全国化学竞赛初赛模拟试卷24

1、2003年全国化学竞赛初赛模拟试卷（24）第第题（4分）1I（1分）2F（1分）3Fe（1分）4Hg（1分）题（4分）1甲状腺肿大症，主要由于人体内缺乏 元素造成的。2牙齿、骨骼变脆，主要是由于大气或饮水中受到 元素污染所致。3有一种贫血症，主要是由于缺乏 元素所致。4日本曾有一些地区发生一种水俣病（大骨节症），这种地方病主要是因为饮水或所食的鱼虾中 元素的含量过高造成的。第第题（3分）1脂肪（1分）2芳香（1分）3球碳（1分）题（3分）碳的化学丰富多彩，而碳的三种最重要的同素异形体就代表了碳的化学中三类最重要的物质（它们的结构分别相似）。请分别写出三种同素异形体所对应的三类物质：1金刚石对应

2、 族化合物；2石墨对应 族化合物；3富勒烯对应 族化合物。第第题（6分）A： B： C：题（6分）某具有光学活性的炔A含89.5% C和10.4% H。用Pd/C催化剂氢化后转化为1甲基4丙基环己烷。化合物A与CH3MgBr反应无气体放出。A用Lindlar催化剂氢化，水解后再跟KMnO4反应，得到产物B。产物B与I2/NaOH反应，得到一黄色沉淀，过滤后将滤液酸化，得到一具有光学活性的产物C，C能与三倍物质的量的NaHCO3反应。试给出A，B和C的结构。第第题（6分）1TiCl43H2OH2TiO34HCl（1分）22TiCl4Zn2TiCl3ZnCl2（或2TiCl62Zn2Ti3Zn21

3、2Cl）（1分）3TiCl33NaOHTi(OH)33NaCl（1分）43Ti(OH)37HNO33TiO(NO3)2NO十8H2O（1分）5TiO22OHTiO2·H2O（1分）6TiO2MgOMgTiO3（1分）题（6分）将一瓶TiC14的瓶塞打开时，立即冒白烟（反应），向瓶中加入浓盐酸和金属锌时生成紫色溶液（反应），缓慢地加入NaOH溶液直至呈碱性，出现紫色沉淀（反应）。沉淀过滤后，先用稀HNO3处理（反应），然后用稀碱溶液处理，生成白色沉淀（反应）。将此沉淀过滤并灼烧，最后与等量的MgO共熔（反应）。根据上述实验写出反应的化学方程式。第第题（6分）1（2分）Pb(NO3)2

4、2.5g时沉淀质量最大（1分）22KI(aq)Pb(NO3)2(aq)2KNO3(aq)PbI2(s)（1分）Pb(NO3)2 2.497g时PbI2最大3.476g（2分）题（6分）硝酸铅 Pb(NO3)2 和碘化钾（KI）在水溶液里反应形成黄色的碘化铅（PbI2）沉淀。现进行一系列实验，保持反应物的总量5.000g不变而改变每种反应物的质量。将形成的碘化铅从溶液里过滤出来，洗涤，干燥。从这一系列实验中得到的数据如下，附空白图。实验硝酸铅的质量/g碘化铅的质量/g10.5000.69221.0001.38831.5002.09343.0002.77854.0001.3911完成作图，即将数据

5、标入图中并画出一条大致上将数据连接起来的曲线。由该图确定：何时得到沉淀的量最大？2写出配平的反应方程式并用以计算PbI2的最大量以及相应的Pb(NO3)2的量。第第题（15分）1Ge（1分） 四 A（1分） GeO2（1分）2GeTe2（1分）3Ge2H2O22OHGeO323H2O（2分）4GeC24H20（2分） （1分）5（1）Br2 （2分）（2）既能溶解反应物，又不与反应物反应。（1分）6MgBr（1分）4MgBr4GeCl42MgBr22MgCl2（2分）题（15分）化合物M是白色晶体，不溶于水、微溶于乙醚、丙酮，溶于氯仿、苯等中；用作乙烯聚合的催化剂。化合物M中含有19.06%的

6、X元素。将10.00g的M在足量氧气中燃烧，得到标准状况下2.75g固体氧化物，14.11L CO2气体和4.73g液态水。X的单质是灰白色金属，具有类似金刚石的结构，不溶于水及非氧化性酸、碱，溶于王水、硝酸、浓热的硫酸。X在地壳中的含量为7×104%；X主要用作半导体材。1X的元素符号是 ，在周期表中位于 周期第 族，氧化物是 。2X与比它大20号的元素形成化合物 ，是有效的化合物半导体。3X能被含有过氧化氢的碱侵蚀，写出反应方程式。4M的化学式是 ，并画出结构式：5在四氯化碳中M与溴反应，生成的化合物中含20.82%的Br。（1）写出反应方程式；（2）选用四氯化碳为溶剂的理由是

