全国化学竞赛初赛模拟试卷9

1、全国化学竞赛初赛模拟试卷（09）第一题（ 5 分）X 的单质是一种软的、白色的、较活泼的金属；该元素的克拉克值低、分布分散、绝大部分伴生在有色金属、煤和铁矿中；X 元素的世界储量不大，而我国的资源储量居世界前茅。其化合物 XP 、XAs yP1 y 是人们熟悉的半导体材料。X 在高价化合物中比在其低价化合物中稳定。目前，具有层状结构的特殊性能物质（该金属的非整比化合物）Cd0.5Ga2XS 5 和 Hg 0.8Ga1.6X 1.2S5正在深入研究。1写出X 的元素符号和名称；2指出X 的价电子构型和周期表中的位置；3 X 还可用于制造哪一类型的合金。第二题（ 5 分）1熵增加原理的内容是什么？

2、2适用于什么样的系统？3它在日常生活中有哪些应用？举例说明。4熵增加原理可以用于宇宙吗？为什么？第三题（ 5 分）Mn 3 O4 的用途很广，在电子工业上，它是生产软磁铁氧体的原料，而软磁铁氧体则广泛地用作磁记录材料；在化学工业上，它可用作多种反应的催化剂。可以高锰酸钾与乙醇（1g80mL ）为反应物在较低的温度下制备出Mn 3 O4 纳米粉体。1写出合成反应方程式（有乙醛生成）2过量乙醇在反应中还有什么作用？3当乙醇溶剂中含有水分时，反应速度明显加快。100时，对于 95% 乙醇，大约 16h KMnO 4的反应就基本完全；而对于无水乙醇，反应到相同程度则需要24h 以上。解释反应速率加快的

3、原因。第四题（ 5 分）以烯丙基溴和硫脲为原料，在相转移催化剂四丁基溴化铵的作用下，以水作溶剂，分三步反应合成了烯丙硫醇。已知这三步反应在不同的 pH 条件下进行（酸性、中性、碱性，未按顺序），写出合成反应流程式。第 1 页（共 7页）第五题（ 8 分）在乙醇溶液中，电解钛片4h ，然后电解铅片2h，每隔30min 加入 0.1mL 乙酰丙酮，制得中间体 A ，然后在一定条件下水解得到纳米材料B。A 是不定组成型物质，红外光谱显示A 中存在 C C、 C O 等官能团。1写出A 的组成式和B 的化学式；2写出制备A 的电极反应方程式；3写出A 水解为B 的反应方程式；4已知B 的晶体属于立方晶

4、系，画出一种合理的晶胞。第六题（ 10 分）光合作用是绿色植物和其他自养型生物利用光能由简单化合物合成高能复杂分子的过程。光合作用中叶绿素分子与特殊的酶分子受体（MS ）相结合，发生一系列氧化还原反应。科学家们发现光合作用还存在许多变化形式，如有些细菌可用H 2 S 代替 H 2O 进行光合作用生成结构与性质完全相似的产物。我国科学家早在1946 年就发现铀吸收中子后可发生核裂变分裂成较小的碎片。如以一个漫中子轰击23592 U 发生核裂变时，能产生两种核素72 X 、16062 Sm 和若干快中子。快中子再与核素69Ni ，继而生成以上MS 中金属 M 的一种核素。 M 是72 X 反应可生

5、成 28应用最广泛的金属之一，在高温高压下与CO 作用生成淡黄色液体A（ A 在高温下可分解为 M和 CO ）。含有 M 的一种深红色化合物晶体B 具有顺磁性，在碱性溶液中已能把Cr（）氧化为 CrO 42 ，而本身被还原成黄色的C 晶体。 溶液中 C 可被氯气氧化成B 。A 继续与 CO 作用可形成满足 18 电子规则的金属有机化合物D。1写出M 的元素符号；2写出上述所有核化学反应方程式；3写出B 与 C 互相转化的离子方程式；4写出H 2S 代替 H 2 O 进行光合作用的主要产物。5画出D 的一种合理结构式，并指出有几种不同的成键方式。第七题（ 7 分）某钠盐 A 是一种分析试剂，合成

6、路线如下：B Mg四氢呋喃CB ( OCH 3 ) 3DNa2CO3水解A已知 A 中钠的质量分数为 6.72%，核磁共振显示A 有三种类型的氢， 其个数比是1 2 2。1写出 A 、B 、 C、 D 的结构简式；2写出 D 在 Na2CO3 溶液中水解的反应方程式；3用两种方法，从混合液中得到A 的实验方法。第 2 页（共 7页）第八题（ 10 分）由短周期三原子气体A 是红黄色气体，不燃烧，具有强腐蚀性，熔点：64.5，沸点： 5.5， 遇水和潮气分解。A 是有机合成中的重要试剂，实验室可由无色气体B 与有色气体C在通常条件下反应制备；某常见强氧化剂D 在反应中可生成A。1写出A 的化学式

