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高中化学竞赛试题（40套）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（03）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分46481211121212127H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第第题（4分）1．COCl22．极性大、分子间具有氢键题（4分）1．Phosgeneisahighlytoxicgasthathasbeenusedinchemicalwarface.Achemicalanalysisofphosgeneis12.1%carbom,16.2%oxygen,and71.7%chlorinebymass,anditsmolarmassis98.9g/mol.WritetheLewisstructureofphosgene.2．SuggestareasonwhyCHF3hasahigherboilingpointthanCF4.第第题（6分）A：B：C：题（6分）N－甲氧基－N－苯基氨基甲酸酯类化合物是一类结构新颖的Strobilurin类杀菌剂，具有发展潜力和市场活力。下面是关于这类物质的一种合成路线：画出A、B、C的结构式。第第题（4分）因为在H3N－BH3间存在N－H…H－M二氢键，使H3N－BH3的熔点升高。题（4分）比较下面等电子体的熔点:H3C－F：－141℃H3N－BH3：104℃H3N－BH3分子的极性低于H3C－F分子，分子间的偶极－偶极相互作用能也低于H3C－F，但H3N－BH3的熔点却要比H3C－F高出245℃。是什么原因导致这种现象呢？\n第第题（8分）1．2．由于氮分子同时与6个Fe原子配位结合，削弱了氮分子中的三重键，使氮分子得到活化。题（8分）目前运用X射线衍射法对固氮酶的Fe-Mo蛋白的晶体结构进行了测定，其中活性中心FeMo辅助因子的结构如右图所示。1．请在图中适当位置画入氮分子，并反映出其与辅助因子的结合形式。2．试解释固氮酶能活化氮分子的原因。第第题（12分）1．27种2．将其始载体—树脂球分成数目相等的三部分（每一部分相当于一个反应器，即一子库），每一部分独自与不同的起始物（A、B、C）反应，经洗涤、提纯后，将偶联后的三部分混合（mix）起来，并均分成（split）三部分，每一部分再分别与A、B、C反应，然后再混合、再分裂并再分别与A、B、C偶联，这样经过混合、分裂各两步即可生成27种三联体产物（每个子库中含有9种产物）。3．首先分别对三个产物子库的活性进行检测，由于子库2中产物的末尾组分都是B，由此检测时子库2的活性应最大，然后向上，将混—分一步后的三个子库全与B反应，再检测三个新子库的活性，子库1由于倒数第二组分为A，故检测活性应最大，以此再向上，将起始三个子库都与A反应,再都与B反应，再检测三个新子库的活性，由于起始子库2中的首位组分为B，最终推出●—BAB的活性最大。题（12分）组合化学已成为目前化学领域最活跃的领域之一。组合化学的实质及其最大的优势就是能在短时间内合成大量的化合物。组合化学是一门将化学合成、组合理论、计算机辅助设计及机械手结合一体，并在短时间内将不同构建模块用巧妙构思，根据组合原理，系统反复连接，从而产生大批的分子多样性群体，形成化合物库（compoundlibrary），然后，运用组合原理，以巧妙的手段对库成分进行筛选优化，得到可能的有目标性能的化合物结构的科学。根据组合化学的定义，要快速的找到目标产物，关键的是要注意两个“巧妙”，即库的构建方法的巧妙和检测筛选手段的巧妙。库的构建方法，常见的有混－分法、平行溶液合成法（parallelsolutionmethod）、正交法等。其中以混－分法最具代表性，应用也最多。1．3种起始物（A，B，C）混合可以合成出多少种三聚物？2．下图为混－分法的原理图（以三种物质混合合成三聚物为例），请根据自己对题目描述的组合化学原理的理解来补完该图。并用一段话来说明该原理。（mix：混合，split：均分）3．我们合成化合物库的最终目的是寻找具有目标性能的产物（通常是活性最大的产物），因此必须对库成份进行检测与筛选。假设库中●—BAB的活性最大，请设计一种方法用最少的步骤来检测出活性物质。\n第第题（11分）1．从DTA曲线可以看出，柠檬酸络合法获得的前驱体在加热过程中有2个吸热峰和一个放热峰产生。在130℃的吸热峰与水蒸气的挥发有关，在210～220℃的吸热峰是由焙烧材料的熔化产生的。在270～300℃产生一个较大的放热峰，由TG曲线可知，该放热峰是由于前驱体的分解及LiMn2O4的开始形成产生的。2．由TG曲线可以看出，180℃以前质量损失较小，损失量大约为3%，180～300℃质量损失迅速增大，损失量大约为70%，300～400℃质量损失显著减小，400℃以上质量无变化，表明在300℃以上凝胶分解过程基本完成。可见，LiMn2O4的合成温度应在300℃以上。3．LiNO3(aq)＋2Mn(NO3)2(aq)＋3C6H8O7(aq)＋11O2(g)→LiMn2O4(s)＋18CO2(g)＋12H2O(g)＋4NO(g)＋NO2(g)题（11分）LiMn2O4可以做为锂离子电池的正极材料，可用低温液相法制备纳米LiMn2O4，以硝酸锂和硝酸锰为原料，柠檬酸作络合剂，采用柠檬酸络合法先生成络合前驱体再分解生成尖晶石型LiMn2O4。右图是合成LiMn2O4过程中柠檬酸络合前驱体干凝胶在加热中的差热（DTA）－热重（TG）曲线。由图分析1．差热曲线在130℃，215℃，290℃分别有3个峰，分别判断是吸热峰还是放热峰？简单说明产生峰的原因。2．由热重曲线分析发生LiMn2O4合成反应的温度。3．写出合成LiMn2O4的总反应方程式。第第题（12分）1．A：B：C：D：E：来氟米特：2．A：5－甲基－4－异噁唑甲酸乙酯C：5－甲基异噁唑－4－甲酰氯题（12分）来氟米特（leflunomide）化学名为N，N－(4－三氟甲基苯基)－5－甲基异噁唑，是一个具有多重活性的新型抗炎及免疫调节剂，适用于类风湿性关节炎、器官移植及癌症的治疗。该药的合成路线如下：路线Ⅰ：ABC来氟米特路线Ⅱ：（）E来氟米特1．画出A～E及来氟米特的结构简式；2．对A、C进行命名\n第第题（12分）1．A：(PhCH2)2SnCl22．在化合物中，中心锡原子为畸变的四面体构型，整个化合物分子呈中心对称结构，且存在一个二重对称轴。二个苄基亚甲基碳原子直接与中心锡原子相连，并且两两相等，该化合物中，中心锡原子为畸变的四面体构型。由于化合物中二个苄基在空间呈相对方向排列，使整个分子呈蝶状构型。3．化合物的分子之间存在一定程度的Sn…Cl弱配位作用，由于这种作用的存在，使化合物在晶体中以一维链状结构存在。参考图示：题（12分）烃基锡及其衍生物的广泛应用前景使得有机锡化学的研究呈蓬勃发展的趋势。最近合成了一系列苄基锡的衍生物，研究发现这些化合物具有较强的抗癌活性及其多变的结构类型。合成方法如下：在250mL三颈瓶中加入11.9g锡粉，2滴水，用玻棒搅匀，再加入100mL二甲苯，在剧烈搅拌下滴加12.8g苄基氯，加完后继续搅拌回流3h，冷却、过滤，所得晶体用丙酮溶解，过滤后将丙酮溶液减压浓缩至干，得浅黄色晶体。将二甲苯溶液减压浓缩至适当体积后低温放置，过滤得浅黄色晶体。合并两次获得的粗产品，用四氯化碳重结晶得无色晶体A17.3g，产率93％。1．试通过计算得到无色晶体A的化学式。2．试画出化合物A的结构式。3．实验测得该化合物在晶体中具有一维链状结构，试解释形成长链状结构的原因并画出示意图。第第题（12分）1．浓硫酸的脱水性和氧化性都随浓度增加及温度升高而增大。在乙烯制备过程中，随着反应温度的升高，体系中乙醇和水的量不断减少，浓硫酸的脱水和氧化作用也越来越强烈，就会存在严重的炭化和氧化现象及出现较多的副产物二氧化硫。2．2H2NCONH2＋H2SO4→(H2NCONH2)2·H2SO4①(H2NCONH2)2·H2SO4＋H2SO4＋H2O2(NH4)2SO4＋2CO2↑②在反应①中，尿素和浓硫酸作用生成硫酸脲，使反应体系中游离的硫酸减少，浓度降低；因没有增加含水量，故硫酸的催化和脱水性不受影响。而反应②则表明，当温度升高到150℃以上时，随着乙醇脱水生成乙烯，硫酸脲、硫酸和水三者间通过复分解反应，使游离的硫酸不断减少，从而可避免硫酸浓度升高而导致的乙醇被氧化和炭化的副反应发生。3．由表可知，硫酸脲和硫酸的复分解反应与乙醇在浓硫酸中脱水生成乙烯几乎是在同一温度区间内，即在160～180℃的条件下乙醇和浓硫酸的量基本是同步减少的，这样就能保证乙醇脱水所需硫酸浓度在反应过程中既不会明显升高，也不会因复分解反应变得太低而影响其对乙醇的脱水能力。这也是本实验能得到较高产率的一个重要因素。题（12分）实验室制备乙烯常采用浓硫酸和乙醇共热的方法。由于浓硫酸的强脱水性和氧化性，反应中存在着严重的炭化和氧化现象，因此用该法制备乙烯不仅产率低，副产物多，而且实验结束后烧瓶中积碳难以清洗。近几年，人们提出许多改进意见，其主要特点是将脱水剂改为其他物质或以浓硫酸为主的混合物。然而，仔细分析和研究这些改进方法，不难发现有的虽然减少了副产物，但乙烯的产率并无明显增高甚至有所降低，有的操作繁琐或缺乏安全性。研究发现在反应时加入少量尿素，不仅可显著减少副反应，提高乙烯的产率，而且操作简单安全。1．用浓硫酸和乙醇共热的方法制乙烯为什么会存在严重的炭化和氧化现象及出现较多的副产物？2．文献报道，在反应体系中加入尿素，会与浓硫酸以2︰1的摩尔比形成硫酸脲，且在加热到150℃时发生复分解反应生成硫酸铵。写出化学方程式，并解释上述反应在改进实验中所起的作用。3．右表为加热到150℃以上时，硫酸脲发生复分解反应时的热失重表，试根据数据分析加入尿素后对反应体系的作用。\n第第题（12分）1．要导致液体分层，需要加入充分的溶质。（必答）例如氢氧化钠的水－乙醇溶液，如果氢氧化钠的量不足便不能形成分层，分层后加水稀释则回复均相。2．如果溶质在两液体（例如氢氧化锂在水与有机溶剂中）的溶解度皆很低，则不产生分层。如果溶质在两液体中的溶解度皆很高（例如碘化钾或季铵盐Bu4N＋I－在水与有机溶剂中），也不产生分层。此现象说明要导致分层，溶质在两种溶剂中的溶解度应有一定的差异。（必答）3．有机溶剂之间（例如乙醇与四氢呋喃）则没有出现类似结果，原因可能是无机盐在有机溶剂中的溶解度太低达不到需要的分层浓度。4．出现了三层互不相溶的液体。题（12分）氢氧化钠的乙醇水溶液是有效的碱性洗液，在配制上述洗液时，偶然地发现当氢氧化钠的浓度达到一定量时，水相与醇相出现分层现象，界面清晰明显。进一步实验发现水、乙醇、氢氧化钠的加入顺序不影响分层结果，并初步鉴定了在这个过程中没有诸如乙醚等新物质产生。由一般化学常识可知，水和乙醇能无限混溶，氢氧化钠在水中的溶解度很大，在醇中也有一定的溶解度，所以三者在一起所造成的溶液分层是个有趣的现象。下面我们通过实验来对这个现象进行研究：①氢氧化钠等无机溶质和一些有机溶剂—水的混合：制备氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氯化钠、硫酸钠等无机盐的饱和水溶液及饱和有机溶液，以1︰1体积比将两溶液混合，摇动半分钟，观察是否出现液体分层现象。结果如下表所示②一些无机盐溶质和乙腈－水溶液的混合：试验的溶质有LiCl、NaBr、Na2CO3、K2CO3、KI、CaCl2、MgSO4。将上述无机盐的饱和水溶液和乙腈溶液以1︰1体积比混合，摇动。结果除了KI，其余溶质皆导致乙腈－水溶液分层。KI在乙腈－水的溶解度极好，补加大量的KI仍没有分层现象，也无固体析出。③一些有机盐或有机酸与乙腈－水或丙酮－水溶液的混合：制备醋酸钠、季铵盐Bu4N＋I－及苯甲酸的饱和乙腈及饱和丙酮溶液，分别以1︰1体积比加入到相同溶质的饱和水溶液中，发现醋酸钠的乙腈－水或丙酮－水溶液皆出现分层。季铵盐Bu4N＋I－的乙腈－水或丙酮－水溶液皆不出现分层，补加多量的Bu4N＋I－，上述两种混合溶液仍然不出现分层现象。溶解度试验显示Bu4N＋I－在乙腈或丙酮中皆有极高的溶解度。苯甲酸的乙腈－水或丙酮－水溶液皆不出现分层，而是析出苯甲酸固体。④将上述实验中形成分层的液体加入水，可使分层消失，得到均相溶液：再加入足够量的溶质，可以恢复分层。⑤制备氢氧化钠等无机盐的各种有机溶剂的饱和溶液，将两种饱和溶液互相混合（例如乙醇和四氢呋喃），皆没有出现两种有机溶剂的分层现象。阅读分析以上实验结果，回答下面的问题：1．以上实验中出现分层的根本条件是什么？2．是否出现分层与溶质的溶解度的关系是什么？3．产生实验⑤现象的原因是什么？4．由上面两种极性液体分层的例子，可以联想到如果在饱和氢氧化钠水－乙醇溶液加入一种与乙醇不易互溶的有机液体，会出现什么状况？\n第第题（7分）理解问题中44kJ/mol的差值，实际上，水煤气厂中的水蒸气不能天然获得，需要制备。解答中应补一个热化学方程式：H2O(l)＝H2O(g)ΔrHm＝－241.8－(－285.8)＝44kJ/mol这样，把煤转化为水煤气做燃料，总的热化学方程式应为：C(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔrHm＝－393.5kJ/mol上式表明，在实际应用上以水煤气代替煤做燃料的热效应是一样的。题目要求比较它们的优缺点，但这实在不是一个热化学的问题，建议将问题改为“试通过计算说明，在实际应用上以水煤气代替煤做燃料所获得的能量是否相同？”2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（05）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分4588101210888910H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（4分）水是生命之源。水主要是通过渗透的方式送到身体的各个部分，那么给水分子增加点活力不是更好吗？现在出现了各种活力水，比如用电的，磁的等各种方法，来把水分子团打碎，这就是所谓的小分子团水。据说这样的水渗透压增大了，有利于健康，还可以治病。运用你的化学知识，判断上面说法的合理性。第题（5分）1．试用分子轨道理论来解释He2分子是不稳定的。2．在光谱分析中检测到He这种惰性气体存在弱键合的二聚物，试解释其原因。第题（8分）工业上以废铜为原料经氯化生产氯化亚铜，其反应如下：Cu＋Cl2＋2Cl－→2CuCl↓；Cu2＋＋Cu＋2Na＋＋2Cl－→2Na[CuCl2]；Na[CuCl2]→CuCl↓＋NaCl在操作中为了保证质量，必须按一定规范程序进行操作。请回答下列问题：1．制备中当氯化完成后须经中间步骤（即生成配合物Na[CuCl2]），为什么不用一步法制得CuCl？（Cu2＋＋Cu＋＋2Cl－→2CuCl↓）2．为什么必须外加NaCl且控制接近饱和？3．为什么要在反应体系中加入少量盐酸，它起何作用？4．合成结束后为什么用酒精洗？第题（8分）除了我们常用的休克尔规则以外还有很多其他的判定芳香性的方法。值得一提的是70年代汉斯（Hess）和斯切德（Schaad）运用HMO法计算的约50种环状多烯烃的单个π电子的共轭能（REPE）指标，它不仅能判断芳香性的有无，还能判断芳香性的强弱。REPE的计算方法为：REPE＝(Edeloc－Eloc)/N（式中：N为π电子数，Edeloc为环状多烯非定域能，Eloc为环状多烯定域能。）下面给出11种化合物的结构简式：1．请补充下表，并排列下列11种化合物芳香性的强弱顺序。环状多烯烃的REPE值（以β为单位）化合物1234567891011π电子数Edeloc值8.0013.6819.3124.9316.3819.4522.5125.2716.6210.4616.20Eloc值7.6113.1318.6524.1815.6618.6821.7024.2616.1510.6016.12REPE值2．请说出REPE指标在判断芳香性时的优点。第题（10分）加替沙星是一种含甲氧基的第四代喹诺酮类合成抗菌药物。下面是文献报道的家替沙星的一种新的合成路线：1．画出A，B，C，D，E的结构简式。2．从a到b反应的作用是什么？3．对A进行命名。第题（12分）2005年11月5日瑞典皇家科学院宣布，将2005年诺贝尔化学奖授予法国化学家伊夫·肖万、美国化学家罗伯特·格拉布和理查德·施罗克，以表彰他们在烯烃复分解反应研究领域作出的贡献。烯烃复分解反应（Olefinmetathesis）是由金属烯烃络合物（又称金属卡宾）催化的不饱和碳碳双键或者叁键之间的碳架重排反应。该反应使得在通常意义下呈化学惰性的双键和叁键能够彼此偶联，极大地拓展了人们在构造化合物骨架时的想象空间。同时，由于烯烃复分解反应具有反应条件温和、产率较高的特点，而且绝大多数的有机基团在这一反应中无需保护，所以近年来该反应受到了学术界和工业界的广泛重视。在烯烃分子里，两个碳原子就像双人舞的舞伴一样，拉着双手在跳舞。所以烯烃复分解反应的原理可用下图形象表示为“交换舞伴”。1．试根据对题目的理解用文字描述图中表示的烯烃复分解反应的“交换舞伴”原理。2．试根据题目及示意图的叙述，完成下列反应：（1）（2）3．试根据给出的反应示例，写出下面反应的产物（可不要求立体化学）示例：（1）（2）（3）第题（10分）有些氧化还原反应在通常情况下并不发生或进行很慢，例如，在酸性溶液中KMnO4氧化Cl－的反应速率极慢，但当溶液中同时存在Fe2＋时，KMnO4氧化Fe2＋的反应加速了KMnO4氧化Cl－的反应。这种由于一个氧化还原反应的发生促进了另一个氧化还原反应的进行称为诱导反应。其中，Fe2＋称为诱导剂，KMnO4为作用体。1．诱导反应是我们常说的催化反应吗？2．既然诱导反应可以促进了另一个氧化还原反应的进行，为什么在氧化还原滴定分析中还要防止诱导反应的发生？3．试用必要的文字和方程式说明KMnO4氧化Fe2＋的反应如何诱导了KMnO4氧化Cl－的反应。4．试提出一个方案，在HCl介质中，用KMnO4法测定Fe2＋，如何消除诱导反应。第题（8分）C60分子是1985年由Smalley等人发现的，他们当时就预言C60笼内可以包入各种分子和原子，形成结构和性质特殊的分子。这些分子可被称为富勒烯金属包合物EMF。建议用M@C2n来表示EMF。1．解释La@C82表示的含义。2．下表为几种EMF与富勒烯的电离势（Ip）和电子亲和能（Ea）Ip/eVEa/eVSc@C826.453.08Gd@C826.253.20La@C826.193.22C607.782.57C827.102.03由上表数据，你可以得出关于EMF的化学性质的什么结论？3．合成EMF常用电弧法，在电弧法得到的产物中大部分是无定形碳、C60、C70和其他富勒烯分子，而EMF的总量只是C60的1%，必须经过提取和分离才能得到纯的EMF。早期常用CS2和甲苯为提取剂，但在提取物中EMF的含量仍较少，主要为空心富勒烯。实验发现，DMF和苯胺为选择提取EMF的有效试剂。请解释原因。第题（8分）现在对城市污水的处理是一个严峻的问题，处理污水有多种方法。在一个污水处理厂中，用生物方法处理污水。在污水中所含糖类(CH2O)n杂质里，有45％被完全氧化，另有10％经发酵过程进行无氧分解，生成两种化合物。其余部分仍留在沉积物中。该厂每天一共可产生16m3的气体（25℃，100kPa）。1．每天有多少糖类留在沉积物中？（按kg/d计）2．通过燃烧生成的甲烷，每天可以产生多少热能？（燃烧热为882kJ/mol）3．如果污水中糖类杂质的浓度为250mg/L，该污水厂每天处理了多少污水？（m3/d）第题（8分）硫氰酸铵溶液与硝酸汞溶液混合，使之充分反应后再加入硝酸锰溶液，用盐酸，调溶液pH＝3，将以上配置好的生长母液置于恒温箱中，采用恒温蒸发法生长晶体恒定温度为40℃，控制精度为0.1℃，经过20d的生长周期，溶液中析出一淡绿色晶体。对产物进行元素分析后，结果为（质量分数）：C％：8.53，N％：10.88，S％：23.02。Mn/Hg(n/n)＝0.48。1．通过计算写出该绿色晶体的化学式。2．该化合物的结构如图：试分析该化合物中Hg与Mn的配位情况。第题（9分）在放有Fe2＋和硝酸盐（或亚硝酸盐）的混合溶液的试管中，小心地加入浓H2SO4，在浓H2SO4溶液的界面上出现了“棕色环”。近年来对此“棕色环”物进行了深入研究表明，该棕色环是铁的低氧化态八面体配合物，其分子式可写为[Fe(NO)(H2O)5]SO4，其中有三个未成对电子，且这些单电子全来源于铁，请根据这些信息描述配合物的成键细节，包括配体形成、中心离子的价态和电子分布、成键情况等。写出形成“棕色环”有关的反应方程式。第题（10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一定量的硫化钠，然后再加入FeSO4。试通过计算说明以上过程为什么要加入FeSO4。[已知：Ksp(HgS)＝4×10－53，K稳(HgS22－)＝9.5×1052]参考答案（0605）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（07）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分21154811798101312H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（2分）在日常生活中，雪碧、可口可乐等饮品都是塑料容器盛装，而盛啤酒的容器却是玻璃制品，很少见到用塑料瓶盛装啤酒。解释原因。第题（11分）1．已知最简式为IO2的物质是逆磁性的。且在一定条件下能形成I(ClO4)3·2H2O、(IO)2SO4化合物。（1）该化合物的可能组成式为；（2）它和热水反应的方程式为；（3）它和NaOH溶液反应的方程式为；2．已知最简式为ICl3的物质是非极性分子，分子中所有原子共平面。（1）该化合物的分子式是；（2）中心I原子的杂化类型；（3）画出结构式：（4）该化合物在77℃时分解为2种双原子气体分子，写出化学方程式；第题（5分）某同学利用如图所示的方法，通过比较加入苹果汁和橙汁的多少来比较它们中维生素C含量的相对多少。1．当烧杯中出现何种现象时，停止滴加苹果汁和橙汁；2．要得出正确结论，实验过程中需要进行条件控制，你认为该实验中必须控制的条件是什么？3．设计实验分别测定苹果汁、橙汁中维生素C的绝对含量（单位：mg/L）第题（4分）碳酸氢钠晶胞的投影如图。1．晶体中各粒子间的作用力有；2．平均每个晶胞含个相当于化学式NaHCO3的原子集合。第题（8分）Al4C3可以和ZnCl2的盐酸溶液反应得到含锌产物A（反应①），X衍射表明A是直线型分子；将A在氨气气氛中加热到150℃，并保持5小时左右，得到白色粉末B（反应②），B不溶于液氨但溶于氨基钾的液氨溶液（反应③）；将B加热到330℃，可得到深灰色、粉末状含两种元素化合物C（反应④）。1．写出A、B、C的化学式；2．写出上述各步反应方程式；3．A在干冰的温度下可与SO2反应，写出该反应的化学方程式。第题（11分）已知具有R－－CH3和R－－CH3结构的化合物可与I2的NaOH溶液反应（碘仿反应），如：RCOCH3＋3I2＋4NaOH＝RCOONa＋CHI3＋3H2O＋3NaI下面是各有机物间的转化关系：ABCD（C6H14O）D→EA→FG＋CO2↑D能消去1分子水主要得到得到两种烯烃E（80%）、F（20%）；D和G都能发生碘仿反应。1．写出A～G各物质的结构简式；2．系统命名法命名D和G；3．用一个方程式表示D转化为E、F的反应。第题（7分）将金属铁溶于氢卤酸A后，用NaOH中和到中性，可得B；B能被I2氧化到C；C的阴离子和B的阴离子共价键数不变（阴离子结构对称）。已知A、C中Fe元素的质量分数分别为21.3%和23.4%。1．试写出A～C的化学式；2．写出上述化学反应方程式。3．简述A、C阴离子形成的原因。第题（9分）泰雅紫是古代地中海沿岸出产的一种贵重燃料，罗马帝王用法律规定，只有皇族与教主可穿这种紫色衣袍。当时人们是从小的紫蜗牛中提取它的，制备1.5g泰雅紫需要多达12000只紫蜗牛。已知：①泰雅紫是芳香族化合物，由5种常见元素组成，其中Br的质量分数为38.04%；②相对分子质量不超过500，有3种元素的质量百分含量不足10%；③分子中所有原子共平面，且是非极性分子；④化学性质较稳定，NaOH中不易水解，无酸碱性；1．确定泰雅紫的化学式，写出计算和推理过程。2．满足上述条件的结构简式有种，画出其中1种，说明理由。第题（8分）亚硝酸盐广泛存在于自然环境中，如蔬菜、肉类、豆类等都可以测出一定量的亚硝酸盐。一般情况下，当人体一次性摄取大于300mg的亚硝酸钠时，就会引起中毒。某研究性学习小组用碘量法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。取1kg泡菜榨汁，将榨出的液体收集后，加入提取剂和氢氧化钠，使得到的泡菜汁中的亚硝酸盐都成为亚硝酸钠。在过滤后的滤液中加入氢氧化铝乳液。再次过滤后得到滤液，将该滤液稀释至1L，取25.00mL菜汁与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再选用合适的指示剂，用较稀的硫代硫酸钠溶液进行滴定。共消耗0.050mol·L－1Na2S2O3溶液20.00mL。请回答下列问题：1．该实验中可选用的指示剂是；2．加入氢氧化铝乳液的目的是；3．菜汁与稀硫酸和碘化钾溶液反应的化学方程式4．通过计算判断若某人一次食入0.125kg这种泡菜，是否会引起中毒？5．有经验的厨师在做泡菜时往往加入适量的橙汁，以减轻亚硝酸盐的危害。解释原因。第题（10分）取5.26gA晶体（带结晶水），溶于适量水中，得到无色溶液；往溶液中通入足量无色B气体，无明显的混浊现象；再通入适量无色无味C气体，得到大量沉淀D，至沉淀不再增加为止；过滤、干燥沉淀D，称重为2.40g；滤液中滴加AgNO3溶液，没有白色沉淀产生（可能有少量气体逸出）。另取5.26gA晶体和1.44gE晶体（不带结晶水），一同溶于适量水中，也得到无色溶液；将该溶液持续缓缓加热，溶液变混浊，并析出大量沉淀D；过滤、干燥沉淀D，称重也为2.40g；滤液中加入足量AgNO3溶液，又产生大量白色沉淀（无气体逸出）；过滤、干燥沉淀，称重为6.88g。1．写出A、B、C、D、E的结构简式；2．写出上述涉及到的主要反应方程式。第题（13分）钼是我国丰产元素，探明储量居世界之首。钼有广泛用途，例如白炽灯里支撑钨丝的就是钼丝；钼钢在高温下仍有高强度，用以制作火箭发动机、核反应堆等。钼是固氨酶活性中心元素，施钼肥可明显提高豆种植物产量。2005年诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。1．写出钼的核外电子排布式，并指出它在元素周期表中的位置。2．钼金属的晶格类型为体心立方晶格，原子半径为136pm。试计算该晶体钼的密度和空间利用率（原子体积占晶体空间的百分率）。ρ＝；η＝。3．钼能形成六核簇合物，如一种含卤离子[Mo6Clx]4＋，6个Mo原子形成八面体骨架结构，尽可能多的氯原子以三桥基与Mo原子相连。则x＝，这些Cl－的空间构型为。4．辉钼矿（MoS2）是最重要的钼矿，工业上冶炼钼的化学原理为：①高温煅烧转化为高价氧化物；②提纯该氧化物：有氨水溶解、用盐酸沉淀、再加热可得；③用H2还原该氧化物。写出各步反应方程式。5．辉钼矿在403K、202650Pa氧压下跟苛性碱溶液反应时，Mo、S元素都可进入溶液中。写出反应的配平的方程式。第题（12分）目前有近75000种液晶问世，某种星型液晶的化学结构与Demus列举的的两种结构相似但也有区别。星型液晶与以四－（4－丁氧基苯甲酸）－1，2，4，5－苯酯（代号X）为代表的交叉液晶在中心部分和间隔基连接上有所区别；星型液晶与以四－（正十四酸）二铜（Ⅱ）为代表的尾尾卵生液晶的区别在于中心部分和键性上。国内某高校曾以液晶基元c及四氯化硅合成了星型液晶。其中基元c是可由HO－－N＝N－－OC10H21与6－溴己醇在盛有适量氢氧化钠固体及四氢呋喃的干燥锥形瓶中反应得到，产品为莹黄色固体。