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全国高中化学竞赛（初赛）模拟试题20套高中化学竞赛初赛模拟试卷（01）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分6129678101069512H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第题（6分）1．（1）C26H53（1分）（2）HF或D2O或H218O（1分）（3）K2Cr2O7或Br2KMnO4或Fe(C6H5O)3（2分）2．（1）2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br2（2分）题（6分）锦上添花：（根据已有内容的规律进行增补）1．填分子式：（1）①C2H6②C8H18③________④C80H162（2）①________②MgO③SO3④CuSO4（3）①Fe2O3②③Na2O2④FeSO4·7H2O⑤CuSO4·5H2O⑥2．填化学方程式：①2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑②2C＋SiO2＝Si＋CO↑③2H2S＋O2＝2S＋2H2O④____________________________。第第题（12分）1．天然气HCNPb(Ac)2（3分）2．CH3CH2SH(CH3)2CHSH（2分）3．丙硫酮；乙硫羰酸（2分）4．强（1分）5．2（1分）6．HSCH2CH(*NH3＋)COOH、HSCH2CH(NH2)COOH*、*HSCH2CH(NH2)COO－（3分）题（12分）1．2003年底，重庆发生井喷毒气伤人事件，这主要是混杂在中的H2S、______等有毒气体使人中毒。检测H2S可用试纸。2．硫和氧都是ⅥA族的元素，硫化氢中的一个H可以被乙基替代，得到乙硫醇，其化学式为。其同系物异丙硫醇的化学式分别是。3．类似地，如果丙酮中的O被S替代，得到CH3－CS－CH3，则其命名为；同样，已知CH3－CO－SH命名为乙硫羟酸，则CH3－CS－OH可命名为。4．苯硫酚的酸性比苯酚。5．1mol化合物HSCH2CH(NH2)COOH能与mol的NaOH反应。6．HSCH2CH(NH2)COOH电离常数分别Ka1、Ka2、Ka3（Ka1＞Ka2＞Ka3１２０\n），指出Ka1、Ka2、Ka3相对应的基团各是哪个？第第题（9分）1．AgCl＋2NH3→Ag(NH3)2Cl2Ag(NH3)2Cl2Ag＋4NH3＋Cl2↑Ag＋2HNO3＝AgNO3＋NO2＋H2O（各1分）2．Hg2Cl2＋6HNO3＝2Hg(NO3)2＋2HCl↑＋2H2O↑＋2NO2↑（2分）2Hg(NO3)2＋2H2O2Hg＋O2↑＋4HNO3（1分）3．2Pb5(VO4)3Cl＋18HCl3V2O5＋10PbCl2＋9H2O（2分）3V2O5＋10Al＝5Al2O3＋6V（1分）（V2O5由VCl5水解得到）题（9分）完成下列各步反应的化学反应式1．由AgCl制备AgNO3：将gCl溶解在氨水中，电解，所得产物溶于硝酸；2．由Hg2Cl2得到Hg：浓硝酸氧化，加热至干，溶于热水后电解；3．由Pb5(VO4)3Cl得到V：盐酸加热溶解（无气体产生），金属铝还原。第第题（6分）1．0.00100mg（2分）2．0.1mg（2分）3．0.72（2分）题（6分）某溶液含Fe10.0mg，现将它苹取入某有机溶剂中，其分配比为D＝99。1．当用等体积的该溶剂萃取两次后，水相中剩余的Fe是多少mg？2．若用等体积水将上述合并后的有机相洗一次，将损失多少mg的Fe？3．若将洗后分出的水相以适当的方法显色后，定容至50.00mL，然后用1.0cm的比色皿测其吸光度，设摩尔吸光系数ε为2.0×104L·mol－1·cm－1，计算其吸光度。第第题（7分）1．因为卤化银在光的作用下发生了化学反应2AgX2Ag＋X2（2分）2．2AgX2Ag＋X2，X2被明胶层吸收，阻止了反应向左进行（2分）3．蓝紫光波长短，光子能量高（1分）4．X2又极缓慢地与Ag反应生成AgX（2分）题（7分）一种变色眼镜的镜片和普通照相感光片中都含有卤化银（AgX）。1．镜片变色的原因是什么？并写出反应方程式。2．1871年R.L.Maddox开发出了AgX的明胶乳剂，1889年G.Eastplman将感光材料用火棉胶为片基制成了胶卷形式。写出普通照相感光胶片爆光的反应方程式，与变色镜片反应方程式的不同之处在哪里？3．照相感光胶片可分为全色片和色盲片。全色片对可见光中各种波长的光线（约400nm～700nm）都具有良好的感光度，而色盲片只对蓝紫光敏感，对黄绿光感受迟钝，而对红、橙色光毫无反应；与蓝紫光相比，黄、绿、红、橙光在色盲上感光度差的原因是什么？4．胶卷曝光后由于AgX的变化留下了物体的潜影，若长时间不冲洗（即显影、定影），曝光形成的潜影会随着时间的延长而逐渐消失（潜影衰退现象），原因什么？第第题（8分）1．传统制氧是降温加压使空气变为液态空气，再分馏得到高浓度氧气。（1分）2．提高有氧（2分）3．可使熔炉或锅炉内燃料充分燃烧而节约能源（热效率提高）（2分）4．具有的优点是节能消烟、提高功率；降低大气污染的作用；富氧供给使汽、柴油机排出的CO和NO污染物大为减少。（3分）题（8分）现在一种能简便、快速富集氧气的新技术以引起国外工业、农业、卫生、科研等部门的热切关注，它叫富氧膜技术。应用该技术能将空气中氧气体的体积分数由20％提高到24％～40％。它是一种节能、高效、防污染的新技术，因而受到人们的广泛关注。1．传统的方法是的物理方法得到高浓度的氧气，能耗大、设备繁且操作也不方便。2．我国科学家在1987年研制出了富氧浓度为28％～30％的有机硅－聚钒富氧膜及装置。该装置具有重要用途。例如将该装置用于池塘养鱼可（填“提高”、“降低”）溶解氧的浓度，从而提高鱼苗养殖密度和鱼产量，这是因为鱼儿进行生命活动是由______（填“有氧”、“无氧”）呼吸提供能量来消耗氧气，若氧气不足，高密度养殖会使鱼儿发生窒息性死亡。１２０\n3．如将该装置用于玻璃和工业锅炉，可以节能15％，这是为什么？4．如果设想将该装置产生的富氧空气用于汽车发动机作为助燃气体会有哪些优点？第第题（10分）1．（1）化学能转变成了电能，有电流通过；（1分）（2）加盐酸时平衡右移，加NaOH溶液时平衡左移，两种情况下产生的电流的方向相反；（2分）（3）2I－－2e→I2；（1分）（4）AsO33－＋H2O－2e→AsO43－＋2H＋（1分）2．（1）淀粉溶液（1分）（2）0.144%（4分）题（10分）装置如右图：D是允许通过离子的盐桥，E是48V稳压电源，R是可变电阻，K是开关，G是灵敏电流计，C1、C2是碳棒，A、B是烧杯。1．已知AsO43－＋2I－＋2H＋AsO33－＋I2＋H2O是可逆反应。若A中盛KI－I2溶液，B中盛Na3AsO4和Na3AO3溶液，则当K接1，并向B中滴加浓盐酸时发现G中的指针发生偏转；改向B中滴加40％的NaOH溶液时，G中的指针则向反方向偏转。（1）两次操作过程中指针偏转的原因是（2）指针偏转方向相反的原因是（3）加盐酸时C1上发生的反应是（4）加NaOH溶液时C1上发生的反应是2．当A中盛适量的1mol/LNa2SO4溶液，B中盛40mL适量浓度的KI－KHCO3溶液，且K接2时，可用该装置来测定砷的含量。其操作如下：称取5.00g含砷样品，溶解后加入还原剂，使砷全部转化为HAsO32－，除去过量的还原剂后再转移到250mL容量瓶中配成250mL溶液，用移液管从中取出10mL加入B中，边搅拌边电解，电解生成的I2可将HAsO32－快速、定量地氧化为HAsO42－，以2mA的电流电解241s便可使反应进行完全。（1）反应到达终点时宜用来指示；（2）假设电能没有损失，试求样品中As2O5的质量分数。第第题（10分）1．（2分）2．3－甲基－3－己稀－1－炔（2分）3．＋[Ag(NH3)2]＋→＋NH4＋＋NH3（2分）4．（4分）题（10分）化合物A，分子式为C7H10，经酸性高锰酸钾溶液处理后得到丙酸和2－羰基丙酸各1mol，并有气泡放出。请给出：1．A的结构简式；2．A的系统命名；3．A有弱酸性，请写出它和多伦试剂（银氨溶液）反应的方程式；4．请写出A的有弱酸性的含共轭结构的链式异构体的结构简式；第第题（6分）1．一个晶胞中有Ni：8×1/8＋6×1/2＝4（个）设晶胞边长为acm4×58.69／（6.02×1023×a3）＝8.90得a＝352.5（pm）最邻近的Ni原子是顶角与面心的两个Ni原子dmin＝a/2＝249.3（pm）（3分）2．八面体空隙显然要大于四面体空隙2rNi＝dmin，2rx＋2rNi＝a，所以rx＝51.6（pm）故最大填隙原子半径为51.6pm。（3分）题（6分）金属M的晶格是面心立方，密度为8.90g/cm3，计算：1．Ni晶体中最邻近的原子之间的距离。2．能放入Ni晶体空隙中的最大原子半径是多少?１２０\n第第题（9分）1．A：；B：；C：；D：；E：；F：；G：（各1分）2．D：3—甲基—2—对氯苯基丁酰氯[写成3—甲基—2—（4—氯苯基）丁酰氯或3—甲基—2—4’—氯苯基丁酰氯也对]；G：α—羟基—α—（间苯氧基）苯乙腈或2—羟基—2—（3—苯氧基）苯乙腈。（2分）题（9分）高效、低毒农药杀灭菊酯的合成路线如下：1．写出A～G的结构简式。2．给出D和G的系统命名。第第题（5分）[Cu＋]＝(Ksp(CuA)/[Cu＋])(1＋[H＋]/Ka(HA))＋(Ksp(CuB)/[Cu＋])(1＋[H＋]/Ka(HB))＝题（5分）有机酸HA和HB与一价铜离子生成盐CuA和CuB均微溶于水，在一定pH的缓冲溶液中使之饱和（[H＋]已知，且基本不变），如果两种盐的溶度积是Ksp（CuA）和Ksp（CuB），酸电离常数分别是Ka（HA）和Ka（HB），问溶液中Cu＋的浓度是多少？第第题（12分）1．PbO1.7（6分）2．每摩尔的PbO1.7中，有0.3mol的PbO和0.7mol的PbO2（1分）3．5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋＝5Pb2＋＋2MnO4－＋2H2O（2分）PbO2＋4HCl＝PbCl2＋Cl2＋2H2O（1分）PbO＋2HCl＝PbCl2＋H2O（1分）Pb2＋＋CrO42－＝PbCrO4（1分）高中化学竞赛初赛模拟试卷（02）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（4分）1．下列物质中，可溶于水的是A胆固醇：B芬必得：C维生素C：D保幼激素JH-I：2．信息、材料和能源被称为新科技革命的三大支柱。下列有关说法错误的是A在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源B目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术，大大提高了发动机的能量转化效率C2002年12月30日发射成功的“神州四号”使用了大量的复合材料D法国已经掌握了核燃料的循环使用，并应用在各核电站中3．下列热化学方程式中△H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是ACH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）；△H＝－802.3kJ/molBH2（g）＋Cl2（g）＝2KCl（g）；△H＝－184.6kJ/molC2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；△H＝－571.6kJ/molDCO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）；△H＝－283kJ/mol4．右图为一种冰的晶胞，请问该每个晶胞中有几个氢键A2B4C8D12第题（8分）不同温度下CuSO4·5H2O脱水的平衡压力为：化学反应p(H2O)／kPa298K323K（1）CuSO4·5H2O（s）CuSO4·3H2O（s）＋2H2O(g)1.046.05（2）CuSO4·3H2O（s）CuSO4·H2O（s）＋2H2O(g)0.754.12（3）CuSO4·H2O（s）CuSO4（s）＋H2O(g)0.110.60平衡关系表明：298K时，若，p(H2O)＞1.04kPa，CuSO4·5H2O不分解；p(H2O)＝1.04kPa表明CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O处于平衡；1.04kPa＞p(H2O)＞0.75kPa，是CuSO4·3H2O稳定区，而没有CuSO4·5H2O、CuSO4·H2O和CuSO4；p(H2O)＝0.75kPa是CuSO4·3H2O和CuSO4·H2O处于平衡……1．