7、和名称；2写出实验室制备B 、 C 的离子方程式；3写出A 遇水分解的反应方程式；4写出D 生成 A 的半反应；5画出实验室由B 、 C 混合后收集A 和处理尾气的装置。第九题（ 12 分）右图是碘晶体的晶胞沿x 轴的投影。 碘属于正交晶系，晶胞参数： a 713.6pm ；b 468.6pm ；c 978.4pm ；碘原子 1 的坐标参数为（ 0， 0.15434 ， 0.11741）。1碘晶体的一个晶胞里含有的碘分子数；2请写出晶胞内所有碘原子的坐标参数；3计算碘晶体的密度；4碘原子共价单键半径r1；5在晶体中， I2 分子在垂直于 x 轴的平面堆积呈层型结构， 计算： 层内分子间的最短接

8、触距离d1；层间分子间的最短距离d2 ；已知 I 原子的范德华半径r2 可由几个数值相近的分子间接触距离平均求得，其值为 218pm 。比较层内分子间的接触距离d1 和范德华半径r2 大小， 你能得出什么结论？6 I 2 分子呈哑铃形，画出其结构，并标出主要参数。第十题（ 8 分）生物体内分子间共价键的形成是十分重要的，化学家们常用一些实验来进行模拟，例如水杨醛（邻羟基苯甲醛）阴离子和甘氨酸根离子间发生化学反应形成化合物子 M 2 反应获得配合物 B ， B 呈电中性。而水杨醛阴离子和甘氨酸根离子直接与获得化合物 C， C 与 B 有相同的化学组成。请回答下列问题：1写出形成 A 的化学反应方

9、程式。M 2 采取四面体配位） 。2画出 B 和 C 的结构示意图（已知3判断 B 、 C 是否都具有立体异构体；A ，A 与二价金属离 M 2 反应却可第 3 页（共 7页）第十一 题（ 7 分）准确称取0.3000g 铁矿石试样，置于 250mL 锥形瓶中，滴加几滴水润湿并摇动使其散开，然后加浓盐酸10mL ，并滴加8 10 滴 SnCl 2 溶液助溶，盖上表面皿，在通风橱中小火加热至试样分解完全，试液清亮，剩余残渣变为白色。用少量水冲洗表面皿和杯壁，加热至近沸，在不断摇动下加入10% 的亚硫酸钠溶液 10mL ，静置 3 5min ，用醋酸铅试纸检验放出的气体，醋酸铅试纸不再变黑， 停止

10、加热。 将溶液稀释至 150mL ，加硫磷混酸 15mL ，甲基橙指示剂23 滴，用硫酸铈标准溶液滴定至溶液由红色变为无色并保持0.5min 不变色即为终点。1溶解铁矿石试样后，底部剩余白色残渣，该物质是什么？2加入亚硫酸钠溶液的目的是什么？并写出离子方程式；3使用醋酸铅试纸的目的是什么？4如果滴定到终点消耗0.100mol/L 硫酸铈标准溶液25.00mL ，计算试样的含铁量。第十二 题（ 18 分）1有机物 F（不含氢）是兼具反应型和添加型的有机阻燃剂， 不仅可用作不饱和聚酯的专用阻燃剂，还可广泛用于聚烯烃、橡胶、棉毛织物等高分子化合物中。其合成路线如下：Br2/ AlCl 3ABr2 /

11、 hvBCH 3 COONa / CH 3COOHCOH写出 A F 各物质的结构简式；KMnO 4DEF2氟伏沙明（ J），化学名 (E) 5甲氧基1 4 (三氟甲基 )苯基 1戊酮氧 (2 氨基乙基 )肟，由 Solvay 公司开发，可用于治疗强迫症和抑郁症，具有副作用小、疗效确切等特点，该药被列入2000 年全球200种畅销药之中。其合成路线如下：A （ C H O）1）H 2 NOHHCl ， KOH ； 2） CH 3COOHB（C HNO2）910277C（ C H5NO2）1）KOH ； 2） BrCH 2CH 2BrD （ C HNOBr ）81082B DCH 3ONaE （