在连接了电磁搅拌等仪器的50mL锥形瓶中加入0.3g液晶基元c、10mL精制四氢呋喃、0.5mL吡啶，搅拌得红色溶液，并且通入氮气15min。取0.036gSiCl4溶解在四氢呋喃中，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入，迅速有黄色沉淀出现，之后经处理得黄色固体0.25g。1．画出X的结构式。2．分别指出星型液晶与另两种液晶的详细区别，3．写出制备液晶基元c的方程式。4．写出制备星型液晶的方程式。（有机物画结构简式）5．称取SiCl4的时候应该注意什么？6．计算得到黄色固体的产率。参考答案（0607）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（09）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分5488911149111110H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（5分）最近，齐齐哈尔第二制药有限公司在制作亮菌甲素注射液时，错把二甘醇当成丙二醇作为药用原料，致使多位用药患者因肾功能衰竭而死亡，由此引起社会广泛关注。二甘醇又名乙二醇醚、二乙二醇醚、一缩乙二醇，其具有无色、无臭、透明、吸湿性的粘稠液体，有着辛辣的甜味，有毒。二甘醇主要来自于环氧乙烷水合生产乙二醇的副产物。1．系统命名法命名“二甘醇”；2．已知芥子气（C4H8SCl2）的结构与二甘醇相似，主要物理性质与二甘醇的比较如右图，比较它们水溶性和沸点差异的原因？3．写出制备二甘醇的反应方程式；4．二甘醇进一步反应可得三甘醇和二恶烷，分别写出化学式。第题（4分）1．粗盐酸呈黄色，但与锌反应，则溶液颜色褪去。解释原因。2．一般不用玻璃容器盛NH4F溶液（K(NH3·H2O)＝6×10－8，K(HF)＝1.8×10－5）的原因是什么？第题（8分）取试管夹夹住1根表面发黑、一端绕成螺旋状的铜丝，在酒精灯的外焰加热烧红，趁热插入氯化铵晶体。1．预测可观察到什么实验现象？2．写出涉及的反应方程式；3．从操作方法和实验现象看，中学教材中哪个实验与此最相近；4．从原理上分析这2个实验的是否有共同之处。第题（8分）镁和锌等金属的晶胞通常用如下图左式表示（图中的细虚线是为帮助你理解画的辅助线）。下图右式是这种晶胞的另一表达，但不完全。1．请在右图中画出这一晶胞内的所有原子。2．简述你画的晶胞为什么是正确的。3．已知Zn的原子半径为139pm，估算晶体锌的密度。第题（9分）化合物M是白色晶体，不溶于水、微溶于苯和氯仿中，对热碱溶液稳定。化合物M中含有23.89%的X元素。将10.00g的M在足量氧气中燃烧，得到标准状况下3.44g固体氧化物，13.27LCO2气体和4.73g液态水。在沸腾的四氯化碳中M被溴分解，生成的化合物中含20.82%的Br。1．写出M的化学式，并画出结构式；2．写出M被Br2分解的反应方程式；3．M可由X的氯化物与另一物质反应在乙醚－甲苯中反应，并用金属钾还原制得，写出总反应方程式。第题（11分）C－12炸药是一种高能炸药，学名六硝基六氮杂异伍兹烷（C6H6N12O12），在航空航天领域被广泛用作火箭的推进剂。C－12炸药的结构可看作是三棱柱烷（C6H6）的衍生物，但结构中没有三重对称性（旋转120°重合），而只有二重对称性（旋转180°重合）以苄胺与另一原料反应可生成C－12炸药的基本母体（六苄基六氮杂异伍兹烷），再经氧化脱苄乙酰化和硝解即得；生产过程中二乙酰基四苄基六氮杂异伍兹烷是其主要中间体。1．写出C－12炸药爆炸的反应方程式；2．画出C－12炸药的立体结构；3．写出第一步反应制备六苄基六氮杂异伍兹烷的反应方程式；4．二乙酰基四苄基六氮杂异伍兹烷有几个位置异构体；5．两个乙酰基取代苄基后会使异伍兹烷笼体分子的稳定性大大增强，可以耐受更为强烈的氧化脱苄乙酰化条件和进行硝解。试分析异伍兹烷笼体分子稳定性增强的原因。第题（14分）“I－＋I2平衡常数的测定”实验后，会产生大量I－和I2的废液，若随手倒掉，不仅造成碘资源浪费，而且带来环境污染。因此，将此废液回收提取碘再利用，具有明显的经济效益和重要的环保意义。回收方案如下：取含的废液500mL，加热至30℃，在不断搅拌下加入2.0gCu(NO3)2·3H2O固体粉末，再加4.0gNa2S2O3·5H2O，搅拌，立即产生大量白色沉淀。将分离得到的沉淀转移到250mL三角瓶中。向三角瓶内的沉淀物上逐渐滴加浓硝酸，有黑色碘生成；加浓硝酸至沉淀物上不再起泡。减压抽滤，用少量蒸馏水淋洗粗碘，抽滤至干，把粗碘转移到蒸发皿中，在50℃水浴上烘干至散状。1．写出回收I2的过程中3个主要的反应方程式；2．直接往废液里通入足量Cl2，是否可行？3．完善沉淀物与硝酸反应的装置，除三角瓶外还要配套什么仪器？4．蒸馏水淋洗粗碘的目的是什么？如何判断已经淋洗干净？5．滤出碘后的滤液如何处理，对整个实验有什么影响？6．什么方法可提纯粗碘？7．设计定量实验，测定粗碘中碘含量，写出实验过程和计算表达式第题（9分）金属铜片与浓硫酸加热能迅速反应产生大量气体，但与冷的浓硫酸的反应非常慢，且不产生气体。在经历足够长时间后，可收检测到Cu2S、CuS、Cu2O、S、CuSO4五种主要氧化还原反应产物。1．为什么产物中不包括CuO？2．如何检验产物中有S？3．用氨水溶解上述固体产物，可观察到什么现象，写出反应方程式。4．上述五种主要反应产物之间是否有定量关系，写出表达式。第题（11分）材料M由两种元素组成，为确定其成分，先取3.57g的M在足量的纯氧中充分灼烧，产生了5376mL的气体A和过氧化物B（此条件下不考虑A与B反应）。产生的B加入水中能完全溶解，再将其定容为500mL，取出25.00mL加入锥形瓶中，用0.1150mol/L盐酸滴定，当滴入10.00mL盐酸时，经测定溶液的pH＝12。1．确定A、B、M的化学式；写出推理和计算过程2．若取xgM（甲、乙两种元素化合价均为0)，加热使其完全溶于浓硝酸，假定浓硝酸还原产物只有NO和NO2且两者的物质的量相同，试通过计算求出反应中消耗硝酸的物质的量y与材料M的质量x的函数关系表达式。3．已知M为平面片层结构，画出该平面投影图。第题（11分）纳米簇（nanoclusters）几乎是单分散的金属颗粒，直径常小于10nm，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。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定性）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层（最外层）的原子数y。2．在理想的六方最密堆积满壳幻数簇合物中，归纳第n层（最外层）的原子数y。3．在理想的六方最密堆积满壳幻数簇合物中，计算第n层（最外层）占全部原子数的百分率。4．某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ρ＝12.02g/cm3。（1）计算每粒簇合物颗粒Pd的原子数（N）。（2）计算上述Pd（0）纳米簇的壳层数（n）。（3）该纳米簇是否满壳纳米簇？第题（10分）有机物A与有机物B（过量）在碱性条件下反应生成C；改变条件C能继续和B反应生成D；D的化学式是C9H16O2，核磁共振显示分子中氢原子都存在于亚甲基（CH2）中；E是C的氧化产物；E在碱性条件下自身反应得到F（酸化后）；F能缩聚为高分子化合物G（(C8H12O2)n）；已知A～E各物质都只有一种官能团，且A、B、E属于同类物质。1．写出A～G各物质的结构简式；2．系统命名法命名C；3．分步写出A转化为B的反应方程式。参考答案（0609）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（11）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分969108688131211H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（9分）HCN是一种剧毒的无色液体，有较高的介电常数。在没有稳定剂的液态HCN中，HCN可以形成多种聚合物。其三聚体经1H－NMR测定，只有两种化学环境不同的氢，但经红外光谱测定，只有一种C－H键和两种C－N键。1．试说明HCN有较高介电常数的原因。2．用Lewis结构式写出三聚HCN的结构。3．工业上常用HCN与烯烃A在镍催化剂下反应，用以制备己二腈，写出相应反应方程式。4．己二腈在一定条件下可分解生成一烯烃B，已知B含一六元环，写出反应的方程式。第题（6分）AgCl在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度如下表：过量NaCl浓度c:×10－2mol/L00.390.923.68.83550AgCl溶解度s:×10－6mol/L130.720.911.93.617281．解释上表数据；2．试从热力学的角度解释相似相容原理。第题（9分）某AB型离子化合物M，溶于王水与硝酸按3∶4反应（假设生成气体全为NO），并可分离一反磁性一元酸。已知M中两元素在同一周期，M的阴离子显－1价并具有稳定的闭壳层结构：1．求M的化学式；2．为何阴离子可以稳定存在；3．将两元素的单质分别做成形状相同的笼并压缩，两者形变能力相差很大，解释原因。第题（10分）某酸A化学式为C5H8O2，A具有一定对称性，可与醇钠反应生成钠盐。将钒溶于高锰酸钾溶液中，然后调节pH至中性，按2∶1加入A的钠盐和吡啶得一对称配合物M，已知M中O的质量分数为23.26％。1．画出A的结构；2．画出M的结构；3．判断V的杂化方式并说明吡啶与V的成键特点。第题（8分）2006年世界杯在德国举行，德国的足球令人叹为观止，然而德国的化学也同样颇有成就，在众多著名化学家中哈伯就是其中之一。这位伟大的化学家发明了合成氨工艺而获得1918年诺贝尔化学奖。可是在第一次世界大战期间，他鼓动希特勒使用生化武器致使生灵涂炭。因此他被后人称作“一半天使，一半魔鬼”。据说哈伯曾设计了一种剧毒物质S，化学式为As4S6Cl6，S中As有两种化学环境，个数比为3∶1，其他元素均只有一种化学环境。1．画出S的结构（不要求立体结构）；2．若把S中的硫换成氧，试比较其稳定性，从化学键的角度解释原因。第题（6分）已知下列元素的电势图：当[H＋]＝1.0mol/L时，写出下列条件的高锰酸钾与碘化钾作用的反应方程式：1．高锰酸钾过量；2．碘化钾过量。第题（8分）苯在工业上是由乙炔三聚使得，传统方法反应条件苛刻产率不高。近日，发现一金属镞合物M具有催化作用。M的化学式为Ni4C12O16，M中Ni构成正四面体，一部分O以面三桥基与Ni结合，M具有高度的对称性。1．画出M的结构；2．在该催化剂存在的条件下按6∶1加入乙炔和白磷得一对称化合物N，已知N有一对称中心，求N的结构。第题（8分）钨青铜是颜色与青铜相似的钨矿，由K、W、O组成。晶胞中O占据顶点，其晶格按一定取向截得一呈规律性排布部分结构的最小重复单位如图：（按该结构不能求得各元素组成比）1．画出钨青铜的晶胞；2．写出钨青铜的化学式。第题（13分）今年是伟大的科学家Pauling诞辰101周年。这位曾两夺诺贝尔奖的传奇科学家生前曾因每日大量服食维生素C（L－抗坏血酸），被传为奇谈。维生素C是人体不可或缺的化学物质，其传统的合成线路如下：1．写出起始物的常用名，并用R/S标出手性碳原子的构型；2．写出A－G的结构式；3．上述合成路线体现了哪些绿色化学原则。第题（12分）测定某有机物M的式量可采用Kjeldahl定氮法。步骤如下：①将3.0000g有机物M加入硫酸钾溶液煮解，并加入Se或铜盐；②于上述煮解液中加入浓NaOH至溶液呈强碱性，析出的氨气随水蒸气蒸馏出来导入饱和硼酸吸收液中；③用1.0293mol/L的HCl滴定上述吸收氨气后的溶液消耗29.74ml。1．已知M的式量在100至200之间，求M的式量。2．M中C、H仅以亚甲基形式存在，M具有很好的对称性，存在一C3轴，试求M的结构。3．向M中加入HCl后得一离子化合物S，测得S中N,N间的距离比M中的短，试画出S的结构。4．HOAc溶液中，M与过氧化氢反应得N，试画出N的结构。第题（11分）有机物A的式量为278，A为二元酸且不能与碳酸氢钠发生反应。将A溶于乙醇，加入过量AcCl和三氯化铝得B，B被氧化得一六元酸C，1molC可与4mol碳酸氢钠反应。A属于络合物，A中配位键较弱，当A与NaOH反应生成钠盐后配位键增强。又知A中存在一C2轴。（此题中酚也认为是酸）1．画出A的结构并指出最稳定的构象；2．解释A属于络合物的原因；3．为什么C为六元环而不是十元环，解释原因。参考答案（0611）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（13）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分668881484128810H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（6分）某常见固体单质的投影如图所示，原子分别位于两层正方形顶点。1．该单质化学式为________；2．该单质元素下一周期同主族元素取代其两个原子后的异构体种数为_______；3．该单质元素上一周期同主族元素与Os组成化合物中Os氧化态可达＋8，而该单质元素与Os组成化合物中Os氧化态只能达到＋4，解释原因。第题（6分）现有下列4种物质：①HCCl3；②C2H5OH；③H2O；④CH3COCH31．上述四种物质的共同用途是_________；2．这4种物质有两种等摩尔混合后有明显的能量效应，这两种物质的序号是_______；解释原因_____________________________________________________。第题（8分）用于X射线成像的光激励储存发光材料是一类重要的发光材料。迄今的光激励发光材料BaFBr：Eu2＋已经用于医疗诊断的X射线数字成像系统。BaFBr属四方晶系，其结构是非中心对称。已知在BaFBr晶胞中各原子的原子坐标为：Ba2＋：（0，0，0），（1/2，1/2，p）；F—：（1/2，0，q），(0，1/2，q)；Br—：（1/2，1/2，m），（0，0，n）。已知m＞n＞p＞q。1．请画出BaFBr的晶胞。2．写出Ba的配位数。第题（8分）根据氟的极端化学性质总能制得一些用其他原料很难制得的产物。在盛满氟气的器皿中放入一块玻璃，一段时间后用静电器对其放电，再将气体通入液态SbF5中可得少量Q，Q为1∶1型离子化合物，其阴离子具有正八面体构型。1．写出Q所有可能的化学式及阳离子的结构；2．上述反应是分步进行的，写出第一步的反应方程式。第题（8分）某2︰1离子化合物阴离子为SiF62—，取2.500g该化合物溶于1L水，显酸性，取100mL该溶液用0.0500mol/L的NaOH标准液滴定共用去26.02mL，已知阳离子只含C、H、O、N。原子数C︰O︰N＝1︰1︰2，C、N、O的化学环境完全相同，阳离子与H＋在水中的存在形式相似。1．试画出阳离子的结构并说明成键情况。2．该离子化合物是防治小麦锈病的一种农药，与含量相同的H2SiF6药效一样，但比它更优越，它便于包装运贮，且有一定的稳定性，不易因分解而导致强腐蚀。试用化学平衡或物理化学的知识解释。第题（14分）1968年GowlingEN等人首次合成了S的配合物M，S的制备可由下列过程完成：最后一步产物有两种气体；1．根据合成知识判断B是何种物质_________；2．写出C的化学式_________；3．D具有较高的熔沸点，可是从范德华力的计算（包括氢键）均无法解释，试分析D具有较高熔沸点的原因________________________________________________；4．画出D的结构；5．写出S的结构式并指出S的本质属何种物质；6．M的相对分子质量为833，低温下将M溶于稀HNO3中使其解离，然后加入过量碱以及KOBr生成一黑色沉淀R，R中金属元素氧化数为＋3且含量为64.01％，微热下M转化为N式量减少56，中心原子配位数由5变为4，又知M、N均存在对称中心，M中的两个S之间的距离比M的所有异构体中的S之间的距离都长，M、N中均有桥基配体但并不相同；①写出R的化学式；②画出M的结构；③画出N的结构。第题（8分）钇钡铜氧化物是一种新兴的超导材料，理想化学式为YBa2Cu3O7。有人曾将其溶于王水，竟分离出一种一元强酸A，A具有顺磁性。1．写出A的化学式；2．画出A的阴离子的立体结构。第题（4分）蛋白质是天然的高分子有机化合物，它由多种氨基酸组成，是构成生物体活质最重要的部分，是生命的基础。蛋白质之所以能有如此多的变化，是因为它有复杂多变的四级结构。1．常见于生物体内的氨基酸通常为构型；（填D或L）2．在水溶液中，蛋白质的疏水基团常聚集在一起。这种是疏水集团相互聚集的作用称为疏水集团相互作用，每个—CH2—脱离水环境进入烃环境形成CH2……H2C能量效应约为3kJ/mol。请从热力学的观点解释这种作用。第题（12分）青蒿素是我国的科技工作者于1972年从中药青蒿中提取得到的，其结构在1976年得到确认。据英国的《自然》杂志在2003年8月的一篇论文中报道，青蒿素与疟虫接触后直接与疟虫的细胞膜作用而起到杀虫效果，故半衰期短，疟虫也难以产生抗药性。此外，青蒿素还没有抗疟常用药“奎宁”所产生的副作用。我国研制的青蒿素类药物“蒿甲醚”于2004年接受了泰国最高医学奖的表彰。青蒿素的结构式如图TM所示：青蒿素的全合成工作也是由我国的科研人员首次完成的合成路线如下，试写出中间产物及试剂A－H的结构式。第题（8分）某重要物质A的化学式为C4H8N2O2，具有一定的对称性，除H外其他原子均在一个平面内，N、O均只有一种化学环境，在分析中A用以掩蔽Ni2＋得一沉淀B，B中含有两个五元环和两个六元环。1．写出A的结构并命名A；2．写出B的结构。第题（8分）测定某有机样品中葡萄糖的含量常用如下方法：①向样品中加入过量0.05150mol/L的溴水50mL；②用稀硝酸酸化，加入0.03177mol/L的AgNO3标准溶液25mL；③加入5mL铁铵矾溶液，用0.01550mol/L的NH4SCN返滴至终点，消耗22.63mL。该样品还可用电化学分析法分析：①另取KBr溶液50mL，用100mA的电流电解4h；②将所得溶液与样品溶液混合；③加入过量KI－淀粉溶液，用0.1770mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗xmL。1．计算样品中葡萄糖的物质的量；2．通过计算求x的值。第题（10分）某橙色反磁性固体A的偶极矩为0，在3800cm－1处有一强吸收带，其最稳定构象属于D5d点群。A中只含有三种元素，且均为常见元素。A的醇溶液氧化后加入三硝基苯酚得一蓝色顺磁性晶体B，B为1︰1型离子化合物。A与AlCl3及CH3COCl在CS2中反应，可得红色结晶状固体C，C经氧化得一二元酸D，它在2︰1乙醇－水中的电离常数为K1＝3.1×10－7和K2＝2.7×10－8（在同一介质中，苯甲酸的解离常数为K1＝2.4×10－7）。A经灼烧得一固体E，质量为原固体的43.0%。（1）画出A的结构；（2）画出C最合理结构；（3）解释三个Ka为何如此接近；（4）试说明B有颜色的原因。参考答案（0613）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（15）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分55481212911101014H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（5分）He的特殊用途基于其特殊的性质。1．He用来填充气球和其他飞行器，其安全程度比氢气填充时高得多，为什么？2．He与O2配得的混合气体代替空气可以防止高压作业（如海水深潜和隧道修建作业）人员回到地面后通常会出现“潜函症”（高压下溶入人体体液的N2迅速离开体液造成的不适），解释原因。3．某些特殊的焊接操作，某些金属冶炼操作，超纯Si、超纯Ge以及其他半导体材料的制备过程中He的作用是什么？4．He广泛用作超低温研究中的致冷剂，科学家在He提供的低温环境中获得了许多了不起的新发现，有些研究成果已经得到实际应用。这里He体现了什么特殊性质？第题（5分）在配平KMnO4、H2O2、H2SO4三者反应的化学方程式时，出现多组配平化学计量数，如：①2KMnO4＋3H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋6H2O＋4O2↑②2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5O2↑③2KMnO4＋7H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋10H2O＋6O2↑④2KMnO4＋9H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋12H2O＋7O2↑1．假设这3个化学反应方程式都合理，请研究各组化学计量数的变化规律，写出符合该规律的一个新化学方程式。2．仔细想来上述反应中有个反应非常不合理，为什么？3．请设计方法证明以上4个化学反应方程式中哪一个是合理的?第题（4分）右图所示为金属离子催化H2O2的反应原理。H2O2像是钻进风箱的老鼠：两头受气。1．将右图补充完整；2．写出反应方程式。第题（8分）自然界的岩层矿石做并不存在单质硫，而在火山喷发形成的沉积中都能找到大量单质硫，右图所示为模拟火山喷发制备单质硫的过程。1．翻译图中2个英语词组：Superheatedwater：Moltensulfuf：2．现实自然界中火山喷发过程中是如何产生单质硫的。3．写出火山喷发形成单质的反应方程式。4．工业上以FeS2为原料，有两种方法可制备单质硫：方法①：对原料的利用率为50%；方法②：对原料的利用率为100%，但需要处理尾气。分别写出反应方程式。第题（12分）铬（Cr）位于周期表中ⅥB族元素，化合价可以是O→＋6的整数价态。1．在特定条件下，K2CrO4与H2O2发生氧化还原反应，生成化合物A，A是一种钾盐（不带结晶水），含有43.05%的O。写出A的化学式和结构简式，并写出反应的离子方程式。2．在特定条件下，K2Cr2O7与H2O2发生非氧化还原反应，并用乙醚萃取，得到化合物B，B是一种分子晶体，含有46.6%的O。写出A的化学式和结构简式，并写出反应的离子方程式。第题（12分）以苯，苯甲酰氯和五个碳以下的简单有机原料可合成如右图所示的有机物，合成路线如下：ACDEFHID＋IJ产物1．对产物进行系统命名；2．起始合成中苯的溴化和E的溴化条件是否相同，为什么？3．写出合成中A～J各物质的结构简式。第题（9分）右图所示是以海水为原料，获取某产物的工艺流程：1．写出右图中所用原料和产物的化学式；2．图中2次使用Cl2的作用是否相同；写出气体X的化学式。3．依次写出该工艺流程中的反应方程式；4．已知在酸性介质中，氧气可以替代氯气（该反应的E0＝＋1.6V，中性介质中则为E＝－0.15V），实际工业生产中为什么不用更廉价的空气替代氯气？5．如果将该工艺流程中通入X的步骤去掉，将之后水和氯气（第2次）用另2种常见溶液替代，写出这2步反应的方程式。第题（11分）离子化合物X由短周期两种元素组成，具有很高的熔点，难溶于水；右图（左）为X的某种晶格结构、右图（右）为其密堆积模型（相邻两层）；该晶型的X硬度很大，也不易被酸碱侵蚀。1．该晶体中●与○的离子个数比是；2．该X晶体的化学式是；该晶型在自然界中的存在形式是。3．●位于由○组成的哪种类型的空隙内，占有率是多少？○的配位数是多少（相邻●的个数）4．已知○的离子半径分别为132pm，计算该晶体的密度（按○相切计算）。第题（10分）有机物TMSTA分子具有超大π共轭体系，存在三重对称轴（旋转120°重合），可通过简单物质合成：①CH3CN和乙醇在盐酸介质中反应，再用K2CO3中和到酸性得到中间产物A，A在冰醋酸介质中自身反应，得到重要中间产物B，B与对甲基苯甲醛在KOH的乙醇溶液中反应可得TMSTA晶体。1．写出A、B、TMSTA的结构简式；2．指出TMSTA分子中超大π共轭体系的轨道数和电子数3．TMSTA是正交晶系，晶胞参数：a＝2.42nm，b＝0.62nm，c＝0.81nm，Dc＝1.17g/cm3。计算该晶胞有多少个原子组成。第题（10分）液体A能溶于水，不易氧化，但能发生碘仿反应，产物经酸化，生成B。0.10gA发生碘仿反应需消耗1.61g碘单质。当0.10gB和金属Na反应，放出7.89mL氢气（标准状况），生成一种金属有机化合物C。B是白色固态有机酸A含碳、氢和氧元素。为了得到摩尔质量的估值，将10.0g该有机酸溶于水，加入碎冰，激烈摇荡，结果温度降至－1.8℃迅速除去冰，测得溶液的质量为86.1g，pH值为1.2。由手册中查到，水的摩尔冰点下降常数为1.86kg·K·mol－1。然后，对该酸的准确摩尔质量作了精确测定。0.100g该酸用0.100mol/L的氢氧化钠溶液滴定，以酚酞为指标剂，当指示剂变色时，用去氢氧化钠溶液21.10mL。1．计算该酸B的精确摩尔质量2．写出A、B、C的结构简式；2．写出A的碘仿反应的化学方程式及A与钠的反应。第题（14分）6.70g二元化合物A与足量的Ba(OH)2溶液发生反应，其中生成一种不溶于水的钡盐。将溶液过滤，在隔绝空气的情况下小心蒸发滤液，得一种淡黄色晶体（一种碱）。将该碱灼烧至质量不再变化时，得6.37g固体B。将B溶于足量的稀硝酸，将得到的硝酸盐加热到300℃左右，反应完全后，最后得到0.48g气体C。已知上述反应中盐A的金属阳离子的化合价未发生改变。试回答下列问题：1．确定A、B、C的分子式；2．写出上述化学反应方程式。3．若将Cl2通入上面的硝酸盐溶液中，再滴加NaOH溶液，将生成的沉淀过滤，干燥，得一棕黑色固体D（D中金属呈最高价态）。经研究发现，其物质所含元素与B相同。试确定D的化学式，写出该反应的离子方程式。4．若在上面的硝酸盐溶液中，滴加少量的草酸溶液，在一定条件下电解此混合溶液，可制得棕紫色固体E。与B、D相比，除了组成元素相同外，E分子中金属的质量分数为86.5%。E不溶于水，若滴加热的盐酸，则放出气体C。试确定E的化学式。参考答案（0615）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（17）（时间：3小时满分：100分）题号123456789满分1089101013141214H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（10分）在化学反应中，溶剂的极性对物质的氧化性和还原性产生重大影响。例如，在水溶液中，SO3具有很强的氧化性，而H2S具有很强的还原性；而在乙醚中，SO3的氧化性较弱，H2S的还原性也较弱，SO3和H2S可以共存。1．试写出H2S气体在过量的SO3中发生的化学反应方程式____________________。2．在－20℃时，将SO3加到无水乙醚中，再将与SO3等物质的量的H2S气体通入到上述体系中，发现有无色晶体A出现。经分析，该晶体中含有H、C、O、S四种元素。进一步研究发现：在反应前后，C—H键、C—O键没有遭到破环，且A中的C－H键数是SO3物质的量的20倍。A中S元素存在两种化学环境，O元素有三种化学环境。（1）试根据题意写出A的分子式。（2）写出生成A的化学反应方程式。（3）简述乙醚在制备A过程中的作用。3．小心将A加热到0℃，发现A质量减轻，生成化合物B。B在常温下不稳定，加热后能生成两种酸性气体。试写出B的分子式。第题（8分）近年来，硒化学发展迅速。试根据下列信息回答问题：1．将单质硒与乙炔混合，在623～673k下聚合成A。已知A为无色液体，熔沸点分别为195K和383K。进一步分析知：A的分子式为C4H4Se，且所有的原子都满足8e（氢为2e）规则。