请把以上结果按下列要求作图2．若CuSO4·5H2O（固）处于水的饱和蒸气压，如3.13kPa（298K）、12.3kPa（323K）下，可能会发生什么作用？第题（8分）红磷是暗红色粉末，需密封保存，若保存不当易变质，呈粘稠状。变质后的物质用水洗涤、过滤，将固体物干燥，得到纯净的红磷。向洗涤液中滴入硝酸银溶液，得到黑色固体和无色气体，该气体在空气中变成棕色气体。1．用化学方程式表示红磷保存不当变质的原因，及洗涤液和AgNO3所发生的反应。2．洗涤液中所溶物质为A，A是P通过五个共价键和其他原子结合的产物，其中含有2个－OH，请写出该物质的结构式。3．写出A物质和过量NaOH溶液反应的离子方程式。第题（8分）SO3和O3的混合气体经光解作用可产生两种气体A和B。其摩尔质量之比约是1︰3。经振动光谱测试：气体B具有两种不同的氧原子。1．确定A和B物质，并画出B分子的结构。2．上述反应可看作光化学反应。请写出上述两步反应的反应机理。3．请根据B的物质结构预测其稳定性和化学性质。第题（12分）“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如氧化亚铁硫杆菌在溶液中能将黄铁矿氧化为Fe2(SO4)3，并使溶液酸性增强，其过程如下：1．（1）从生物代谢看，（b）过程属作用；（2）氧化亚铁硫杆菌的代谢类型应是。2．写出（a）过程的化学反应方程式。3．人们可利用Fe2(SO4)3作强氧化剂溶解铜矿石（Cu2S），然后加入铁屑进一步得到铜，请你写出其离子反应方程式。4．工业上可利用粗铜（含Zn、Ag、Au等）经电解制得精铜（电解铜）。写出电解过程中的电极材料和电极反应。某工厂按此原理，平均每秒生产Amol精铜，求电解机槽中平均电流强度。（设阿伏加德罗常数为N，每个电子带电量为eC）5．请评价细菌冶金的优点。第题（8分）草酸铂亦称奥沙利铂，是继顺铂之后的第三代铂类抗肿瘤临床药物，它由K2PtCl4与1，2－二胺基环己烷（A）经下列反应而得（D）。K2PtCl4＋ABCDB为淡黄色晶体，含Pt约为51.3%；C为1︰2型电解质；将D在N2中热分解，于250～270℃间有剧烈反应，残重为48.6％。请回答：1．画出A、B、C、D的化学结构式2．写出B→C、C→D和D热分解的反应方程式。第题（11分）某元素A能直接与ⅦA族某一元素B反应生成A的最高价化合物C，C为一无色而有刺鼻臭味的气体，对空气相对密度约为3.61倍，在C中B的含量占73.00％，在A的最高价氧化物D中，氧的质量占53.24％。（1）列出算式，写出字母A、B、C、D所代表的元素符号或分子式。2．C为某工厂排放的废气，污染环境，提出一种最有效的清除C的化学方法，写出其化学方程式。3．A的最简单氢化物可与AgNO3反应，析出银，写出化学方程式。第题（5分）称取含CaCO360％的试样0.25g，用酸溶解后加入过量(NH4)2C2O4，使Ca2＋沉淀为CaC2O4。在过滤、洗涤沉淀时，为了使沉淀溶解损失造成的误差不大于万分之一，应该用100mL质量百分比浓度至少为多少的(NH4)2C2O4作洗涤液？已知溶液中当Ca2＋和C2O42—离子物质的量浓度的乘积等于或大于2.3×10－9时会析出CaC2O4沉淀。第题（13分）Parecoxib为第二代环氧合酶—2（COX一2），由美国Phamarcia公司专为治疗与外科手术或外伤有关的剧烈疼痛而开发，其合成路线如下：1．写出A～E的结构简式。2．命名A和B。4．为什么E可与NaOH反应？4．用﹡标出化合物F中所有的手性碳，F的光学异构体数目为。第题（11分）碳酸钙是自然界中分布最广的一种碳酸盐，碳酸钙难溶于水，但能溶于CO2的水溶液中。碳酸钙矿床的地下水流出地面后，由于压强减小而放出CO2，年深日久可形成石笋或钟乳石。25℃时，大气中的CO2分压约为pCO2＝3×10－4≈10－3.54atm。已知：CO2（g）＋H2O＝H2CO3K0＝[H2CO3]/pCO2＝10－1.47H2CO3H＋＋HCO3－K1＝10－6.4pK2＝10.3CaCO3（s）Ca2＋＋CO32－Ksp＝10－8.31．写出石灰岩地区形成钟乳石的化学方程式。2．试计算雨水的pH及CO32－浓度。若测得某时某地雨水的pH为5.4，试分析产生此结果的可能的原因。3．石灰岩地区的地下水流入河水，设河水pH＝7，在25℃、pCO2＝10－3.54atm下，当达到平衡时，Ca2＋浓度是多少?4．试述NaHCO3比Na2CO3溶解度小的原因。第题（12分）天津大学化学系张明杰先生等作了由苯甲醇在NaOH作用下，用CuCl2催化并通入空气得到苯甲酸的实验，提出了该实验的机理是CuCl·2H2OCu(OH)2，Cu(OH)2作为氧化剂使－CH2OH－CHO再发生歧化反应，请回答下列问题：1．此实验反应分两步，一步是产物生成与处理，另一步是催化剂回收。请详细介绍如何使原料与产物分离？2．用反应方程式表述该反应机理。3．这个实验是较理想的绿色化学实验，请对此评价。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（03）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分45116571261181510H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（4分）在正确选项上画圈1．化合物Mg3N2，SbCl5，POCl3和NCl3中，遇水既有酸也有碱生成的是A．Mg3N2B．SbCl5C．POCl3D．NCl32．设想从CsCl晶格中除去一半Cs+离子，使Cl－周围成为四面体配位，这样得到的MX2是结构。A．NaClB．CaF2C．ZnSD．石墨3．次氯酸盐最大的用途是漂白和消毒。这类漂白剂氧化能力是以“有效氯”的含量来标志。“有效氯”的含量定义为：从HI中游离出相同量的I2所需的Cl2的质量与指定化合物的质量之比，常以百分数表示。请问纯LiOCl的“有效氯”为A．121%B．100%C．21%D．89%第题（5分）Z式烯烃由于分子中位阻比相应的E式烯烃大，稳定性差，因而在适当条件下能够直接异构化而转变为E式烯烃。然而E式烯烃转变为Z式烯烃就不那么容易，需要用多步反应来实现。有同学欲将下面E式烯烃转变为相应的Z式烯烃，你能否替他完成？(CH3)2CHH(CH3)2CHCH3C＝CC＝CHCH3HH用反应式表示，并写出反应条件。第题（11分）1．原子簇化学是当前化学中最饶有兴趣而又极其活跃的领域之一。当前比较全面的定义是由徐光宪、江元生等人提出的：凡以3个或3个以上原子直接键合构成的多面体或笼为核心，连接外围原子或基团而形成的结构单元称原子簇.分子式为CnHn的多面体碳烷是典型的主族簇合物，下面是已经报道的碳烷多面体，请归纳总键数为；若多面体边数为l，则总键数用n和l表示为多少2．端木守拙科研课题是“碱金属卤化物的分子动力学模拟”，研究了体积较大的碱金属卤化物离子簇。从NaCl晶体中可以抽取出不同形状的晶体小碎片，这些晶体小碎片可以称为NaCl离子团簇。离子晶体或离子团簇表面存在悬挂键（即表面的离子有一种没有抓住相邻原子的化学键）。右图是立方体形状的NaCl离子团簇，其中大球代表Cl－，小球表代Na＋。请回答下列问题：①与等质量的NaCl离子晶体相比，NaCl离子团簇具有_______（填“较多”或“较少”）的悬挂键；②NaCl离子团簇的熔点比NaCl大块晶体的熔点要______（填“高”、“低”或“—样”）；③如果团簇中离子对数相同，则团簇的总能量与团簇的外形是否有关。④(NaCl)864立方体离子簇的边长相当于个NaCl单胞的边长。⑤但是体积小的团簇有特殊性。Na5Cl4＋无法形成面心立方结构，它的几种结构中，最稳定的是具有高对称性的平面结构，请画出其结构式第题（6分）英国化学家N．V．两德维奇把G．N，路易斯的八隅体理论扩展到配合物中，提出了金属最大配位数的假设——有效原子序数（EAN）规则。即在配合物中，每个原子都有获得稀有气体电子构型的倾向，所以中心原子（或离子）的核外电子数加上配体提供的π电子数或孤对电子数等于某一稀有气体的电子构型即原子序数，进而计算出中心原子（或离子）的最大配位数。由于配合物的中心原子（或离子）大部分都是过渡元素，其价轨道为(n－1)d，ns，np共九个轨道，若此九个轨道上都充满电子，那么该中心原子（或离子）的核外电子—定为某一稀有气体的电子构型，所以有效原子序数规则义称为十八电子规则或九轨道规则。运用EAN规则判断下列金属羰基配合物是否存在？若存在，计算n值并画出空间结构示意图。A．Cr(CO)nB．Mn(CO)nC．Fe2(CO)nD．Ni(CO)n第题（5分）已知苯、苯酚、苯甲酸和对位－羟基苯甲酸的升华热分别为43.9kJ·mol－1，67.4kJ·mol－1，91.2kJ·mol－1，115.9kJ·mol－1。试由晶体中生成氢键的观点讨论这些升华热数据的递变规律。第题（7分）据报道一种低温生产硝化烷烃的新方法已经问世。该方法是以N－羟基邻苯二甲酰亚胺为催化剂用NO2和O2在70℃下氧化烷烃。这种烷烃低温硝化的方法的最大优点是产率高，不发生烷烃的断链，并且叔碳原子优先被硝化用该法硝化环己烷得到产率为70%的硝基环己烷和30%的硝酸环己酯及极少量的环己醇。异丁烷用该法硝化得到的产率最高的硝基烷的产率为46%。就以上信息完成下列各题：1．写出该硝化反应的催化剂的结构式。2．写出环己烷发生上述反应的三个化学反应方程式（并配平）。3．写出异丁烷发生上述反应得到产率为46%的产物的结构式并命名。第题（12分）背景资料：锌是人体中必需的14种微量元素之一，它不但具有重要的生物功能：影响生长发育，改善食欲及消化机能，加速创伤组织的愈合和再生，增强机体免疫功能，参与肝脏及视网膜内维生素A的代谢，保证生殖机能的正常发育，保证胆固醇与高密度脂蛋白的代谢，影响人和动物的行动和情绪，与智力发育密切相关，可防治感冒，与癌症有关，而且与人体中不下200种金属酶有关，参与多种酶的合成与组成，在核酸、蛋白质、糖、脂质代谢及RNA、DNA的合成中发挥着重要作用，与肌体的代谢及某些疾病的发生关系极为密切。因此，锌添加剂的研究一直被人们重视。无机锌盐，如ZnCO3、ZnSO4·7H2O、ZnCl2、ZnAc2等作为最早采用的补锌剂，但是由于它们易吸潮、生物吸收率低、口感不适，对胃肠道具有较大的刺激作用，个别盐甚至会引起胃出血，因而逐渐被淘汰。1．用有机弱酸作配体，比无机锌盐有较好的吸收，但由于其合成复杂，收率低，且含锌较低，不适宜于糖尿病人的补锌，它们也不是最理想的补锌剂。用的有机弱酸锌如甘草酸锌和葡萄糖酸锌等。葡萄糖酸锌常以葡萄糖酸钙、浓H2SO4、ZnO等为原料合成，请写出反应方程式；另外一种有机弱酸配体，请写出结构简式。2．氨基酸作为蛋白质的基本结构单元，在人体中有非常重要的生理作用。氨基酸锌是含有二价锌阳离子的螯合状化合物，该环一般是几元环；正是由于该结构特点，结构决定性质，所以可以预测氨基酸锌的典型优点（意思正确即可）；制备氨基酸锌的一种新方法是电解合成法，该法是利用一种可选择阳离子而不渗透阴离子的特殊膜，将电解池分成阳极室和阴极室，氨基酸（RCH(NH2)COOH）作为电解液的主要成分。（1）如果阳极是由纯金属锌构成，那么在阳极室就可以形成螯合物，阳极反应可以表示为；。阴极的电极反应为。（2）氯化锌被加到阳极室，发现阴极、阳极都有气体放出，请写出电极反应为：第题（6分）某液体物质A，结构与性质类似CO2，与Na2S反应生成化合物B，B遇酸能产生恶臭有毒的气体C及物质A，C可使湿醋酸铅试纸变黑。A与Cl2在MnCl2催化下可得一不能燃烧的溶剂物质D；A与氧化二氯作用则生成极毒气体E和透明液体F，试确定从A到F各代表何种物质。第题（11分）Pb3O4为红色粉末状固体，该物质为混合价态氧化物，化学式可写成2PbO·PbO2，如果用传统的方法测定其组成，存在很多不足。经过反复实验发现了一种连续测定法，仅用0.5h就足以完成从样品称量、溶解、滴定直至计算实验结果。实验方法如下：准确称取0.0400g～0.0500g干燥好的Pb3O4固体，置于250mL锥形瓶中。加入HAc－NaAc（1︰1）10mL，再加入0.2mol/LKI溶液1～2mL充分溶解，使溶液呈透明橙红色。