12、 CH14NO）NaOHF（ CH12N2O）HClG（ C H10N OCl）172492222H（ C8 H4NF3 ）Br (CH 2 )4OCH 3 / MgI（ C13 H 15O2F 3）G / PyJ（ C15H 21N 2O2F3）写出 A J 各物质的结构简式。第 4 页（共 7页）参考答案（ 0709）第一题（ 5 分）1 In铟（各 1 分）212 5s 5p第五周期A 族（各 1 分）第二题（ 5 分）1孤立体系中的熵永增不减；（ 1 分）2孤立体系； （ 1 分）3略，例如气体绝热自由膨胀过程的方向只能是由体积小向体积大的方向进行4不可以用于宇宙（1 分）因宇宙不是热

13、力学体系（1 分）第三题（ 5 分）1 6KMnO 4 13CH 3 CH2OH 2Mn 3O4 13CH 3 CHO 6KOH 10H 2O（ 2 分）2作溶剂（ 1 分）3这是因为 KMnO 4 难溶于乙醇而易溶于水，水的加入使得固体KMnO 4 易溶解于液相中，原来的液固相反应变成液液相反应，从而加快了反应速率。（ 2 分）第四题（ 5 分）CH2 CHCH 2Br H 2N NH 2H2OCH 2 CHCH 2SNH 2 HBrNaOHCH 2 CHCH 2SNaH/ H 2OCH2 CHCH 2 SH第五题（ 8 分）1 A ： PbTi(C 2H 5O) 6 y(C 5H 7O2)

14、x（2分）B ： PbTiO 3（ 1 分）2阳极： Ti Ti42 4e； Pb Pb 2e阴极： 2CH 3CH2OH 2e 2CH 3 CH2 O H22CH323 CH 332（各 0.5 分）COCHCOCH 2eC(O ) CHCOCH H3 PbTi(C 2H5O) 6 y(C5H 7O2)x 3H 2 O PbTiO 3 (6 y)C 2H 6O yC 5H8 O2（ 1 分）4（ 2 分）第六题（ 10 分）1 Fe（ 1 分）2 23592 U 01 n 3072 Zn 16062 Sm 4 01 n 3072 Zn 01 n 2869 Ni 24 He2869 Ni 01

15、 n 2666 Ni 24 He33Fe(CN) 63 Cr(OH) 3 5OH 3Fe(CN) 64 CrO 42 4H 2O（各1 分）2Fe(CN) 6 4 Cl 2 2Fe(CN) 63 2Cl （各 1 分）4碳水化合物（或葡萄糖） 、硫（ 1.5 分）第 5 页（共 7页）5（ 2 分）4 种（ 0.5 分）第七题（ 7 分）1A ：NaB() （2 分）B ： Cl C：MhCl D ：() BMgCl （各 1 分）442 ()4BMgCl Na2CO 3 H 2ONaB()4 Mg(OH)2 NaCl CO2（ 1 分）3四氢呋喃萃取，再蒸去溶剂溶液中直接加入NaCl ，析出

16、 A 固体（各 1 分）第八题（ 10 分）1 ClNO亚硝酰氯（各 1分）2 Cu 4H NO 3 Cu 2 NO 2H 2OMnO2 十 4H 2ClMn 2 2H2 O Cl 2（各1 分）3 2ClNO H2 O 2HCl NO NO 2 （1 分）4 HNO 3 HCl 2H 2e ClNO 2H2O（ 2 分）5图略，用浸在冰盐水中的U 型管收集（ 1 分），接上有无水CaCl 2 的球型管 （ 1 分），NaON液吸收尾气，同时需混入O2（ 1 分）第九题（ 12 分）1 4（ 1.5 分）2 1 (0 ， 0.15434 ， 0.11741) ， 2 (0 ， 0.84566，

17、 0.88259) ， 3 (0 ， 0.34566 ， 0.61741) ，4 (0 ， 0.65434 ， 0.38259) ，5 (1/2 ， 0.15434， 0.38259) ， 6 (1/2 ， 0.84566 ， 0.61741)，7 (1/2 ， 0.65434， 0.11741) ，8 (1/2 ， 0.34566 ， 0.88259) 。（ 2 分）3 5.16g cm 3（ 2 分）4 r1 136pm（ 1 分）5 d1 349.6pm ； d2 426.9pm ；（各 1 分）层内分子间的接触距离小于I 原子范德华半径之和，说明层内分子间有一定作用力。这种键长介于共价单键键长和范德华距离之间的分子间作用力，对碘晶体性质具有很大影响，例如碘晶体具有金属光泽、导电性能各向异性，平行于层的方向比垂直于层的方向高得多。（ 2 分）6（ 1.5 分）第十题（ 8 分）1 H 2 NCH 2COO（ A ）（ 1.5 分）2 B ：（ 2.5 分）C：（ 2 分）第 6 页（共 7页）3分别具有一对对映体（