（1）试写出化学反应方程式。（2）画出A分子的结构式，判断A分子有无芳香性，为什么？（3）A分子是否稳定，为什么？2．氯代丙酮能与硒脲（H2NCSeNH2）发生1︰1缩合反应，生成化合物B。试写该反应方程式。第题（9分）在260K左右时，用惰性材料做电极，以高电流密度电解碳酸钠Na2CO3的浓溶液，在阳极可得到浅蓝色的盐A。经分析，盐A的阴离子是由两个平面三角形通过氧原子相连得到的。1．确定盐A的化学式，画出其阴离子的结构。2．该电解反应中，阳极反应为_________________；阴极反应为______________；电解反应方程式为________________；电解过程中溶液的pH值_____（“增大”或“降低”）。3．写出盐A与稀硫酸反应的化学方程式。第题（10分）1866年，化学家在258～263K时，将干燥的KOH置于含6～8%O3的O2中2.5h后，即可生成盐A。已知盐A易溶于液氨，但能跟水剧烈反应，放出O2。纯净的A为红棕色针状结晶，其阴离子价电子数与ClO2价电子数相等。1．写出生成A的化学反应方程式。2．如何从上述反应产物中提纯A？3．写出A与水反应的化学方程式。4．在143K时，将O3通过氨气可得到盐B和盐C。经分析，B和C含有相同的阳离子，B中的阴离子为平面型，含有π大π键，C的阴离子与A的阴离子相同。试确定B和C的化学式，并写出生成B和C的化学反应方程式。第题（10分）在金的各化合物中，＋3价金较为稳定，并且很容易生成配合物，其配位数一般为4，具有平面正方形结构。1．试写出＋3价金的电子排布式。2．将AuF3和XeF2同F2一起加热到4000C，几小时后只生成了一种化合物A。经研究发现，A是一种共价型离子化合物，其阴离子基本上呈八面体结构，阳离子的结构可看作是两个八面体以一个氟原子桥联在一起，且两个八面体中各有一个氙原子同阴离子中的氟原子相连。（1）试写出A的分子式，写出生成A的化学反应方程式。（2）画出A的结构。3．在N2气氛中，在110℃时，将A与CsF反应，可以得到化合物B和C。已知A的阴离子在反应前后没有发生键的断裂，B是一种具有八面体的二元化合物。（1）写出B和C的分子式。（2）写出生成B和C的化学反应方程式。第题（13分）将ZnSO4溶液与H2O2混合，再往混合溶液中加入适量的NaOH溶液，不久可沉淀出二元化合物A。X射线研究表明，A与黄铁矿FeS2具有相同的结构。1．写出生成A的离子反应方程式。2．FeS2的结构与NaCl结构相似。将Na＋用A中阳离子（记为X）取代，Cl－用A中的阴离子（记为Y）取代，即得到A的结构。X射线研究表明，A的晶胞边长为a＝487pm。（1）试计算A的密度。（2）X原子的Y原子的配位多面体是什么？配位数是多少？这些配位多面体按怎样的方式相互连接？根据这些问题的解答，可推知X—Y键的键型如何？（3）X射线测定结果表明，在A阴离子基团中Y原子间的键距为148pm，而典型的Y的半径为140pm。这些事实说明A中阴离子基团中的键型如何？3．A微溶于水，加热时能发生水解。当pH＜5时，A的溶解度增大，这是为什么？试用化学反应方程式解释。4．在潮湿的空气中，A到200℃时，会生成少量的B。已知B的元素组成与A的元素组成完全相同，且B的阴离子的价电子数比NO的价电子数多2。试确定B的分子式，并写出生成B的离子方程式。第题（14分）在室温下，将浓氢碘酸能从浓原碲酸H6TeO6溶液中沉淀出一种灰黑色固体A（含碘、碲两种元素）和一种固体B。若将A投入到氢碘酸中，A溶解得C，C的阴离子呈八面体。若将B加到淀粉溶液中，溶液变为蓝色。进一步分析知：A分子能以离子形式存在，A能四聚成D，D由四个畸变的八面体聚合而成的。如图所示，碲在八面体的中心，碘在八面体顶角。1．确定A和B的分子式。2．写出制备A的化学反应方程式。3．简述制备A的实验步骤。4．如何分离上述反应产物？5．A的电导实验表明，A的电导与KCl相同。试写出A的离子形式。6．画出D的结构式。7．在分子中Te－I键长共有三种：276.8pm、310.8pm和322.7pm。指出每种Te－I键的个数。8．碲与CH3I在373K反应，也能得到A晶体。试写出化学反应方程式。第题（12分）取1.25g的某化合物A溶于2倍（物质的量）的盐酸中。将盐溶液的一半加入过量的碱中，此时没有发生任何明显的变化。在对碱溶液缓慢酸化时，则析出沉淀，向另一半盐溶液中加入等量的硝酸银，得到5.74g沉淀。沉淀上面溶液的焰色反应呈黄色。1．试确定原化合物A的组成并写出上述各步反应的化学反应方程式。2．A的阴离子的成酸元素X的单质能在氨气流中于1050～1100℃加热30分钟可得到疏松的灰色粉末B。B在半导体、光电子和感光材料等领域应用及其广泛。已知B的晶体属于纤维矿ZnS型结构。B较稳定，一般情况下只溶解在热的浓碱（如NaOH）溶液中。试写出上述两个化学反应方程式。3．把过量的X元素的单质加入NaOH的液氨溶液中，可制得C溶液。经分析，C中不含有氧元素，其焰色反应为黄色，且C中阴离子为正四面体结构。试写出生成C的离子方程式。4．C加热能发生分解，能生成D和一种碱性气体。若D的物质的量是该碱性气体的1/2。试写出生成D的化学反应方程式。第题（14分）1947年，化学家Schlessinger作了一个著名的实验：令LiH同无水AlCl3在乙醚中进行反应，结果生成了化合物A和B。经分析，化合物A中的阴离子呈正四面体结构，A和B的颜色反应均呈紫红色。化合物B若加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，若加入NaF溶液也能产生白色沉淀。1．判断A和B是什么物质？写出其化学式。2．写出生成A和B的化学反应方程式。3．A是一种白色晶状固体，在室温或干燥空气中相对稳定，但对水极其敏感。A遇水立刻发生爆发性的猛烈反应，且水的量不同，其固体产物不同，但若A相同，产生气体C的量都相等。这是我们测定A的纯度或测定有机物中水的含量的依据。请写出A与水发生反应的所有可能发生的化学反应方程式。4．A的乙醚溶液能同氨猛烈的作用，该反应可看作是一种取代反应，氨气的量不同，其反应产物也不同，但都有气体C生成。假若生成的一种产物D其阴离子也呈正四面体。试确定D，并写出生成D的化学反应方程式。5．此外，A在吡啶溶液中同CuI反应，能生成三种二元化合物，其中一种产物呈纤维矿ZnS型结构。试写出该反应的化学方程式。6．向A的乙醚溶液中加入计算量的乙醇，可分别得到不同的产物。当乙醇的物质的量是A的一倍时产物是E和C，2倍时是F和C，3倍时是G和C。试确定E、F和G的化学式。7．1952年，化学家W．E．Garner对A的热分解进行了深入地研究。根据热差分析发现：在154～161℃时，A能脱失50%（元素的物质的量分数，下同）氢的分解反应；在197～227℃时，又能脱失剩下来的50%的氢；在400℃时脱失剩下的所有的氢。已知在第一阶段的热分解反应中，有一种生成物其阴离子呈正八面体结构。试分别写出A分解的化学反应方程式。参考答案（0617）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（19）（时间：3小时满分：100分）题号123456789满分613151120105812H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（4分）热核爆炸是用裂变弹（如钚弹）激发D－T混合物发生聚变反应。1．按书写要求写出核反应方程式：2．氢原子有2种变体，即正氢和仲氢，区别在于核的自旋量子数不同，现已知顺磁物质可以催化仲氢转变为正氢。试写出催化机理：第题（8分）2005年的Nobel奖授予了在烯烃复分解领域里作出贡献的3位科学家，下图简单的示意了烯烃复分解＋＋分子内烯烃复分解反应生成一个环状体系，右面用图示解释烯烃复分解的机理：1．与烯烃复分解一样，炔烃也可以发生类似的复分解反应，写出下列反应方程式：－≡－＋－≡－→2．→3．标出下列有机物中不对称C原子的构型：第题（12分）某含氧酸根A是比高锰酸根或重铬酸根更强的氧化剂。A中只有M元素和氧元素，且M元素占46.67%。A在pH较低的水溶液中自发分解，其中M的氧化态经历下列变化：M（Ⅵ）→M（Ⅴ），M（Ⅳ）→M（Ⅲ），从而失去氧化性。用分光光度法测定A的钾盐的吸光度，发现吸收峰出现在可见光区波长为505nm处。现用A的钾盐溶液来做一个另人吃惊的实验：用相同起始浓度的磷酸三钠溶液，草酸钠溶液，醋酸钠溶液分别和等浓度A的钾盐溶液混合，发现A的钾盐在三种溶液中的稳定性顺序为：磷酸三钠溶液＜草酸钠溶液＜醋酸钠溶液。问题：1．写出A的化学式，并表明M的氧化态。2．预测A的钾盐的颜色，说明原因。3．你认为A在磷酸三钠溶液，草酸钠溶液，醋酸钠溶液中出现的稳定性顺序的原因是什么？4．你认为A的实际用途是什么？第题（10分）化合物A是一种有毒并有恶臭的金黄色液体，现用催化剂X催化氯化得到化合物B。化合物B是樱桃红色液体，它与乙烯在一定条件下化合生成一种毒气C化合物A与NH4Cl在一定条件下作用生成化合物D，化合物D具有八员杂环的摇篮式结构，其中分子内有2个原子间存在比正常化学键弱但却很明显的键合作用，且存在4个相同的原子共平面。1．写出A、B、C、D的化学式。2．画出A、D的空间结构，并画出D中不平常的键合作用。3．写出化合物B与乙烯在一定条件下反应的化学方程式，并用系统命名法命名产物。第题（15分）回答下列问题：1．相同的溶质溶于不同的溶剂，摩尔质量会不同，试解释原因。2．强磁性物质的高磁化率是由于其内部的原子磁距间存在特殊的相互作用，这种作用的本质是静电相互作用，称为交换作用。强磁性的物质的自发磁化，使它获得高强磁化率。但在实际的物质中，同一方向的自发磁化只存在于一个个叫做磁畴的小区域中。在磁畴内部原子磁矩平行排列，存在着自发磁化。磁畴的结构使材料的△G达到最小，所以强磁性物质虽有自发磁化，但不加磁场仍表现不出磁性。具有铁磁性的单质有9种，它们都有这样一个性质，当温度高于某一临界点时，它们会由铁磁性转变为顺磁性，试解释原因。3．在超高压和低温态下发现一种H的链状化合物Hn，已知它是可导电的固体，试解释它是如何成键的。4．已知(SN)n属2D链状晶体，导电性良好，试画出它的结构：5．目前一直没有发现或合成出存在具有环状闭合共轭体系的N6分子，试解释原因：第题（8分）已知下图为Mo和S构成的一种化合物的晶体结构（黑球是Mo）1．写出该晶体的化学式：2．说出其属于什么晶系：3．试说明其润滑性能，并解释原因：第题（9分）下表为短周期的一些元素的电离能数据（单位：kJ/mol），A～I原子序数依次增大，读表回答问题。元素代号I1I2I3I4I5I6A1312B23725250C520729811815D90017571484921007E10862353462162233783047277F1402285645787475944553266G4964562691295441335316619H73814517733105401362817995I578181727451157814831183781．写出A～I的元素符号：2．写出表格中所有在同一族的元素（用元素符号表示），并写出你的推理过程：第题（4分）高铁酸盐具有较高的氧化电位，因而表现出很强的氧化能力，这使其在水处理过程中具有杀菌灭藻、氧化去除有机物的独特作用。同时，高铁酸盐被还原后形成三价铁的水解过程，又赋予了高铁酸盐具有强化混凝的特性，并且其在氧化还原过程中自身不产生对人体有害的物质。因此，高铁酸盐作为一种新型高效多功能的水处理药剂而备受关注。现用高铁酸钾做一个令人吃惊的实验：对含苯酚为2.0mg/L的水样，在不同的初始pH条件下，用高铁酸钾进行氧化处理60min，水中苯酚去除率与pH和高铁酸钾用量之间的关系曲线，如图（附：高铁酸钾在酸性和碱性环境中的氧化电位分别为2.20V和0.72V）问题：由上图可明显看出，在酸性条件下苯酚的氧化去除率高于碱性时的去除率，试解释原因。第题（8分）目前市场上大量生产的太阳能电池的主要材料是晶体硅制作的半导体材料，这种太阳能电池的结构如右图所示：其中A是表层金属导线，B层是吸光材料，C和D都是晶体硅制成的半导体，但类型不同，E是金属电极，F是底层材料。1．简述上述太阳能电池的工作原理。2．说明C，D各是什么类型的半导体。3．晶体硅制成C，D型半导体的主要方法是搀杂，说明C，D各是由于往晶体硅中搀杂什么样的原子制成的。第题（10分）某元素M在形成化合物时有其独特的成键方式。现有一含M44%的白色固体A，其对多数酸碱都无反应，其晶体结构可与碳的一种同素异型体相类比。A在红热状态下可与水蒸气反应，生成一种氧化物B和无色气体C。将C通过灼热的CuO反应，得到2种单质。M元素形成的酸是一元弱酸D。将C加热脱水，在373K转变为E，E中含M25%，继续加热，最终转变为B。问题：1．写出A、B、C、D、E的化学式。2．解释D是一元弱酸的原因，用相关的反应方程式表示。3．说明A的的导电性，并解释你的结论。第题（12分）某元素M存在常见的2种价态阳离子，分别记为P，Q。P在溶液中呈浅绿色，现在其溶液中加入淡黄色固体X，放出无色气体B，且溶液中出现红褐色沉淀C，在空气中灼烧C，得到构成易变的混合物，其中含3种组分。现在含P的溶液中加入KCN，有沉淀生成，继续加入KCN，则沉淀溶解，析出一种黄色晶体D。现将析出的黄色晶体分离出来，另溶解于蒸馏水中，并加入含Q离子的溶液，则生成蓝色沉淀E，E的颜色特别深，可用作染料。1．写出M、B、C、D、E、P、Q、X的化学式2．写出在空气中灼烧C得到的3种组分的化学式。3．命名物质E4．沉淀E的颜色特别深，试解释原因。参考答案（0619）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（21）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分441010810101012148H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（4分）今年是Ghiorso,Harvey,Choppin成功合成第101号元素51周年。为了纪念俄国科学家门捷列夫，该元素被命名为钔（MdMendelevium）。他的首次合成是用α粒子轰击Es得到，同时放出一个中子。后来苏联杜布纳联合核子研究所的3.1m重离子加速器，用Ne轰击U靶，并放出四个常见的实物粒子，也曾获得数百个Md原子，请写出以上两个核反应方程式。第题（4分）下图是某中学教师制作的avi连续动画中的几幅，意在表明金刚石很硬，是不怕锤子砸的。这一动画有什么问题？第题（10分）在101325Pa的氧气氛围中加热Rb2O2与CuO的混合物至400～450℃24小时，可制得一种晶状浅蓝色反磁性化合物A，在温度高于500℃时，此化合物不稳定。1．推断A的化学式，简述理由；2．写出A与酸反应的方程式；3．该化合物可用碘量法测定，写出KI与A的反应方程式。第题（10分）化学造就了生命，也丰富了生命。数千年来，人类一直充分利用着沙子。人类从沙子中制造了玻璃，又从玻璃制造了透镜，透镜又用来制造望远镜、显微镜、眼镜以及化学实验中所需的玻璃器具。最近，人们开始用沙子作为合成半导体的起初物质。在含Si－O键的化合物中有硅元素，它是地壳中含量最丰富的元素之一，地球表面有大量的二氧化硅（SiO2）。二氧化硅属立方晶系，晶胞如图所示：1．二氧化硅的晶格沿a，b，c三轴在平面上的投影是否相同？2．画出二氧化硅的晶胞在c轴上的投影。3．一种铁和碳的化合物的晶胞由若干个小立方体构成，每六个小立方体中有一个体心有一个铁原子，问：一个晶胞中含几个小立方体，体心的铁原子构成何种几何体。第题（8分）早在1929年，Bethe首先从静电场出发，提出了晶体场理论，该理论成功地揭示了许多配合物的性质。请用晶体场理论揭示下列现象。1．在水溶液中有以下反应：M(H2O)6n＋＋mL＝[Mn＋(H2O)6－mLm]＋mH2O，当L为NH3时，M为Ni2＋离子的平衡常数比M为Mn2＋离子的大得多，但当L为CH3COO—时，两者相差不大。2．Co3＋的低自旋化合物在水中的配体交换反应特别慢。第题（10分）将二氯化铍溶于NaOH溶液中水解后静置一段时间，保持碱性环境加入等摩尔的S2Cl2，再静置稍许析出白色结晶A，对A进行测定发现A为离子化合物，阴离子由4种元素组成且各元素化学环境相同。又测得A中阳离子与阴离子个数比为4∶1。1．画出A的阴离子的立体结构；2．写出A在水溶液中分解的反应方程式。第题（10分）超导性是1911年由K.Onners在研究金属汞在低温下的物理性质时发现的。汞的临界温度为4.2K，以后陆续在其他金属材料中也发现超导性。1973年发现金属间化合物Nb3Ge的临界温度为23K，并在理论上预言金属最高的临界温度不会超过30K。如图是Nb3Ge沿各轴所得相同平面投影图：1．画出Nb3Ge的晶胞；2．指出Nb3Ge中Ge的配位数。第题（10分）下图涉及一种配合物和一种烃（TCNQ）的超分子组装。1．右图（a）中配合物的中心原子为Ni2＋，判断该配合物中Ni2＋的配位数是多少；2．已知两个TCNQ到中心原子的距离等长，指出TCNQ与中心原子作用的方式，并说明键级的范围；3．两幅图中组装过程的驱动力分别是什么。第题（12分）1999年夏天发生在比利时的肉鸡含A事件引起了A的轩然大波。A是目前地球上毒性最强的物质，它的毒性是氰化钾的1000倍以上，具有致癌性、生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性等。A的化学性质稳定、耐高温，一旦被人体摄入，不易排除，不易分解。现用质谱法对A进行分析，所得的质谱图谱如图：（电荷源自质子化，m/z取整数。）1．求A的相对分子质量；2．已知A的命名为2，3，7，8－TCDD，A是对称分子，分子中除C外各元素都只有一种化学环境，画出A的结构；3．为何图谱中质荷比只有四个值。第题（14分）保幼酮（G）是一类从萜衍生出来的酮酯，可从某些植物分离得到。它显示对某些昆虫的保幼活性。它可以由以下路线合成：1．求G中手性碳原子的个数；2．写出A～F的结构简式；3．用系统命名法命名起始物：CH3O－－CHO。第题（8分）当CaSO4溶于水后，建立如下平衡：CaSO4(s)CaSO4(aq)K1＝6×10－3CaSO4(aq)Ca+(aq)＋SO42－(aq)K2＝5×10－31．CaSO4(aq)、Ca2＋(aq)与SO42－(aq)平衡浓度是多少；2．溶于1.00dm3水中的的CaSO4总摩尔数是多少；3．将（2）的答案与直接由CaSO4的Ksp＝3×10－5计算的结果相比较，会有什么结论。参考答案（0621）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（23）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分97810678671598H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（9分）1．请具体写出甲苯和水混合溶液中的分子间相互作用；2．下列元素具有最低第一电离能的是__________，最高第一电离能的是__________。A．MgB．AlC．SiD．PE．S3．金属Ni为面心立方密堆积结构，晶胞参数a＝352pm，金属Ni原子配位数为_____，晶胞中原子数为________，金属Ni的原子半径为__________。4．已知W属立方晶系，其晶胞参数a＝315.7pm，密度ρ＝1.90×104kg/m3，分子量M＝183.92，则该晶体的结构属于____________密堆积。第题（7分）第一条综合有机合成路线是在19世纪由Kolbe完成的，该路线图如下C＋S8CS2CCl4Aaceticacid在现代的有机合成中，一条相似的合成氨基酸的路线如下所示画出A～E的结构式，并用R/S规则指出D、E的立体化学第题（8分）某些化学反应的发生可以使人类免于严重伤害与死亡，例如可以迅速生成大量氮气而充满安全气囊的化学反应，其涉及到的化学反应如下：①2NaN3＝2Na＋3N2(g)；②10Na＋2KNO3＝K2O＋5Na2O＋N2(g)；③K2O＋Na2O＋SiO2＝硅酸盐1．写出叠氮阴离子与氮分子的Lewis结构2．在50℃，1.25atm的情况下，将15L的安全气囊充满氮气，需要叠氮化钠为多少克？3．分别写出硝化甘油的分解与叠氮化铅用来引爆而分解的方程式。试比较叠氮化钠、硝化甘油与叠氮化铅的分解反应相似处？4．写出叠氮化钠与硫酸反应的反应方程式。第题（10分）OswaldAvery在1944年分离出一遗传物质，并由元素分析得知它是脱氧核醣核酸的钠盐。一段DNA，式量为1323.72，显示如下：1．假设每一个碱基都会在DNA中平均出现，写出相对每一个磷（P）会有几个氢（H)，并计算H的重量百分比，需有三位有效数字。2．Chargaff由DNA中萃取出个别的碱基，并由UV的吸收光谱来决定它们的浓度。Chargaff发现下列的莫耳比例关系：A︰G＝1.43︰1；T︰C＝1.43︰1A︰T＝1.02︰1；G︰C＝1.01︰1Chargaff的发现暗示碱基在DNA中可能是成对的。画出DNA里的碱基配对（一定要标出氢键。糖基和磷酸都不需画出）。3．DNA不按正常配对时，可能会发生突变。画出任意三种可能的不正常配对。4．在实验室中可模仿地球在有生命之前的大气组成，有HCN、NH3和H2O，这些物质确实可以合成出碱基。写出合成下列碱基所须最少HCN和H2O的分子数目。第题（6分）某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应如果给病人在上午8点注射一针抗菌素然后在不同时刻测定抗菌素在血液中的浓度c以mg/100cm3表示得到如下数据：t/hours481216c/mg/100cm30.4800.3260.2220.1511．确定反应级数。2．求反应的速率常数k和半衰期t1/2。3．若抗菌素在血液中的浓度不低于0.370mg/100cm3才有效，问大约何时该注射第二针？第题（7分）天然橡胶是由异戊二烯组成的聚合物，此共轭双烯称为2－甲基－1,3－丁二烯。异戊二烯不只存在于橡胶中，也存在于许多天然物中称为terpenes，大多数都是由异戊二烯为单位以头对尾的方式所组成的碳链接构。由异戊二烯规则可以帮助我们找出terpenes的结构以及其生物合成的源头。1．找出下列terpenoid天然物中的异戊二烯单元。2．在聚合物化学中，重复的单元称为单体而单元间是透过链锁反应聚合作用或是step－reaction聚合作用而联结在一起。下列是step－reaction聚合作用的一些例子：画出下列聚合产物中的单体。第题（8分）阿佛伽德罗常数的定义是指恰好12克的碳－12中所含的原子数。2002年，CODATA（CommitteeonDataScienceandTechnology）所建议的阿佛伽德罗常数为6.0221415(10)×1023mol－1，其中括号中数值表示最后两位数的标准偏差。阿佛伽德罗常数可以由电解方式求得。透过电流和时间的测量可以知道有多少电子通过电化学电池Q＝I×T（电量＝电流×时间）。用两个铜电极来电解0.5MH2SO4，在电解过程中，阳极的铜会因铜原子被转变成铜离子而减少，铜离子可以在溶液中流通。在阴极表面，酸性溶液中的氢离子被还原成氢气而释放出来。实验结果如下：阳极减轻的质量：0.3554g；恒定电流：0.601A；电解时间：1802s。其中1A＝1C/s或1A·s＝1C，而一个电子的电量为1.602×10－19C。1．写出在阳极与阴极发生的反应。计算通过回路的总电量。2．计算电解过程牵涉的电子总数。3．计算一个铜原子的质量。4．求出阿佛伽德罗常数。铜的原子量是63.546g/mol。5．本实验所测得的阿佛伽德罗常数的百分误差（percenterror）为多少？6．原则上也可以收集电解所产生的氢气，用其重量来决定阿佛伽德罗常数。计算本实验所产生的氢气重量。利用收集氢气的重量以求得阿佛伽德罗常数，可行吗？第题（6分）在空气中，化合物CoCl2•6H2O在空气中与氨水反应生成化合物A（化学式CoCl3H17N5O）。加入硝酸银溶液，A中的所有氯全部都沉淀。如果把A加热至100℃，A会失去水而形成紫色的固体B(化学式CoCl3H15N5)。已知B的化学式含有一个阳离子、二个阴离子。把CoCl2•6H2O和碳酸铵混合氧化，然后加入氢氯酸可得到化合物C（化学式CoCl3H12N4)，在C中加入硝酸银溶液只有1/3的氯可被沉淀。CoCl2•6H2O与氨水和亚硝酸钠反应，氧化得到黄色固体D。已知D的元素重量百分组成为Co23.8%，H3.6%，N33.9%，O38.7%，且在水溶液中D不会解离成离子。试写出A，B，C，D的结构式。第题（7分）1．计算在1.0×10－7M的硫酸溶液中[H＋]、[OH－]、[HSO4－]和[SO42－]的浓度。(Kw＝1.0×10－14，K2＝1.2×10－2at25℃)（答案要有两位有效数字）。2．计算需要多少体积的0.80M之NaOH溶液，加到250mL含3.48mL的浓磷酸里，才能使它成为pH＝7.4的缓冲溶液。（浓磷酸溶液为85%（重量百分），密度1.69g/mL；F.W.＝98.00），（pK1＝2.15，pK2＝7.20，pK3＝12.44）（答案须有三位有效数字）。3．药物的效应是和它是否能穿透细胞膜渗入血管内有关。MembraneStomachpH＝2.0BloodpH＝7.4H＋＋A－HAHAH＋＋A－假设一弱酸的药物之离子A－是不能穿透细胞膜，但HA可以，如上图。再假设HA在细胞膜两边的浓度是一样的。计算柳酸（HA＋A－）在血液中和胃中的比值。（柳酸pK＝3.52）第题（15分）化学不但可以增进生活质量，也可以使得生活富裕，数千年前，人类已能善用砂制造玻璃，再由玻璃制成镜片，进而制作出望远镜、显微镜、眼镜镜片、甚至化学实验的玻璃器材。近来，砂已成为半导体的起始物。硅为地壳中含量丰富的元素之一，硅以Si－O键结存在化合物中，而地表上则以SiO2形式存在。1．在β－cristobalite的晶胞中，各含有多少个Si和O原子？2．推测此结构中Si的杂化轨道以及O－Si－O的键角。3．SiO2非常稳定，但却易与氢氟酸（HF）反应，此反应应用在玻璃蚀刻与半导体的制造技术上：SiO2（s）＋6HF＝A（aq）＋2H＋（aq）＋2H2O（l）画出A的分子结构4．二氧化硅与焦炭在电弧炉中加热到3000℃可得纯硅，写出SiO2与煤焦的反应方程式，在此，假设仅生成一种气体，其路易斯结构有形式电荷的分布，画出上题生成气体的分子轨道图。5．为了得高纯度的硅，可将粗质的硅与氯气反应而产生“B”，或是与氯化氢反应生成“C”。（1）写出Si与氯气反应的方程式。（2）预测“B”的分子结构（3）方程式（Si（s）＋3HCl（g）＝“C”（g）＋H2（g））中的产物“C”是否具有极性？如果有，请简述其偶极矩的方向，并画出“C”的三维空间结构。（4）于1000℃时，上题方程式之逆反应为自发反应，并产生高纯度的硅。最后纯化过程是熔化，称之为区域精炼，其原理是因为杂质在液相的溶解度大于固相（如图），区域精炼的步骤可重复进行，直到预期的纯度（不纯物应少于0.1ppb）为止。ZonerefiningofSilicon当不纯物程度达0.1ppb时，每克的硅晶圆中有多少硅原子被杂质原子取代？6．如同其它的半导体，高纯度的硅导电性不好，需要加一低限电压才能导电，若提高电压值，则导电度上升，另一方面，硅的半导体性质可藉由添加少量不同元素来提升。取少量B原子取代硅晶圆中的硅，此时何者为电荷载体(chargecarrier)？此添加后的半导体称为何型半导体？第题（9分）铁的原子核是最稳定的原子核组态，所以在可以孕育生命的大红星中，累积很多，这导致铁在宇宙的含量很多，地球也含有很多铁。1．发现并能够有效的还原氧化铁，是人类文明进步的重要一环，在炼铁炉中的主要反应如下：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH◦＝－393.51kJ/mol①CO2(g)＋C(s)＝2CO(g)ΔH◦＝172.46kJ/mol②Fe2O3(s)＋CO(g)＝Fe(s)＋CO2(g)ΔH◦＝?