7、。6M可由 与X的氯化物在甲苯中反应制得，写出反应方程式。第第题（6分）1KMnO4易被还原（1分）2除去蒸馏水中的还原剂（1分）3KMnO4可能氧化滤纸（1分）4增大反应速率（1分）5分解和被环境中的还原剂还原（1分）6用酸式滴定管；读取溶液上沿的读数（1分）题配制、标定KMnO4溶液浓度的步骤是：称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水，将溶液加热并保持微沸约1h，用微孔玻璃漏斗过滤除去MnO(OH)2。过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶中，放在暗处。用基准试剂H2C2O4·2H2O或Na2C2O4标定其浓度是在7080进行的。请回答：1为什么要称取稍多于所需量的KMnO4固

8、体？2为什么要保持微沸约1h？3为什么不用普通滤纸过滤？4为什么要在7080时滴定？5经标定浓度的KMnO4溶液，即使保存很好，在标定其浓度两周后使用，也需经微孔玻璃漏斗过滤重新标定其浓度后再用。为什么？6若把KMnO4溶液置于滴定管，应该选用酸式滴定管还是碱式滴定管？KMnO4溶液颜色深，如何读取管内液面的读数？第第题（16分）1A：Cu(NO3)2·6H2O（1分） B：Cu(NO3)2·3H2O（1分）C：Cu(OH)NO3Cu(OH)2·Cu(NO3)2（1分） D：CuO（1分）2（1）2Cu25OHCH2OH(CHOH)4CHOCu2OCH2OH(CH

9、OH)4COO3H2O（1分） Cu2O4NH3·H2O2Cu(NH3)22OH3H2O（1分） 4Cu(NH3)28NH3·H2OO24Cu(NH3)44OH6H2O（1分） （2）CNO2CO2NO（1分） MnO43NO2H2OMnO23NO32H（1分） MnO22NO2Mn2NO3（1分）3不能。因为4NO2O24NaOH4NaNO32H2O（1分）4水是一种比硝酸根更强的配体（1分，其它合理答案也可）5Cu2N2O4Cu(NO3)22NO（1分）6（1）2Cu(CH3COO)2·2H2O（1分）（2）（2分）题（16分）有一水合金属强酸盐A为深蓝绿色结

10、晶。（1）在碱性溶液中此盐可用来诊断糖尿病，生成砖红色沉淀；此沉淀溶于浓氨水形成无色溶液；该无色溶液通空气变成蓝色。（2）将A加热到300K，得到B，失重18.28%；继续加热到443K，得到C，失重33.50%，并红棕色气体产生；继续将此晶体加热到473K，得到黑色物质D，失重21.31%，并与上一步产生等量的红棕色气体；产生的红棕色气体可使带火星的木条复燃；若将（1）产生的混合气体通入酸性KMnO4溶液，出现灰黑色沉淀，继续通入则溶液澄清，此时收集到的气体也可使带火星的木条复燃。1判断A、B、C、D的化学式；2写出反应式（1）、和（2）、中各步反应方程式；3有人认为，若将（2）产生的气体通

11、入NaOH溶液，也可收集到使带火星的木条复燃的气体。这种看法是否正确，为什么？4为什么加热过程中得不到A的无水盐；5制备A的无水盐，可以直接将金属和溶于乙酸乙酯的某溶液反应，写出反应方程式。6将D溶于醋酸可以得到暗蓝绿色晶体E，摩尔质量399.30g/mol，金属原子位于八面体的配体中心。（1）写出E的化学式；（2）画出E的结构式；第第题（8分）1A：乙二酸二乙酯；B：2溴戊烷；C：溴乙烷；D：尿素（4分）2A： E： F：（3分）3CO(NH2)22C2H5OH（1分）题（8分）戊巴比妥是白色结晶性粉末，无臭，味微苦；是催眠药，用于治疗各种失眠症。戊巴比妥的结构简式如右图所示，以A、B、C、

12、D四个物质为起始物来合成。已知A、B、C、D摩尔质量的关系为：ABCD，B、C是同一类物质。ABE；ECF；FD戊巴比妥1A、B、C和D的名称分别是2写出A、D、E、F的结构简式；3写出最后一步的反应方程式第第题（12分）1（2分） 共找到7个COC键（1分，其它合理答案也可）2对二甲苯（2分） “瘦长”对二甲苯可“钻入”环糊精的腔内，而由于腔的内直径不是很大，无法容纳间而甲苯和对二甲苯。（1分）3（1）H2NNH2（2分）（2）Vabcsin()7.474nm3，Vm7.474nm3/41.868nm3（2分）（3）M1535.4g/mol，M/(VmNA)1.3646g/cm3（2分）题（

