2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷

1、2005 年化学竞赛初赛模拟试卷（51）（时间：3 小时 满分：100 分）第一题（9 分）Li2O2 和Na2O2 都可用于航天飞船制造宇航员赖以生存的氧气。其中 Li2O2 是黄色颗粒状固体，溶于冰水和醋酸，不溶于乙醇，水溶液在受热或催化剂存在下即分解放出氧气。 1它们在载人飞船里会自动产生氧气，并去除飞船内不需要的气体，写出这个过程中 Li2O2 涉及的化学方程式；2Li2O2 和 Na2O2 在一定温度下都能分解，何者的分解温度更高？3Na2O2 溶于水比Li2O2 更容易出氧气，为什么？Li2O2 可由过氧化氢和乙醇锂悬浮液反应，写出反应方程式。产物分离的主要实验方法是什么？载人宇航

2、飞船的设计师宁愿用价格较贵的 Li2O2 而不用 Na2O2 获得氧气。试分析 2点主要原因。超氧化钾也可作为载人宇航飞船的供氧剂，请通过计算说明，它与Li2O2 相比，何者具有更高的供氧能力（相同质量）第二题（10 分）乙醇胺是无色粘稠液体，易吸湿，有氨的气味10.3，沸点 170.8，密度 1.01g/cm3。与水互溶，水溶液呈碱性，离解常数K1.6105。乙醇胺是重要的化工原料，也可用于气体的净化，除去气体中与硫化氢。1为什么乙醇胺的沸点比氨气高得多？为什么乙醇胺能与水互溶？2计算室温下 25%乙醇胺水溶液的值。写出乙醇胺脱除石油炼厂气中 H2S 的反应方程式，为什么工业上用乙醇胺而不用

3、氨水脱硫（H2S）？写出工业上生产乙醇胺的化学反应方程式。H 1.008相对原子质量He 4.003Li 6.941Be 9.012B 10.81C 12.01N 14.01O 16.00F 19.00Ne 20.18Na 22.99Mg 24.31Al 26.98Si 28.09P 30.97S 32.07Cl 35.45Ar 39.95K 39.10Ca 40.08Sc 44.96Ti 47.88V 50.94Cr 52.00Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93Ni 58.69Cu 63.55Zn 65.39Ga 69.72Ge 72.61As 74.92Se 78.96Br

4、79.90Kr 83.80Rb 85.47Sr 87.62Y 88.91Zr 91.22Nb 92.91Mo 95.94Tc 98Ru 101.1Rh 102.9Pd 106.4Ag 107.9Cd 112.4In 114.8Sn 118.7Sb 121.8Te 127.6I 126.9Xe 131.3Cs 132.9Ba 137.3La LuHf 178.5Ta 180.9W 183.8Re 186.2Os 190.2Ir 192.2Pt 195.1Au 197.0Hg 200.6Tl 204.4Pb 207.2Bi 209.0Po 210At 210Rn 222Fr 223Ra 226Ac

5、 LaRfDbSgBhHsMtDs题 号12345678910满 分91012911111131014第三题（12 分）国家4 月 5 日宣布，在对18 个省、市、区可能含有苏丹红的食品展开专项检查后发现，30 家生产企业的 88 种食品及添加剂含有苏丹红。“苏丹红”属于偶氮系列化工染色剂，主要应用于蜡、油彩、等产品。有研究表明，苏丹红可能使老鼠、兔子患癌症，也可能造成肝脏细胞的 DNA 突变，我国及许多国家都将其用于食品生产。已知苏丹红系列的结构简式如下：苏丹红苏丹红苏丹红苏丹红1请选择下列正确的说法；A B C D E F GH苏丹红系列均呈现红色苏丹红均难溶于水，易溶于油脂苏丹红和苏丹红

6、互为同系物苏丹红和苏丹红互为同分异构体苏丹红易发生氧化反应苏丹红能与溴发生取代反应，也能与H2 发生加成反应苏丹红所有原子可能在同一平面上苏丹红与亚硝酸钠、苯甲酸钠、靛蓝都不能作为食品添加剂2苏丹红的方案如下：以A 为原料，在盐酸中与亚硝酸钠进行重氮化反应，生成重氮盐B（C6H5N2Cl），再与 C 进行偶和而得。写出A、B 的化学式和C 的化学名称；生成苏丹红的反应类型是；判断A 的水溶液的酸碱性，并分析原因；碱性条件下B 可将氧化，完成反应方程式。3苏丹红属于因子，它激活了正常细胞中处于抑制状态的，促使其发生，从而导致正常细胞畸形分化成癌细胞。第四题（9 分）某芳香烃 X，室温下为固体，取