③写出上述各反应的还原剂。平衡反应式③，并计算此反应在1200℃时的平衡常数。（其中，ΔHf◦(Fe2O3(s))＝－824.2kJ/mol，S°(J/mol/K)：Fe(s)＝27.28，Fe2O3(s)＝87.40，C(s)＝5.74，CO(g)＝197.674，CO2(g)＝213.74）2．在制作青灰瓷中，Fe2O3被部分还原，产生Fe3O4和FeO的混合物，这些不同氧化铁化合物的存在，造成了青灰瓷的特殊色彩。磁石（Fe3O4）是含Fe2+与Fe3+离子的氧化物，通式为AB2O4。其中氧离子（O2－）形成面心立方，下图中灰色球是所有氧离子所形成的面心立方结构。黑色球仅代表一个正四面体的中心位置，白色球仅代表一个正八面体的中心位置。在一个AB2O4的单位晶格中，共有几个正八面体的中心位置（当中心和别的单位晶格共享时，要以比例计算）3．AB2O4可形成正旋转和反旋转的结构，在正旋转中，两个B（三价离子）都在正八面体中心，而A（二价离子)在一个正四面体的中心。在反旋转中，A在正八面体中心，B只有一个可在正八面体中心，另一个必须填到正四面体中心。在Fe3O4中，有多少正四面体中心被Fe2+或Fe3+填入？用百分比表示。4．磁石（Fe3O4）是属于反旋转式结构，画出Fe2＋在八面体结晶场中d轨域的分裂，并填入电子。（在此结晶场中，氧化物是属于弱场）第题（8分）血红素（hemoglobin，如下图），具有一高自旋Fe(II)金属中心，此金属中心可与氧分子（O2)产生键合，当键合发生时，Fe(II)中心变为低自旋组态。1．与O2键结前之高自旋Fe(II)金属中心是______（顺磁或反磁）性质。2．与O2键结后之低自旋Fe(II)金属中心具有类似八面体之结构，金属中心是_________（顺磁或反磁）性质。3．O2与CO何者易与血红素产生键结？__________4．与O2键结后，其电子组态亦可能以超氧分子电子组态存在，亦即以Fe(III)－O2－电子组态存在，Fe(III)－O2－与Fe(II)－O2键距何者较长？_________参考答案（0623）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（25）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分4576861277131114H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（4分）1．经过一系列的α－衰变和β－衰变，238U的原子衰变成稳定的206Pb。在238U的一个原子变成稳定的核的过程中发生了多少次α－衰变和β－衰变？2．在中子诱发的热裂变过程中，235U和中子反应，开裂成碎片，通常生成2－3个新的中子。我们考虑如下单个的裂变：235U＋n→137Te＋X＋2n。试确定碎片X。第题（5分）利用质谱仪來分析分子结构已经成为现代化学重要的技术，其原理为利用电子撞击分子（M）使它产生阳离子团（M＋）或分子裂解产生的阳离子团在磁场飞行的差异，而探测各种离子。下图为氯甲烷的质谱分析图。图谱的横坐标为质量与电荷比（m/z），纵坐标为强度，代表所产生粒子数的多少。氯甲烷的质谱分析中，m/z＝15是氯甲烷经过裂解产生甲基阳离子[CH3]＋的讯号，而m/z＝50、52则是氯甲烷阳离子[CH3Cl]＋的讯号。利用图谱资料，说明自然界中氯的同位素有什么？其含量比为多少？第题（7分）实验室有一瓶苯酚与环己醇的混合物重97克。某学生取0.97克的样品放入50mL的水中，加入数滴的酚酞，用1.0M的NaOH溶液滴定。经加入5.0mL的1.0MNaOH溶液后，使溶液变成桃红色。于是学生取48.5克的混合物，加入3MNaOH溶液50mL，然后加入乙醚70mL，经过摇晃萃取后，溶液分成两层，分离了有机层之后再加入乙醚70mL至水层溶液萃取一次，分离后将两次萃取的有机层合并，加热将溶剂蒸发，得到的残留物中却发现还有8.5克的酚。[酚的pKa＝9.95]1．请问此瓶药剂中含有环己醇几克？2．此分离的过程，是利用什么原理？即学生为什么要加NaOH溶液到混合物中再用乙醚萃取？3．这个分离效果非常不好，其主要原因是什么？第题（6分）下图是两个高温超导物质的晶胞：AB1．确定物质A的化学式。2．确定物质B中Mg及B原子的氧化数。3．画出物质B中硼原子部分的电子式。第题（8分）有机羧酸和胺经缩合反应（Condensation）会得到酰胺产物。例如甲酸和二甲基胺缩合会形成N，N－二甲基甲酰胺（DMF，N，N－dimethylformamide）。它的共振结构如右所示。1．预测N，N－二甲基甲酰胺（化合物A），N－甲基乙酰胺（CH3CONHCH3，化合物B），和丙酰胺（CH3CH2CONH2，化合物C）的熔点顺序，依高至低顺序排列：2．胺基乙酸（H2N－CH2－COOH)是α－氨基酸，三个胺基乙酸经由酰胺的连接形成三肽Gly－Gly－Gly，同时脱去两分子水。画出这一个三肽的结构。3．当α－氨基酸含有取代基时,则会产生光学异构物。例如，L－alanine和D－alanine是二个对映体。当氨基乙酸，L－alanine和D－alanine三种α－氨基酸混在一起作为起始物时，经缩合后，总共会有多少种的直线型三肽产生？4．在问题3所合成出来的三肽，其中多少个具有光学活性？5．预测酚（化合物D)，4-甲基酚(化合物E)和4-硝基酚(化合物F)和聚酰胺凝胶的结合力。把它们按结合力从高至低依序排列：第题（6分）回答下列问题：1．用Na2CO3和CoSO4反应制备CoCO3，经分析，产品中有Co3O4杂相存在。试解释原因。KspCoCO3＝1.4×10－13KspCo（OH）3＝1.6×10－152．K2Cr2O7饱和溶液中缓慢加入浓硫酸并加热到200℃时发现溶液变成蓝绿色，经检查反应过程中，溶液中并无还原剂存在。试解释原因。3．AlF3不溶于HF(l)中，但当NaF加入HF(l)中，AlF3就可以溶解。再把BF3加入AlF3的NaF－HF溶液中。AlF3又沉淀出来。试解释原因。第题（7分）烯胺是由酮和二级胺在酸的催化下所合成的。1．试给出以酸催化合成烯胺的反应机理。2．此反应过程在酸的催化下和pH值呈现一钟型（bell－shaped）的关系，在pH等于3至4的时候反应速率最大。请以合理的解释来解释此关系。3．烯胺在水解后和例如甲基乙烯基酮的共轭体反应。这个反应的产物有一立体中心，参照上例写出特别的胺制造出立体特异产物的条件。第题（12分）以前，KCN用来从矿石中将黄金（Au）萃取出来。黄金会溶解于氰根(CN－)溶液中，在空气中形成Au(CN)2－离子，Au(CN)2－在水溶液中很稳定。4Au(s)＋8CN－(aq)＋O2(g)＋2H2O4Au(CN)2－(aq)＋4OH－(aq)1．画出Au(CN)2－的结构图，此结构图可以表示出Au(CN)2－的所有原子的空间位置。2．需要多少克的KCN才能从矿石中萃取出20克的黄金？详细写出你的计算步骤。3．黄金纳米粒子的合成和定性是目前一个很热门的研究课题。Brust-Schiffrin法是合成黄金纳米粒子（AuNP）的一个方法，这个方法可以很容易合成热稳定和在空气中稳定的黄金纳米粒子团（AuNPs）。这个方法可以减少黄金的多分散性，使其可聚集，将黄金纳米粒子的直径控制在1.5-5.2nm。简单叙述这个方法如下，将HAuCl4水溶液和溴化四正辛基铵的甲苯溶液混合。将上述之溶液与十二碳硫醇混合，再与过量的NaBH4反应。甲苯相的颜色变深，代表AuNPs已经形成。24小时后，用减压蒸馏的方式去除甲苯，再在抽气漏斗上用乙醇和己烷洗去多余的硫醇。这些AuNPs可以重复的被分离和溶解于一般的有机溶液中，而不会有不可逆的聚集或分解。这种方法是属于从上而下（top－down）或是从下而上（bottom－up）法?从下面的答案中选取。(a）从上而下法（top－downapproach），是将结构缩小为纳米的范围。(b）从下而上法（bottom－upapproach），是将个别的分子或原子聚集为纳米的范围。4．溴化三甲基正辛基铵也可以用来做相之间的转换剂。它可以将AuCl4¯从水相转移到有机相。下面的那一个叙述是正确描述溴化三甲基正辛基铵作为有效的相转移剂的性质？(a）溴化三甲基正辛基铵分子的一端有正电性，另一端有负电性。(b）溴化三甲基正辛基铵分子的一端具有亲水性，另一端具有疏水性。(c）溴化三甲基正辛基铵分子的一端是酸性，另一端为碱性。5．NaBH4在这个方法中起什么作用？6．如果黄金纳米粒子的直径大小是3nm，在这个粒子中有多少个Au原子?（Au原子的半径为0.144nm)。从下列的答案中选择正确的答案并且写下你的计算过程。(a）102（b）103（c）104（d）105计算过程：7．在黄金纳米粒子的表面上的金原子占所有金原子的百分率为多少？从下列的答案中选择正确的答案并且写下你的详细计算过程。(a）20－30%（b）40－50%（c）60－70%（d）80－90%计算过程：第题（7分）血液中H2CO3－HCO3—缓冲对的功能之一是可以从细胞组织中迅速除去人体运动产生的乳酸HLac（Ka＝8.4×10—4）。已知H2CO3的电离常数：Ka1＝4.2×10—7Ka2＝4.3×10—111．计算反应：HLac＋HCO3—H2CO3＋Lac—的平衡常数。2．若血液中c(H2CO3)＝0.0014mol/L，c(HCO3—）＝0.027mol/L。按此计算该血液的pH。正常人体血液的pH是多少？该血液的pH正常吗？3．若上述1L血液中产生0.003mol的HLac后，血液的pH如何变化？对人体健康有何影响？第题（13分）氨的合成可用来解释化学如何促进人类生活，数亿年前，原始的生态系统已利用固氮作用将氮气形成氮化合物，但人类在一百年前才学习如何制备氨。氨是氮的来源用来制造氨基酸，也是肥料的成分，再者，氨基可以轻易地转变为具爆炸性的的硝基，如黄色炸药TNT。全世界氨的年产量约为一亿吨，仅次于硫酸，但其中自然界制造的氨远多过于工业上所合成的。氨可由氮气与氢气合成，却由于氮分子的化学键相当稳定，以至于没有适当的反应条件或催化剂极难合成氨。在20世纪初，哈柏法（Haber－Boschmethod）以高温、高压合成氨，其合成方法至今仍被工业界采用，而Haber（1918）与Bosch（1931）也因此贡献获得诺贝尔化学奖。1．试以热力学的观点，判断此反应是否自发，并计算下列方程式的熵的变化量：N2(g)＋3H2(g)→2NH3(g)H2O(g）●●－46.11HF(g）●●－241.82NH3(g）●●－271.1N2、H2和NH3的标准熵依序为191.6、130.7和192.5J/(K•mol)，试问此体系的熵增加或减少？若是熵为减少，在何种情况下造成此反应为自发的反应？2．由氢气和氧气反应生成水，考虑此反应是否为放热反应？请连结左列化合物与右列标准生成热（kJ/mol)。3．反应速率也是另一个考虑的重点，N2(g)＋3H2(g)→2NH3(g)的速率决定步骤为氮分子的原子化，假设此步骤的活化能即为键能（940kJ/mol），A因子为1013/秒，利用阿仑尼乌斯方程式计算80℃时，氮分子的原子化的速率常数为多少？同温下，加入催化剂使活化能降低为原来的一半，此时速率常数为何？（阿仑尼乌斯公式k＝A·exp(-Ea/RT)）4．化学工业上催化剂的使用相当多，一工厂每天约使用100吨的催化剂，进而制造出超过1000公吨的氨。除了哈柏法中利用Fe当作催化剂之外，Ru也当作催化剂；而利用金属络合物连结元素氮与氢在溶液中合成氨的反应，也是匀相催化反应研究的课题。反应物与不互溶的金属催化剂在金属表面发生反应，故反应速率与金属表面积有关。计算有多少摩尔的氮分子吸附在1千克的铁催化剂上。（假设此催化剂为1μm3的立方体组成（均匀细致粉末)，而立方体之六个面均可供氮分子吸附，Fe的密度为7.86g/cm3，每个氮分子吸附的面积为0.16nm2。）5．若一可溶、匀相的催化剂被合成并应用在连结氮分子，其分子量为500g/mol，则此催化剂1千克可吸附多少氮分子？假设每一个催化剂可连结一个氮分子。6．工业法在高温、高压下合成氨，然而，氨的自然成因则来自于大气层的氮，约为0.8大气压。固氮酵素是含Fe或Ru的蛋白质，可用以合成氨，其牵涉的电子转移方程式为：N2(g)＋8H＋＋8e－→2NH3(g)＋H2(g)，反应过程中消耗掉16个ATP分子，而ATP分子除了分解成ADP和无机磷酸之外，并释放出30.5kJ/mol的能量。化学工业法合成1摩尔的氨至少需要400kJ的能量，请计算利用固氮酵素合成1摩尔的氨所需要的能量。第题（11分）某有机物(液体)含有碳、氢、氧。经元素分析得碳64.8%、氢13.5%。为了要知道该有机物的化学式，某同学先做了下列的实验，以便计算出该有机物的大约分子量。①取一个长颈烧瓶，瓶口塞有一个中间有一短玻璃管的橡胶瓶塞，如图中的烧瓶，称重得210.50克。②在室温20℃将烧瓶装满清水并用原来的橡皮塞塞住瓶口后，置于92℃的恒温槽(水浴)一段相当长的时间，使瓶内的清水也保持92℃恒温。然后取出烧瓶置于桌上。冷却擦干瓶子，称重得745.10克。③倒出烧瓶内的清水，烘干烧瓶，确认瓶内完全干燥后，将该有机物液体约6毫升倒入烧瓶内，塞住橡皮塞后，再将烧瓶置于92℃恒温槽，即见液体完全气化。④取出烧瓶后置于室内桌面，即见随温度下降，瓶底出现液滴。又将瓶外擦干后称重，得211.81克。已知实验当天的大气压为730mmHg，清水在92℃的密度为0.972克/毫升。（本题的计算均要列出计算式子，尽量先约分，并了解计算的目的，可简化计算）1．试求烧瓶在92℃时的容积（瓶内的体积）。2．试求该有机物的分子量（假定当液体完全气化后，烧瓶内的气体全是该有机物的蒸气)并写出该有机物的分子式与精确分子量。3．写出该有机物的可能异构物（为了简化，除了官能团以外的H均可省略，例如异丙醇（2－丙醇），应写成）。4．要推出该有机物的结构式，还需要再做什么实验（限定在高中的一般化学实验室即可做的实验。使用贵重仪器不给分）？第题（14分）光蚀刻用于半导体组件制作时，以光罩的方式将组件线路形态，移转至组件表面的载质。通常在一标准光蚀刻制程，以光投射的方式直接穿过光罩，从而在覆盖有一薄层光阻剂的硅芯片上勾勒出特定组件线路。最早的光阻剂是以光化学的原理利用双芳香基叠氮化合物生成一活性中间体，组件线路的定型可经由叠氮化合物所产生的亚氮活性中间体进行交联反应来达成。1．CH3－N3是具叠氮官能基的最简单的化合物，画出其两种可能的路易斯（Lewis）结构。2．画出CH3－N3经照光后产生的亚氮，活性中间体之路易斯结构。3．画出12－2所述的亚氮活性中间体与乙烯气体反应，产生的两种可能的产物结构。4．以Novolak所组成的光阻剂，可用有机酸来改变其溶解度；有机酸的来源是藉由重氮萘醌的光化学重排反应产生。事实上”Novolak”是现代微积电改革中最具代表性的正向光阻剂。当重氮萘醌以光照射时，其经由光化学分解产生亚碳基中间体和氮气，然后经重排反应再与水反应后产生有机酸，反应如下。重氮乙醛（右图）为与重氮萘醌（diazonaphthoquinone）有相同活性官能基团的最简单的化合物。画出重氮乙醛的三种路易斯结构。5．下图显示，当重氮乙醛经分解脱氮气时，产生的亚碳中间体，再经重排反应会得到重排中间体－A，画出重排中间体－A的路易斯结构（重排中间体－A必须满足路易斯八隅体定理，且A会与水反应产生醋酸）。6．更为先进的光阻剂发明于1982年，是以化学放大的方式为基础。最为普遍用于正向光阻的化学放大技术，是以酸催化的方式分解用酸保护的聚对氢氧基苯乙烯的高分子进行去保护反应。（可用酸去保护的保护基，可为第三丁氧羰基t－(CH3)3COC(O)）。此种以t－BOC保护的碳酸酯高分子的热裂解温度通常都超过150℃。此以t－BOC保护的碳酸酯高分子，具有高活化能的热裂解反应，有两种可能的反应机构（如下图）。画出此反应预期的中间体和产物（B、C、D、E）。7．当有微量的酸存在时，此以t－BOC保护的碳酸酯高分子的去保护裂解反应的温度可降到100℃以下，画出以下化学放大制程中预期的中间体－F。参考答案（0625）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（27）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分848912812146109H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（8分）近年来对于三价铜的研究日益深入，特别随着是钇钡铜氧化物的研究的深入，三价铜化合物越来越受到化学家的重视。起初发现的三价铜化合物为离子化合物，三价铜存在于阴离子[Cu2O6]6－中，目前所发现的三价铜配合物都是四配位的。1．画出[Cu2O6]6－的结构；2．一种三价铜的稀土化合物LaCuO3的晶格属立方晶系，氧离子位于棱心，阳离子各占据氧离子所构成的空隙中，其中三价铜离子的配位数是La(Ⅲ)的一半，试画出LaCuO3的晶胞。第题（4分）物理中的安培右手螺旋定则可以用以快捷的判断电流方向，然而判断手性碳原子R、S构型也有一个右手螺旋定则，分析其判断方法，并用一段不超过100字的文字表述出来。第题（8分）今年是关于钠－硫电池研究工作40周年，1966年美国福特汽车公司的J.T.Kummer和N.Weber首先发表了有关报导，随后包括我国的和其他一些国家的科学家也积极进行了研制并纳入我国863计划。常用的电池是由一个液体电解质将两个固体电极隔开，而钠－硫电池正好相反，它是由固体电解质将两个液体电极隔开：一个由钠－氧化铝固体电解质做成的中心管，将内室的熔融钠和外室的熔融硫隔开，并允许钠离子通过。1．写出电池反应方程式；2．钠－硫电池与传统电池相比有何优点。第题（9分）在有机化合物的处理过程中，氧化还原反应是非常重要的反应。尤其是在设计特定目标产物的有机合成中，化学选择性、位置选择性或者空间选择性的还原－氧化反应都是极其重要的。自然界是通过特定酶的活性中心来获得选择，化学反应往往是取决于试剂种类在反应中的微小差别来实现的。下面的流程图是从氰基乙酸酯出发的具有化学选择性的氧化还原反应：1．在FeCl3存在的条件下，用还原剂硼氢化钠与氰基乙酸乙酯相互作用，官能团将发生选择性还原。如果产物A与苯甲酰氯反应，1当量的苯甲酰氯将会转化成产物B，写出A和B的结构式。2．DMP是一种强而温和的氧化剂，它可以选择性地氧化各种官能团。若产物B与DMP反应，生成产物C。用1H、13C核磁共振、红外和质谱进行表征，结果表明这种转化是完全的，只有一种产物生成。在1H核磁共振谱图中，在5～6ppm之间的耦合峰显示耦合常数为J＝8.8Hz。试画出C的结构。第题（12分）Q为多核电中性对称配合物，化学式可写成M3A3Cl3，其中M为中心原子，A为一有机配体（由常见元素组成）。A为中性配体，不带电荷，M的质量分数为30.70％。空气中灼烧有白烟和刺激性气体生成，A中也有一C3轴。将Q溶解在液氨中得R，分离溶液后蒸馏结晶再灼烧，得红褐色固体氧化物。R可由一常见白色难溶物（氯化物）溶解在液氨中制得。1．M为何种元素，指出其配位数；2．推出A的化学式；3．画出Q的结构。第题（8分）发光材料Y2O2S的晶体属三方晶系，它的六方晶胞参数为：a＝378.8pm，c＝659.1pm。在晶体中，每个Y原子由3个S原子和4个O原子和它配位，Y原子坐标为±（1/3，2/3，0.71），O原子坐标为±（1/3，2/3，0.36），试画出Y2O2S的晶胞。第题（12分）由一个双烯和一个烯烃发生协同的[4+2]环加成生成环己烯的反应称为狄尔斯－阿尔德反应。它是由奥托•狄尔斯教授和他的合作者库特•阿尔德于1928年在基尔发现的。当时，他们将对苯琨和过量的环戊二烯混合反应，得到了如下的结果：在以下的反应过程中，狄尔斯-阿尔德反应同样也起了重要的作用。提示：化合物K只有1个甲基；化合物L是化合物K和上列反应式中所示烯烃的狄尔斯－阿尔德反应产物。1．写出A的结构；2．写出I、K、L的结构。第题（14分）1．写出A～G的结构（不考虑光学异构）；2．命名产物。第题（6分）Fenn发展了电喷射离子化质谱仪，Tanaka拓展了基体辅助激光解吸/电离飞行时间质谱，这对于蛋白质等生物高聚物分子量的测量是突破性的进展，以上两位学者也因此获得了2002年的诺贝尔化学奖。在激光解吸飞行时间质谱中，蛋白质嵌在具有紫外吸收的结晶分子基体中，在紫外光脉冲辐射下，发生电离或解吸。单蛋白离子[M+H]+，是从蛋白质中解吸出来的主要产物，且质量为M。假如血红素的分子量为67，434，经电离解吸后，单蛋白离子[M+H]+通过20000kV的高压加速，试计算这种蛋白质离子的能量（以焦耳计）。（库仑×伏特＝焦耳）（e＝1.60218×10—19库仑）第题（10分）有机物M的化学式为C3H8O5NP，酸式电离常数如下：Pka10.8，pKa22.3，pKa36.0，pKa411.0。M不能发生Hofmann消除反应，与TsCl反应产物不溶于碱。加热至200～230℃，M先熔化后固化得到一种极易溶于水的有机物N，N的式量为302。试画出M、N的结构。第题（9分）离子化合物A的溶液经结晶得一化合物KB5O12H8，加热得A，现对A中阴离子的结构作如下表述：①按配位数分有一种氧和两种硼个数比为4∶1；②按化学环境分有三种氧和两种硼，个数比分别为2∶2∶1和4∶1；③所以硼在环上，不在环上的氧的分数为2/3；试画出A中阴离子的立体结构。参考答案（0627）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（29）（时间：3小时满分：100分）题号12345678满分91210814161219H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（9分）金属化合物与不饱和有机物可发生各种加成反应，由此构成了金属有机反应的重要方面。实验证实，甲基铝与苯甲氰在有机溶剂中作用得到物质A，A具有铝的某常见物质的基本结构类型，晶体衍射表明该物质单个分子呈中心对称性。红外光谱现实其N－C键的伸缩振动频率较苯甲氰有所减弱。1．请画出A的立体结构式并标明形式电荷的分布。2．指出N－C伸缩振动频率减低的原因。第题（12分）1．多羟基环己醇和它的一些衍生物在生物学有着广泛的传播，最明显的一个例子就是环己六醇，即肌醇。最近美国化学会杂志（JOC）报道出一种可行的方法对一些环己多醇类有机物的合成。下图示出了n-Ph(OH)I与Bu3SnH/PhSeH在苯溶剂中的反应I从而得到产率近50％的分子A，物质A经过一次OsO4/NMNO作用后得到外消旋体的混合物B，B又经过一次OsO4/NMNO（溶剂）作用后得到混合物C。2．下图示出了反应I的具体历程，经确认为自由基历程。请完成此历程中的D、E、G结构式，并说明Bu3SnH及PhSeH在反应中各起了什么作用。3．给出eq.3中酚类物质及eq.1中苯衍生物的系统命名。第题（10分）1．1964年芝加哥大学PhilipE.Eaton和ThomasW.Cole在Illinois的Chicago大学历经9步，三次利用同一个人名反应第一次合成了立方烷（cubane），下面是他们的合成路线，请完成此反应路线。2．右图是富勒烯分子与cubane形成的晶体的晶胞，请写出此化合物的化学式。第题（8分）多微空晶体材料是一类被作为催化剂、吸附剂广泛研究过的物质，其中Phosphate是其中的一个代表。它可以在碳酸锌的磷酸及NMe4OH/HF的混合溶液中与有机还原剂反应得到，其分子式是[(CH3)4N]2Zn3(HPO3)4。下两图分别示出了此晶体的三维结构，他们分别是从晶体学中的a轴与（110）轴俯视的效果，其中为了清楚起见，省却了氢原子与氧原子。请分别在两图中勾画出具体的纸面上的格子并指出哪个是P原子哪个是Zn原子。第题（14分）在吸光光度法中，含硫试剂是一类应用较早的显色剂。二苯硫腙即为其中一种，其缩写为Diphs，结构如右：有人认为在水溶液中存在互变异构平衡反应A，反应在有重金属离子如Hg2＋或者增大pH后明显可以测到观察到。在加入Hg2＋后可以得到螯合物B。不过有报道说在中性介质中Diphs有另一变体Diphs(2)，从而抑制了上述平衡反应A。1．当Diphs用于分光光度分析时，可以测定各种离子含量，请问当有离子干扰时可以采用那些措施来提高配剂的选择性与灵敏度?2．用结构式书写平衡反应A。3．画出Diphs(2)的结构式。（提示：Diphs在中性介质中由于分子内作用而转变结构）4．画出螯合物B的立体结构并指出另外一种能证实Diphs存在平衡的方法。第题（16分）1985年美国Smally,Curl和Kroto等用大功率激光轰击石墨进行碳的团簇研究时发现C60的存在，1996年以美国Rice大学Smalley为首的三位教授因在富勒烯方面的研究有巨大贡献而获得次年度的诺贝尔化学奖。1997年Komatsu等用高速振动磨技术（HSVM）以KCN为催化剂在固相中使C60之间发生反应成功地合成了C60二聚体C120。虽然不是用双官能团的化合物与C60的加成反应但其机理是先加成再消去。1．在下图中完成反应的历程并指出每步反应的具体类型（如：亲电（核）加成）。2．维吉尼亚工学院Blacksburg教授利用氮气作为氮源在电弧反应堆中与两种金属作用发现了组成较复杂的几种大富勒烯复合物分子，其中所有“碳球”中均含有80个碳原子。图谱中的峰是四种大富勒烯复合物分子信号，纵坐标是四种大富勒烯复合物（代号依次为A、B、C、D）的相对丰度，横坐标是质荷比m/Z，m是四种大富勒烯复合物的相对分子质量，Z是四种大富勒烯复合物的电荷（源自质子化，取正整数），在此认为图谱中各分子质子化程度相同。四个分子中均含有84个原子其中金属原子来自第六周期镧系与第四周期。请依次写出A、B、C、D化学式并且预测其结合方式并写出金属原子的核外电子排布。3．最近在Science杂志发表的论文表明已经得到了固相稳定的比C60更小的富勒烯分子X，经过复杂的提纯及表征过程，得到了纯品X的13CNMR谱图及一些可能的结构如下：一些分子X的拓扑结构纯品X的13CNMR谱图根据13CNMR谱图哪个分子结构是实际上存在的结构及其化学式并图中标出几种C原子的分布（不需要与谱图数据对照）。第题（12分）1．黑色的Fe3O4是在有限供氧时氧化得到的，熔点是1538℃，晶体具有反尖晶石结构，可认为其氧原子堆积为立方最密堆积，请指出两种铁离子是按照什么比例在四面体与八面体空隙中填隙的。2．氯化铁与伯醇（ROH）在氨的存在下反应可以得到新化合物，可以用苯在反应混合物中萃取分离出新物质。请写出此反应的方程式，并预测如果在沸腾的苯中由伯醇制得的化合物的存在形态。3．将Na2O与Fe2O3按照一定比例在氧气流中加热到450℃，可以得到化合物A，它在稀碱溶液中马上歧化为摩尔比为1：2的氢氧化物沉淀与六价铁酸盐。写出两个反应的方程式。第题（19分）现在军事上使用的炸药、推进剂及发射药大多数是复合系统，但它们的基本组分则是含能化合物或高能量密度化合物，下面是四种有代表性的高能量密度化合物。1．HNIW是1986年由美国Nielsen博士首先合成得到的，其系统命名为2,4,6,8,10,12－六硝基－2,4,6,8,10,12－六氮杂异伍兹烷，右图给出了六氮杂异伍兹烷的立体结构，请就此画出HNIW的立体结构。2．TNAZ是美国Baum和Archibald于20世纪80年代中期合成的目前有关TNAZ的合成路线超过了16种，但真正能应用于工业制备的只有硝基甲烷法及环氧氯丙烷法，产品纯度甚佳。环氧氯丙烷法的反应式如下：得到的TNAZ分子是一个四元小环化合物，红外光谱检测到分子中有C－N键与N－N键的存在。TNAZ分子的熔点仅为100℃，可与其它炸药形成低共熔物，适于代替TNT用于制备高能熔铸炸药。请写出A、B及TNAZ的结构式。3．ADN的合成是由俄罗斯科学家在1993年首先公布的，工业上它可以由KSO3NH2浓硝酸直接硝化得到。AND为氨盐，总含氮量为45.17％，只含N、H、O三种种元素且阴离子中不含氢元素。请写出AND的化学式以及其合成反应方程式。4．美国在1998年公布了DADNE的合成及应用，目前已研发出合成DADNE的路线都是将杂环化合物硝化后水解以合成DADNE的。由于产量不高，其价格高于3000USD/kg。