加0.5mL2%淀粉溶液，用0.01mol/LNa2S2O3标准溶液滴定使溶液由蓝色刚好褪去为止，记下所用去的Na2S2O3标准溶液的体积为V(S2O32－)。再加入二甲酚橙3～4滴，用0.01mol/LEDTA标准液滴定溶液由紫红色变为亮黄色时，即为终点。记下所消耗的EDTA溶液的体积为V(EDTA)。1．请用化学方程式表示上面的化学原理：2．选择适宜的酸溶解Pb3O4是本实验的关键，请分别说明不能使用实验室三种常见无机酸的原因：3．为准确滴定Pb2+离子，选择溶液最佳酸度也是一个重要因素，请分析原因4．列出Pb3O4组成的计算式第题（8分）环丙胺是合成喹喏酮类抗菌药物环丙沙星的重要原料，文献报导的合成方法很多，最近有人提出了下述合成路线：试回答下列问题：1．原料（1）的名称是什么？2．(C4H9)4N＋Br－是什么催化剂？3．实验发现由（2）制备（3）时，如果ROH采用甲醇或乙醇，（3）的产率很低，你认为原因是什么？4．由（4）制备（5）涉及一个重要的人名反应，这个人名反应叫什么？5．写出（2）到（3）的反应机理。第题（15分）钌(Ru)的硫化物可用元素合成法（下称干法）和湿法获得。干法用99.9％的纯钌粉和99.99％的硫按化学计量配料，充分混合，置于石英管中，抽真空并加热至800℃反应生成，经X－射线检定为晶态。湿法：可在六氟合钉(Ⅳ)酸溶液中，加硫代乙酰胺CH3－－NH2水解沉淀生成，X射线检定为非晶态。制得的两种硫化物，在较高温度下用氢气还原，生成的H2S利用库仑滴定法进行测定，可计算出硫量，还原后得到的金属钌进行称量测定。两种方法制得的硫化物在空气中都有微吸湿性，利用失重法可计算出化合物的含水量。其实验数据如下：试样组成SRuH2O（1）干法37.26%60.06%2.73%（2）湿法20.63%41.84%37.36%1．试推断干法和湿法制得的两种硫化物的化学式。2．写出湿法制备硫化物的反应方程式（要求配平）。3．哪种方法制得的硫化物测定结果偏高？导致结果偏高的原因可能是什么？4．用氢还原钌的硫化物，每升温20℃，保温5分钟，同时库仑滴定这一期间释放的H2S量，直到无H2S逸出，化合物还原为金属钌为止。若以滴定S2－离子的时间（s）为纵坐标，温度（℃)为横坐标作图，得钌硫化物被氢还原的反应速率相对于温度的动力学曲线，如下图：据此，比较两种硫化物对氢作用的稳定性5．图中湿法制得的硫化物有两个脱硫峰，而且由第一个峰测得的硫含量大约为化合物含硫总量的1/3。据此，推测氢还原湿法制得的钌硫化物的过程。6．图中(2)的第二个脱硫峰的温度区间比(1)脱硫峰要低，其可能原因是什么？第题（10分）在本世纪20年代末，L.Pauling在大量含氧酸盐结构资料的基础上系统总结了关于离子化合物的五个规则。这些结构规则对诸如硅酸盐结构化学规律的总结和研究起了重大的推动作用。电价规则是鲍林五个规则的核心。它可表述为：在一个稳定的离子化合物结构中，每一负离子的电价等于或近似等于从邻近的正离子至该负离子的各静电键强度的总和，即ζ＝＝式中：ζ为负离子的电荷；Si是i种正离子至每一配位负离子的静电键强度；Si定义为ωi/νi；ωi是正离子的电荷数；νi为其配位数。这一规则的物理基础在于：如在结构中正电位较高的位置安放电价较高的负离子时，结构会趋于稳定，而某一正离子至该负离子的静电键的强度ω/ν正是有关正离子在该处所引起正电位的量度。1．化学式为Be3Al2[Si6O18]的绿柱石是含铍的矿物。结构中所有的Si4＋均处于氧离子所组成的四面体空隙之中，键强Ssi－O＝，根据电价规则，个Si－O键的键强和恰等于氧离子的电价数，决定了O2－可为个硅氧四面体所公用。已知绿柱石中硅氧骨干外的Be2＋分别处于O2－（硅氧骨干中的非公用氧离子）所组成的四面体的空隙中。硅氧骨干中每一个非公用的O2－各与一个Si4＋、Be2＋、Al3＋相连，根据电价规则诸静电键强之和恰等于O2－之电价。则Al3＋处于O2－（硅氧骨干中的非公用氧离子）所组成的_______体的空隙中。2．以4价钒化合物VOSO4与盐酸羟胺为原料，在水溶液中以KOH调节pH≈4的条件下制得一种七配位的钒化合物[VO·(NH2O)2·(NH3O)·H2O]Cl。由晶体结构分析所得的键长算得诸键的键价如下：键V－O(1)V－O(2)V－N(2)V－O(3)V－N(3)V－O(4)V－OH2S1.8110.6390.5810.7070.5960.5260.220产物中的钒为价3．腺苷三磷酸（ATP）因其分子含有“高能键”（实为亚稳键）而在生物化学代谢过程中起着特别重要的作用。它可以通过水解反应使“高能”（即亚稳）磷酸键解离而起到能量传递的作用。已知正磷酸根PO43－中的P－O链长0.15nm，而ATP中的上述P－O键，已延伸至0.16nm，有力地佐证了此P－O亚稳键的起因。能否通过电价规则计算来证明。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（04）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分7561012141176814H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（7分）工业上生产氨所需的氮来自，氢来自，氨氧化制硝酸的催化剂是_____，写出氨氧化制硝酸中的全部反应方程式。第题（5分）某不饱和烃A，分子式为C9H8，它能和银氨溶液反应产生白色沉淀B。A催化加氢得到化合物C（C9H12），将化合物B用酸性高锰酸钾氧化得到化合物D（C8H6O4），将化合物加热则得到另一个不饱和化合物E。试写出A，B，C，D，E的结构。第题（6分）MgSO4·7H2O可用造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。它可以由某种工业废渣中提练，该工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、B2O3、SiO2等杂质。试设计从此废渣中提出MgSO4·7H2O（要求写出主要实验步骤）。CaSO4和MgSO4的溶解度与温度的关系如右图所示第题（10分）实验室制备少量的碘乙烷：将红磷粉末放入乙醇里，在不断振荡下逐次加入细粒的I2，则有反应：2P＋3I2→2PI3…………待反应缓和后，用右图装置进行水浴加热，半小时后反应可基本完成，这时反应液中已基本无固体颗粒I2和红磷，然后要加入一些物质X，并将竖直的冷凝管更换为横放的冷凝管，水浴加热，蒸馏出粗品碘乙烷，此粗品中溶有乙醇和碘（纯净的碘乙烷为无色不溶于水的液体，沸点72.3℃），请回答下列问题：1．写出由PI3制备碘乙烷的主反应和副反应。2．X可能是什么物质？为什么要加入X？3．图中的竖直冷凝管起什么作用？如何通冷凝水？4．怎样除去粗品中的乙醇和碘？（指出加入的试剂和有关操作的名称）第题（12分）固体A是离子晶体，结构类似于CsCl，组成中含氮的质量分数为73.68％，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构。该物质适当加热就分解成两种气体单质。试回答下列问题：1．写出A的化学式，A的电子式；阳离子的结构为体，其中心原子的杂化形态为。2．A溶于水后溶液呈性（填“酸”、“碱”或“中”），其原因是（用化学方程式表示）。3．A与CuI在一定条件下可合成一种化合物B。B是一种红棕色、难溶于水的固体，X一射线衍射证实B是一种六方晶体，结构类同于闪锌矿（ZnS）测后的化学式为_________；生成B的化学反应为。将B投入酸性溶液中（如盐酸溶液）可能看到的现象为，其化学反应方程式为。4．写出A受热分解的化学反应方程式。该反应（填“是”或“否”）属于氧化还原反应。第题（14分）A是一种强酸，其浓度超过40％，就会迅速分解，产生比它的酸性更强的酸B，同时放出气体C和D，该气体经干燥后，平均分子量为47.6，所得气体通过80℃NaOH溶液，得到的产物中一种是A的钠盐，同时还剩余一种可以使带火星的木条复燃的气体D。试完成下列各题：1．确定A、B、C、D各物质的化学式；2．定量推算气体C和D的组成；3．写出A分解方程式并配平；4．写出气体与湿润的淀粉－碘化钾试纸的反应方程式和现象；5．写出将气体通过80℃NaOH溶液时发生的反应方程式。第题（11分）有机物O：CH3(CH2)5CH2C≡CCH2C≡CCH2OH可由下面的路线合成：HC≡CHBCDEFGHIJKLMNCH3(CH2)5CH2C≡CCH2C≡CCH2OH（O）1．写出A～M各物质的结构简式2．用系统命名法命名化合物M、O第题（7分）有机合成中特殊的极性转化的利用往往会为合成工作开辟一条全新的途径，如两个世纪以前所发明的格氏试剂，成功地完成了由卤代烷正性碳向负性碳的极性转化：。不久以前，人们又利用二巯醇完成对羰基正性碳的极性转换：＋CH3R人们预计这个极性转换将有比格氏试剂更为广阔的应用前景；试完成下列基本合成反应：（1）？（2）？（3）？（4）（5）（6）（7）第题（6分）取含有NaCl和NaBr的样品0.600g，用重量法测定。得到两者的银盐沉淀0.4482g,另取同样重量的样品，用沉淀滴定法测定，消耗0.1048mol/L，AgNO3溶液26.48mL。请写出有关反应式并求NaCl和NaBr在试样中的百分含量各为多少？（注意有效数字）第题（8分）有人发现乙炔可与金属羰基化合物发生反应，结果生成环状化合物：Fe(CO)5＋CH≡CH→＋CO现做如下实验，将Fe(CO)5与C2(CH3)2一起在光照下反应，完毕后分离出产物A，元素分析得出如下结果：Fe18.4％；C51.3％；H3.9％。1．推断A的化学式。2．画出A的结构式。3．写出生成A的化学反应方程式。第题（14分）用如右装置来测定样品中砷的含量。其中烧杯A中盛适量的1mol/LNa2SO4溶液，烧杯B中加搅拌器，以利于测定。E：直流稳压电源；K：开关；R：可变电阻；G毫安计；D：盐桥。1．称取5.000g含砷样品，溶解后加入还原剂将砷还原为三价砷As（Ⅲ）（HAsO32－），除去过量的还原剂后转移到250mL容量瓶中配成250mL溶液。取40mL适当浓度的KI和NaHCO3混合溶液加入B中，再用移液管取上述含砷溶液10mL加入B中，边搅拌边电解，电解产生的I2将As（Ⅲ）快速、定量的氧化为As（V），以2mA的电流电解4分1秒后反应完全，假定电能没有损失。计算样品中Aa2O3的百分含量。（1个电子的电量为1.602×10－19库仑，As2O3的式量为197.84）2．装置A、B中的电解反应只需2V以下的电压就可实现，为什么E要选择40V以上？3．反应终点可用什么指示剂来确定？4．HAsO32－的还原性与I－相比哪个强？电解时阳极上生成I2而不生成As（V）的原因是什么？5．HAsO32－可以和溶液中的O2反应，溶解氧将使测定结果偏高还是偏低？实验中怎样用消除溶解氧的影响？6．用指示剂判断反应终点有2秒的时间误差不可避免，若要求测定结果的相对误差不大于1%，则电解时间要设计控制为多少秒以上？参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（05）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分681161191017913H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（6分）1．碳氢化合物是大气污染物之一，下列现象的产生与碳氢化合物有关的是A臭氧空洞B酸雨C温室效应D光化学烟雾2．下列分子中所有的原子都满足最外层8电子结构的是A次氯酸B甘汞C三氟化硼D氯化硫（Ⅰ）3．2000年美国《科学》杂志报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它由4个氧原子构成的O4分子，专家认为它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。下列关于该分子的叙述正确的是AO4分子是环型分子BO4分子为四面体构型CO4分子比O2分子稳定DO4分子比O2分子氧化性更强4．汽车尾气（含有烃类、CO、NOx、SO2等）是城市空气的主要污染源。治理方法之一是在汽车排气管上加装“催化转换器”，它使CO和NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并使烃类充分燃烧及SO2转化。下列说法错误的是ACO和NOx反应的化学方程式为：2xCO＋2NOx2xCO2＋N2B此方法的缺点是，由于CO2增多会提高空气的酸度C多植树造林，增大绿化面积，可有效控制汽车尾气中的各类污染源D汽车改用天然气，液化气为燃料或开发氢能源，减少对空气的污染第题（8分）自由基又称游离基，是含有未配对电子的原子、分子或基团。