13、12分）环糊精是环状的（多）糖，由6、7、8个葡萄糖单元形成的环糊精分别称为、和环糊精。 左图中红色为O原子，黑色为碳原子，氢原子被略去；右图表明，环糊精可以看作一具有疏水孔穴和布满羟基的亲水外壳的去顶锥体。许多疏水分子可被环糊精捕获于其孔穴中，形成包合物。如：欧洲油橄榄果蝇（Dacus Oleae）的信息素分子被环糊精包合的结构环糊精的这种性质与它们是天然水溶性产物的事实相结合，使之具有许多潜在应用价值，特别是用作药物载体。1上左图是 环糊精（、），你的判断理由是 2环糊精可用于分离有机物，从三种二甲苯中的混合物中可提取哪种异构体，为什么？3用X射线晶体学测定了一种经验式为C42H70O35

14、·C12H12N2·12H2O的环糊精包合物的晶体结构，获知该晶体的空间群为简单单斜，晶胞参数为a1.5393(7)nm，b3.1995(12)nm，c1.5621(7)nm，103.738(15)°，（90°；数尾括号内的数字为测定值最后1或2位的不确定性）。每个晶胞含4个包合物分子（每个不对称区含2个包合物分子）。（1）写出被包和的C12H12N2最可能的结构简式；（2）计算包合物分子的体积；（3）计算包合物晶体的密度。第第题（19分）1n1，y12；n2，y42；n3，y92；n4；y162；n5，y252；y10n22（n1，2，3，）（6分）。

15、2（1）nPd()nH2Pd(0)n2nH（1分）（2）307（2分）（3）n4（2分）（4）理论上满壳309（1124292162），该纳米簇（基本）是满壳纳米簇（2分）3（1）pH24.152.052.10（184min） V40055345cm3pH2Vn H2RT n H20.029moln环己烯V/M0.048mol环己烯转化率60.4%（3分）（2）TON1106（2分）TOF6.0min1（1分）题（18分）纳米簇（nanoclusters）几乎是单分散的金属颗粒，直径常小于10nm（100A），在过去十年间引起广泛关注。原因之一是据信这些纳米簇具有独特的性质，这部分地是由如下事

16、实推论的：这些颗粒及其性质在某些地方正介于大块物体和单一颗粒之间。这些奇特的物质微粒具有诱人的潜在应用价值。纳米簇的重要潜在应用之一为具有高活性和高选择性的新型催化剂。合成过渡金属纳米簇的通用方法有四种，即：（i）过渡金属盐还原法；（ii）热分解法和光化学方法；（iii）配体还原法和有机金属化合物置换法；（iv）金属气相合成法。许多金属簇合物具有单一金属原子堆积成层状或壳状的结构。这些金属簇合物具有完整而规则的几何外形，被称为满壳簇合物或幻数簇合物。理想的六方最密堆积满壳幻数簇合物满壳簇合物或幻数簇合物 层数12345（每个金属原子有最大数目的最近相邻原子，这在某种程度上导致满壳簇合物额外的稳

17、定性）透射电子显微镜（TEM）或高分辨的TEM（HRTEM）是表征纳米簇合物最广泛使用的技术。使用该技术可直接获得簇合物颗粒的大小、形状、分散性、结构和形貌等可视信息。右图是用高分子稳定化的Pd（0）纳米簇的透射电子显微镜影像。1在理想的六方最密堆积满壳幻数簇合物中，计算第1，2，3，4，5，n层（最外层）的原子数y。2制备Pd（0）纳米簇的方法是用氢气直接与Pd（）高分子络合物（1mmol/L水溶液）反应，反应式如下：Pd()H2Pd(0)nH透射电子显微镜照片显示分离的Pd(0)n纳米簇颗粒呈球形，平均直径2.05nm，表面为高分子覆盖。已知Pd的密度12.02g/cm3。（1）配平制备Pd(0)n纳米簇颗粒的方程式；（2）计算每粒簇合物颗粒Pd的原子数（N）。（3）计算上述Pd（0）纳米簇的壳层数（n）。（4）该纳米簇是否满壳纳米簇？3可用如下环烯加氢反应检验用高分子稳定化的Pd（0）纳米簇的催化活性：H2在一400cm3容积的高压反应器中将含Pd(0)n 50µmol的用高分子保护的Pd(0)n纳米簇