DADNE分子骨架是平面的（极性分子），含有C、H、O、N四种元素且分子中某对称面与C－C键（在此C－C不表示重键或单键）键轴平行。若知分子中N及C含量分别为37.84％、16.22％，请根据以上信息给出DADNE的分子结构，并再画出含有同种类型C－C键与含氮基团的分子立体结构。参考答案（0629）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（01）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分78111010106111116H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（7分）金属镁是银白色、有金属光泽的活泼金属，但镁带表面呈现灰黑色。用砂纸磨下镁带表面固体粉末，在空气中强热，有水气生成；另取粉末，加入稀酸，产生气体导入澄清石灰水中，产生混浊。如果将灰黑色灰黑色的镁条在纯氧中点燃，燃烧产物中有黑色物质生成。1．预测：镁条表面的灰黑色物质的组成是；黑色燃烧产物是。（填名称）2．设计实验确定灰黑色物质的具体组成；3．说明产生黑色燃烧产物的原因，并设计实验确认该产物成分。第题（8分）有机物A（右图）主要用于制备菊酯类杀虫剂，新制备方法是以有机物B为原料，用间接电氧化法合成，具体方法如下：A：B：在电解槽的阴极区注入10%H2SO4溶液，阳极区注入Cr2(SO4)3－H2SO4混合液，电解；结束后将电解液转入反应器中，并加入有机物B。……1．系统命名法命名有机物A和B；2．写出电极反应方程式；3．写出电解液氧化B的反应方程式和现象；4．请补充完整上述制备方法。第题（11分）单质A和B能反应生成C，C是无色不燃性气体；A的氧化物和B的氢化物也能反应生成C和H2O（①）；C在NaOH溶液中反应生成D和E；A的氧化物与NaOH反应生成D，而B的氢化物与NaOH反应不生成E；E在氨水中发生氨解生成A的氧化物沉淀（②），所得溶液中加入NaAlO2可生成晶体F（③），E和F的阴离子具有相同的空间构型。1．写出A～F各物质的化学式；2．写出E、F的阴离子的空间构型；3．写出反应①、②、③的化学方程式；4．写出工业上用3个常见化工原料制取C的反应方程式；第题（10分）1．解释由高分子量烃组成的矿物油可以溶解于正己烷而不溶于水或者乙醇的原因。2．列举2种分子，要求：①非极性气体分子；②只有1个中心原子；③中心原子上有孤对电子；④中心原子的杂化类型不同；3．Pd(CN)2可以简单的看成层型结构，其结构模型如右图所示（■□表示CN－；●表示Pd2＋）。指出结构基元的内容，并画出二维正当素格子（把此层状结构模型看作二维点阵）4．反式和顺式－1，2－环戊二醇的红外光谱在3450～3570cm－1区域内有一个宽的吸收带，而在稀的CCl4溶液中，顺式异构体的这个谱带保持不变，而反式异构体的这个谱带却移向高频，并且变得尖锐。试说明这种区别。第题（10分）有A、B两种常见固体粉末，均能溶于盐酸，其中A释放出气体而B没有；取35.03gA和B混合均匀装入反应器，压实后密闭强热，恰好完全反应，生成C和D的混合物；将该混合物溶于足量盐酸，溶液颜色逐渐发生变化，至反应完全后消耗0.6molHCl，还有12.71g不溶物D；如果将混合产物溶于足量稀硝酸中，则消耗1.4molHNO3，并生成4.48L（标况）气体。1．写出A、B、C、D的化学式和A、B反应生成C、D的化学方程式；2．说明盐酸溶解混合产物后的溶液颜色变化现象和反应方程式。3．将A、B混合物装入反应器后必须压实，为什么？第题（10分）动态组合化学是利用可逆反应构建动态组合物库，在动态库中加入靶标分子，使组合库的构建单元和靶标分子发生识别作用，在动态库中诱导组装出与靶标分子具有最好结合效果的产物，并加以富集。这一方法为确认具有催化和药物活性的主客体化合物提供了新的思路。下图所示为动态组合化学库识别过程：例如在光照的条件下，利用光诱导分子双键互变，产生双键trans与cis互变异构。Eliseev发现有机物A的溶液在光照下会产生不等量的三种异构体，当加入一个胍（HN＝C(NH2)2）作为靶标驱动反应平衡移动时，会发现有更多的（X，Y）－异构体（X，Y表示该异构体的构型）出现。1．分别在图中画出另外两个异构体的结构式。2．胍为何能作为靶标分子驱动产生大量（X，Y）－异构体？在方框内画图表示（R为异丙基）。3．请你概括动态组合化学的应用过程包括哪两个部分。第题（6分）将1.568L（标准状况）的氯气通入70℃、50mL氢氧化钠溶液中，被完全吸收，并将溶液稀释到250mL。吸此稀溶液25mL，用醋酸酸化后，加入过量碘化钾溶液充分反应，用标准硫代硫酸钠滴定，消耗硫代硫酸钠溶液5.0mL时恰好到终点。将滴定后的溶液用盐酸调至强酸性，用上述硫代硫酸钠再滴定到终点，需要硫代硫酸钠溶液30.0mL。1．通过计算写出符合上述条件的总化学方程式。2．计算稀释后溶液中Cl－物质的量浓度。第题（11分）某饱和烃分子X由仲、叔、季三种类型的碳原子组成，且其个数比是5︰3︰1（仲︰叔︰季）；通过核磁共振检测发现，X分子内的氢原子处于5种不同的化学环境，并准确测得其中4类氢原子的个数比是1︰1︰2︰2；通过凝固点下降法测得X的摩尔质量不超过300g/mol；拉曼光谱显示X分子由若干个六元环组成，其中有1条碳碳键比其余全部碳碳键都要长。1．请写出X的化学式，并分析理由；2．X的一氯取代物有种；X分子中碳碳键有条；3．画出X的结构简式。第题（11分）硫化锰MnS是赭色物质，用碱金属硫化物沉淀制得。1．计算纯水中MnS的溶解度？已知MnS的Ksp为3×10－14，H2S的K1和K2分别为1.0×10－7和1.2×10－132．α－MnS晶体属于立方晶系，用X射线粉末法测得该晶体晶胞参数a＝522.4pm；（1）26℃测得该晶体的密度为4.05g/m3，请计算一个晶胞中的离子数；（2）若某α－MnS纳米颗粒形状为立方体，边长为α－MnS晶胞边长的10倍，请估算其表面原子占总原子数的百分比。（已知S2－的半径0.184nm）第题（16分）Ni（Ⅱ）的配合物可以形成四配位的四面体形或平面正方形，亦可形成六配位的八面体形；而Ni（0）的配合物往往以四面体形的四配位形式存在。1．以CN－和H2O为配体，写出符合下列条件的配合物化学式。（1）一种非电解质的八面体配合物。（2）两个平面正方形配合物A和B，它们均是1︰1电离类型，A是，B是。（3）在Ni(CN)2·5H2O中可能形成的配离子。2．10℃下将H3BO3和NiCl2在一定条件下反应，用NaOH溶液中和后得钠盐C。C是单核配合物（不带结晶水），配离子中有环状结构。经元素分析X中w(Ni)＝18.82%。画出C的结构示意图，并写出反应生成C的离子反应方程式。3．金属Ni与环稀烃D一定条件下以物质的量1︰2反应生成配合物分子E；E分子有很好的对称性，核磁共振显示E分子中只有2种类型的H原子；取一定量的E，在足量纯氧中燃烧，所得固体质量为原质量的27.15%。画出E的结构简式。4．金属镍一般由其氧化物的热还原法进行制备，但纯度不高。如何由粗镍制备高纯度的镍。参考答案（0601）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（04）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（6分）1．日常生活中，用于保护钢铁制品（如自来水管）所使用的“银粉”实际上是金属______的粉末；家用热水瓶内胆壁上的金属是；温度计中填充的金属是；玻璃刀刀头是用制成的。2．组成和结构相似的物质随着分子量的增大，熔、沸点升高，如N2的分子量是28，O2的分子量是32，所以O2的沸点（－183℃）比N2的沸点（－196℃）高。按此推测，NO的分子量是30，它的沸点位于N2和O2之间，这一推测分是否正确，为什么？3．在10mL0.01mol/L3KI溶液中加入8～10滴相同浓度的AgNO3溶液，边滴边振荡，再通以直流电，则阳极附近可观察到什么现象？第题（4分）新型材料纳米级α－Fe粉具有超强的磁性能，可作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。实验室采用气相还原法制备纳米α－Fe，方法是：将固体粉料FeCl2·nH2O脱水、真空干燥，然后在高温条件下通入高纯还原性单质气体A和保护性气体B的混合气体，生成纳米α－Fe。1．写出A、B的化学式；2．写出生成纳米α－Fe的化学方程式；3．反应中保护气的作用是什么。第题（4分）有肥皂水溶液和四种等体积的待测溶液：①蒸馏水；②0.1%CaCl2溶液；③1%CaCl2溶液；④1%MgCl2溶液。1．检验这四种溶液应选用什么方法？2．该方法的原理是什么？第题（12分）2005年诺贝尔化学奖被授予法国科学家伊夫·肖万（YvesChauvin）、美国科学家罗伯特·格拉布（RobertH.Grubbs）和里理查德·施罗克（RichardR.Schrock），以表彰他们在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作出的贡献。这一方法是研究碳原子之间的化学联系是如何建立和分解的，是一种产生化学反应的关键方法。其过程和原理可如下表示：＋＋→→1．烯烃的复分解反应也称之为烯烃的歧化反应，如果某反应体系中有丙烯和1－丁烯进行复分解，那么不久之后体系内可检测到种沸点不同的烯烃。2．烯烃复分解所用催化剂是金属卡宾，卡宾（Cabbeen）又称碳烯是指碳原子上只有两个价键连有基团，还有剩有两个未成键电子的高活性中间体。合成中重要的碳烯是二氯卡宾（︰CCl2），请分析其具有高反应活性的2点原因。3．降片烯（结构简式如右图）能在金属卡宾催化下发生复分解聚合，写出反应方程式。4．写出通过一步反应合成CH2－CH2－CH＝CH－CH2－CH2的三组原料。5．对于烯烃的复分解反应，有人提出了另一种反应机理（设机理②，材料中为机理①）：R1CH＝CHR1＋R2CH＝CHR2试问：通过什么方法能确定烯烃的复分解反应是机理机理①还是②?第题（8分）溶解1g铬钢于H2SO4中，用KMnO4溶液氧化铬，过量的KMnO4用足量叠氮化钠还原，溶液稀释至100mL。用5cm比色皿测量吸光度，A1＝0.176。然后将10mL此溶液与2mL浓度为1×10－3mol/L的该标准溶液混合，测得溶液的吸光度A2＝0.280。1．写出测定中涉及到的2个主要反应方程式；2．计算钢中铬的含量，w％。3．为什么过量的KMnO4要用叠氮化钠全部还原？第题（10分）晶体A和B都是由金属C和四种相同非金属元素组成，其中A、B中金属C的含量分别为25.9%和39.3%。向A的水溶液中通入SO2至溶液呈微酸性，生成白色沉淀B。激光拉曼光谱和红外光谱显示A、B的晶体里都有一种呈三角锥体和一种呈正四面体的离子（或分子）。磁性实验指出A呈顺磁性，B呈逆磁性。B加入硫酸中微热，晶体转化为超细粉末状的C。混合上述2次所得溶液，微热减压浓缩后加入浓NaOH溶液，再缓慢加入等体积的乙醇后可析出晶体A。1．写出A、B、C的化学式；2．写出上述反应的离子方程式；3．析出晶体A前加入乙醇的作用是什么？第题（5分）O－酰基化的肟酯是一种量子效率非常高的紫外光光固化引发剂。某肟酯的合成路线如下：AB画出A、B的结构简式第题（6分）制备含O2－、O22－甚至O2＋的化合物是可能的，通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的：1．举一种含O2＋离子的化合物的化学式；2．已知在上述型体中有一种是反磁的，指出是哪一种。3．已知上述四种型体中O－O原子间的距离为112pm、121pm、132pm和大约149pm。有三种型体的键能约为200kJ/mol、490kJ/mol和625kJ/mol，另一种因数值不定未给出。把这些数值填在下表中合适的位置。型体键级原子间距/pm键能/(kJ/mol)O22O2＋2.5O2－1.5O22－14．比较H2O2和HO2的酸性；第题（12分）下图A、B、C是某单质晶体在3个平面上的投影。已知：①“○”表示组成该晶体元素的原子；②投影面A、B、C互相垂直；③x＝142pm、y＝123pm、z＝335pm。ABC1．图A能否看作该晶体的片层结构，为什么？2．如果图A是该晶体的片层结构，用粗线在图A上画出二维晶胞；如果图A不是该晶体的片层结构，画出其片层结构。3．画出该晶体的三维晶胞图，确定该晶胞的原子数和晶胞参数4．预测该晶体很困难是哪种晶体，说明判断理由。5．计算该晶体密度（未确定该元素可用M代替其摩尔质量）第题（12分）有多种配位化合物具有同一实验式：Co(NH3)3(H2O)2Cl2Br，但其配离子（八面体构型）的组成不同。如A：[Co(NH3)3(H2O)BrCl]Cl·H2O、B：……1．命名[Co(NH3)3(H2O)BrCl]Br·H2O；2．画出A可能的异构体的图形；3．写出满足最简式除A外的全部化学式（用B、C……表示）4．试设计简单化学实验方案来鉴别A、B、C……第题（8分）二元化合物X呈黑棕色晶体，易潮解，易溶于水、乙醇和乙醚；熔点306℃，沸点315℃，400℃时存在二聚体。将X加热到200℃以上释放出一种单质气体：取1.2000gX，加热完全分解为晶体B和气体C；气体C用足量KI溶液吸收，再用0.2500mol/LNa2S2O3溶液进行滴定，消耗29.59mL；晶体B可溶于，所得溶液用0.0500molK2Cr2O7进行滴定，消耗24.66mL。试确定X的化学式并判断其晶体类型。第题（11分）芳香族化合物A和B都是白色结晶：A是合成许多精细化学品的重要中间体，水溶液呈酸性；B是合成农药、染料、助剂、感光材料的中间体，水溶液呈碱性。A在FeCl3存在下能与Cl2反应，当只有一个氢原子被取代时能得到2种主要的有机产物；A也能在光照下与Cl2反应，当与足量Cl2反应后得到C；C在NaOH水溶液在反应得到D的钠盐，D加热到200℃生成平面型分子E；D还能与B反应，生成高分子化合物F，F是一种阻燃性纤维。B和乙二醛在一定条件下加热得到G，G能被固体高锰酸钾氧化，产物经盐酸酸化后得到H。H在常温下是白色粉末固体，是一种常用的配合试剂。1.000gH能与0.5000mol/LNaOH标准溶液23.81mL完全中和。1．A有多种同分异构体，其中属于芳香酯类的同分异构体有种。2．写出A、B、D、F、G、H各物质的结构简式3．系统命名法命名C4．写出B与乙二醛反应的化学方程式。参考答案（0604）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He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（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ZJ－15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：①用氢氧化亚铁还原法，先将硝基苯还原为苯胺；②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2.0×10－6Ci（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0.0030×10－6Ci（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/(5mL·d)，原应是______________________________________。第题（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β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。3．H2S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A＜C），B显强碱性。取体积3︰2︰1，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“Capturingthelabilefullerene[50]asC50Cl10”。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”。3．Cx中哪1个物质与C50具有相似的对称性，说明判断理由。第题（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%13～2714～280.0100.1～0.30.00423～260.5～0.75～613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pH＝7.5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pH≈5，目的是；（4）第二次加H2O2后调解pH≈9，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，a＝472pm。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；4．X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，4.45gA恰好与40mL0.5mol/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，4.45gB恰好与40mL0.5mol/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，2.88gC恰好与40mL0.5mol/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CoCO3→A、A→B、B→C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，pKa＝0.8，是个平面型分子，相对分子质量不超过300。1．确定X、HY的化学式，写出推理过程。2．写出X爆炸时的反应方程式；3．解释HY具有较强酸性的原因。第题（11分）Bristol－MyersSquibb公司因其开发出治癌药物紫杉醇（paclitaxel）更合理的合成路线而获得2004年度美国总统绿色化学挑战奖，该药可用于治疗子宫癌和乳腺癌。该最初是从太平洋紫杉树的树皮上分离出来的，而该树是地球上濒危动物斑纹猫头鹰的栖息地。紫杉醇的结构十分复杂，它是由母核白卡亭Ⅲ（代号为A）和侧链B组成的。由于母核白卡亭Ⅲ的10－去乙酰基化物可以在红豆衫树叶中提取，所以合成侧链B就成了全合成paclitaxel的主要工作。有人设计过以下合成路线：1．在紫杉醇中圈出母核白卡亭Ⅲ的结构，A中存在个手性中心。2．在方框内画出中C、D、E、F的结构（忽略立体化学）。3．给出a的系统命名和反应（1）的方程式。4．化合物C1.18g的醋酸溶液在室温下加到含有4.10g铬酐的醋酸中，室温下搅拌2.5h，反应后将混合物倾入冷水，用二氯甲烷提取后先后以饱和Na2CO3溶液及饱和食盐水洗涤，再经处理得到D物质0.976g，母液进一步用快速柱层析，分离又得37.0mg。请列式计算总产率。参考答案（0606）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He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（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。2．BN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。第题（5分）完成下列反应方程式：1．N2H4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；3．CrO5是一种过氧化物，在酸在剧烈分解释放出气体。第题（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。第题（11分）盐A难溶于水，与氧化物B共熔反应（①），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（②），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A～G的化学式；2．写出反应①、②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l＋1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（pKa＝9.2），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；3．A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；8．A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A～E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；2．Mn3O4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；3．Mn3O4可写成[Mn2＋][Mn3＋]2O4，是一种正常的尖晶石结构，晶胞如右图所示，晶胞参数a＝0.86nm。（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。4．Mn3O4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250～500℃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MnS－MnCO3，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pH＞6。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NH3·H2O溶液中产生Mn(OH)2沉淀，控制终点pH＝10，反应结束后将沉淀抽滤。说明选用NH3·H2O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：①称取三份质量相同的试样。第一份以(NH4)2SO4－H2SO4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NH3－NH4Cl缓冲溶液调至pH＝10，加入必要的试剂和指示剂，用EDTA标准溶液（a1mol·L-1）滴定至终点，耗去b1mL。②第二份试样中，准确加入过量的Na2C2O4标准溶液（a2mol·L-1，b2mL）和适量H2SO4，加热使试样全部溶解，立即用KMnO4标准溶液（a3mol·L-1）滴定剩余的还原剂至终点，耗去b3mL。③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NH3－NH4Cl缓冲溶液调至pH＝10，加入必要的试剂和指示剂，用EDTA标准溶液滴定至终点，耗去b4mL。（1）写出步骤②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。第题（10分）有机物A的化学式为C7H10，核磁共振显示分子中有3种H原子，A无顺反异构体和旋光异构体；有机物B的化学式量为56，分子中所有原子共平面；一定条件下A能与B反应生成C，该反应是个绿色化学反应；C有1对顺反异构体，且分别具有旋光异构体；C被酸性高锰酸钾氧化为等碳原子数的D，D分子中只有1种官能团，5.8gD能中和60mL2mol/L的NaOH溶液。1．写出A、B、C、D的结构简式（不要求立体结构）；2．系统命名法命名A和D。参考答案（0608）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（10）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分6486656128108912H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（6分）硼族元素在化学中占有重要地位。1．H3BO3是一种一元弱酸与碱反应时本身无化学键断裂，写出H3BO3溶于液氨的反应方程式：___________________________；2．最简式为BCl2的化合物各原子最外层均具有8电子结构，试画出式量最小的化合物的结构：_____________________________；3．Ga2Cl4为一离子化合物，具有反磁性，写出该化合物的离子形式并表明离子所带电荷：_________________________。第题（4分）下图为一多肽费歇尔投影式结构：1．标出该多肽链中所有手性碳原子的R、S构型；2．该多肽由______种氨基酸合成；3．控制该分子合成的基因中至少含_______个碱基。第题（8分）在1，4－二氧六环（溶剂）中等摩尔NaBO2与HCl混合得一白色沉淀A和NaCl，反应物与生成物的摩尔比为8︰5。已知A具有高度对称性，A中氧有两种化学环境，其余各元素均只有一种化学环境。1．画出A的立体结构；2．A受热易分解生成两种产物，写出A受热分解的化学方程式。第题（6分）1．已知：[Ti(H2O)6]3＋中钛的晶体场分裂能为2.86eV，试根据计算得出[Ti(H2O)6]3＋的颜色：（光色所对应的波长列于下表）光色红橙黄绿蓝－靛紫波长770～620620～600600～580580～490490～450450～4002．[Ti(H2O)6]2＋却不能仅根据分裂能得出其颜色，解释原因。第题（6分）现新增“Z”的定义：不同配位原子有不同的Z值，若配合物Mabcdef（M为中心原子，a～f为配位原子）的Z值分别为m、a、b、c、d、e、f，则仅当m＞a＋b＋c＋d＋e＋f时稳定。已知Ag、S、O的Z值如下：Ag：5.2，O：1.5，S：1.0。试画出[Ag2(S2O3)3]4－的立体结构。（Ag以sp3杂化）第题（5分）电解熔融KCl易发生爆炸，其原因是在阴极生成中间产物A，A再与阴极另一产物反应发生爆炸。已知A为红色顺磁性物质，A与水作用有过氧化氢生成，求：阳极反应：__________________；阴极反应：___________________；涉及爆炸的总反应：________________________________。第题（6分）解释下列现象：1．在外加电场作用下，碱金属离子在水溶液中的迁移速率随周期数增大而减小；2．硫酸钠在水中的溶解度在32℃以下随温度升高而增加，在32℃以上随温度升高而减少（试从热力学角度解释）。第题（12分）合成某β－氨基酮类化合物有以下合成路线：CH3CH2CH2CHOABDEF试写出A～F的结构式及最后一步所涉及的立体化学并标出R、S构型。第题（8分）1．命名下列物质：①②③④2．将三氯化铝和氯化钠混合可发生双水解反应。上述4种物质中有两种物质混合后亦可发生较弱的双水解反应，写出这两种物质的序号_________。3．设④的pKb＝m，若把④的－Cl改成甲基，则pKb____m（填＞、＜、＝），原因是___________________________________。（已知－Cl和甲基的推电子能力相近）第题（10分）氨基钠与焦炭反应可得两种产物，当氨基钠过量时得M，焦炭过量时得N，M的阴离子具有直线型对称结构，且与二氧化碳互为等电子体：1．求M、N的化学式；2．M水解得一常见有机物S，试写出该反应的化学方程式；3．S与浓硫酸按1︰1反应得Q，Q与亚硝酸钠反应水解后加入氯化钡得白色沉淀，已知Q有两个对称面且式量小于100，求Q的结构式。第题（8分）Hg2NHCl2的晶格属四方晶系，具有独特的结构。