大多数自由基很不稳定，只能作为活性中间体瞬间存在，寿命很短，如丁烷受热分解产生三种活性很高的自由基：活泼自由基可诱发自由基起加成反应、加聚反应、取代反应、氧化还原反应。这些反应在有机工业、石油化工和高分子工业等方面得到广泛应用。1．写出自由基CH3CH2·的电子式；若CH3CH2·失去一个电子，则称为碳正离子，写出该碳正离子的电子式。2．自由基反应一般是在光和热条件下进行，如烷烃与氯气的取代为自由基取代。已知烷烃中碳原子上的氢原子越少，所形成的自由基越稳定，试完成下列方程式：CH3－CH3＋Cl2（主要产物）＋HCl3．不对称烯烃在过氧化物存在下，与HBr发生游离基加成反应，其反应历程是：R－CH＝CH2＋Br·→R－CH－CH2BrR－CH－CH2Br＋HBr→R－CH2－CH2Br＋Br·试分两步将(CH3)2CHCH＝CH2转变为(CH3)2CH2CH2CH2OH的反应方程式。4．有机物中共价键断裂时，若成键的一对电子平均分给两个原子或原子团，则形成自由基；若成键电子全分给某原子或原子团，则形成碳正离子。①已知CH3＋四个原子共平面，键角相等，键角应是。②(CH3)3C＋和NaOH水溶液反应生成电中性有机分子，该分子结构简式，此物质能否发生消去反应。第题（11分）蛋壳的主要成分是CaCO3，其次是MgCO3、蛋白质、色素等。为测定其中钙的含量，洗净蛋壳，加水煮沸约5min，置于蒸发皿中用小火烤干，研细。1．称取0.3g（设为0.3000g）处理后的蛋壳样品，置于锥形瓶中逐滴加入已知浓度C（HCl）的盐酸40.00mL，而后用小火加热使之溶解，冷却后加2滴甲基橙溶液，用已知浓度C（NaOH）回滴，消耗V（NaOH）L达终点。（）写出计算钙含量的算式。（2）计算得到的是钙的含量吗？（3）是原蛋壳中钙的含量吗？2．称取0.3g（设为0.3000g）处理后的蛋壳样品，用适量强酸溶解，然后加(NH4)2C2O4得沉淀，经过滤、洗涤，沉淀溶于H2SO4溶液，再用已知浓度C（KMnO4）滴定，消耗V（KMnO4）L达到终点。（1）写出计算钙含量的算式；（2）此法求得的钙含量略低于上法。可能是什么原因。3．请你再设计一个实验，正确测定蛋壳中的Ca含量，并写出计算式。第题（6分）水的热分解：H2OH2＋1/2O2。在1700K以上仍十分困难（α＝10－3）。然而若在一个化学循环中通过一系列的化学反应，在100℃～750℃就可使它发生，试提出以下面的化学反应为基础的上述循环：①CaBr2＋2H2OCa(OH)2＋2HBr要求满足如下条件：（1）在整个过程中只有水被消耗（2）最终产物只有氧气和氢气（3）除上面一个反应的物质外，构成循环尚需使用金属汞已知在100℃时，Hg能与氢溴酸发生置换反应。请按照反应的先后顺序，用序号②、③……把后续的化学反应写出来。第题（11分）某些铂的化合物具有重要的生理作用，也可能作为防癌剂。PtCl42－＋2e－＝Pt＋4C1－＝0.75VPtCl62－＋2e－＝PtCl42－＋2C1－＝0.77VO2＋4H＋＋4e－＝2H2O＝1.229VPtCl42－离子通常是用化学计量的盐酸肼还原PtCl62－来制备的。在水中，PtCl42－的溶剂分解作用是彻底的，但反应速率慢：PtCl42－＋H2OPtCl3（H2O）－＋Cl－25℃K＝1.45×10－2PtCl3（H2O）－＋H2OPtCl2(H2O)2＋C1－25℃K＝1.1×10－3所以，10－3mol/LK2PtCl4的溶液在平衡时仅含有5％PtCl42－。1．在氧气存在的条件下，Pt在HCl中是否溶解？若能，写出其全部化学反应方程式。2．写出PtCl62－与盐酸肼的离子反应方程式。3．计算25℃、10－3mol/LK2PtCl4溶液达平衡时PtCl3(H2O)－、PtCl2(H2O)2的百分含量。4．PtCl2(H2O)2存在顺反借光，画出它们的结构图，并注明顺式、反式。5．K2PtCl4的晶体结构与萤石相似，说明其晶体结构。第题（9分）有旋光性的物质A（分子式为C10H12O3）能溶于稀碱溶液，且能发生碘仿反应。鉴定过程表示如下：1．写出A和C的结构简式；2．确定A的光学异构体树目；3．画出B的顺反异构体的Z式和E式4．命名D。5．写出D→E的化学反应方程式；第题（10分）业已发现许多含金的化合物可以治疗风湿症等疾病，引起科学家广泛兴趣。在吡啶（）的衍生物2,2'－联吡啶（代号A）中加入冰醋酸与30%H2O2的混合溶液，反应完成后加入数倍体积的丙酮，析出白色针状晶体B（分子式C10H8N2O2）。B的红外光谱显示它有一种A没有的化学键。B分成两份，一份与HAuCl4在温热的甲醇中反应得到深黄色沉淀C。另一份在热水中与NaAuCl4反应，得到亮黄色粉末D。用银量法测得C不含游离氯而D含游离氯7.18%，且D的相对分子质量比C大36.46。C和D中金的配位数都是4，且C、D中都存在7原子环。1．画出A、B、C、D的结构式。2．在制备B的过程中加入丙酮起什么作用？3．给出用游离氯测定值得出D的化学式的推理和计算的过程。第题（17分）用液化石油气作燃料，已普遍进入现代家庭的厨房中，它的主要成分是烷属烃和烯属烃系列混合物，现将各物在一个大气压下的沸点分别列表于下：名称甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷乙烯丙稀丁烯戊烯沸点[℃]－161.7－88.6－42.2－0.536.1－102.4－47.7－6.530.1请回答：1．目前，大中城市的燃气产业形成了“三气并存”的多元结构，此“三气”除液化石油气外还包括哪两种燃气，并写出化学成分。2．从上表分析，在钢瓶中盛装的液化石油气的成分最好是哪些？（列举4种）3．甲烷沸点为－161.7℃，室温下的液化压强非常大（超出一般家用钢瓶的承受能力），那么你觉得我们使用的液化石油气中是否还存在少量的甲烷？为什么？4．在炎热的夏季和寒冷的冬季，液化石油气的各成分比例应作如何调整？5．液化石油气的燃烧器上有一个调节空气量的风门（叫洞风板），点燃前，空气已部分进入液化气中。请分析设计的原因。在冬季和夏季，如何调节风门的大小。6．有人发现液化石油气用完后，残留在钢瓶内的液体能溶解油脂，就将它倒出来作洗涤剂，洗擦物件的油泥，这种废物利用的做法，因何不可取？7．有人为了充分用完瓶内残留液体，就用火去烤钢瓶，在此钢瓶的合格证上标有：充装介质最大充装量实测容积气密试验压力液化石油气15kg35.5L2.1MPa若残留瓶内液体有0.75kg，在关闭阀门的条件下，请估算瓶内气温升至多少摄氏度时，会出现险情？8．目前，家庭生活中已经普遍使用了气体燃料。使用气体燃料比固体燃料有什么优点？第题（9分）室温下，Cr单质不受大气侵蚀，因而可被广泛地用来保护其他活泼金属。通常用电解铬酸溶液的方法镀铬。电解槽的阴极是欲镀铬的物体，阳极是惰性金属，电解液是含铬酐0.230kg/L、体积100L的水溶液。电解时使用了1500A电流，通电10.0h，阴极的质量增加了0.679kg。阴极和阳极放出的气体的体积比VH2/VO2＝1.603（体积是在相同条件下测定的）。1．写出主要电解反应主反应和副反应方程式。2．此电镀的电解效率，即沉积出0.679kg铬耗用的电量占总用电量的百分比是多少?3．由理论计算可得阴极和阳极放出的气体在标准状况下的体积比是多少?4．阴极和阳极放出气体的反应的电流效率分别是多大?若发现你计算出的数据和题面给出的数据有差别，试解释这是你由于未考虑电镀时发生什么过程的缘故?第题（13分）砷的化合物在农业上有广泛的用途。砒霜是最重要的砷化合物。从熔炼提纯Cu和Pb的烟道灰中，可获得大量的砒霜，它是含As75.74％的氧化物，它形成分子晶体。1．画出砒霜的分子结构图。2．砷和硫直接相互反应形成As4S3、As4S4、As2S3和As2S5等硫化物。其中后两个也能用H2S从As（Ⅲ）和As（V）的盐酸溶液中沉淀出来。（1）画出As4S4的分子结构图。（2）写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。3．试解释NH3、PH3、AsH3和SbH3中H—X—H之间的键角值分别是107.3°、93.6°、91.8°和91.3°。4．砒霜是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒：把试样与锌和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则会发生反应生成砷化氢；在无氧条件下，将生成的砷化氢导入热的玻璃营中，在试管加热的部位砷化氢分解形成亮黑色的“砷镜”。写出化学方程式。5．假若用Zn在酸性介质中处理亚砷酸钾（KAsO2）样品1.30g，产生的AsH3再用I2氧化至砷酸需要I28.5g。试确定这种亚砷酸钾（KAsO2）样品的纯度？参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（06）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分651181191181615H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（6分）1．乙烯酮（CH2＝C＝O）在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应，反应可表示为：CH2＝C＝O＋HA→CH3—A。乙烯酮在一定条件下可与下列试剂加成，其产物不正确的是A与HCl加成生成CH3COClB与H2O加成生成CH3COOHC与CH3OH加成生成CH3COCH2OHD与CH3COOH加成生成CH3—－O—－CH32．据2001年12月的《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点、假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当由是A硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B硅的来源丰富，易于开采，且可再生C硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，名易有效控制D寻找高效催化剂，使硅的生产耗能很低，是硅能源开发对用的关键技术3．氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工厂产品之一。目前，世界上采用的合成氨技术是德国人哈伯在1905年发明的．他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖、哈伯法合成氨需要在20～50MPa的高压和500℃的高温下，并用铁催化剂，且氨转化率仅10%～15%．然而，2001年有两位希腊化学家在美国《科学》杂志上发表文章，在常压下把氢气和用氦稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池（如图），氢气和氮气在电极上合成了氨，而且转化率可高达78%！（图中涂黑处表示新法合成氨中所用的电解质，它能传导H＋）。下列说法不正确的是A新法合成氨的电解地中可以用水溶液作电解质B新法合成氨的电解池中不能用水溶液作电解质C新法合成氨的阳极反应为：3H2－6e＝6H＋D新法合成氨的电解反应为：N2＋3H22NH3第题（5分）近几十年发展起来的关于超重元素核稳定性理论认为：当原子核中质子和中子数目达到某一“幻数”(奇异的、有魔力的数)时，这个核将是特别稳定的。在周期表中铀以前的元素中具有2、8、20、28、50、82个质子或中子的核是特别稳定的，中子数126也是一个重要的幻数。氦、氧、钙、铅的质子数和中子数都是幻数，具有这种双幻数的原子核更为稳定。科学家们用计算机算出下一个具有双幻数的元素将是含114个质子和184个中子的第114号元素X（称为超重元素）。若已知原子结构规律不发生变化，该元素X就是第_____周期第族元素，其最高氧化物的分子式为，再下一个具有双幻数的超重元素是质子数为164、中子数为318的164号元素Y，它应是第周期第族元素。第题（11分）完成下列反应方程式。1．在H2O2作用下可实现Fe(CN)63－与Fe(CN)64－之间的相互转化，在酸性溶液中H2O2可使Fe(CN)64－转化为Fe(CN)63－；在碱性溶液里H2O2可使Fe(CN)63－转化为Fe(CN)64－。写出以上相互转化的离子方程式。2．磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，它在化工、机械、环保、医疗等领域具有广泛的应用。据2002年的《化学世界》杂志报道，制备磁流体的方法是：将FeSO4与Fe2(SO4)3等物质的量混合，再加入稍过量NaOH溶液，随后加入油酸钠溶液，即可生成黑色的磁性物质。最后调节溶液的pH，过滤、水洗、干燥可得磁流体。写出制备磁流体的离子方程式。3．纳米碳管是近年来世界各国大力研究的高科技产品。电弧法合成的纳米碳管，伴有大量杂质——碳纳米颗粒。由于杂质存在，纳米碳管较难提纯。现在的提纯方法是：将纳米碳管的粗品放入圆底烧瓶中，依次加入K2Cr2O7和1︰2的硫酸，装好回流冷凝和搅拌装置，在150℃回流2h溶液由橙色（Cr2O72－）转变为墨绿色（Cr3＋），将所有的墨绿色溶液过滤，滤纸上存在的黑色物质即为纯纳米碳管。写出提纯纳米碳管的化学方程式。4．含CN－的污水危害很大，处理该污水时，可在催化剂TiO2作用下用NaClO将CN－氧化成低毒性的CNO－。CNO－在酸性条件下继续被NaClO氧化生成无毒的产物。写出总反应方程式。第题（8分）由2种短周期元素组成的无机化合物X分子的空间结构高度对称。X是白色粉末，强烈腐蚀皮肤，300℃升华。X在空气中潮解，根据吸收水分的不同而得到A（吸收2分子水）、B（吸收4分子水）、C（吸收6分子水），其中A和B都是四元酸。1．写出X的化学式和结构简式。2．写出A、B、C的化学式。3．列举X的两种用途。第题（11分）SbCl3和SbF3是常见的两种锑化合物，具有显著的导电性。若将SbCl3加到熔融的LiCl中，发现也能导电。1．用化学方程式解释SbCl3导电的原因。2．解释SbCl3加到熔融的LiCl中能导电的原因。3．若将CCl4与SbF3混合，在催化剂的作用下，能够产生对臭氧层有强烈影响的化合物A。经分析，该反应是非氧化还原反应。为减少A对臭氧层的破坏，最近化学家找到了很多催化活性较高的催化剂，使A与水反应，变成对臭氧层影响较小的物质。试写出制备A以及A水解的化学反应方程式。4．评述上述处理A方案的优劣。5．SbCl3沸点为233℃，Sb2O3熔点为658℃，沸点为1456℃。常用Sb2O3和有机卤化物作为阻燃剂，其阻燃作用机理可以认为是Sb2O3掺入到含氯有机物（R·HCl）中，受热释放出HCl，并生成SbOCl。而SbOCl的热分解反应，从热重分析图谱中发现它有四个平台，相应于SbOCl分解有四个串联反应，分解成SbCl3和锑的氯氧化物，最后变成Sb2O3。前三个反应在245～565℃下进行，第四个反应在658℃下进行。若第一、第二个和第四个反应的失重率分别为26.34%、8.94%和0，试通过计算写出SbOCl热分解过程的四个化学反应方程式。（已知相对原子质量：Sb为122；O为16；Cl为35.5）第题（9分）某芳香烃X，其摩尔质量不超过300g/mol，取X1.0g，室温下在2.385LO2中燃烧，恰好完全反应，得到1.800LCO2。X有2种同分异构体A、B，它们均不能由烯烃经催化氢化得到。在光照下和氯气反应生成一氯代物时，A只得到一种产物，而B得到两种产物。但在铁粉催化下与氯气反应生成一氯代物时，A、B却都可以得到两种产物。1．计算X的化学式；2．写出A、B的结构简式。第题（11分）铂的配合物{Pt(CH3NH2)(NH3)[CH2(COO)2]}是一种抗癌新药，药效高而毒副作用小，其合成路线如下：K2PtCl4A（棕色溶液）B（黄色晶体）C（红棕色固体）D（金黄色晶体）E（淡黄色晶体）（Ⅰ）加入过量KI，反应温度70℃；（Ⅱ）加入CH3NH2；A与CH3NH2的反应摩尔比＝1︰2；（Ⅲ）加入HClO4和乙醇；红外光谱显示C中有两种不同振动频率的Pt－I键，而且C分子呈中心对称，经测定，C的相对分子质量为B的1.88倍；（Ⅳ）加入适量的氨水得到极性化合物D；（Ⅴ）加入Ag2CO3和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到E。在整个合成过程中铂的配位数都是4。1．画出A、B、C、D、E的结构式。2．从目标产物E的化学式可见，其中并不含碘，请问：将K2PtCl4转化为A的目的何在？3．合成路线的最后一步加入Ag2CO3起到什么作用？第题（8分）某校课外环保监测小组对采集气体样品中所含污染气CO的浓度进行测定，其方法与步骤如下：①首先使采集的气体样品2.00L缓缓通过含I2O5的加热管，发生反应：；②，并用过量的浓度为0.00500mol/L的Na2S2O3溶液30.0mL完全吸收，此时发生反应：；③，用浓度为0.0100mol/L的I2水滴定，耗去5.00mL时溶液恰好变色。1．补充完成上面的实验步骤和反应方程式。2．计算气体样品中CO的浓度为（mg/L）第题（16分）有机物A、B分子式均为C10H14O，与钠反应放出氢气，但不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A分子具有光学活性而B分子没有。A与硫酸并热可得到C和C’，而B得到D和D’；C、D的产率比C’、D’大的多；C、D分子中所有碳原子均可共处于同一平面上，而C’和D’却不可。以乙烯和苯为有机原料，HBr、PCl3、AlCl3、Mg、H2O、[O]、H＋等无机试剂，通过下面的路线可合成A（反应中的溶剂略去）。CH2＝CH2EFCH2＝CH2GHIJKLA1．写出A、B、C、D’的结构简式2．命名B和C’；3．为什么C、D的产量比C’、D’高得多？4．C、C’、D、D’中具有顺反异构体的是。5．写出合成路线中无机试剂a、b、f、g；6．写出合成中中间产物F、H、J、K、L的结构简式。第题（15分）科学研究中可以用多种方法来测定阿伏加德罗常数。油膜法、X射线衍射法、电解法是三种常用方法。1．1774年，英国科学家Franklin在皇家学会上宣读论文时提到：“把4.9cm3油脂放到水面上，立即使水面平静下来，并令人吃惊的蔓延开去，使2.0×103m2水面看起来像玻璃那样光滑”。已知油脂在水面上为单分子层，假设油脂的摩尔质量为M，每个油脂分子的横截面积为Acm2，取该油脂mg，配成体积为VmmL的苯溶液，将该溶液滴加到表面积为Scm2的水中，若每滴溶液的体积为VdmL，当滴入第d滴油脂苯溶液时，油脂的苯溶液恰好在水面上不再扩散。（1）阿伏伽德罗常数（NA）的表达式为NA＝。（2）水面上铺一层油（常用十六醇、十八醇，只有单分子厚），在缺水地区的实际意义是。2．X射线法是通过X射线衍射仪测出离子化合物离子间的间隔，再根据该化合物质量与体积的关系（密度）来确定。已知：X射线衍射仪测出的NaCl晶体中相邻钠离子间距为398.7pm。某同学为了测定阿伏伽德罗常数，做了如下实验：用分析天平称取一定质量研细的NaCl固体，装入25mL容量瓶中，然后用滴定管向容量瓶中滴加苯并不断振荡，使苯、氯化钠晶体充分混匀，标定，其实验结果如下表：实验序号MNaCl／g消耗苯体积/cm3NA15.879322.2729.456620.67（1）根据实验数据，请填写两次实验测得的阿伏伽德罗常数NA。（2）上述实验中能否用胶头滴管代替滴定管，为什么？（3）上述实验中能否用水代替苯，为什么？3．电解法也是测定阿伏伽德罗常数NA的常用的方法之一。（1）现实验室有同样浓度的氯化钠、硫酸铜、硝酸银、硫酸等溶液。若实验过程中不考虑电极上的析出物质与电解后的溶液之间的反应，则你认为选用哪一种溶液作为电解液，实验既简便、测定结果误差又小，并说明理由。（2）采用你所选定的溶液来实验，至少应测定哪些数据？（3）若已知1个电子的电量为q，选定符号代表有关物理量，列出计算阿伏伽德罗常数（NA）的数学表达式。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（07）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分11771211610101115H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（11分）除糖类和蛋白质外，类脂化合物也是维持正常的生命活动不可缺少的物质。1．由动物或植物中取得的油脂是多种物质的混合物，其主要成分是；2．桐油酸和蓖麻油酸的结构简式分别为CH3(CH2)3(CH＝CH)3(CH2)7COOH和CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH＝CH(CH2)7COOH，请分别命名。3．油脂在空气中氧、水分和霉菌的作用下酸败的主要产物是、等（类别）。4．表面活性剂是能降低的物质，阴离子型表面活性剂是其中一类，如CH3(CH2)10CH2OSO3Na、RSO3Na、R－－SO3Na，主要用于。5．蜡和石蜡的物态、物性相近，而化学性质完全不同，蜡的主要组分是高级脂肪酸的高级饱和一元醇酯，而石蜡是。列举蜡的一种用途。6．磷脂是一类含磷的脂类化合物，他们在结构上的共同点是分子中同时有与______，使得磷脂类化合物在细胞膜中起着重要的生理作用。7．萜类化合物广泛存在于动植物界，它们的共同点是分子中的碳原子数都是的整数倍。（填数字）8．甾体化合物也叫类固醇化合物，广泛存在于动植物界。它们的共同特点是都含有一个由与氢化菲并联的骨架。第题（7分）云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。白云母可看作叶腊石中1/4的SiⅣ被AlⅢ所取代，再由KⅠ平衡其电荷后形成的。而叶腊石可以看作SiO2中有1/3的SiⅣ被AlⅢ取代，再由KⅠ平衡其电荷形成的。1．白云母写成氧化物形式的化学式为。2．研究表明，在硅酸盐中，AlⅢ很容易取代SiⅣ，取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看，AlⅢ与SiⅣ最直接的关系是。3．黑云母的化学式为KMg3AlSi3O10(OH)2，在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土［AI2Si2O5(OH)4］。（1）写出离子反应方程式。（2）上述反应为什么能够发生？（3）风化后Al为什么不能以Al3＋形式被地下水溶解？第题（7分）等物质的量的醇A与“HQ”在一定条件下相互作用形成一种食品抗氧化剂“TBHQ”。“TBHQ”与氢氧钠溶液作用得到到化学式为C10H12O2Na2的化合物。经检测，“TBHQ”分子中存在9个完全相同的氢原子，而除此之外的氢原子都不完全一样。“HQ”易氧化，所得产物中氢原子完全等价。1．确定A、HQ、TBHQ的化学式；2．TBHQ的化学名称是；3．TBHQ有种同分异构体，其氧化产物中所有氢原子都等价，写出该异构体和氧化产物的结构简式。第题（12分）晶体的最小重复单位是晶胞，晶胞一般为平行六面体。NaCl属立方面心晶格，在NaCl晶胞中8个顶点各有一个Na＋，6个面心处各有一个Na＋，故我们说Na＋形成立方面心晶格，而在该晶胞的12条棱的中点处各有一个Cl－，在该立方晶胞的体心处还有一个Cl－，故Cl－也形成立方面心晶格。1．KCl和NaCl的晶格型式相同。已知Na＋离子的半径是Cl－离子的0.5倍，而又是K＋离子的0.7倍，计算：KCl晶胞和NaCl晶胞的边长之比；KCl和NaCl晶体的密度之比。2．将NaCl晶胞中的所有Cl－去掉，并将Na＋全部换成C原子，再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个C原子便构成了金刚石的一个晶胞，则一个金刚石的晶胞中有_______个C原子。并计算金刚石的密度。（已知C原子的半径为7.7×10－11m）3．白硅石SiO2属AB2型共价键晶体。若将金刚石晶胞中的所有C原子换成Si原子，同时在每两个相邻的Si原子（距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子，则构成SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有____个Si原子，____个O原子，离O原子最近的Si原子有____个，离Si原子最近的O原子有____个。4．干冰（固态CO2）属于分子晶体。若把每个CO2分子抽象为一个质点（微粒），则其晶胞也属于立方面心晶格，故一个干冰晶胞中有_____个CO2，与1个CO2分子最近的CO2分子有_____个；在干冰分子中，原子之间靠______结合，CO2分子之间靠______结合。第题（11分）右图为干电池的基本构造图。1．写出干电池工作时负极、正极上的电极反应式。2．