7、 1.30g，在足量纯氧中燃烧，所得气体通入足量澄清石灰水溶液中，得到沉淀 10.00g。X 在光照下与 Cl2 反应，得到 1 种一氯取代物；X 在AlCl3 催化剂作用下与 Cl2 反应，也得到 1 种一氯取代物。X 不能使溴水褪色，但可以使KMnO4 溶液褪色，氧化产物干燥脱水后得到Y，Y 是平面型分子，含O 32.9%。请通过计算和分析，确定X、Y 最合理的化学式，并画出结构。第五题（11 分）仔细研究 BF3、NF3、IF3 中的化学键，就这 3 种分子分别回答下列问题：上述分子分别能检测到几种化学键；推测它们的几何结构，说明在这 3 种分子中，键角的变化情况；分别说明它们是极性分子

8、，还是非极性分子，并说明理由。4上述分子中哪些能生成二聚分子，这些二聚分子子是否共平面？能检测到几种化学键？心原子的杂化类型如何？所有原第六题（11 分）铜无论是在化学中还是在工业、国防或日常生活中都是一种非常重要的金属。铜的化合物的颜色变化也是丰富多彩的。请从化学组成、结构和化学反应的角度来解释下列与颜色有关的现象：1导线中的铜丝是紫红色，铜是黄色，青铜塑像是深灰色，为什么（从组成上说明）？这些物质长时间在空气中，表面又会呈现绿色，为什么？并写出反应方程式。2中所用的氧化铜是黑色粉末。在使用电烙铁时，其头部是一铜制的烙铁头，长期使用，表面被氧化，但脱落下来的氧化膜却是红色的，试说明原因。硫酸

9、铜的水溶液是浅蓝色，受热的蓝色硫酸铜晶体却变成白色粉末；CuCl2 溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色，有时却是蓝色。请结合方程式解释往硫酸铜水溶液中加入足量氨水后变成蓝紫色（用反应方程式说明发生的变化）；往硫酸铜溶液中加入 KI 会析出白色沉淀，而溶液由蓝色变成棕色；请用化学方程式解释；薄铜片会慢慢溶解在氯化铁()溶液中，该溶液由棕色逐渐变成蓝绿色。请用化学方程式解释；第七题（11 分）RX 是第二周期和第三周期两种非金属元素（11）化合形成的晶体。它的天然矿物称为石（Moissanite），曾大量用作磨料，1997 年，发明了它的透明单晶的法。用合成的石透明单晶制作的首饰甚至比钻美丽（更显光彩、

10、更透亮）、更轻（对比：金刚石密度 3.5g/cm3，石密度 3.24g/cm3）、更耐火（热至 1500不分解）、更显光彩、更透亮，价廉物美，巧夺天工，仅硬度较差，但仍是已知固体中第三种硬度最高的（对比：石的硬度为 10，石为 9.25）。RX 有多种不同的晶体结构，其中最常见的一种的晶胞是六方的，这种晶胞是一个平行六面体，棱长分别为 ab3.073108cm，c15.07108cm，面夹角分别为 90，120。1通过计算，确定 RX 的摩尔质量，并写出石的化学式。23石的上述晶胞里有几个原子？石是原子晶体、分子晶体、离子晶体还是金属晶体？4如何理解石的密度比石小？5根据上述数据估算行合理假设

11、）中 R、X 的半径比（说明是何种类型半径，的条件可自第八题（3 分）用石灰石生石灰的化学反应式为：CaCO3（s）CaO（s）CO2（g）实验测得在 850 到 950之间Kp（压强atm）符合经验式：lgKp7.2828500/T（其中T 为热力学温度）如果此反应是在不的空气中进行，则当温度为多少时石灰石能够完全分解？第九题（10 分）MMT 是在 1953 年由雅富顿公司研制开发成功的，1974 年开始作为抗爆添加剂应用于美国含铅中，1995 年批准用于无铅降低汽车 CO、NOx 等污染物排放。添加 MMT 可以有效、经济地提高辛烷值，并MMT 的具体步骤为：在氮气保护下，于反应器中加入

12、四氢呋喃和金属钠，然后缓慢滴加新鲜蒸馏的MCP（C6H8），再加入氯化锰粉末，反应后以A（Mn(C6H7)2）分离出来，再将分离产物移入高压釜，通入 CO，最后减压蒸馏将生成将得到的产物 MMT 加以蒸馏提纯。MMT 为橙色液体，1，沸点 23，难溶于水，易溶于。MMT 在约 2000cm1 处有强的红外吸收，表明有羰基 CO 存在。MMT 试样0.100g 与吡啶反应得到 10.3mL 的 CO（标准状况）和一种不挥发性的产物 B，其分子的摩尔质量为 269g/mol。MMT 也与反应得到 C，C 分子的摩尔质量为 216g/mol，在红外光谱中它只含有单一羰基伸缩谱线。MMT 在醋酸酐中也