晶格中有两种Hg2＋，一种Hg2＋的配位数为8，位于8个氯离子构成的立方体中心；另一种Hg2＋的配位数为6，位于2个氯离子和4个NH2－构成的八面体中心：1．画出Hg2NHCl2的晶胞。2．指出NH2－的配位数。第题（9分）化合物A有三种方法制取：①将硝酸银溶于苯中，加入次磷酸；②在催化剂存在的条件下，硫化银与卤代烃反应；③一定条件下，两种单质化合。1．写出A的化学式，写出A溶于水的反应方程式。2．在非质子惰性溶剂中，A与NaCl按2︰1反应得B和S，S为白色固体，求B的化学式。第题（12分）将I2S2与BeCl2按1︰1溶于环己烷（溶剂）中得一白色沉淀A，现对A进行分析：①将39.2g纯净CaC2O4溶于稀酸，用未知浓度的KMnO4溶液滴定至终点消耗76.28cm3；②将沉淀A溶于水，立即解离出I2S2，将I2S2分离至250cm3的锥形瓶中；③加入过量上述KMnO4标准溶液30.00cm3；④用2.325mol·dm－3的H2O2回滴消耗25.21cm3。1．已知③步溶液中存在三种具有相同构型的阴离子，求沉淀A的质量；2．若A的物质的量恰是I2S2的一半，A中各元素化学环境相同，试画出A的立体结构；3．为何A溶于水便立即解离出I2S2，解释原因。参考答案（0610）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（12）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分486119611181314H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（4分）1984年，联邦德国达姆施塔特重离子研究机构阿姆布鲁斯特和明岑贝格等人在重离子加速器上用58Fe离子轰击208Pb靶时，发生核合成反应，发现了265X。最近有人用高能26Mg核轰击248Cm核，发生相似反应，得到X的另一种同位素269X。1．X的元素符号是，最高价氧化物的化学式是。2．用元素符号并在左上角和左下角分别标注其质量数和质子数，写出合成X的2个核反应方程式（方程式涉及的其他符号请按常规书写）。第题（8分）利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系为酸性介质，另需添加I2和Fe2＋等循环使用。1．标出光电池的正、负极，说明判断理由2．写出电解池A、电解池B和光催化反应池中反应的离子方程式。3．写出外循环管内流动液体的成分；第题（6分）将Cl2通入到用冰冷却的AsF3中，可生一种能导电的化合物，该化合物中As－Cl、As－F分别完全等价1．写出该化合物的化学式（阴、阳离子分开写）；2．指出阴、阳离子的构型和相应中心原子的杂化形态；3．写出制备反应方程式。第题（11分）硫酸亚铁铵是一种复盐，常以水合物（FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O）形式存在，其外观为浅蓝绿色单斜晶体，在空气中比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，溶于水而不溶于乙醇，是分析化学中常见的还原剂。硫酸亚铁铵的实验室制备分两步：一是制取硫酸亚铁；二是硫酸亚铁与等物质量的硫酸铵混合。右图是制备硫酸亚铁铵的装置。1．用30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑，去除油污，再用清水洗净。洗过的氢氧化钠溶液如何处理？2．写出制取硫酸亚铁的主要操作。指出3个容器内发生的反应或其它变化3．写出制取硫酸亚铁铵的主要操作。并描述主要实验现象。4．装置中所用导管不易太长，目的是什么？为达到相同目的，还可以对装置做什么简易改进？5．如果第一步实验中铁屑没有反应完就进行后面的实验，会对第二步实验有什么影响？6．评价该套装置的最大优点是什么？7．硫酸亚铁铵品质的高低主要决定于Fe2＋及痕量Fe3＋的含量，为测定Fe2＋、Fe3＋的含量，你认为最佳定量分析方法分别是什么？（步要求具体过程）第题（9分）SrTiO3晶体的结构可看作由Sr2＋和O2－在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由O2－构成，另一种由Sr2＋和O2－一起构成，Ti4＋只填充在O2－构成的八面体空隙中。1．画出该SrTiO3的一个晶胞（Ti4＋用小球，O2－用大○球，Sr2＋用大球）；2．该晶体（ccp）中的所有四面体空隙是否都等价，说明理由；3．容纳Ti4＋的空隙占据所有八面体空隙的几分之几？4．解释为什么Ti4＋倾向占据这种类型的八面体空隙，而不是占据其他类型的八面体空隙？5．如果将SrTiO3晶体的结构看作由Sr2＋和TI4＋一起进行非最密堆积（bcp），则O2－将占据哪类空隙，占有率是多少？第题（6分）一个学生通过实验验证醋酸银（CH3COOAg）的Ksp，实验中用了如下反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)2Ag(s)＋Cu2＋(aq)。这个学生将已知质量的铜片加入到CH3COOAg饱和溶液中，待充分反应之后，将铜片洗干净、干燥、重新称量。已知CH3COOAg的Ksp＝2.0×10－3。1．铜片刚开始的质量为23.4g，将铜片放在100mL的CH3COOAg饱和溶液中，此饱和溶液中没有CH3COOAg固体。通过计算说明，充分反应后铜片中铜的质量为何值时，CH3COOAg的Ksp得到证实。2．为什么做此实验时，CH3COOAg饱和溶液中必须没有CH3COOAg固体？据此测得的Ksp是偏大还是偏小？第题（11分）在碱性条件下，NO与Na2O化合生成A。A很容易歧化，除生成Na2O（回收率50%）外，还生成两种盐B和C，物质的量之比为2︰1。其中C也可以通过下面两个反应进行制备：①NaNO3和钠汞齐反应；②亚硝酸钠和羟氨在乙醇钠中的反应。1．写出A、B、C的化学式；2．写出上述生成C的3个反应方程式；3．写出C所对应酸（D）的名称和可能立体结构式；4．D异构化后的E可用作火箭燃料的配方（1）写出D的结构，并命名；（2）写出以联氨为燃料、D为氧化剂反应的化学方程式。第题（18分）乙醇与无机物A、NaOH反应，生成乙基黄原酸钠（B）；B继续与CH3I反应，生成乙基黄原酸甲酯（C）；将C加热到170℃，发生消去反应生成D、E、F；D是非极性平面型分子；E与A具有相似的结构，但A是非极性分子，而E是极性分子；F具有酸性，能与NaOH反应；红外光谱显示黄原酸、B、C、F分子中都未检测到羰基（C＝O）；酸碱滴定法测得黄原酸的摩尔质量在80～100g/mol之间。1．写出黄原酸和A～F各物质的结构简式；2．由于CH3I的成本较高，合成C中以更廉价G为反应物替代CH3I（外加少量CH3I起催化剂作用），但该反应的产率相对较低。已知G是酯类物质，写出G的化学式和G、B以等物质的量反应的化学方程式。3．上述2种制备C的反应中，从产物混合液中提取C的实验操作是什么？4．以CH3I制备C的反应残留物，是否有回收的价值，如何回收？5．将B的同系物正丁基黄原酸钠与Cd(NO3)2反应得到正丁基黄原酸根合镉(Ⅱ)配合物晶体，该晶体的晶胞参数为a＝2.56nm，b＝0.58nm，c＝1.14nm，β＝101.7°；晶体密度ρ＝1.65g/cm3。（1）写出正丁基黄原酸根合镉(Ⅱ)的化学式；（2）已知Cd2＋的常见配位数是4，而该配合物中位检测到四元环的结构，解释原因；（3）计算该晶体1个晶胞的组成原子数；（4）正丁基黄原酸钠有何现实用途？第题（13分）A带有结晶水，是一种蓝白色粉末；加热到200℃失重5.61%，310℃时又失重44.85%。A难溶于水、乙醇、醋酸，可通过复分解反应制备。取晶体A4.817g，溶于高氯酸溶液中，定容到100mL；先取20.00mL，用0.300mol/L标准EDTA溶液进行滴定，消耗20.00mL；另取20.00mL，用0.100mol/L标准KMnO4/H＋溶液进行滴定，消耗24.00mL。1．确定A的化学式；2．写出制备A的化学方程式3．写出A热分解的化学方程式和A与KMnO4/H＋反应的离子方程式；4．溶解A除强酸外，还可以用什么物质？列举2种不同类的物质，用化学方程式表示。5．在制备A的过程中，如果改变反应物的用量和pH条件，可得到另一种晶体B，B的阴离子为NO3－、阳离子为配合物离子；元素分析得B中金属元素的含量为30.91%，B的式量不超过500。写出B的化学式和B中阳离子的结构式。第题（14分）3，7－取代香豆素类荧光增白剂的白度高、耐光性能优良，制品外观更悦目，具有更高的商业价值，广泛用在纺织印染业和塑料加工业。X是合成该类荧光增白剂的重要中间体，X的合成路线如下：（A）＋B（C8H7N）CDEX（C15H11NO2）1．系统命名法命名A；2．写出B、C、D、E、X的结构简式3．如果将流程更换为A＋B’C’D’X，写出所用原料B’的化学式；4．Y是二氢香豆素类化合物，是香工业的重要化合物；A的化学式为C12H10O5，核磁共振显示A分子中有4类氢原子，其中有1个氢原子连在O原子上，且有酸性。Y可通过2种平面型的分子F、G进行反应制备，F、G都具有酸性，其中核磁共振显示A只有2类氢原子，反应的副产物只有水分子。写出F、G、H的结构简式。参考答案（0612）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（14）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分84379491010581013H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（8分）超酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。比如氢氟酸和五氟化锑按1︰1混合时，它的酸性是浓硫酸的10亿倍，能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。魔酸（HSO3F－SbF5）是已知最强的超酸，许多物质（如H2SO4）在魔酸中可获得质子（即质子化）。1．SbF5属于类化合物，其理由是，它与HF形成超酸的化学式是。2．写出该超酸溶解高级烷烃（R3CH表示）的化学方程式；3．超酸体系能否在水溶液中形成？试说明你的结论；4．写出硫酸在魔酸中质子化的反应方程式；5．你认为存放魔酸的最佳容器的成分是什么？第题（4分）有人认为乙酸与乙醇在催化剂作用下发生酯化反应有下列2种途径：途径（Ⅰ）：CH3COOHCH3COOH2＋CH3C＋＝OCH3COO＋HC2H5CH3COOC2H5途径（Ⅱ）：CH3COOH＋C2H5OHCH3C(OH)2OC2H5CH3COOC2H5根据课本所学的知识设计一个实验，并根据实验结论说明在什么情况下，按途径（Ⅰ）进行，什么情况下按途径（Ⅱ）进行。第题（3分）分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。请解释原因；设计一个实验证明你的看法（简述实验方案和实验现象）。第题（7分）I2是中学常见的化学物质，但它又表现出非常复杂的化学性质。若将I2与适量的S2O6F2反应，最终分别只生成一种固体A，A中碘元素的质量分数分别为79.38%；若将适量的I2置于B液体中，发现能生成化合物C；经分析，A与C的阳离子完全相同，C的阴离子为正八面体结构，C中碘元素的质量分数分别为66.84%。1．写出A、B、C的化学式；2．写出合成A、C的化学反应方程式；3．指出C中阴阳离子的杂化类型。第题（9分）通化合物A在通常状况下为深红色液体，可看作铬酸分子中的两个OH被C1所取代。A的制备可由固体红矾K2Cr2O7与KCl混合物和浓硫酸小心加热下制得。1．写出A的化学式，并命名；2．各列举一种由主族元素组成的物质：①具有相似的色态；②相似的结构和物质类别。3．写出制备A的反应方程式。4．钢铁分析中为消除铬对测定锰含量的干扰，溶解试样时加入NaCl并加入HClO4蒸发至冒烟，使其以CrO2Cl2形式挥发。将气体通入亚硫酸钠溶液吸收。写出上述反应的离子方程式。第题（4分）将mgHAc溶解在100g水中所形成的溶液，其凝固点为－0.558℃。将相同质量的mgHAc溶解在100g苯中所形成的溶液，其凝固点较纯苯降低了0.990℃。已知：水和苯的凝固点降低常数分别为1.86和5.12K·kg·mol－1。1．计算HAc在水中和苯中的摩尔质量比；2．解释在水和苯中醋酸的摩尔质量为什么不相同。第题（9分）化合物A的结构简式如右图，下面是用苯和四个碳以下的简单有机原料的合成路线：＋BCDFGHIA1．系统命名法命名A；2．写出B～I各物质的结构简式；第题（10分）钛虽被列为稀有元素，但在地壳中的丰度中高居第10位；钛的化合物是第一过渡系中最难被还原为金属的化合物，在电化学法建立之前，还原钛化合物只能采用价格昂贵的强还原剂。以金红石为原料制备金属钛时，首先通过氯化法制得四氯化钛，然后在右图所示装置中还原制得海绵钛，海绵钛再经真空电弧熔炼得钛锭。1．指出钛在自然界中的存在形式；2．钛有多种优异性质，除密度比钢轻外，还有2大显著优点是什么？3．溶解金属钛的最好试剂是氢氟酸，写出反应方程式。4．TiO2的水化物不溶于水，但在一定条件下既能溶于强酸，又能溶于强碱。请用电离方程式解释TiO2的水化物既能溶于强酸又能溶于强碱的原因。5．写出由金红石（TiO2）制取单质Ti的反应方程式，并计算该反应的ΔH。（已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－393.5kJ/mol；②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)；△H＝－566kJ/mol；③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)；△H＝＋141kJ/mol）6．写出右图中的反应方程式；指出在Ar气氛中进行的理由。7．具有钙钛矿型晶体结构的BaTiO3是最重要的电陶瓷材料，以TiO2为主要原料，通过高温固相反应制得。写出反应方程式。第题（10分）固定立方体的下底，把立方体上底旋转45°，成为立方反棱柱如右图。1．哪一常见分子是立方反棱柱的结构；2．立方反棱柱中，上下八个大球（半径为R）构成立方反棱柱空隙，在此空隙中放入一个小球（半径为r），计算小球与大球正好相切时r/R的值。3．八配体的化合物可能有好几种理想的几何结构，其中最简单和对称性最高的是立方体。实际上观测到的过渡金属八配位的配合物打部分是四方反棱柱。（1）为什么四方反棱柱的配合物比立方体的同种配合物稳定？（2）试画出MX6Y2（X、Y为单齿配体，M为中心体）立方反棱柱所有的几何异构体？（3）一般来说，若某种分子的几何构型不存在对称面或对称中心，那么这种几何构型一定存在族光异构体。试判断上面的立体异构体中，哪些存在旋光异构体？第题（5分）在有Mg(OH)2(s)存在的饱和溶液中，存在着如下平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋2OH－，向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时，固体Mg(OH)2的质量有什么变化？通过计算说明原因。（参考数据：Ksp（Mg(OH)2）＝1.8×10－11，Ka（HAc）＝Kb（NH3·H2O）＝1.8×10－5）第题（8分）由A、B两种简单钠盐组成的混合物，溶于水后水溶液呈中性，将其配成100mL溶液。取20.00mL，加入足量AgNO3溶液，得到5.26g沉淀；另取25.00mL，加入足量BaCl2溶液，得到0.61g沉淀；再取20.00mL，加入醋酸酸化，所得溶液可被0.500mol/L的Na2S2O3溶液滴定，消耗24.00mL。通过计算确定A、B的化学式及组成。第题（10分）晶体X易溶于水，由位于前四周期A、B、C、D四种元素组成。在晶体结构中B元素存在一种高自旋的离子B高和一种低自旋的离子B低，它们分别作立方最密堆积；A的离子位于由B高离子或B低离子组成的四面体空隙中；C、D组成双原子原子团，全部位于B高离子和B低离子之间，其中C与B低离子相邻，D与B高离子相邻。已知X的化学式由15个粒子组成，其中A、B的质量分数分别是12.7%、36.4%。1．写出X的化学式（用A、B、C、D表示）；2．X晶体中A离子占据四面体空隙的百分率；3．通过计算确定X的真实化学式；4．画出X的晶胞5．该晶胞中A、B粒子的空间堆积形式与哪一常见离子晶体的晶胞相似第题（13分）化合物A是平面型非极性分子，具有弱酸性，能与NaOH以物质的量1︰3反应生成盐；A在一定条件下水解得到B，中和0.6156gB需消耗21.6mL0.500mol/LNaOH溶液；将B加热脱水，生成另一平面型非极性分子C，C燃烧仅得到1种产物；A与C的相对分子质量非常接近。1．写出A、B、C的结构简式；2．写出C的物质类别和燃烧反应方程式；C与何物质反应能得到A；3．写出A与KOH反应的化学方程式，并解释A为什么具有弱酸性？参考答案（0514）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（16）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分8681212881010810H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（8分）BeCl2是正交晶型，1250℃，纯的BeCl2可在氮气中升华，形成细长柔软的白色石棉状针形物。BeCl2有着异乎寻常的解离性，受压后易沿一个方向裂成纤维。已知BeCl2中Be的杂化方式与SiO2无异。1．画出BeCl2的结构示意图；2．BeCl2结构的化学键基础是什么。第题（6分）阅读下表：EnthalpyandentropyfactorsinthesolutionprocessformagnesiumchlorideandsodiumchlorideCompoundLatticeenergy(kJ·mol-1)Hydrationenthalpy(kJ·mol-1)Netenthalpycharge(kJ·mol-1)Latticeentropy(J·K-1·mol-1)Hydrationentropy(J·K-1·mol-1)Netentropy(J·K-1·mol-1)MgCl2＋2526－2659－133＋109－143－34NaCl＋788－784＋4＋68－55＋13通过计算，MgCl2和NaCl溶解过程的ΔrGm分别为－99kJ·mol－1和－11kJ·mol－1。从溶解的全过程来看，MgCl2的熵变因素对溶解过程不利，而NaCl的熵变因素对溶解过程有利。解释原因。第题（8分）相对论效应与电子钻穿效应使得第六周期的元素有这一定的特殊性质，如：Au的氧化态可为－1。化学家合成了一种“合金”，最简式为LaFe4Au12，晶胞由八个小立方体构成，每个小立方体中有一个由Au构成的八面体，Au位于小立方体的面心，Fe位于小立方体中心，La的堆积方式为bcp（体心立方堆积）。1．画出该“合金”的晶胞；2．该物质是否为合金，解释原因。第题（12分）一定条件下乙炔、EtOH、过氧乙酸混合后生成一中间产物A，随后又得一多元醚B，已知A中各元素化学环境相同，A也属于醚类，含一六元环。1．画出A、B的结构；2．写出A分解的反应；3．预测A的用途，解释原因第题（12分）将某溶液A分为等量两份，一份以10A的电流电解完全，用去六小时整，阴极析出26.79g，向另一份中加入M－COOH生成难溶物S，已知M为一五元芳香杂环，S中含N：8.34%，S：28.58%，求：1．写出S的化学式；2．画出M的可能结构，并指出最稳定的一种。第题（8分）Ti(IV)在水中的形式为[Ti(OH)2(H2O)4]2＋，在TiOSO4·H2O晶体中不存在简单的TiO2＋，是以―Ti―O―Ti―长链存在。在Ti(IV)中加入H2O2，pH＜1时，为[Ti(O2)(OH)(H2O)4]＋单核配离子，呈红色；pH＝1～3时，为Ti2O52＋，为双核配离子，呈橙黄色。1．画出Ti2O52＋的可能结构；2．解释颜色；3．[Cr2Cl9]3-的结构中存在一C3轴，画出[Cr2Cl9]3-的结构。第题（8分）测定铅锡合金中Sn、Pb的含量进行下列操作：①称取试样0.2000g，用过量的HCl溶解；②取0.1259mol/L、10mL的AgNO3标准溶液，加入过量Ni(CN)42－，用未知浓度的EDTA溶液滴定置换出的Ni2＋，用去20.98mL；③准确加入50.00mL上述EDTA溶液、50mL水，加热2min，用0.03000mol/LPb2＋滴定，用去3.000mL，然后加入足量NH4F，加热，再用上述Pb2＋标准溶液滴定，用去35.00mL。试计算试样中Sn、Pb的质量分数。第题（10分）氮化铝是有机中的重要脱水试剂，其晶胞与六方ZnS有相似之处却不同。右边两图中前者是六方ZnS按一定取向截得的部分，后者是AlN按一定取向截得的部分。已知两种阳离子皆占据阴离子围成的四面体空隙。分别画出六方ZnS和AlN的晶胞。第题（10分）臭氧既可以帮助保护生命的形式，也可以对生命造成伤害。20亿年前地球大气层中氧气浓度开始显著增加，与此同时，高层大气中的臭氧浓度也逐渐增大。臭氧层能有效阻止紫外线辐射，使地球上形成生命成为可能。如今，臭氧层出现了大的空洞，臭氧似乎要被耗尽了，因此臭氧层的命运引起了人们极大的关注。另一方面，地表环境中的臭氧是光化学烟雾的主要组分，对于健康是有危害的。以下介绍测量地表大气中臭氧浓度的一个简单方法。向含有碘化物的酸性溶液中鼓泡通入空气，空气中的臭氧可以将碘化物氧化为三碘化物，如下面未配平的方程式所示：O3(g)＋I－(aq)→I3－(aq)＋O2－1．配平该方程式；2．在一定条件下，Cu、HCl和空气反应生成一种酸A，A含单电子，是自由基，有极高的活性，曾认为A为B，可后来发现B不存在，试求B的化学式。3．解释B不存在的原因。第题（8分）通过自组装可以得到一系列有用而且重要的结构。实际上，40亿年以前，生命形式最早就是通过细胞膜的自组装实现的。自组装是从分子到星系的所有尺度范围内进行结构组建的一个最基本原则。自组装定义为已经存在的部分或已经存在在系统中的无序部分，形成具有规则图案的稳定结构的可逆过程。1．分析上反应还有何物质生成；2．解释该反应能进行的原因；3．判断该物质是否具有顺磁性；4．根据结构推测其物理性质。第题（10分）某人在一次试验中不小心将一催化剂放在混有CO和甲烷的潮湿空气之中意外发现有氢气生成，反应机理为：CO和空气、水份生成一极活泼中间体M，M与甲烷反应生成M－CH3和氢气等，M为一元酸，M中各原子可在一个平面上，与一常见气体N互为等电子体。1．写出M、N的化学式；2．画出M的结构。参考答案2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（18）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分5210107112861011H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（5分）1．H2O的沸点（100℃）比HF的沸点（20℃）高，请解释原因。2．气态氯原子与一个电子结合比气态氟原子与一个电子结合放出更多的能量，请解释原因。3．在NF3中N－F键能为280kJ/mol，比在BF3中B－F键能（646kJ/mol）的1/2还小，请解释原因。第题（2分）通电分解水实验所产生的O2和H2的体积比（理论值）为1︰2。已知，在标准状况下H2的密度为0.0899g/L，O2的密度为1.429g/L。但根据该实验计算得到的O2的密度为1.438g/L。试分析O2的密度出现误差的主要原因（不包括操作失误和仪器失准所致）。第题（10分）已知苯甲酸乙酯的沸点为213℃，水－乙醇－环己烷三元共沸物（7%－17%－76%）的共沸点为62.1℃。1．如右图装置，三颈圆底烧瓶内加入苯甲酸、浓硫酸、过量乙醇、环己烷、沸石，装上分水器和回流冷凝管。（1）加入环己烷的目的是什么？（2）分水器的作用是什么？2．缓慢加热回流，一定时间后停止加热，放出分水器中液体。（1）如何判断停止加热的时间？（2）分水器中液体有哪些主要成分？3．如何初步得到初产品，然后进一步提纯？第题（10分）磷的含氧酸及其盐是一类重要的化工产品，广泛用于食品、营养、肥料、阻燃、去油去污、防腐蚀、防锈、锅炉水处理等。下面A～F都是磷的含氧酸。在5℃把红磷加入到剧烈搅拌的NaOH（0.2mol/L）和NaClO（1.5mol/L）混合溶液中，反应得A的二钠盐。将纯化后的二钠盐溶于水，再通过H型阳离子交换树脂，即可获得纯的酸A的水溶液。A是一种四元酸，在0℃时，A在空气中是稳定的，温度升高，部分转变成它的异构体B，B是三元酸；也有部分会发生歧化反应，生成另外两种各含2个磷原子的含氧酸C和D，C是四元酸，D是二元酸。A在酸性介质中加热会分解另外两种各含1个磷原子的含氧酸E和F，E是三元酸、F是二元酸。1．写出A～F各物质的结构简式；2．写出制备A的反应方程式。第题（7分）五氟化砷AsF5（2.93g）和上述物质S8（0.37g）用四氮化四硫S4N4（0.53g）在液态SO2溶剂中发生完全的反应，溶剂和挥发性产物被泵抽出后得黄色固体残留物A（3.08g），分析A知其含有：As28.04%，F42.70%，N5.25%，经分析A是离子化合物，阴离子为正八面体结构，阳离子为两种元素组成，结构是直线形。固体A（0.48g）溶于液态二氧化硫，和叠氮化铯Cs＋N3－（0.31g）完全反应，收集应释放出得氮气于66.5kPa、298K为67.1mL。反应混合物过滤得难溶蓝黑色纤维状固体B（0.16g）。分析B知其含有2种元素，其中含N30.3%。红外光谱、X射线粉末衍射结果表明抽出SO2后残留物是六氟砷酸铯。1．A的实验式是什么？2．提出A的结构式；3．写出配平的生成A的方程式；4．1molA发生转化时生成氮气的物质的量；5．B的化学式；6．写出nmolA生成B的普遍离子方程式。第题（11分）1789年英国化学家台耐特把氯气溶解在石灰乳中，制成了漂白粉。此法在工业上沿用至今。氯气通入消石灰的主要反应可表示如下：①3(OH)2＋2Cl2＝Ca(ClO)2＋CaCl2·Ca(OH)2·H2O＋H2O②2CaCl2·Ca(OH)2·H2O＋2Cl2＋2H2O＝Ca(ClO)2＋3CaCl2·2H2O1．设上面2个反应进行完全，写出所得产品的化学式，简述推论过程。2．实验证实，作为商品的漂白粉的碱性大于按化学式计算的理论值。为什么？3．CaCl2很容易在空气中潮解，但漂白粉却不显示出CaCl2潮解的性质，为什么？4．漂白粉的质量标准之一是它的“有效氯”的含量。有效氯是指酸化漂白粉溶液（悬浮液）释放的氯气的质量分数。写出酸化漂白粉溶液的方程式，按上述方程式计算漂白粉的理论有效氯有多少？5．漂白粉的有效氯常用碘量法测定：写出实验步骤和相应离子方程式。6．漂白粉久置，其有效氯会下降，主要原因是什么？写化学方程式来回答，方程式中的漂白粉用固态的化学式表达。7．漂白粉漂白物料时常采用以下操作：①将需漂白的物料浸放在漂白粉溶液中，然后取出暴露在空气中；②物料放在稀盐酸或稀硫酸中浸洗；③最后将物料放在硫代硫酸钠溶液中浸洗，取出放在空气中干燥即成。写出步骤③的化学方程式。第题（28分）钨是我国丰产元素，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉。钨重要矿物有黑钨矿[(Fe,Mn)WO4]和白钨矿（CaWO4）。1．钨的什么物理性质居所有元素之最？2．由矿石制备金属钨时，通常需要经过如下步骤：①在空气参与下，纯碱熔法可使黑钨矿的钨转化为可溶物A。②A可直接用水沥取，再加酸酸化，得到沉淀B；③B加热分解生成相应的纯物质C；④C可被碳或氢气还原得到单质钨。（1）写出A、B、C的化学式；（2）与碱熔法处理铬铁矿和软锰矿的反应相比，步骤①中空气的参与目的有何不同？