电池中所加MnO2、ZnCl2、淀粉糊有何作用？有反应的请写出方程式。3．如何从废旧干电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质？简述实验步骤。第题（6分）超氧化物歧化酶SOD（本题用E为代号）是生命体中的“清道夫”，在它的催化作用下生命体代谢过程产生的超氧离子才不致过多积存而使人体过早衰老：1．超氧离子在催化剂SOD存在下发生如下反应，请完成该反应的离子方程式：O2－＋O2＋H2O22．今在SOD的浓度为co(E)＝0.400×10－6mol·L－1，pH＝9.1的缓冲溶液中进行动力学研究，在常温下测得不同超氧离子的初始浓度co(O2－)下超氧化物歧化反应的初始反应速率vo如下表：co(O2－)/mol·L–17.69×10－3.33×10－52.00×10－4vo/mol·L－1·s－13.85×10－31.67×10－20.100已知该歧化反应在常温下的速率方程可表示为：v0＝kcon，其中n为该反应的反应级数，k为速率常数。试根据测定数据确定该歧化反应的反应级数n和速率常数k。要求计算过程。第题（10分）乙烯和必要的无机原料合成3－甲基－3－戊醇，合成路线如下：1．请写出a～b所代表的无机反应物及溶剂2．请写出A～H物质的结构简式：第题（10分）钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO4将其氧化为五价，过量的KMnO4用NaNO2除去，过量的NaNO2用尿素除去。五价钒与N－苯甲酰－N－苯基羟胺在3.5～5mol/L盐酸介质中以1︰2形成紫红色单核电中性配合物，比色测定。回答如下问题：1．高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。2．以反应方程式表示上述测定过程中KMnO4、NaNO2和尿素的作用。3．写出紫红色配合物的结构式（已知V六配位）。第题（11分）四氧化三铅俗名“铅丹”或“红丹”，化学式可以写为2PbO·PbO2，铅丹用于制造铅玻璃，由于它有氧化性，涂在钢材上有利于钢铁表面的钝化，其防锈效果好，所以被大量地用于油漆船舶和桥梁钢架。今欲测定某样品四氧化三铅含量，称取Pb3O40.1000g，加酸溶解，得到含Pb2＋的溶液，加热下用过量K2Cr2O7将Pb2＋沉淀为PbCrO4，冷却后过滤洗涤，将PbCrO4沉淀用HCl溶液溶解，加入过量KI，用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定，终点时用去12.00mL。1．写出PbCrO4沉淀、溶解和滴定过程的化学方程式；2．计算试样中Pb3O4的质量分数；3．用标准溶液滴定时应用指示剂？4．加入过量KI后，反应需在暗处放置5～10分钟。（1）所加KI为什么要过量？（2）为了防止生成的I2挥发，可选用何种仪器？第题（15分）元素A的单质在氯碱工业中可用作电解槽的阳极材料。A在酸性溶液中被KMnO4氧化时，可生成橙黄色的AO4。在KCl存在下，AO4可被HCl还原成红色晶体K4[A2OCl10]。迄今已知只有两种金属四氧化物，AO4是稳定性较差的一种。A有两种重要的含氧酸钾盐B和C，其中元素A的含量分别为41.81%和49.50%。碱性介质中用Cl2氧化B可得到C；B在酸性介质中易歧化为AO2和C。1．写出A的元素名称和符号。A在长式周期表中的第几周期，第几列？2．写出AO4中A的杂化形态，AO4的几何构型。3．写出B、C的化学式和反应方程式；4．画出配合物（K4[A2OCl10]）中阴离子的结构式。5．写出六配位配合物ACl2(H2O)4＋和ACl3(H2O)3的立体异构体？实验证实，后者的所有异构体经水解只转化成前者的某一种异构体Y。试画出Y的结构，并通过分析上述实验结果指出，配合物水解（取代）反应有什么规律？参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（08）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分7612486668910810H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（7分）N、P是植物生长需要的营养元素，吸收这些营养元素的主要方式为。如果这些营养元素过多，海洋植物的生长速度就会，从而导致，进而影响鱼、虾、蟹等海洋生物的生存并大量死亡，原因是。现在海水中N、P含量过高，主要来自、。你认为如何有效控制海水中N、P的过度增加。第题（6分）最近，德国科学家在医学杂志《柳叶刀》上发表文章，他们研究发现一种名为甘草甜素的物质可以有效抑制非典病毒的增殖，有望用其研制出治疗非典的特效药。此前医学家已用甘草甜素作为有效成分开发出药物，治疗丙肝与艾滋病等，并取得了一定效果。甘草甜素（甘草素）是甘草的根和茎中所含的一种五环三萜皂苷，其结构如图1所示：图1图2甘草甜素的（A）苷键构型为，将其水解可得到一分子的甘草次酸（如图2）和两分子的（填名称），其结构为。第题（12分）绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念，它可以公开为环境友好化学。它的核心内涵是在反应过程中和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。这就是说，绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头，从根本上消除污染。1995年，美用总统克林顿首次设立“总统绿色化学挑战奖”，目的是鼓励、促进化学家们设计、改进化学产品和化工生产过程，使其对环境更加友好，企业经济效益得到更大的提高。为此，美国斯坦福大学BarryTrost教授提出了绿色化学下的原子经济的概念。最理想的原子经济是全部反应物的原子嵌入期望的最终产物中，不产生任何废弃物，这时的原子经济百分数便是100%。原子经济百分数的计算公式为：例如：Claisen分子重排反应：反应过程中只是改变了分子内部部分原子的连接方式，所有的反应物的原子全部并入最终产物中，所以这是一个100%的原子经济反应。根据上述材料回答下列有关问题。1．下面叙述错误的是_________（填编号，下同）。①绿色化学和环境化学都是研究环境保护和治理的②绿色化学不是被动的治理环境，而是主动地防止环境污染③绿色化学保护了环境，而且也能给有关企业带来巨大的经济利益2．硝酸工业的尾气中主要含NO、NO2气体。下列关于它们的危害的叙述中，正确的是_______________。①形成酸雨②破坏臭氧层③NO能刺激呼吸道④NO2能跟血红蛋白作用生成二氧化氮血红蛋白而引起中毒⑤NO、NO2在空气中形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾。工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2，使其转化为化工产品NaNO2，请写出其化学反应方程式这一处理方法是否符合绿色化学概念__________（填“是”或“不是”）。其原子经济百分数为。3．有人采用下面两种方法制取Cu(NO3)2。①方法一：2Cu＋O22CuOCuO＋2HNO3（稀）＝Cu(NO3)2＋H2O②方法二；3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O其中符合绿色化学概念的方法是________________。4．有人将3中反应②产生的NO收集到一个固定容积的密闭容器中，并在常温下将其压缩到1.01×107Pa，然后加热至50℃时，发现气体的压力迅速下降。当温度恢复到常温，压强降至略小于1.01×107Pa的2/3时，就不再改变。已知此过程中有一种产物是N2O。请写出生成N2O的反应方程式：解释最后的气体压强略小于1.01×107Pa的2/3原因：第题（4分）聚四氯乙烯分子式为(C2F4)X，X为一较大的数。该物质由C2F4在含硫催化剂存在下发生聚合反应，该催化剂在聚合物生长中起核心作用，最终产物含0.012％S。如果每个聚合物分子含（1）1个硫原子，（2）2个硫原子，则X的值为多少？假设催化剂的质量相对聚合物的质量可忽略不计。第题（8分）工业上为了处理含Cr2O72－离子的酸性废水，采用以下处理方法：①往工业废水中加入适量食盐。②以铁作为阳极进行电解。③鼓入空气。经过一段时间后，使废水中含铬量降到可排放的标准。请用已学过的化学知识解释处理含Cr2O72－离子的工业废水的原因。注：Fe(OH)3开始沉淀的pH为2.7，沉淀完全的pH为3.7。Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.6，沉淀完全的pH值为9.6，并且Fe(OH)2呈絮状，不易从溶液除去。第题（6分）某有机物分子群分子式均为C8H12，经高锰酸钾酸性溶液处理后，A得到丙二酸和乙基丙二酸各1mol；B得到3－乙酰基戊二酸并放出气泡；C得到丁二酸并见到大量气泡放出。请给出A、B、C的结构简式并命名。第题（6分）已知，写出下列反应中字母所标记的结构。（两者分子式都为C4H7O3N）（两者分子式都为C4H8O5）C＋HNO3→E（C4H4O6）有光学活性D＋HNO3→F（C4H4O6）无光学活性第题（6分）某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物，分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；加热该混合物，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；用稀盐酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体2.33g。另一份加入含0.001molKMnO4的酸性溶液，MnO4－恰好完全被还原为Mn2＋。1．该结晶水合物中含有的两种阳离子是和，阴离子是。2．试通过计算确定该结晶水合物的化学式。第题（8分）将Cl－慢慢加入到0.20mol/L的Pb2＋溶液中（KspPbCl2＝1.17×10－5），请回答：1．当c（Cl－）＝5×10－3mol/L时，是否有沉淀生成？2．Cl－浓度多大时开始生成沉淀？3．当[Cl－]＝6.0×10－2mol/L时，残留的Pb2＋的百分数是多少？第题（9分）配合物A经元素分析，其质量百分组成为19.5％Cr，40.0％Cl，45％H和36％O。将0.533gA溶于100mL水中，再加入运量HNO3使其溶解，然后加入过量AgNO3至沉淀完全，将沉淀经干燥处理称量得0.287g。已知1.06gA在干燥空气中缓慢加热至100℃时有0.144g水释放，请回答：1．导出配合物A的实验式2．推导配合物A的配位化学式3．写出配合物A的几何异构体和水合异构体第题（10分）某学生在25℃下用纯水制备了一份氢氧化镁饱和溶液，测得溶液的pH为10.5。1．用上述测定数据计算氢氧化镁的溶解度（用mol/L和g/100mL两种单位表示）2．计算氢氧化镁的溶度积。3．计算25℃下在0.010mol/LNaOH中氢氧化镁的溶解度。4．25℃下将10gMg(OH)2和100mL0.100mol/LHCl的混合物用磁子长时间搅拌，计算该体系达平衡时液相的pH。第题（8分）提出查理定律的查理很幸运，碰巧开始时没有以N2O4来研究气体行为，否则他或许会得出一种相当特殊的温度效应。对于平衡N2O4（g）2NO2（g），在298K时，其Kp＝0.1pθ，而Kp＝4α2p／（1－α2），α为N2O4的解离度，p为平衡体系的总压。假设，298K时，查理把0.015mol的N2O4放于一只2.44×10－3m3的烧杯中，当解离达到平衡后，他将看到平衡压力等于0.205pθ。其对应的α＝0.33。1．在保持体积不变的前提下，查理做把温度升高10％的实验，即把温度升高至328K。根据理想气体定律，其压力也应只增大10％，即等于0.226pθ，但查理发现这时的压力为0.240pθ。自然，问题是出在N2O4的解离度增加上了。试求此时的α和Kp。2．若NO2在298K下的标准摩尔生成自由能为51.463kJ／mol，试计算N2O4在298K下标准摩尔生成自由能。第题（10分）用苯乙烯制取，你认为须经过哪些步骤，请写明各步反应属性。