13、能与浓硫酸反应，得到固体产物 D，它是一种强酸，0.180g D 试样需要 6.03mL 0.100mol/L 的NaOH 水溶液中和。MMT 在各国得到普遍推广，可替代之前曾广泛使用的；写出MCP、MMT、A、B、C、D 的结构简式。第十题（14 分）完成下面三组计算题，计算中均不考虑 2NO2N2O4。将 CuNO3 与 AgNO3 的混合物加热，放出的气体用排水法收集时得不到任何气体，则该混合物中 CuNO3 与AgNO3 物质的量之比，简述理由。加热某金属 X 的硝酸盐，分解得到固体残留物（不含 N 元素）和红棕色气体 VL，用排水法收集后为无色气体 V/6 L（相同状况下），试分析

14、X 的化合价是升高还是下降，通过计算确定X 的化合价升高或下降的具体情况，并列举合理X 及其硝酸盐（组成）。将某正盐 Y 加强热使其分解，得到普通金属氧化物（失重 44.7%）和红棕色气体 V L（恢复到室温），用排水法收集后为无色气体 2V/3 L（相同状况下），试确定 X 的化学式，并写出分解反应方程式。命题：胡中学综合波2005 年 5 月于浙江慈溪中学，任何不得参考（0551）第一题（9 分）12Li2O22CO22Li2CO3O2（1 分）2Li2O2（1 分）3Na2O2 溶于水是剧烈的放热反应（1 分）4H2O22C2H5OLiLi2O22C2H5OH（1 分）过滤（1 分）5L

15、i2O2 摩尔质量比 Na2O2 小，同质量时得到氧气Li2O2 易保存，锂盐腐蚀性小（1 分）6Li2O2（1 分）（1 分）；Li2O21/2O2：0.349g O2/1g Li2O2；KO23/4O2：0.337g O2/1g KO2（1 分）第二题（10 分）1间有更强的氢键和力（1 分）乙醇胺分子中的OH 和 NH2 都能与水分子形成氢键（1 分）2密度近似为 1g/cm3，浓度 4.1mol/L，OH8.110332HOCH2CH2NH2H2S(HOCH2CH2NH3)2S（1 分）(HOCH2CH2NH3)2SH2S2HOCH2CH2NH3HS（1 分）乙醇胺脱硫产物，加热释出H

16、2S 后，可利用，乙醇胺可循环使用（1 分）11.9（2 分）(HOCH2CH2NH3)2S2HOCH2CH2NH2H2SHOCH2CH2NH3HSHOCH2CH2NH2H2S（1 分）NH3H2O 和H2S 作用的产物(NH4)2S、NH4HS，受热分解为 NH3 和H2S，不易分离和循环使用。（1 分）4NH3HOCH2CH2NH2（1 分）第三题（12 分）1B、C、E、F、G（3 分，多 1 个或少 1 个扣 1 分）2（1）A：NH2B：NNCl C：2萘酚（各 1 分）取代（1 分）碱性：RNH2H2ORNH3OH（1 分）（4）3化学N2ClHCHO2NaOHN2HCOONaNa

17、ClH2O（1 分）突变 原癌（各 1 分）第四题（9 分）由X 的燃烧计算得X 的最简式为 CH（1 分）Y 分子中H/C 应比X 中更小，近似认为C/O 质量比为 2（1 分）即Y 中C 65.8%，H 1.3 %，此时Y 的最简式为C8HO3（1 分）Y 是平面型分子，应为酸酐，即由苯环平面和酸酐平面组成（1 分）X、Y 的化学式分别为(C8H8)m 和(C8H2O3)m，X 的苯环侧链都为(对称)甲基（1 分）当m3 时恰好围成苯环（最稳定），即化学式 X：C24H24（1 分）、Y：C24H6O9（1 分）结构简式：X：存在合理的化学式：SiC（1 分）n6，即 Si 和C 各 6

18、个原子（1 分）原子晶体（1 分）硅的原子半径较大（1 分）（注：其他如不稳定，易分解，不硬，摩尔质量不合等不给分）5假设石和具有相似的晶体结构，则晶胞体积比V(SiC)V(CC)(40/3.24)(24/3.5)1.81（1 分）即它们的键长比为 1.221Si、C 原子的共价半径（0.5 分）比为 1.441（1.41.5 均可）（1 分）第八题（3 分）如果CaCO3 能够在 1.00atm 下分解生成CO2（推动空气 KpP（CO2）1.00 lgKp0.007.2828500/T（1 分）第九题（10 分）1四乙基铅（或烷基铅）（1 分），则其就会分解完全（1 分）T1167K894（1 分）2MCP：MMT：A：B：C：D：（各 1.5 分）第十题（14 分）111（1 分）由氧化还原知识得，电子的转移仅在Cu、Ag 间，Cu：12；Ag：10（1 分） 2（1）如果排水法收集后的剩余气体为 O2，则硝酸盐中金属的化合价下降了（0.5 分）由计算得分解得到 NO2O2 的体积比为 21（1 分），即NO 为 31，原金属硝酸盐分解得到金属单质（必降为 0 价）（1 分）X 可能为 Ag 等不活泼金属的硝酸盐（1 分）（2）如果排水法收集后的剩余气体为 NO，则硝酸盐中金属的化合价升高了（0.5 分