（3）分别写出步骤①中黑钨矿两种主要成分发生反应的化学方程式；（4）步骤②中A直接用水沥取的目的是什么？（5）为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂，为什么？（6）A的晶胞中，O2－以立方最紧密堆积排列，每个立方晶胞中有32个O2－，W6＋占据四面体空隙，Na＋占据八面体空隙。计算W6＋占据四面体空隙和Na＋占据八面体空隙的分数；并确定该晶胞是哪种典型物质的晶胞模型。3．在酸化钨酸盐的过程中，钨酸根可能在不同程度上缩合形成多钨酸根。多钨酸根的组成常因溶液的酸度不同而不同，它们的结构都由含一个中心W原子和六个配位O原子的钨氧八面体WO6通过共顶或共边的方式形成。写出下面三张结构图中多钨酸根的化学式（任选2个回答即可）。①②③4．三氯化钨实际上是一种原子簇化合物W6Cl18，其中存在W6Cl18－nn＋离子结构单元，该离子中含有W原子组成的八面体，且知每个Cl原子与两个W原子形成桥键，而每个W原子与四个Cl原子相连。试推断W6Cl18－nn＋的n值以及Cl原子的空间位置。5．仲钨酸的肼盐在热分解时会发生内在氧化还原反应，我国钨化学研究的奠基人顾翼东先生采用这一反应制得了蓝色的、非整比的钨氧化物WO3－x。这种蓝色氧化钨具有比表面大、易还原的优点，在制钨粉时温度容易控制，目前冶炼拉制钨丝的金属钨都用蓝色氧化钨为原料。经分析，得知蓝色氧化钨中钨的质量分数为0.7985。（1）计算WO3－x中的x值。（2）一般认为，蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在五价和六价两种价态的钨。试计算蓝色氧化钨中这两种价态的钨原子数比。7．钠钨青铜NaxWO3（0＜x＜1）一种具有金属光泽的、深色的、有导电性的固体，其晶胞中，W占据立方体的顶点，O2－占据全部的棱心，Na＋占据体心位置，晶胞参数a＝380pm。（1）写出表示W价态的结构式。（2）比重瓶法测得某种钠钨青铜的密度为d＝7.36g/cm3，求这种Na2WO4组成中的x值。（3）应用熔融电解法制备钠钨青铜（右图）：1、阳极：高纯金丝；2、Na2WO4＋WO3（熔融）；3、磁坩埚；4、阴极：高纯镍片。写出电极反应和总反应方程式。第题（6分）用EAN规则（18电子规则），完成下列各反应，填写下列反应系列中相应化合物的结构式。Fe(CO)5＋ABC第题（10分）饱和羧酸A可通过烯烃B或C进行制备；B是有机化工中的常用原料，通过3步常规反应可得A；C经酸性KMnO4溶液氧化可直接得到A；0.100g该酸用0.100mol/L的氢氧化钠溶液滴定，以酚酞为指标剂，当指示剂变色时，用去氢氧化钠溶液15.14mL。另取0.100g液态烃C，与0.100mol/L的酸性KMnO4溶液反应，所得溶液需被0.100mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗mL才至无色。1．通过计算确定A的化学式；2．写出A、B的结构简式和B→A的制备流程图；3．写出C可能合理的结构简式；4．命名A和C。第题（11分）高价碘化物作为一种性能温和、选择性高及环境友好的醇氧化试剂在有机合成中得到了广泛的应用。它不同于其它类型氧化剂的最显著特点在于对底物的化学选择性极高，即一般仅氧化醇羟基为羰基，而不会氧化其它—些易被氧化的官能团如氨基、巯基等，所以它在合成一些药物和天然产物方面具有独特的优势。1893年氧化剂IBX首次见于文献报道，但是由于它在大多数有机溶剂中的溶解度不好，从而限制了它在合成方面的应用。1983年Dess和Martin将IBX转化为溶解性能较好的DMP，并且首次将DMP试剂用于醇类化合物的氧化。以邻碘苯甲酸为原料，过硫酸氢钾为氧化剂，反应生成IBX；IBX与醋酸酐反应生成DMP；IBX在反应后的还原产物为IBA；IBX、IBA和DMP中都存在五元环，但I的杂化类型都不同。1．写出IBX、IBA和DMP的结构简式；2．写出制备IBX和DMP的反应方程式；3．写出IBX氧化所得有机产物的结构简式（可在原图上改）4．以邻碘苯甲酸和2－氨基羧酸酯为原料，反应后经过硫酸氢钾氧化，合成了一种新型的含氮五元环状、具有光学活性的高价碘试剂，写出所得产物的结构简式。参考答案（0618）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（20）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分1010876499101413H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（10分）化合物A是一不溶于水的暗红色固体，它能溶于酸生成浅粉色的溶液B，将B与浓HNO3和KClO3共煮沸生成棕色沉淀C，将C与NaOH和Na2O2共熔转化为暗绿色化合物D，D可溶于酸溶液生成紫红色溶液E及少量C，将C加入酸性H2O2溶液中有气体产生，同时生成溶液B，在溶液B中加入少量NaOH溶液生成白色沉淀F，F很快转变为褐色沉淀G，F、G分别失水得到A、C。回答下列问题：1．A～G各是什么物质，写出分子式。2．写出C在酸性条件与H2O2反应及在碱性条件与Na2O2反应的方程式。3．写出E的阴离子的空间构型。第题（10分）苯氧布洛芬钙是评价较好的解热、镇痛、消炎药，其消炎作用比阿司匹林强50倍，欧美国家将它作为治疗慢性关节炎的首选药。最近我省某企业根据本厂实际情况以苯乙酮为原料研制了新的合成路线，其反应如下：ACDEFG1．写出A～G结构简式：2．原料苯乙酮的其它同分异构体有种（必须含有苯环，能稳定存在）。3．上述同分异构体之一，经核磁共振显示有3类氢，个数比是1︰1︰2，写出结构简式。第题（8分）金属A存在于铂矿，广泛用作催化剂，在汽车尾气净化中A是最主要的活性组分。A有一种重要的铵盐B，紫红色晶体，含11.4%的N元素和27.8%的A元素。1．通过计算确定A的元素符号和B的化学式；2．写出B的化学名称和阴离子的空间构型；3．金属A属A1型结构（立方面心最紧密堆积），试画出金属A的晶胞图。第题（7分）工业上制备金属铝通常是用石墨作电极电解熔融的Al2O3。为使电解能顺利进行，常在熔融的Al2O3中加入冰晶石（Na3AlF6），并不断补充石墨电极。1．写出阳极、阴极和电解池的反应。2．加入冰晶石的主要作用是什么，为什么要不断补充石墨电极？3．设电解池的电流效率为80%，电解电流为80A，问要获得0.01kgAl需电解多长时间？第题（6分）固体材料的制备中，常遇到缺陷和非整比（非化学计量）的化合物，Na1－x＋yCax/2LaTiO4就是非整比化合物，也是一类新的高温超导体。它的制备方法如下：用NaLaTiO4(I)作为母体化合物，和无水Ca(NO3)2混合，封闭在耐热玻管中，加热到350℃，维持3天，然后打开，取出样品，用水冲洗，直到没有杂质（用X射线衍射证实）。得到Ca2＋交换产物，记为Na1－xCax/2LaTiO4(Ⅱ)，光谱实验证明，上述过程中(I)有86％的Na＋被交换，所以产生离子空位（即部分原本Na＋的位置空置了）。将样品(Ⅱ)放入300℃下的钠蒸气中，经历数天，该物质由白色渐变为黑色，这是Na+插入空位所致，光谱实验证明，有88％的离子空位被Na+插入了，生成目标化合物Na1－x＋yCax/2LaTiO4(Ⅲ)。1．制备时，为何选用Ca(NO3)2而不用其他钙盐？2．产物(Ⅲ)中x和y分别是多少？3．当化合物(Ⅱ)中的离子空位被Na＋插入时，为保持晶体的电中性，部分Ti的化合价发生了改变，求化合物（Ⅲ）中高、低价态钛离子的个数比为何？第题（4分）某含SO2的水溶液用KMnO4溶液滴定至终点时耗去20.00mL，滴定反应中产生的酸需用0.1000mol/L的NaOH溶液20.00mL才能完全中和；若取20.00mL上述KMnO4溶液在H2SO4介质中以0.2000mol/L的Fe2＋滴定至终点时将消耗Fe2＋溶液的体积。第题（9分）非金属元素A与氧形成阴离子B，B在矿石中以链状C广泛存在，乙二胺与氢形成的阳离子与B结合成D，D中A的质量分数为54.3%。X射线结构分析证明D中存在有氢键。1．写出A、B、D的化学式（结构简式）；2．写出B的路易斯结构式（标明电子得失情况）和C的结构式，确定C的结构基元。3．写出D的晶体类型和氢键个数（相对于1个A原子）第题（9分）盐酸布尼洛尔E作为一种心血管系统药物具有较强的β－受体阻断作用，且具有α－受体阻滞和强的钙拮抗作用，常用来治疗心房颤动，室上性心动过速等导致的心律失常、心绞痛和高血压等症状疾病。以下是该药物的一条合成路线：1．写出A、B、C、D、E的化学结构式。2．系统命名法命名A；3．写出盐酸布尼洛尔的两个对映异构体（标出R、S）。第题（10分）有机物A和B都是平面型分子，具有相似的空间结构；A易溶于水而B能与水反应；在AlCl3催化下，等物质的量的A、B反应生成液态有机物C，C难溶于水；将1.00gC与含1.00gNaOH的浓溶液反应，产物还需0.400mol/L的H2SO4溶液13.90mL滴定（酚酞为指示剂）。凝固点下降法测得C的摩尔质量约在66～85g/mol之间。1．通过计算，确定C的化学式和可能结构简式2．写出A、B的结构简式和它们合成C的反应方程式；3．系统命名法命名C。第题（14分）1951年，化学家首次在实验室中用一种钾盐B和另一种气体单质C在－40℃时合成了一种无色的四面体分子气体A。A由短周期元素组成。在300℃时将A通入浓KOH溶液中，在高压下的密封管中发生非氧化还原反应得到两种钾盐D和E。A也能与足量的NH3发生非氧化还原反应，生成等物质的量的两种铵盐F和G。在F的水溶液中，加入过量的KOH溶液，可得钾盐H，经研究表明，钾盐H与K2SO4类质同晶。将钾盐B加强热得到钾盐D和钾盐I；钾盐E与I具有相似的晶体结构。气体C与氨气反应得到氨盐G和一种沸点为－129℃的气体J。1．写出A～I各物质的结构简式；2．试写上述各化学反应方程式。3．比较钾盐E与I的熔点高低4．在有机化学反应中，A也有广泛应用。试写出A与苯基锂发生反应的化学方程式。第题（13分）在[N(CH3)4]Cl水溶液中，缓慢加入NaIO4溶液，得到一种白色沉淀A，把A与HF(l)混合蒸馏，得到组成相同的两种混合物B和C。B和C混合物也可以用[N(CH3)4]F与IO2F3在CH3CN(l)中反应制得。B和C混合物在CH3CN(l)中再与[N(CH3)4]F反应，其中一种化合物转化成D，另一种化合物不再与[N(CH3)4]F反应而保留下来。1．试写出上述所有涉及的化学反应方程式；2．画出B、C化合物中阴离子的结构式；3．B、C化合物互称为什么？4．除了上述方法分离B和C外，还有什么简单的方法可以分离B和C？说明你的理由。5．画出化合物D中阴离子的结构式。试说明B、C混合物中，哪一种物质能再与[N(CH3)4]F在CH3CN(l)中反应，为什么？6．化合物D中的阴离子，可能有多少种立体异构体？参考答案（0620）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（22）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分976713121261513H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（9分）某液体物质A由段周期2种元素组成；A与次氯酸酐作用则生成极毒的气体B和透明液体C；B和C具有相似的组成（原子个数比相同），但空间构型不同，B是平面型分子，C是三角锥型分子；A与Cl2在MnCl2催化下可得到等物质的量的一种不能燃烧的溶剂物质D和一种黄红色油状发烟液体E；C、E都易水解，有2种共同的水解产物，但E还有一种使溶液变浑浊的产物。1．试确定从A、B、C、D、E代表什么物质？2．写出上述4个化学反应方程式。第题（7分）埋藏在地下的青铜器锈蚀过程可以表示为：CuCuClCu2OXX是两种物质的混合物，分别由四种元素组成，其中X1中Cu的质量分数为57.5%，X2中Cu的质量分数为59.5%；分别加热X1、X2，都有水珠产生，其中X1产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。1．写出化学式；2．写出分别生成X1、X2的条件；3．青铜器出土后防止青铜器继续锈蚀的关键是什么？第题（6分）氮、磷、铋都是VA族元素，它们都可以形成氯化物，例如：NCl3、PCl3、PCl5和BiCl3。1．为什么不存在NCl5及BiCl5而有PCl5？2．请写出NCl3、PCl3、BiCl3水解反应反应方程式。第题（7分）某学生研究一金属晶体，以1个金属原子为中心，考查其它原子与它的距离。已知该晶体属于立方晶系，与该金属原子最近的原子距离为436pm，次近距离为504pm。1．指出该晶胞的类型，说明理由；2．画出该晶胞图3．如果该晶体的密度为3.52g/cm3，通过计算确定该金属的元素符号。第题（13分）水中Ca2＋、Mg2＋能形成“水垢”使水质变得不适于家庭和工业使用，回答下列问题：1．石灰－苏打法被用来大规模软化生活用水，写出配平的离子反应方程式。2．另一种软化硬水的方法是离子交换法，交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。（1）用方程式表示离子交换过程；（2）如何对树脂进行再生？（3）离子交换水可作为饮用水吗？为什么？3．工业上常用格氏盐（某种磷酸盐）作为锅炉用水的软化剂，为什么？画出格氏盐的结构示意图以及格氏盐与钙离子结合后形成化合物的结构示意图。4．水的硬度常用一种规定的标准来衡量。通常把1L水中含有10mgCaO（或相当于10mgCaO）称为1°。Ca2＋、Mg2＋的硬度之和称为总硬度。用配位滴定法分析某水样的硬度时，取50.00mL水样放入250mL锥形瓶中，加入稀盐酸数滴，煮沸，冷却，加入2mL1︰1的三乙醇胺溶液和10mLNH3·H2O－NH4Cl缓冲溶液（pH＝10），及3滴酸性铬蓝K－素酚绿B混合指示剂。用0.01000mol/LEDTA溶液滴定至由红色到蓝色即终点，消耗EDTA溶液12.5mL。另取水样50.00mL，将上述操作中加入缓冲溶液改为加入20％的，NaOH溶液使pH＞12，用0.01000mol/LEDTA溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液7.50mL。（1）试计算水样的总硬度、钙硬度；（2）为什么要加入数滴稀盐酸并煮沸？（3）为什么要加入三乙醇胺溶液？（4）为什么要加入NH3·H2O－NH3Cl缓冲溶液？第题（12分）具有高能量密度的锂二次电池，有可能成为空间卫星等领域的动力源。最近有人采用化学交联法由二氯环磷氮烯聚合物(NPCl2)3和三硫化钠作用合成出新型无机材料三硫代环磷氮烯聚合物[(NPS3)3]n作为锂二次电池正极材料，以提高其能量密度和良好的循环性能。1．写出合成三硫代环磷氮烯聚合物的反应方程式；2．白磷的氯化物和氯化铵反应得到(NPCl2)n，写出该反应的反应式并写出(NPCl2)3的化学结构式。3．说明(NPCl2)3分子中磷氮间化学健的特性。4．若(NPCl2)n聚合物中的n＝4，那么它能构成几种骨架为（P4N4）环状聚合物的构型（指出具体构型）。5．在电极扫描程中只有单一电流峰出现，说明在聚合物分子中任一S－S结构所处的化学环境相同。请画出[(NPS3)3]n可能结构表达式。6．[(NPS3)3]n作为正极材料，发生了怎样的反应（不要求方程式），该反应是否还能可逆进行？7．[(NPS3)3]n作为聚合物材料，相对于其它含C、H、O的聚合物材料，它还应具有怎样的特殊性质。第题（12分）以苯和丙酰氯为原料制备X（Br－－CH＝CHCH3）的反应式如下：＋CH3CH2COClABCDX1．系统命名法命名X；2．写出A、B、C、D所得产物的结构和a、b、c指代所需的试剂及必要的反应条件3．以苯、不超过4个碳原子的任何有机物及必要的无机试剂为原料合成2－丁基－1－硝基－4－氯苯。第题（6分）含有SO3的发烟硫酸试样1.400g溶于水后用0.8050mol/LNaOH溶液滴定时消耗36.10mL。假设试样中不含其它杂质，求试样中SO3和H2SO4的百分含量（要求正确保留最后结果的有效数字位数）。第题（15分）金属X的氧化物A是一种重要的催化剂，具有两性；A溶于盐酸得到一种化合物B、氯气和水；B在水溶液中是形成一种六配位的络离子；B与乙酰丙酮反应可得到兰色的单核配合物分子C，C中金属X的质量百分含量为19.2%。1．写出A的化学式，A主要用于哪个常见反应的催化剂；2．写出能表现A两性的化学方程式；3．写出A与盐酸反应的化学反应式（不要求B的真实组成和结构）4．画出B的结构式；5．写出配合物C的结构式，并指出其空间构型。6．测定X含量的方法是先把X转化成A，R然后用2种方法进行测定：①在酸性溶液里与草酸反应，再用KMnO4/H＋溶液滴定；②在酸性溶液里与KI反应，再用Na2S2O3溶液滴定。已知上述2种A的还原产物中X的价态不同，且也有别于B中X的价态。（1）写出上述反应方程式；（2）在2种滴定方案中，草酸或KI的用量是否需要定量，为什么？第题（13分）烃A能使溴水褪色，无光学活性，经检测每个碳原子上都有氢原子的存在；0.10g烃A能与金属钾反应置换出14mLH2（标准状况下）；一定条件下A易发生二聚反应得到烃B，烃B能被KMnO4/H＋氧化为唯一有机产物羧酸C（无CO2产生），中和1.00gC需要0.500mol/L的NaOH溶液27.75mL；C具有光学活性，其式量不超过400；已知A、B、C中碳、氢个数比都相同。1．通过计算确定A、B、C的化学式和结构式2．标出C中全部手性碳原子，并确定理论光学异构体总数。参考答案（0622）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（24）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分247686139991314H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（2分）α－Al2O3既难溶于酸、也难溶于碱，但高温下与某盐反应可转化为可溶物；所得产物溶于适量水可结晶得到明矾。写出熔解α－Al2O3的反应方程式。第题（4分）将一小块具有规则形状的胆矾晶体投入某温度下的饱和硫酸铜溶液中，甲、乙同学都观察到晶体未发生变化。甲同学认为：根据现象说明未发生晶体的溶解和结晶。乙同学认为：虽然未观察到晶体的变化，但存在溶解和结晶的动态平衡。你同意哪一位同学的分析？请设计2个实验实验证明。第题（7分）氯代有机物通过各种途径进入到环境后会对生态环境和人体健康产生极大的危害。利用电化学方法去除氯代芳烃污染物是极具应用前景的方法之一。某研究小组以Ag＋为媒质作用进行间接电化学氧化，对大多数氯代芳烃的去除率都可达到99%以上。具体过程为Ag＋在阳极转化为A，A与水反应生成具有高度活性的自由基B，B攻击氯代芳烃分子，并最终将其氧化1．写出电极反应方程式；2．写出A→B的反应方程式；3．以五氯苯酚为例，写出B将其氧化的方程式；4．Ag＋用于氯代芳烃处置的缺点除费用高外，还有1个不足之处是什么？第题（6分）氮化碳结构如右图，其中β－氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。1．写出氮化碳的化学式；2．指出氮化碳的晶体类型；3．请在右图中用粗线画出两种二维晶胞。第题（8分）二亚胺X（结构如右图）广泛地用于聚氨酯、聚酯及聚氨酯塑料的生产，也用于医药、农药、生物化工等领域。其合成方法如下：ABCX1．X中两个苯环是否共平面，为什么？两个苯环对位4个碳原子是否共直线，为什么？2．写出A、B、C的结构简式；3．写出A的名称和C的物质类别；4．C→X的反应中有什么副产物产生？第题（6分）研究发现，钒与呋喃－2－甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，实验测得其氧的质量分数约为38.8%。1．写出该化合物可能的化学式；2．如果该化合物的立体结构为四角锥体，画出合理的结构简式。第题（13分）均由短周期元素组成的二元化合物A与配位化合物B能在乙醚（溶剂）中反应，生成化合物C、D、E；C是一种易分解、易自燃的气体化合物，与A具有相同的空间结构；D、E在乙醚中都能溶解，但它们都是金属化合物，其中D是共价化合物，而E是离子化合物；E也能溶于水，但水溶液显酸性，电解熔融的E可用于制备其金属。1．写出A、B、C、D、E的化学式；2．写出A＋B→C＋D＋E的化学方程式；3．写出由氧化物制备A、B与水反应、C自燃的反应方程式；4．写出D在乙醚中的存在形式；5．用反应式表示E在水溶液中显酸性的原因。6．请写出用另一种方法制备C的反应方程式。第题（9分）离子化合物X可由有机物A与CH3Br在一定条件下反应，X中溴的质量分数是50.9%，分子中所有氢原子都等价，X是一种卡宾试剂（反应中提供·CH2·）。1．写出X的化学式；2．写出合成X的反应方程式；3．写出X阳离子的空间构型；4．用X与β－紫罗兰酮（结构简式如右图）反应，得到中间产物B，B再在格氏试剂催化下发生官能团异构化反应转化为C，C在碱的作用下发生双键转移得到产物。（1）写出B、C的结构简式；（2）评价该合成反应的优点。第题（9分）由于原子簇化合物所具有的催化活性、生物活性、超导性质，以及结构和成键的特殊方式而引起了合成化学、材料科学、生物化学和理论化学界的极大兴趣，近十年来金属簇合物的研究已成为化学界的前沿研究领域。以(NH4)2MoS4、(C2H5)4NBr、HSCH2CH2SH为原料，CH3ONa/CH3OH为溶剂，在N2气氛中反应合成了新的簇合物A，A是离子化合物，Mo的质量分数约25%；A的结构经X射线四圆衍射仪，IR，UV及元素分析确证：其晶体属单斜晶系，晶胞参数为a＝1.030nm，b＝1.416nm，c＝1.142nm，β＝100.48°，Z＝4，ρ＝3.10g/cm3。1．计算簇合物A的摩尔质量；2．写出A的化学式组成；3．写出合成A的化学方程式；4．如果A的阴离子中存在1个Mo－Mo单键，且每个Mo的成键原子数是6，画出其结构。第题（9分）邻氨基苄胺是一种重要的有机染料中间体，为了进一步研究其与某些金属离子在水溶液中的络合作用，某研究小组利用磺化反应合成了未见文献报道的有机物X合成路线如下：A（C7H7NO2）BCDE（C7H9N2SO3Na）1．写出A～E各物质的结构简式；2．系统命名法命名E3．写出D→X反应方程式（可用化学式表示）；4．写出B→C的取代反应类型；5．该研究小组在邻氨基苄胺结构中引入磺酸基的目的是什么？第题（13分）电石气中一般含少量的杂质气体（三种氢化物）而具有难闻气味。当电石气通过盛有饱和CuSO4溶液的洗气瓶时，在溶液中立即产生了黑色沉淀；稍后，洗气瓶内壁附有黄色“铜镜”（溶于热的稀硝酸，溶液及焰色反应均显绿色）；同时，洗气瓶导气管浸在溶液中部分的外壁附有“亮黑色的沉淀”或称“金属光泽的黑色沉淀”；在瓶底沉积了较多的泥状黑色沉淀（三种化合物的混合物）。对洗气瓶中导气管壁上“亮黑色的沉淀”进行了如下分析：首先用蒸馏水反复多次洗涤沉淀，并在102℃下真空干燥器中干燥数小时；然后加入适量1mol/LH2SO4酸化后，再与过量2%H2O2溶液反应，反应过程中有大量气泡产生；反应完毕后，沉淀消失，其溶液无色，再对溶液进行加热、蒸发、浓缩，以赶尽其中的H2O2和提高溶液浓度，在冷却后的溶液中①滴加2%的AgNO3溶液，发现有深棕色沉淀产生，滴加过量氨水该沉淀溶解；②酸性条件下滴加KI－淀粉溶液，溶液变蓝色。1．写出3种气态氢化物的化学式2．分别写出3种氢化物与CuSO4反应生成5种沉淀的反应方程式；3．请分析检验“亮黑色的沉淀”的实验过程：（1）写出“亮黑色的沉淀”与H2O2的反应方程式，为什么反应中会产生大量气泡？（2）写出检验所得溶液的反应方程式。4．已知电石气与导气管之间的摩擦使导气管壁带正电，静电感应使洗气瓶壁上带负电。据此解释有2种沉淀的分布泾渭分明，且与另3种沉淀不在一起的原因。第题（14分）把一份质量为0.1978g的XeF2、XeF4、XeF6混合样品用水处理，得到混合气体A和混合溶液B。气体A在290K和100kPa下的体积为60.2mL，将A通入焦性没食子酸溶液和浓硫酸后，气体体积缩小到原来的60.0％。将B溶液用0.100mol/LFeSO4水溶液滴定以测定水中XeO3含量，共用36.0mLFeSO4溶液。再取一份相同量的XeF2、XeF4、XeF6混合样品，用KI溶液处理，生成的I2被0.400mol/LNa2S2O3滴定，用去Na2S2O319.0mL。1．根据价电子层电子互斥理论（VSEPR），XeF2和XeF4分子的几何构型各是什么？2．计算0.1978g的混合样品中XeF2、XeF4、XeF6各物质的量。3．写出XeF2、XeF4、XeF6分别与水反应的化学方程式参考答案（0624）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（26）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分287756814968812H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（2分）若不慎将AgNO3溶液滴落在皮肤上，则在皮肤上留下黑色斑点。写出该变化完整的化学方程式。第题（8分）1．人类在寻找火箭燃料的过程中，曾历经挫折。有人曾试图利用反应：B2H6＋3O2B2O3＋3H2O来推动火箭，但最终放弃了这一想法，为什么？2．液态氢做为航空燃料，利用了其哪个显著优点？3．哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为高性能的复合固体火箭燃料。其工作原理是什么？4．写出一种不需要助燃剂，也不必通过燃烧反应的火箭燃料，并指出能量的来源。5．请设想一种未来的火箭燃料，其释放的能量远远高于目前的化学燃料。第题（7分）化合物X及其衍生物是重要的光电子功能材料化合物，具有良好的空穴传输功能，在电照相及电致发光器件上有着广泛的应用。通过X的燃烧反应可得消耗O2与产生CO2、H2O的物质的量之比是29︰24︰10，核磁共振显示X分子有3类氢原子。1．如果X的结构中存在20e的共轭π电子体系，画出其结构简式。2．如果X的结构中存在的是14e的共轭π电子体系，画出其可能结构简式。第题（7分）实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：如图，剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片，用砂纸去膜，使镁条与铝片分别与量程为500μA的教学演示电表的“－”、“＋”端相连接，迅速将两电极插入盛有1mol/LNaOH溶液的烧杯中。开始，电表指针向右偏移约500μA，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400μA，此时，铝片表面气泡有所减少，但镁条表面只有极少量的气泡产生。1．写出开始阶段的电极反应方程式。2．写出随后阶段的电极反应方程式。3．铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的可能原因是什么？第题（5分）已知HClOCl2Cl－和OCl－Cl2Cl－1．将0.40和1.36两个数值填入什么的空格，说明判断理由；2．计算氯气分压力为101.3kPa时的氯水的pH值（已知：nFEy电池＝RTlnK）。第题（6分）硫属化合物二硫化亚铁半导体材料由于具有合适的禁带宽度和较高的光吸收系数，成为具有潜在应用价值的光伏转换材料。实验室中可以绿矾、硫尿和硫粉为原料，在酸性或碱性条件下进行制备。1．写出制备反应方程式；2．为什么不选择在中性条件下进行制备？3．如果酸性或碱性过强对制得产品的质量有什么影响？第题（8分）某离子晶体X属立方晶系，晶胞参数a＝583.5pm；X由简单阴阳离子组成，其中阴离子的质量分数为21.4%；晶胞中阳离子组成立方最密堆积，阴离子占据全部八面体和四面体空隙。