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（09）（时间：3小时满分：100分）题号12345678满分4462010232112H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（4分）硝酸盐在国计民生各方面有广泛的用途，例如，含氮量最高的无机肥是______，用作感光材料的是_______，在喜庆节日放焰火中发绿色光的是______，发红色光的是______。第题（4分）将透明容器内的NO与过量的O2的混合气体压缩并使体系的温度降至－11.2℃时，容器内的颜色由____色变成____色。此时容器内的物种中，具有顺磁性的是_____________，具有抗磁性的是_______。第题（6分）长期使用劣质香粉，脸上有时出现一些黑色斑点，这是因为在劣质香粉里含有铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]，它与皮肤中的硫化物产生了黑色的硫化铅。除去这种黑色斑点的主要方法是选用合适的氧化剂将其氧化为难溶于水和酸的白色化合物，供选择的氧化剂有：①漂白粉、②高锰酸钾、③双氧水。试回答：1．应选用作氧化剂去掉PbS，理由是。2．去掉PbS时可能的化学方程式是。第题（20分）乙烯是十分重要的石油化工产品，乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的一个指标，其原因是从乙烯出发可以合成为数众多的有机化工产品。下面所列的只是其中的一小部分，请你在下列空格内填入适当的试剂、反应条件或产物。第题（10分）用0.200mol/LNaOH溶液滴定一份含有H3PO4与NaH2PO4的混合酸溶液，当加入5.0mLNaOH时测得溶液pH为2.16，而当滴加至15.00mLNaOH时测得溶液pH为4.68。试求：1．原混合溶液中，H3PO4与NaH2PO4的含量各多少mmol？2．为达到第二计量点，所需NaOH总体积多少mL？已知：H3PO4的Ka1＝6.9×10－3Ka2＝6.3×10－8，Ka3＝4.8×10－13。第题（23分）许多有机化合物在碱性条件下有着不同寻常的行为，如碳架的重排和基团的引入、消去等，如法伏尔斯基重排：；赖默一梯曼反应：等。1．下面三个有机化合物分子中均含有两个羰基，首先请为它们命名，再试推测它们在碱性条件下的反应产物：？？？（a）（b）（c）2．试推测下面两个有机反应在碱性条件下进行的详细机制：（1）（2）3．上一问中（2）的起始物是一种非常重要的有机化合物，你能说出它的俗称吗?请用简单的有机原料和必要的无机试剂合成它，并指出其中涉及到的重要的人名反应。第题（21分）金属M溶于稀HCl时生成氯化物，金属正离子的磁矩为5.0B．M．。在无氧操作下，MCl2溶液遇NaOH溶液，生成一白色沉淀A。A接触空气，就逐渐变绿，最后变为棕色沉淀B。灼烧B生成了棕红色粉末C，C经不彻底还原生成了铁磁性的黑色物质D。B溶于稀HCl生成溶液E，它能使KI溶液氧化为I2。若向B的浓NaOH悬浮液中通入Cl2气可得一紫红色溶液F，加入BaCl2会沉淀出红棕色固体G，G是一种强氧化剂。1．确定金属M及A～G，写出各反应方程式。2．写出G与浓HCl反应的方程式及现象。3．金属M单质可形成一系列的配合物，并且有如下转换反应：M(CO)5＋HIJ，试确定H，I，J的结构式。第题（12分）多重平衡规则在未知电位的计算中起着非常重要的作用，请利用该规则完成下列问题。1．已知：NO3－＋3H＋＋2e－＝HNO2＋H2O；E1θ＝0.93V，Ka（HNO2）＝4.6×10－4。求：NO3－＋H2O＋2e－＝NO2－＋2OH－的E2θ值。2．已知：a．Mg（s）＋1/2O2（g）＝MgO（s）ΔrG＝－569.44kJ/molb．MgO（s）＋H2O（e）＝Mg(OH)2（s）ΔrG＝－26.95kJ/molc．H2O（1）＝H2（g）＋1/2O2（g）ΔrG＝237.19kJ/mold．H2O（1）H＋（aq）＋OH－（aq）Kw＝1.0×10－14e．Mg(OH)2（s）＝Mg2＋（aq）＋2OH－（aq）Ksp＝5.61×10－12求：Mg2＋（aq）＋2e－＝Mg（s）的Eθ值。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（10）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分45861388815889H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（4分）在1～18号元素组成的化合物中具有三核10个电子的共价化合物是；具有三核20个电子的离子化合物是。第题（5分）某元素的气态氢化物HXR在某温度下分解为氢气和固体物质，在相同条件下体积为原来的1.5倍，分解前后气体的密度比为17︰1，该元素原子核内中子数与质子数之差为1，该元素的符号为，R原子核内中子数为，R原子的电子排布式为，R原子的最高氧化物的分子式为，其溶于水后生成物为。第题（8分）CO与Co形成的羰基化合物是一种配位化合物，CO是配位体，提供电子对的是______原子。中心原子Co的外围电子数是18，所以这种羰基化合物的结构式应是____________，其原因是。第题（6分）八配位化合物常为四方反棱柱结构，如右图所示。观察此结构，它含有几种棱？M(AA)4型四方反棱柱配合物能有多少种立体异构体（AA是一种双齿配体）？画出它们的结构并指出哪一些是有对映体的。第题（13分）化合物SOCl2是一种液态化合物，沸点77℃，实验室中可用CaSO3和PCl5混合共热制备。在工业生产和化学实验中，SOCl2是一种重要的化学试剂。在盛有10mL水的锥形瓶中小心地滴加8～10滴SOCl2，可观察到反应剧烈发生，液面上有白雾形成，并逸出刺激性气味的气体。1．写出CaSO3与PCl5共热制备SOCl2的化学方程式。2．写出SOCl2与H2O完全反应的化学方程式。3．设计一些简单实验来验证你写出的化学方程式（2）是正确的。（只需给出实验原理和现象，无须描述实验仪器和操作）。4．工业上往往用ZnCl2·3H2O和SOCl2混合共热来制取无水ZnCl2。说明该种制法可行性的原因。5．SOCl2在有机化学中作氯化剂。写出苯甲酸和SOCl2反应的化学方程式。6．为了使（5）生成的有机物与混溶在其中的过量的SOCl2分离，可以采用的分离操作是。第题（8分）由乙烯和丙二酸等物质合成I，合成路线如下：请回答下列问题：1．写出下列物质的结构简式：E；H；I。2．写出A～D化学方程式：第题（8分）HD（g）＋H2O（g）H2（g）＋HDO（g）在373K下，KP＝2.6。天然气中HD的体积百分数为0.0298％，欲于373K下，以体积50︰50水蒸气与氢气之混合气体借助于连续平衡作用供应氢气，将D移除。欲将HD含量降低至0.003％，将需要多少步骤？（假定H2、D2、HD始终呈平衡状态）第题（8分）丙二酸（H2A）的pKa1＝2.86，pKa2＝5.70，向20.00mLNa2A、NaHA混合溶液中加入1.00mL0.0100mol/LHCl，pH为5.70；滴入同样浓度10.00mLHCI，pH为4.28，求初始混合液中Na2A、NaHA浓度和pH。第题（15分）A为AB型离子化合物，r＋＝143pm，r－＝181pm。将A放入一具有密封活塞的容器中加热，发生A（s）＝B（g）＋C（g）的分解反应，反应的ΔrHθ＝176kJ/mol，ΔrSθ＝284J·mol－1·K－1，B（g）和C（g）均极易溶于水，其水溶液分别呈酸性和碱性。加热达一定温度后，反应达平衡，压力为202kPa，然后缓慢降温，当压力达101kPa时，又达新的平衡，此时气体密度为0.5465g/L。氟里昂是一种制冷剂，它较稳定，但在高空紫外线照射下产生C1·，对O3分解起催化作用，破坏臭氧层，现已受到世界上各国科学家的关注，力图用其他制冷剂完全取代氟里昂。近年来我国科学家研制了一种新型制冷剂——格雷克尔，其制冷机理与氟里昂相同，且节电2％，但在高空中较易分解，产生的自由基可与分解出来的另一种原子结合形成一种稳定的易溶于水的化合物，从而使臭氧层得到保护。1．试判断A为何种类型的离子晶体。2．求两次达平衡时的温度。3．试推导A（s）、B（g）、C（g）可能是什么物质?4．写出氟里昂对O3分解催化作用的反应方程式。5．新型制冷剂——格雷克尔分解形成的易溶于水的化合物可能是什么?试评价该化合物的优缺点。第题（8分）在亲核取代反应中常常是SN1和SN2同时进行，观察到的反应速率是这两种过程速率的总和。例如：R－Br＋B－＝RB＋Br－，v＝k1[RBr]＋k2[RBr][B－]。试提出一种可行的处理方法，来近似估计k1和k2。第题（8分）已知298K、Cd(H2O)42＋＋4CH3NH2＝Cd(CH3NH2)42＋＋4H2O＝－57.3kJ/mol；Cd(H2O)42＋＋2en＝Cd(en)22＋＋4H2O＝－56.5kJ/mol＝－0.400V＝－0.594V＝－0.714V。试计算：Cd(CH3NH2)42＋＋2en＝Cd(en)22＋＋4CH3NH2的和，并解释Cd(en)22＋与Cd(CH3NH2)42＋的热力学稳定性不同的原因（en＝NH2CH2CH2NH2）。第题（9分）试为Stobbe反应拟定一个合理的历程：参考答案高中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57475137913219H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（分）1．汽车尾气易造成铅污染，其原因是汽油中溶有含铅物质（防爆剂），该防爆剂的化学式为APbSBPb(NO3)2CPb(C2H5)4D(CH3COO)2Pb2．喹啉是一种重要的杂环化合物，其分子结构与萘相似，将萘分子α位上的一个碳原子换成氮原子即成为喹啉，则喹啉的结构简式为ABCD3．正如烯烃可以发生自身加成一样，醛类物质也可以发生自身加成。实验室所用的乙醛水溶液通常因乙醛的自身加成而在溶液的上部形成一层油状液体。关于该油状液体的说法正确的是A它是一种聚合高分子化合物B其相对分子质量可能为90C该油状液体可用于灭火D其分子内可能含有六元环4．2001年闹得沸沸扬扬的“毒粉丝事件”，是粉丝中掺入了雕白粉。雕白粉（Sodiulnformaldelwesuifoxyfate）是一种常见的漂白剂，其化学式为NaHSO2·CH2O·2H2O，可用Na2S2O4（连二亚硫酸钠，由Zn还原Na2SO3生成）、NaOH、CH2O反应生成。则下列说法正确的是A从化学反应看，“漂白”是雕白粉在反应中起还原剂作用B从化学反应看，“漂白”是雕白粉在反应中起氧化剂作用C雕白粉有毒，是因为组成中含有甲醛，能使人体蛋白质变性D雕白粉有毒；是因为组成中含有甲醛，能使人体蛋白质凝聚，但不会变性第题（7分）1．现代冶金工业中，金属产量最高的是、、。2．青铜是铜与的合金，黄铜是铜与的合金。3．含氮化合物是主要的水体污染物之一，受污水体中的“总氮”包括各种氨（铵）态氮和、、。4．人体中占质量比重最大的6种元素是氧、碳、氢和、、。5．叶绿素、血红素、维生素B12中含有的金属元素分别是、、。第题（4分）鸡尾酒是一种混合饮品，种类很多，其中有一类“彩虹酒”是用不同颜色，不同饮料调制而成的。一杯呈现不同颜色的混合饮料，如：鸡尾酒“革命”是根据法国国旗创意的。其原料是：红色石榴糖浆（ρ＝1.14g/cm3）、蓝色橙皮白酒（50％～70％）、豆奶桃味果酒（10％）（p＝1.0g/cm3）各45ml。试回答：1．法国国旗从上到下的颜色是；2．鸡尾酒“革命”的调制方法是。第题（7分）某工厂生产中产生含Cr2O72－酸性工业废水。Cr是严重的致癌物质，绝不允许随意排放。一种治理含Cr2O72－酸性工业废水的方法是向废水中加入适当的NaCl，用Fe作电极进行电解，Cr2O72－被还原为Cr3＋然后生成Cr(OH)3沉淀除去，废水则可以达到排放标准。请回答下列问题：1．电解时发生的电极反应为：阳极反应：_____________________________________________________阴极反应：_____________________________________________________2．写出Cr2O72－转变为Cr3＋的离子方程式：3．与Cr(OH)3沉淀同时生成的沉淀还有____________。4．电解过程中这些沉淀是怎样产生的？5．若pH过大，会有什么现象？第题（5分）将纯净的碘化物332mg溶于稀H2SO4中，再加准确称量的0.002molKIO3，除去反应生成的I2，然后加足量的KI于溶液中，与过量的KIO3作用，最后用Na2S2O3溶液滴定生成的碘，结果消耗的溶液中含Na2S2O30.0096mol。