮的HgS形成共沉淀而沉降下来，同时也防止HgS22配离子的形成。题（4分）含汞废水处理是环保工作的重要任务之一，化学沉淀法是在含汞废水中先加入已定量的硫化钠，但我们为了彻底清除汞离子，硫化钠的量很难控制；但我们如果再加入FeSO4，就可以很好的处理，请对以上过程进行解释。第第题（分）1A：CaCO3 B：SiO2 C：CaSiO3 D：CO2 E：HF F：CaF2 G：SiF4（各1分）2CaCO3SiO2CaSiO3CO2 CaSiO36HFCaF2SiF43H2O（各1分）38 正四面体（各1分）题（11分）盐A难溶于水，与氧化物B共熔反应（），得到盐C和氧化物D；C难溶于水，D是非极性气体分子；C可与某酸E反应（），得到F、G和水；F难溶于水，G是非极性气体分子；F可由A与E反应得到，G可由B与E反应得到。晶体F中阳离子作立方最密堆积，阴离子填充在其全部四面体空隙中。1写出AG的化学式；2写出反应、的化学方程式；3指出晶体F中阳离子的配位数和分子G的构型。第第题（3分）Zn6Cl18C（）题（3分）某分子由C、Cl、Zn三种元素组成，其中Zn元素的空间位置完全等价。分子中C处于由6个Zn组成的八面体的中心；Zn处于由1个C和5个Cl组成的八面体的中心。写出该分子的化学式 。第第题（8分）A： B： C： D： E：CH2CH2F：CH3CH2OH G： H：（各1分）题（8分）化合物K为治疗心脏病的一种重要药物，其合成路线如下：请给出A、B、C、B、D、E、F、G、H的结构简式。第第题（6分）12、6、6、12（各0.5分）215（1分）31s22s22p43s23p43d34s4（1.5分）4BH3（0.5分） BnHn2（1分）题（6分）若磁量子数m的取值有所变化，即m可取0，1，2，l共l1个值，其余不变，则：1前四周期各有几种元素；2前20号元素中最活泼的碱金属元素的序数；3第二个过渡元素的核外电子排布式。4写出有机化学中最简单的烃的化学式及烃的通式第第题（15分）1A：BF3 B：HBF4 C：H3BO4 D：B2O3（各1分）24BF33H2OH3BO33HBF4（1分）3强路易斯酸催化剂（1分）4F3BO(C2H5)2 变短 B的杂化类型由sp2变为sp3（各1分）5B(OH)4/B(OH)3102.2 主要以存在B(OH)3分子存在（各1分）6多元醇等配位试剂（1分）7HBO2 H2B4O7（各1分）8B2O33CaF26H2SO42BF33Ca(HSO4)23H2O（1分）题（15分）A是一种常温下是无色有刺鼻气味的气体，不能燃烧，也不助燃的平面型非极性分子；A溶于冷水，在热水中分解得到2种酸B和C，易于乙醚形成稳定配合物；B是一种强酸，其酸根是正四面体构型；C是一种一元弱酸（pKa9.2），在定量分析中不能直接用强碱滴定，但如果加一定量的某物质后因酸性大为增强，则就可滴定了；加热C的晶体，在100、140、300分别失重（相对C）29.1%、7.3%、7.3%得到氧化物D；已知A、B、C、D的式量都不超过100。1写出A、B、C、D的化学式；2写出A的水解反应方程式；3A在有机反应中有生命重要用途4写出A的乙醚配合物的结构简式，并判断形成配合物前后A中共价键长短变化情况，说明理由；5通过计算判断中性条件下C在溶液中主要存在的形式；6写出C由弱酸转化为强酸应加入哪类物质；7写出由C转化为D时2个中间产物的化学式；8A可由D及2种常见无机化工原料合成得到，写出反应方程式。第第题（8分）1硝基对苯环的共轭与诱导效应（1分）2A： B： C： D： E：3NO26e6HNH22H2O（1分）4亚硝基苯（1分）题（8分）硝基苯的化学性质稳定，在自然界中难以降解，一般通过电解法去除。某研究发现硝基苯在铜电极上的还原反应分如下几步：ABCDE1从结构上看，为什么硝基苯很稳定？2写出AE各物质的结构简式；3写出硝基苯在铜电极上的总反应方程式。4在硝基苯的降解中，除得到最终产物E外，还可能得到相对稳定的副产物是什么？第第题（27分）1MnOMn2O3 Mn(MnO2)2（各0.5分）2Mn3O48H2Cl3Mn2Cl24H2O（1分）3（1）8（1分）（2）Mn2 四面体 1/8 Mn3 八面体 1/2（各0.5分）（3）8M/NAa34.8g/cm3（1.5分）4（1）12Mn2O3CH48Mn3O4CO2H2O（1.5分）（2）Mn2(NH4)2SO42H2OMnSO42NH3H2OH2MnSO42NH3H2OMn(OH)2(NH4)2SO4（各1分）5（1）防止H2S气体逸出污染环境，加入适量的MnO2作为氧化剂，将S2氧化为S0、SO42。