1．确定X中阴阳离子个数比2．确定X的化学式；3．画出X的晶胞；4．计算阴阳离子间和阴阴离子间的最短距离。第题（14分）A可从天然产物如咖啡豆、木焦油中分离得到，是一种在食品工业中广泛使用的调味剂。A具有光学活性；A在浓硫酸作用下发生消去反应得到B，B没有光学活性，也无顺反异构体；B发生臭氧化反应，在氧化条件下水解得到C，C的化学式为C6H8O4；A也能H2还原为D，D能被HIO4氧化为二元羧酸E。1．写出A、B、C、D、E的结构简式；2．系统命名法命名A3．标出D中手性碳原子，并确定旋光异构体的数目4．A与VOCl2溶液反应合成了一种变形八面体构形的氧钒配合物分子F，F进一步失重19.0%后生成了另一种变形八面体构形的氧钒配合物分子G。请通过分析和计算，确定F、G的化学式。第题（9分）锌是重要的生命元素，是一些重要酶的活性中心，因此对锌配合物的研究一直是十分活跃的领域。为进一步探索锌配合物的结构与性能的关系，某研究小组以醋酸锌和2－吡咯硫代甲酸钠（C4H4NCS2Na）为原料，合成了锌（Ⅱ）与2－吡咯硫代甲酸的配合物。用X－射线单晶衍射表明，锌原子为畸变的四面体构型。该配合物的晶体测定结果为：Z＝1，V＝0.731nm3，ρ＝1.590g/cm3。1．确定该晶体的化学式。2．配体中N原子能否作配位原子，为什么？3．画出该配合物的合理空间结构。第题（6分）(CH3)2N－－COOH不仅是优良的紫外线吸收剂，也是重要的有机合成中间体，主要用于制备压敏材料、热敏材料、纤维材料、防晒、防紫外线材料等。实验室中可用相应的醛进行氧化制备，制备方法如下：在反应器中加入KOH、蒸馏水、(CH3)2N－－CHO、Ag2O。搅拌，并通入空气，使反应温度保持在50℃～60℃反应。趁热抽滤除去催化剂，滤液用稀盐酸酸化至pH＝6～7，析出白色沉淀，过滤，滤饼用乙醇重结晶得白色针状晶体。1．系统命名法命名：(CH3)2N－－COOH2．Ag2O用量由10%增至20%时，产率无明显变化，继续增加用量，产率则明显下降。为什么？3．随着KOH浓度的增加，产率有降低的趋势。为什么？4．着反应温度的增加，产率先增高后下降。为什么？第题（8分）自由基A是很多烃燃烧反应的重要中间体，广泛存在于地球大气环境和星际中；自由基B在大气光化学反应体系中常常是一种重要的且具有很强活性的中间体。自由基A与B都分别由2种元素3个原子构成，A是直线型而B是角型；它们能以等物质的量互相反应，主要生成两种常见的气体C、D；C是双原子分子、D是共平面的四原子分子，它们对人体都有毒害作用。1．写出A、B、C、D的化学式；2．画出A、B分子的立体结构。3．给出A、B的自由基名称。第题（8分）化合物X是某物质分解在110℃时生成的产物，取5.10gX，溶于水，显酸性；所得溶液恰好被0.500mol/L的Ba(OH)2溶液30mL完全中和，并得到7.31g沉淀。另取1.02gX，溶于水后加入足量的KI固体，所得溶液可被1.000mol/L的Na2S2O3溶液36mL完全滴定。1．通过计算确定X的化学式；2．分别写出X的水溶液与Ba(OH)2、KI反应的离子方程式；第题（12分）有机合成是以有机反应为工具，通过设计合理的合成路线，从较简单的化合物或单质经化学反应合成有机物的过程。有机合成一般包括分子骨架的形成和官能团的引入、转换及保护等方法。保护羟基官能团常用2，3－二氢吡喃，该化合物与醇在氯化氢或浓硫酸催化下形成缩醛，脱除这个保护基通常只要简单的酸性水解（如下图所示）：一个目标化合物通常可经由多条合成路线合成，请设计两条路线合成5－甲基－1，5－己二醇。无机试剂任选，可供选择的有机原料如下：甲醛、乙炔、乙烯、丙烯、丁烯（4种）。参考答案（0626）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（28）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分66898798668910H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（6分）1．N，N－二甲基羟胺可以三甲胺为原料，H2O2为氧化剂，在催化剂作用下进行制备。写出反应方程式。2．采用Cu2＋为催化剂、H2O2为氧化剂，一定条件下可氧化去除水体中的偏二甲肼。写出反应方程式。3．以丙酮和液溴为原料，通过相转移催化剂，可制备四溴化碳，写出反应方程式。第题（6分）1．1936年N.Bohr提出了复合核理论。将232Th与76Ge通过核融合后，生成一种核素N，同时释放出3个中子。试写出核反应方程式，确定N在周期表中的位置。2．右图是正四面体的原子簇Aun一个三角面图，根据该图，确定Aun中的n数值；如果另一原子簇Xm也具有相似的结构，每边有x个原子组成，确定m与x的关系式。第题（8分）在含Zn2＋的溶液中去除含有的Cu2＋、Hg2＋、Bi3＋，Pb2＋等离子时，可加入硫代乙酰胺（CH3CSNH2），并控制溶液的酸度为0.3mol/L。1．写出该条件下硫代乙酰胺水解的反应方程式；2．酸度太高或太低对分离有何影响？3．控制酸度为什么要用HCl溶液，而不用HNO3溶液？4．在沉淀过程中，为什么还要加水稀释溶液？5．洗涤CuS，HgS，Bi2S3，PbS沉淀时，为什么要用约0.1mol/L的NH4NO3溶液？6．如果沉淀没有洗净还沾有Cl－时，对HgS与其他硫化物的分离有何影响？第题（9分）1mol/L的氯化物A与1mol/L的钠盐B等体积混合，立即产生大量白色沉淀C和大量无色气体D；高温强热得到E和C，E能与水反应得到F，F在水中的溶解度不大；往F的饱和溶液中通入纯净的D，发现沉淀逐渐增多后又减少，但未完全消失。往A与B反应的残液中先通入过量气体G，则产生沉淀C，此时残液中继续通入气体D，则又产生沉淀C。1．写出A～G各物质的化学式；2．写出A、B反应及其残液中依次通入G、D的反应方程式3．用化学原理解释A、B能够进行反应的原因，并预测反应后溶液的酸碱性。第题（8分）乌苯美司（Bestatin）能有效地抑制氨肽酶B和亮氨酸氨肽酶的活性，对急性白血病、恶性黑色素瘤等有显著疗效。因此人们对药物的关键中间体X（如右图）的研究很感兴趣。某研究小组设计了以简单有机物进行合成的路线：－CH2Br＋ABDX1．系统命名法命名X；2．写出A、B、C、D的结构简式；3．前2个合成步骤中都使用了CH3CH2ONa，其作用是否相同？第题（7分）1．液体氟化氢是酸性溶剂，高氯酸在HF中呈现两性，分别写出反应方程式。2．AgClO4在苯中的溶解性明显高于在烷烃中的溶解性，试解释该事实；3．乙二胺合铜络离子[Cu(en)2]2＋比铜氨离子[Cu(NH3)4]2＋稳定，而乙二胺合银络离子[Ag(en)]＋没有银氨离子[Ag(NH3)2]＋稳定，为什么？第题（9分）化合物A是绿色立方晶体，易潮解，易溶于水，熔点65℃，100℃时开始分解，遇有机物易爆炸，可由常见的氧化物和酸以物质的量2︰1进行制备，可用于织物的媒染剂。取0.461gA，溶于水，调节溶液为酸性，加入足量KI固体，得到一种白色固体B，所得溶液需用1.00mol/L的Na2S2O3溶液26.00mL进行滴定。1．通过计算确定A的化学式；2．写出A与KI反应的离子方程式；3．写出利用盐与盐反应制取A的反应方程式。第题（8分）自由基A和B是重要的大气物种，它们直接参与了同温层O3耗损的催化循环，同时A自由基又是燃烧化学中的重要中间体。1个A自由基和1个B自由基间能反应，生成1个C分子和1个D分子。A自由基的构型是四面体，C分子的构型是V型，D是共平面的4原子分子。C是一种具有强氧化性且易分解的无机化合物，D是一种能使蛋白质变性的有机物。写出A、B、C、D的化学式；第题（6分）C20是最小的具有Fullerene结构的碳原子团簇，在它众多可能的异构体中，迄今发现能量最低并且可以存在的有3个异构体，它们都有五重对称性。指出其结构特点并画出简图。第题（6分）某人称取CCl3COOH16.34g和NaOH2.0g，溶解于1L水中，欲以此液配制pH＝0.64的缓冲溶液。（三氯乙酸CCl3COOH，MHB＝163.4，Ka＝0.23）1．三氯乙酸的酸性比醋酸强，为什么？2．计算实际所配制缓冲溶液的pH为多少？3．要配制pH＝0.64的缓冲溶液，需加入多少摩强酸？第题（8分）有机物X由于在人体钙、磷、钾和氮的代谢中能大幅度提高它们的保留率，被应用于防治老年性骨质疏松症，还可作为畜禽的免疫调节剂、促进剂等多功能饲料添加剂以及食品抗氧化剂。某研究小组设计的合成路线如下：CH3＋NC－CH2－A（C15H14O3）B（C16H12O3）X已知X分子中有3个六元环，不易与NaOH反应；B分子内不存在氢键。1．给出原料HC(OC2H5)3和(CH3O)2SO2的名称；2．写出A、B、X的结构简式。3．如果上述3步反应的收率分别为55%、87%和56%，计算总收率。第题（9分）随着人们对化学电源需求的日益扩大和现有电极材料资源的日益萎缩，寻求放电容量大、输出电压高的新材料成为广大电池研究者的重要课题。最近，研究者提出Ag－Cu－O三元化合物AgCuO2及Ag2Cu2O3可以作为碱性电池正极活性物质。AgCuO2性质稳定，不易受潮，在空气中可以稳定存在数月之久。1．称取适量Cu(NO3)2·3H2O和AgNO3于烧杯中，加蒸馏水配成溶液A；另称取适量KOH和K2S2O8，加蒸馏水配成溶液B；向A液中缓慢滴加B液，并不断搅拌，沉淀完全后，冷却、过滤、并用去离子水洗涤、过滤、干燥，可得黑色粉末样品AgCuO2。写出总反应方程式。2．右图是AgCuO2电极在9mol/LKOH溶液中不同放电制度下的放电曲线。从放电曲线可清晰看出AgCuO2电极的放电过程主要呈四个放电平台，分别位于0.35V、0.06V、－0.28V、－0.56V处。写出相应的电极反应。3．如果在AgCuO2电极中添加硫粉，则放电开路电压更高，其放电电位下降趋缓，放电容量更大。研究表明，（与未残硫电极相比）二者在－0.2V之前的放电相差不大；之后，添加硫粉的AgCuO2样品的放电性能则逐渐开始优于未添加硫粉的AgCuO2样品（能有效改善了AgCuO2的深度放电容量）。请解释原因。第题（10分）5－溴水杨醛与乙醇胺反应生成A，A是一种配体，能与醋酸铜反应生成B，B是一种含铜量为11.6%的四配位配合物，B中存在多个稳定的环结构，右图为其分子的二维层状结构。1．写出A的结构简式、B的化学式和结构简式；2．在层状结构中，B分子单元间是如何连接在一起的，请具体说明。3．判断B分子内4个配位原子是四面体型还是平面四边形，说明你的判断理由。4．已知B晶体的晶胞参数为a＝1.32nm、b＝4.45nm、c＝1.66nm、β＝91.23°，Z＝2，计算其密度。参考答案（0628）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（30）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（4分）1．丁达尔效应的实质及产生条件各是什么？2．胶体系统能在一定程度上稳定存在的2个最主要原因是什么？第题（5分）1．同一温度和压力条件下液态氖与液态氟化氢样品哪个熵更高些？2．氯化钠溶于水的反应NaCl(s)＋nH2O(l)＝Na＋(aq)＋Cl－(aq)。25℃的标准焓变为3.81kJ/mol，这暗示该过程可能不自发。我们知道NaCl事实上易溶于水，否则海水中就不会有那么高的盐分了。那么反应的驱动力是什么？具体说明。第题（7分）人造血液是一种乳白色的完全人工合成的血液代用品。它可以代替人血中的血红蛋白从肺脏向人体其他部分输送氧气。目前对人造血液成分的研究主要集中在全氟代有机物上，A是其中有代表性的一种，输氧能力是血红蛋白的20倍，二氧化碳的溶解度也比血液高。A由3种原子组成，质量分数为2.69%、20.75%、76.57%，其结构中F有3种不同的空间环境。1．为什么人体血液是红色的，是否所以生物的血液都是红色的，为什么？2．写出A的结构简式；3．与健康人献血相比，人造血液具有3大优点，除输氧（CO2）量大外，还有2个优点是什么？4．人造血的发明，是人类输血史上的一项重大成果，但目前的人造血只是被用来急救,还不能完全替代人血。其最主要原因是什么？第题（5分）已知MgS、MnS、CaS、CaO、MgO中阴、阳离子都作立方密堆积，晶胞参数分别为520pm、520pm、567pm、480pm、420pm。试求这些体系中的离子半径各是多少？第题（6分）木犀草素属于黄酮类化合物，结构简式如右图，具有止咳、怯痰和消炎等多种生理作用，金属配合物可增强原配体的生物活性。等物质的量的醋酸盐MAc2与木犀草素在非水溶剂中反应得到一种配合物X，已知M(Ⅱ)的配位数为4。1．X中木犀草素是几齿配体，说明理由；2．X是配合物分子还是存在配合物阳离子、阴离子？说明理由；3．画出配合物X的可能结构简式。第题（4分）称取适量的MnCl2·4H2O和KMnO4置于研钵中，研磨40min，在80℃水浴中恒温数小时，产物用去离子水、无水乙醇各洗涤3次，105℃下干燥数小时，即得黑色纳米MnO2。1．写出合成反应方程式；2．该合成方法与其它合成方式的最显著不同是什么？3．MnO2的主要用途是什么？第题（6分）化合物X是一种食品添加剂，在面粉中添加X是面粉增白的一种简单、方便、快捷的方法。但近几年来，由于某些面粉生产厂家不能正确地使用面粉增白剂，盲目地依靠加大添加量的方法来提高面粉白度，给国内的面粉市场造成了混乱，也给广大人民群众的身体健康带来了危害。已知X的实验式为C7H5O2，具有强氧化性，其结构有一定的对称性。1．写出X的结构简式；2．写出以烃为原料制备X的反应方程式；3．你认为面粉添加X后对营养成分有什么影响，为什么？第题（5分）有一个实验是这样的，取一块体积略大一些的金属钠，用滤纸拭干表面煤油，放在表面皿上，用滴管吸取CuSO4溶液，小心滴1至2滴在金属钠上，观察到金属钠表面有红色固体物出现。对此某学生的解释是这样的：实验中发生了如下反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2；2NaOH＋CuSO4＝Cu(OH)2＋Na2SO4。由于溶液量少，反应热的积聚，使Cu(OH)2分解，所得的CuO被H2还原：Cu(OH)2＝CuO＋H2O；CuO＋H2＝H2O＋Cu。1．请指出上述解释的最大不足之处，说明理由；2．请你提出一种与上述解释不同的解释，写出反应方程式，并辅以文字说明。第题（5分）C8H18经高温均裂为自由基，通过一系列复杂的自由基反应最后完全转化成C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH45种气体的混合物。通过计算确定该混合物平均相对分子质量的范围。第题（9分）以纯铁为电极材料，将无水乙醇、环戊二烯和溴化钠按一定的比例注入特制的电解槽内，在N2保护下，通电进行电合成，可得到一种适量为186的橘红色产品。1．写出电化学合成中的4个主要反应（含电极反应）2．从产物中分离出橘红色产品的实验方法是什么（只要求操作名称）3．NaBr在合成中的作用是什么，其用量大小对产率有说明影响？4．随着反应的进行，在阴极表面附近逐渐产生粘油状物质，电流密度逐渐降低，导致反应难以进行。请提出1个解决该问题的最简洁方案。第题（9分）H2O2俗名双氧水，是一种具有强氧化性、腐蚀性的无色重液体，被广泛应用于医药、国防、工业、农业、化工等领域中。H2O2不稳定，易分解挥发，其试样中常加入一定量的丙乙酰胺、尿素、乙酰苯胺等有机物作为稳定剂。H2O2常见的分析方法有KMnO4法、碘量法等。其中KMnO4法虽测定手续简单，且不需要另加指示剂，但其准确度不高，测定误差较大。某科研工作者采用硫酸铈法测定H2O2的含量：该法是在稀H2SO4等强酸性条件下，以Fe2＋－1,10菲罗啉（Fe(phen)32＋）为混合指示剂，用Ce(SO4)2标准溶液滴定H2O2。1．写出①KMnO4法、②碘量法、③硫酸铈法的反应方程式；2．某科研工作者对大量KMnO4法的分析结果进行分析，发现94%测定结果超过实际含量。请解释原因。3．为什么硫酸铈法需要在强酸性条件下进行滴定；4．指出硫酸铈法中指示剂的工作原理；5．用1mL吸量管准确吸取H2O2试样溶液1.00mL，置于250mL容量瓶中，用去离子水定容，摇匀。用移液管移取上述稀释过的H2O2溶液25.00mL于锥形瓶中，加入10mL1∶5的H2SO4溶液，20mLH2O，2～3DFe2＋－1，10菲罗啉混合指示剂，摇匀后，用0.08mol/LCe(SO4)2标准溶液滴至终点，消耗22.08mL。计算该H2O2试样的质量浓度ρH2O2（g·L－1）。第题（9分）有机物A能与KOH以物质的量1︰3反应成盐；核磁共振显示A分子中有2类氢原子，其个数比是1︰2；A与V2O5、KOH、H2O2发生非氧化还原反应，得到含V量为14.50%、含H量为1.72%的配合物B，B在极性溶剂中能导电，B中的V原子周围有7个配位原子提供孤对电子与V原子形成配位键。1．写出A的结构简式；2．写出B的化学式和可能结构简式；3．预期B最特征的化学性质；4．写出A→B的反应方程式。第题（8分）N－甲基－4－氨基苯甲基磺酰胺（F）是一种重要的医药中间体，主要用于合成药物舒马普坦（Sumatriptan）。合成路线如下：ABC（C7H6NSO4Cl）EF1．写出A～F各物质的结构简式；2．写出A的名称；3．F能否与盐酸反应：如果能，最多与几molHCl反应；如果不能，说明理由。第题（10分）化合物X由短周期4种元素组成，是一种具有极强吸水性的液体，熔点18.5℃，沸点189℃，与空气接触易发生氧化反应。取X3.9g，在足量O2中燃烧，所得2种气体产物用Ba(OH)2吸收，可得沉淀30.6g；另取X3.9g，在足量O2中燃烧，所得气体产物用1.00mol/LKI3溶液60.0mL吸收，所得溶液可被0.80mol/L的Na2S2O3溶液25.0mL滴定。1．通过计算确定X的化学式2．写出X的名称；3．分别写出X在空气中氧化和燃烧的反应方程式；4．用X精制催化裂化柴油，是提高柴油氧化安定性的一项新技术。精制后柴油中携带X的多少，是生产过程控制产品质量的关键。（1）X在生产中的主要用途是什么？（2）为分析柴油中混有X的含量，先需用某物质从众将X萃取出来，该萃取剂是什么，说明理由。第题（10分）称取CoCl2·6H2O晶体312mg（1.3mmol）溶于少量水中，加入稍过量的NaOH（1mol/L）溶液，将产生的蓝紫色沉淀过滤并洗涤多次后与适量配体“1－羟基－2－萘甲酸”的乙醇溶液50mL混合，恒沸条件下加热搅拌5h，冷却后过滤，得到配合物X。X是配合物分子，无极性，中心Co（Ⅱ）原子处于六配位略有畸变的八面体配位环境中，并检测到其6条Co－O键中有3种键长。TG－DTG热重分析结果表明：从50℃开始到293℃，化合物出现第一个失重峰，总失重率为14.3%；从293℃开始到650℃，化合物出现第二个失重峰，总失重率为74.1%（相对于原质量）。1．写出X的化学式；2．热重分析最后得到的固体是什么？3．Co（Ⅱ）与6个O配位，检测到3种键长而不是2种的原因是什么？4．画出X的结构式（注意立体结构）。5．X结构单元分子以规则的互相交错的层状堆积构成了二维超分子化合物，相邻配合物分子间的萘环平面相互平行。指出X间存在的种作用力。参考答案（0630）2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（02）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第题（7分）1．肼（N2H4）可用作火箭的推进燃料，在K3[Cu(CN)4]催化剂存在下，与H2O2水溶液反应。后来改用N2O4（或液氧）氧化不对称二甲基肼的方法。分别写出上述反应方程式。2．金属锌溶于氨基钠(NaNH2)的液氨溶液中，并释放出氢气；小心加入碘化铵产生白色的沉淀，若继续加入碘化铵，沉淀溶解。分别写出上述反应方程式。第题（5分）请解释下列问题：1．如果在宇宙飞船上划燃火柴，火焰会立即熄灭。2．正常人胃液的pH在0.3～1.2之间，酸多了需要治疗。酒石酸钠可以用来治疗胃酸过多。3．用2份95%的酒精溶液和l份水混合，再浸入手帕一块。取出，点燃手帕上的酒精，用镊子夹起燃烧的手帕，当手帕上的火焰即将熄灭时，将手帕迅速摇动几下，火熄灭，手帕却完好无损。第题（10分）乙烷、乙烯、乙炔在25℃、101.325kPa时，在水中的溶解度分别为60mL、131mL、940mL（1L水中）。1．乙烷、乙烯、乙炔的溶解度依次增大的主要原因是什么？2．实验室中从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到纯净乙烷的方法是什么？3．工业上从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到乙炔（较高含量）的简便方法是什么？4．乙烯在亚铜盐或银盐的水溶液中溶解度比在纯水中大得多，为什么？5．乙烷、乙烯、乙炔中，乙炔的C－H键键能最大，而它又是酸性最强者。这两个事实是否矛盾？第题（8分）今年秋季，在我国有些地区相继出现了高致病禽流感，引起了政府及有关部门的重视，Tamiflu（达菲）是抗禽流感病毒药，商品通用名为磷酸奥司他韦，它是由我国特有中药材八角的提取物莽草酸（shikimicacid）为原料合成的。合成路线如下：1．在上图莽草酸的结构上，用Z、E、R、S等符号具体标明其立体化学；2．系统命名法命名达菲（注意例题结构）3．由莽草酸合成中间产物A时需要添加哪2种原料，写出化学名称；4．由莽草酸合成达菲使用了10个步骤，除引入一些基团外，还有1个重要作用是什么？第题（7分）1．在[Cr(NH3)4Cl2]＋的光谱中是否存在金属－氯的振动红外光谱带，为什么？2．为了证明旋光性与分子中是否存在碳原子无关，Wemer制备了[Co{(HO)2Co(NH3)4}3]6＋。画出此配离子的结构式并说明Werner是如何解释其旋光性的。3．电极电势的理论计算公式是E＝Ey＋lg（其中n表示得到或失去的电子数目）。EyCu2+/Cu+和EyI2/I-分别是＋0.15V和＋0.54V。但是，在水溶液中，Cu2＋离于可以从碘化钾中释放出I2。写出化学方程式，并解释该反应为什么能发生。第题（10分）3.25mL浓度为0.02mol/L的酸性高锰酸钾溶液加入到0.1204g含有Na2C2O4、NaNO2和Na3AsO3的混合物中，用FeSO4溶液返滴定过量的KMnO4，消耗0.02mol/LFeSO4溶液5mL。另取一份重量相同的混合物样品，向其中加入过量KI和H2SO4，反应完成后，生成的碘以溶于NaHCO3的浓度为0.02mol/L的硫酸肼返滴定，消耗5mL，计算混合物的定量组成（％）。第题（11分）离子晶体X是由三种短周期元素组成，晶体密度为2.95g/cm3。经测量获得如下数据：晶胞参数a＝780pm，阳离子间最近、次近距离分别为337pm、390pm；阴离子间最近、次近距离分别为552pm和780pm。1．确定该晶体的阴阳离子组成比；2．计算阴阳离子间最近、次近距离和阴离子间、阳离子间第三近距离；3．计算该晶体的摩尔质量；4．如果阳离子的质量百分含量为32.85%，确定该晶体的化学式。第题（10分）下列所举化合物（1～6）中均由短周期X、Y、Z三种元素组成特征化合物123456W（X），%29.0826.4120.7019.3136.4832.37W（Y），%40.5636.8328.8726.9324.4422.57性质还原性还原性酸性氧化性碱性、还原性中性根据上表确定X、Y、Z的元素符号和化合物1～6的化学式，并写出分析和计算过程。第题（15分）硫和氮组成的二元中性化合物有S4N4、S2N2、(SN)x等。它们是一类结构复杂，不符合经典化学键理论的化合物。S4N4是亮橙色固体，一般用S2Cl2在CCl4中氨解制得。S4N4是制其它重要硫氮化物的起始物，如523K、133Pa和金属银的作用下，S4N4反应生成等物质的量的S2N2，S2N2在室温下可聚合生成蓝黑色固体(SN)x。虽然(SN)x早在1910年就已合成，但直到最近才制得纯单晶体无机聚合物。(SN)x具有与聚乙炔相似的空间结构，它不仅有黄铜金属光泽和金属导电性，而且它是第一个不含金属而显示出超导性（0.26K）的共价聚合物。1．写出制备S4N4的化学反应方程式（副产物之一与S4N4具有相似的八元环结构）2．S4N4与SnCl2的乙醇溶液反应生成S4N4的氢化物，写出化学反应方程式。3．根据题意写出由S4N4生成S2N2的化学反应方程式。4．S2N2是正方形结构（准确的说是近似正方形的菱形），画出其结构，并用经典化学键理论描述其结构。5．根据聚乙炔结构特点画出(SN)x的结构，指出其的结构基元，并简要描述其结构特点。6．(SN)x属于何种晶体类型，它的导电性能与金属导体的最显著不同是什么？第题（17分）尿酸是嘌呤的衍生物，结构简式如右图，简写为HUr。尿酸是鸟类和爬行类动物体内核酸代谢的最终产物；人类尿中也含有少量的尿酸。尿酸在体内积聚，可引起痛风症。尿酸的白色结晶，无臭、无味。尿酸在冷水、乙醇、乙醚中的溶解度不大（37℃时1L水中仅溶解0.5mmol，pKa＝5.40），但能溶于甘油、氢氧化钠水溶液和醋酸钠水溶液。化学合成尿酸的方法是由尿素与α–氯代–β,β－二乙氧基丙烯酸乙酸经缩合、环合制得。尿酸用于有机合成及生物化学研究。1．画出所给尿酸结构的互变异构体，并用系统命名法命名尿酸；2．为什么尿酸在甘油中的溶解度比在乙醇中大得多？3．计算尿酸在1mol/L的NaAc中的溶解度多大（已知醋酸的pKa＝4.76）4．痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体。已知，37℃时NaUr的Ksp＝6.4×10－5。（1）第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，为什么？（2）通过计算说明：关节炎的发生与尿酸在血清（pH＝7.4，[Na＋]＝130mmol/L）中是否沉淀无关。（3）痛风病人常患肾结石，肾结石是由尿酸晶体所组成。形成它的原因是病人尿的尿酸盐浓度过高。若病人尿中尿酸与尿酸盐的总浓度为2.0mmol/L，计算尿的pH值为何值时，病人的尿中会形成尿酸结石。5．写出化学合成尿酸的2步反应方程式（中间产物不含Cl元素）题（7分）煤和由煤与水气反应（C(s)＋H2O(g)＝H2(g)＋CO(g)）而得到的水煤气（CO与H2的等物质的量混合物）都可用做燃料，设煤含碳80%，其余可燃成分忽略不计。试通过计算说明，在实际应用上以水煤气代替煤做燃料有什么优缺点？（提示：在任何能量转换的过程中，总会有一些能量变成热，扩散到环境中，例如欲往某体系输入X/kJ的能量，实际上需要提供的热量要远大于X/kJ）解：以1mol碳计算。C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔrHm＝－393.5kJ/mol若以水煤气代替煤：C(s)＋H2O(g)＝H2(g)＋CO(g)ΔrHm＝－110.5－(－241.8)＝131.3kJ/molH2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔrHm＝－285.8kJ/molCO(g)＋O2(g)＝CO2(g)ΔrHm＝－283kJ/mol总的ΔrHm＝131.3－568.8＝－437.5kJ/molΔrHm（差值）＝－437.5－(－393.5)＝－44kJ/mol煤含碳80%：－44×80％＝－35.2(kJ)计算表明用水煤气代替煤做燃料放出热量大于以煤为燃料所放出的热量，可以获得较多能量。但同时，煤在转换成水煤气、水煤气燃烧等过程中都有能量损失。因而，总的结果不会得到更多的热量。煤直接燃烧和转化成水煤气再燃烧，始态(煤)和终态(二氧化碳)完全相同，根据盖斯定律，两者所获得的能量应该是一样的，不该有44kJ/mol的差值。上述习题解答是否存在问题？应该如何理解？\n\n参考答案（0603）\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n