（1.5分）（2）除去Fe（1分）（3）BaS（1分）（4）NH4F（1分）（5）H2SiO3胶体、小颗粒Fe(OH)3和Al(OH)3（各0.5分）（6）许多金属离子（如Zn2、Cu2、Ag等）能与NH3形成稳定的络合物而不沉淀（1分），Ca2、Mg2离子因其氢氧化物溶解度较大，在铵盐溶液中也不易沉淀，这些杂质最终留在母液中而与Mn(OH)2分离。（7）母液返回用于沉淀Mn(OH)2（需要加入适量的碱）或生产(NH4)2SO4副产品。（1分）6（1）Mn2O3H2C2O42H2SO42MnSO42CO23H2OMnO2H2C2O4H2SO4MnSO42CO22H2O2KMnO45H2C2O43H2SO42MnSO4K2SO410CO28H2O（各1分）（2）试样中含二价锰Xmmol，三价锰Ymmol，四价锰ZmmolXa1b1；Y2Z2a2b25a3b3（1分）；XYZa1b4（1分）。解方程式后，得Xa1b1Y2a1b42a1b12a2b25a3b3Z2a2b25a3b3a1b15a1b4（各1分）题（27分）Mn3O4又名黑锰矿，主要用于生产优质软磁铁氧体。软磁铁氧体是由锰、锌、铁的氧化物按一定比例混合后烧结成型，在电子工业中有着广泛的用途。通常所说的Mn3O4中，锰的价态实际上既有2，也有3和4。1如果Mn3O4中Mn看作由2、3组成，请用氧化物、盐的形式表达；2Mn3O4不溶于水，溶于浓盐酸和稀硝酸，请写出Mn3O4与浓盐酸反应的离子方程式；3Mn3O4可写成Mn2Mn32O4，是一种正常的尖晶石结构，晶胞如右图所示，晶胞参数a0.86nm。（1）右图包括 个Mn3O4；（2）A位置的离子是 ，占据的是_空隙，占有率是 ；B位置的离子是 ，占据的是 空隙，占有率是 。（3）估算该Mn3O4的密度。4Mn3O4的制法按制备工艺中所用原料形态的不同，可分为固相合成和液相合成方法。（1）将水锰矿的焙烧产物Mn2O3于250500用CH4还原生成Mn3O4。写出反应的化学方程式；（2）有铵盐存在（如(NH4)2SO4）时，金属锰悬浮液中先后发生2个反应，再用空气氧化即成Mn3O4，在整个过程中铵盐的消耗量及少。写出前2个反应方程式。5采用原生锰矿石为原料，经过浸出、化学除杂、氧化合成，直接制取高纯四氧化三锰。某原生锰矿石的有效成分为MnSMnCO3，含有多种杂质，主要化学成分如下表：成分MnSSiAlFeZnPbMgCaCuAg含量%38.126.704.011.781.370.920.750.630.590.340.03（1）浸出：以H2SO4为浸出液，在容积为10L的钛反应槽内进行，同时还应加入适量的MnO2。请问加入MnO2的作用是什么？（2）中和：MnO2作为氧化剂，在温度90反应1h后加入石灰中和，使溶液pH6。该步反应的主要目的是什么？（3）除重金属：加入一种沉淀剂，使重金属离子沉淀，同时生成的另一种沉淀使重金属沉淀渣更易过滤。请问加入的沉淀剂是什么？（4）除钙、镁：沉淀剂加入量为理论量的120%，反应温度90，时间为0.5h。请问加入的沉淀剂是什么？（5）过滤：将上述除杂、净化后的硫酸锰溶液，经过一个由化学MnO2组成的滤层过滤。由于化学MnO2本身纯度很高，不会带入新的杂质，又可将溶液中一些未沉淀下来的微量悬浮物杂质吸附，使溶液得到进一步净化。被吸附的悬浮物主要是哪3个物质？（6）沉淀Mn(OH)2：将MnSO4溶液加入到NH3H2O溶液中产生Mn(OH)2沉淀，控制终点pH10，反应结束后将沉淀抽滤。说明选用NH3H2O为沉淀剂的优点是什么？（7）氧化：氧化在10L的钛反应槽中进行，加入NH4Cl作为催化剂，用玻璃管通入氧气，加温并进行机械搅拌，反应时间3h，反应结束后抽滤。请问反应后的母液是否还有用途？6在某研究工作中，要求得知Mn3O4中不同价态锰的比值，采用的测定方法步骤如下：称取三份质量相同的试样。第一份以(NH4)2SO4H2SO4硫酸溶液选择性溶解试样中的二价锰，过滤洗涤后，滤液用氨水中和并用NH3NH4Cl缓冲溶液调至pH10，加入必要的试剂和指示剂，用EDTA标准溶液（a1 molL-1）滴定至终点，耗去b1 mL。第二份试样中，准确加入过量的Na2C2O4标准溶液（a2 molL-1，b2 mL）和适量H2SO4，加热使试样全部溶解，立即用KMnO4标准溶液（a3 molL-1）滴定剩余的还原剂至终点，耗去b3 mL。第三份试样中，同样加入过量的Na2C2O4标准溶液和适量H2SO4，加热使全部溶解。冷却后用氨水中和并用NH3NH4Cl缓冲溶液调至pH10，加入必要的试剂和指示剂，用EDTA标准溶液滴定至终点，耗去b4 mL。（1）写出步骤溶解试样时，不同价态锰的氧化物同草酸之间反应的化学方程式；写出用高锰酸钾滴定剩余还原剂的化学方程式。（2）用a1、a2、a3、b1、b2、b3和b4写出试样中二价、三价和四价锰含量（分别用X、Y、Z表示）的计算式，单位用mmol表示。第第题（10分）1A： B： C： D：（各2分，其它合理答案也可以，如A是2，4