试通过计算确定原碘化物的化学式。第题（13分）多硫化物Sx2－（2～6）在碱性溶液中被BrO3－氧化为SO42－；多硫化物在酸性溶液中析出多硫化氢，多硫化氢是一种极不稳定的黄色液体，能迅速分解。1．写出碱性溶液中BrO3－氧化Sx2－的离子反应方程式；2．如果上述反应中BrO3－和OH－的物质的量的比为2︰3，则Sx2－中，x＝；如果生成0.1molBr－，则转移的电子的物质的量为mol；3．Na2Sx溶液中滴入稀硫酸，可观察到什么现象？写出总反应方程式；4．过量S和NaOH溶液共煮，产物之一是Na2Sx，写出总反应方程式；上述溶液中通入SO2，可以除去Na2Sx，得到无色溶液，写出总反应方程式5．多硫化钙在空气中与二氧化碳等酸性物质接触易析出多硫化氢，说明多硫化钙具有杀虫作用的原因。第题（7分）将氯化锌和乙基锂（LiCH2CH3）在乙醚中反应，可得到含锌的化合物A，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，B不溶于液氨但溶于氨基钾的液氨溶液。将B加热到330℃，可得到深灰色、粉末状含两种元素化合物C，C式量大于100。1．写出生成B的化学反应方程式。2．B溶于液氨后溶液中阴离子的立体结构。3．B加热到330℃时生成C的化学反应方程式。第题（9分）单质磷有多种同素异形体，白磷（黄磷）、红磷（赤磷）、黑磷是常见的三种。假设在这三种磷单质中，每个磷原子都与三个其他的磷原子成键，已知下列热力学数据：ΔfHmy（P4，白磷）＝0；ΔfHmy（P，黑磷）＝－43kJ/mol；ΔfHmy（红磷）＝－18kJ/mol1．磷的同素异形体中，最稳定的是；2．试画出P4（白磷）的结构，并说明白磷的稳定性如何，为什么？3．假设反应：P4（s，白磷）＝4P（s，黑磷）的ΔfHmy值为白磷中所有弯曲键的应变能，据此计算白磷中每个60°键角的应变能。4．根据题给热力学数据，为红磷提出一种可能的结构，说明你的理由。第题（13分）丙二酸二乙酯具有双重α－氢，呈现明显酸性，可与卤代烃发生取代反应，水解后生成丙二酸类化合物，丙二酸类化合物不稳定，受热脱羧生成相应的一元羧酸。1．写出乙醇钠和丙二酸二乙酯反应的离子方程式；该反应能进行的原理是什么？2．现取CH3CH2Br，与丙二酸二乙酯反应可合成相应的稳定的一元羧酸A和B，请写出其结构简式。3．如需合成稳定的一元羧酸－COOH，所需溴代烃的结构简式为_________，用此溴代烃还能合成稳定的二元羧酸A’和B’，写出其结构式为。4．以丙二酸二乙酯和两个溴代烃为原料制备F（，Ph表示苯基）。合成路线如下：CH2(COOC2H5)2CDF请写出A～D各物质的结构简式，反应E的条件和F的名称。第题（21分）1．水是地球上数量最多的分子型化合物。据估算，地球上水的总量达1.4×1021kg。若地球表面平滑而没有起伏，地球表面将形成平均水深达2713m无边无际的汪洋。下图是水分子在不同条件下发生的一系列变化：试回答下列问题：1．在气相中H2O易与HF、HCl、HCN及NH3通过氢键以加合物形式存在，写出下列加合物的结构式。H2O·HCN：NH3·H2O：2．在水溶液中，水以多种微粒的形式与其他化合物形成水合物。试画出如下微粒的结构图式。H5O2＋：H9O4＋：3．右图为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸.（1）该冰中的每个水分子有个氢键；（2）如果不考虑晶体和键的类型，哪一物质的空间连接方式与这种冰的连接类似。（3）已知O－H…O距离为295pm，计算此种冰晶体的密度。（4）气体水合物是一类通过O－H…O氢键将H2O分子结合成三维骨架型的主体结构，在其中有多面体孔穴，孔穴中包含作为客体的气体小分子，形成笼形水合包合物晶体。现有一种正十二面体骨架，应由_____个水分子组成的，其中氢键数是。（5）甲烷水合物的晶体骨架可看作由正十二面体和十四面体〔24个水分子〕共面连接堆积形成。在右图所示立方晶胞中，十二面体的中心处在顶角和体心位置；十四面体中心位置在面上，共计6个（每个面上2个）。则1个晶胞应由_____（列式：）个水分子组成的，其中氢键数是。4．当用高能射线照射液态水时，水分子便按一种新的方式如图反应③电离，生成的微粒在水中迅速发生如图④⑤的一系列变化，最终生成e(H2O)n（水合电子）、·OH（羟基自由基）等微粒。（1）请写出水分子在高能射线照射下的电离方程式。（2）水电离的阳离子通过反应④生成羟基自由基。写出该步反应的离子方程式。（3）写出高能射线照射水的净反应的离子方程式。（4）请指出经高能射线照射的水的最主要化学性质。5．写出一个以水或水气为催化剂的反应方程式及相应的实验现象。第题（9分）某二水合、六配位的锰配合物中各元素分析结果如下：元素MnClCNOH质量分数（％）12.416.132.625.37.26.4试回答下列问题：（1）通过计算写出该配合物的化学式。（2）该配合物具有八面体结构，画出该配合物所有可能几何异构体的结构式。（用a表示H2O，用b表示Cl，用c表示相对分子质量最大的配位体）（3）实验表明：该配合物晶体属正交面心晶胞，结构具有高度的对称性。写出该配合物的结构式。（4）有人认为，最大配位体c可通过如下路线合成：CH2＝NHXY（化学C6H15O3N3）c写出X、Y、c的结构简式。参考答案高中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5711111313911812H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（5分）1．陶瓷表面有一层绚丽多彩的釉，加工方法是在普通釉中加入一些金属元素，控制烧制时空气的用量（即氧用量）即可得到不同的颜色。若空气不足，铁、铜、锰元素形成的化合物呈现的颜色分别是A蓝或绿、红、黑褐B红或黄、蓝、紫褐C蓝或绿、蓝、黑褐D红或黄、红、紫褐2．能源是当今社会发展的三大支柱之一，是制约国民经济发展的瓶颈。有专家提出：如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O，N2等利用太阳能让它们重新组合，使之能够实现（如右图），那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为A化学能B热能C生物能D电能3．重氮甲烷的分子式为CH2N2，能与具有酸性的有机物发生化学反应，例如：CH3COOH＋CH2N2→CH3COOCH3＋N2。已知下列化合物都能和CH2N2反应，则其中生成的有机物不属于酯类的是AC6H5SO2OHBC6H5OHCC6H5CHODC6H5COOH4．地壳岩石中含有很多种复杂的硅酸盐，象花岗石里的正长石（KAlSi3O8）在长期风化，进行复杂的变化后，能生成以下物质A石灰石、沸石和硅酸钾B高岭土、硅酸和碳酸氢钾C滑石粉、刚玉和硝酸钾D粘土、砂和无机盐5．在一定条件下，可逆反应2A（气）＋B（气）nC（固）＋D（气）达平衡。若维持温度不变，增大压强，测得混合气体的平均相对分子质量不发生改变，则下列说法正确的是A其他条件不变，增大压强，平衡不发生移动B其他条件不变，增大压强，混合气体的总质量不变C该反应式中n值一定为2D原混合气体中A与B的物质的量之比为2︰1，且2M（A）＋M（B）＝3M（D）（其中M表示物质的摩尔质量）第题（7分）1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体所释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。1．下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是。A．Na＋（g）＋Cl－（g）＝NaCl（s）ΔHB．2Na（s）＋Cl2（g）＝2NaCl（s）ΔH1C．Na（s）＝Na（g）ΔH2D．Na（g）－e－＝Na＋（g）ΔH3E．Cl2（g）＝2Cl（g）ΔH4F．Cl（g）＋e－＝Cl－（g）ΔH52．写出ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间的关系式。氧化亚铁晶体结构跟氯化钠晶体结构相似，则：3．设问伏加德罗常数值为NA，若氧化亚铁的密度为ρg/cm3，则氧化亚铁晶体中二价铁离子与氧离子之间最近距离是cm（用代数式表示）。4．若氧化亚铁晶体中有3n个二价铁离子被2n个三价铁离子所替代，该晶体中氧离子的数目将（填“减少”、“增多”或“保持不变”）；其晶体密度（填“减少”、“增多”或“保持不变”）。第题（11分）化学反应的范畴极其广泛，为了研究化学反应，探讨化学反应规律，人们从不同角度将化学反应分为：氧化还原反应、离子反应、复分解反应、有机反应、……。试根据下列反应的不同要求分别写出反应的方程式。1．亚硝酸钠（NaNO2）外观类似于食盐，有咸味，误食易造成中毒。试写出NaNO2在酸性条件下氧化FeCl2的离子方程式。2．已知大理石与FeCl3溶液混合有气体产生，写出反应的化学方程式。3．高温下Na2O2固体与NaCrO2固体可发生氧化还原反应，写出化学方程式。4．某废水处理站处理含氮废水包括以下两个步骤：在细菌作用下，通空气氧化废水中的铵，使其成为硝酸根离子；在酸性介质中用甲醇处理硝酸根离子作用，转化为无害气体。写出这两个反应的离子方程式。5．新型自来水消毒剂ClO2可由KClO3在H2SO4存在下与甲醇反应制备。写出反应的化学方程式。第题（11分）不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值X来表示，若X越大，则其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的X值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSClX值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.161．材料中所说的X指（化学名词）2．通过分析X值的变化规律，确定N、Mg的X值最精确范围：＜x（N）＜；＜x（Mg）＜。3．推测X值与原子半径的关系；4．某有机化合物结构式如右图所示：其中S－N键中，共用电子对应偏向于5．经验规律告诉我们：当成键的两个原子的X值的差值ΔX＞1.7时，一般为离子键，ΔX＜1.7，一般为共价键，则AlBr3中化学键的类型是6．预测元素周期表中，X值最小的元素的位置是：（放射性元素除外）7．二元分子的极性决定于组成原子X值差，故可预测CO的分子的极性NO大，但实验发现CO分子的极性比NO的极性小30%，试对这一事实给出可能的解释；CO和NO这两种氧化物中，哪一种熔点较低？为什么？第题（13分）酸碱的溶剂理论认为：酸是能给出表征溶剂特征的阳离子的物质，碱则是能给出表征溶剂特征的阴离子的物质。1．液态2SO2存在着SO2SO2＋＋SO32－平衡。在液态SO2中，Cs2SO3和SOCl2可以相互滴定，写出该反应的化学方程式。2．二乙基锌Zn(C2H5)2在干冰的温度下可与SO2反应，写出该反应的化学方程式。3．PCl5和UCl6在液态SO2中可以发生溶剂分解反应，写出它们的化学反应方程式。4．在液体SO2中，NH4SCN和SOCl2反应类似于水溶液中的什么反应，写出该化学反应方程式。5．当亚硫酸四甲基铵的液体SO2溶液，加到AlCl3的液体SO2溶液中时，生成白色沉淀。当继续加入过量的亚硫酸四甲基铵时，沉淀又重新溶解了，写出沉淀的生成和溶解的化学反应方程式。这与水溶液中的什么反应类似？6．在液态SO2中还可以发生氧化还原反应。写出C2H5ONO与KI，C2H5ONO与N3－在液态SO2中反应的化学方程式。第题（13分）存在于煤焦油中的某液态有机物见在一定条件下存在如下转化关系：已知：①有机物X蒸气密度为相同条件下氮气密度的3.79倍。标准状况下，1.06gX充分燃烧生成0.9gH2O和1.792LCO2。②有机化合物有如下转化关系：③K是一种常温下有刺激性气味的有机化合物，熔点为16.6℃。④D在Zn/H2O作用下生成的化合物F、G、H的物质的量之比为1︰2︰3。⑤J的纯净而无水的晶体溶于1mol/LH2SO4溶液，所得溶液用0.05mol/LKMnO4溶液滴定，0.288gJ消耗25.6mL的KMnO4溶液。试回答下列问题：1．写出下列物质的结构简式。X：B：C：K：L：2．已知在酸性条件下酚酞呈无色，在碱性溶液中呈红色是由于“O＝”结构存在所致。当c（OH－）＞6mol/L时，时间较久酚酞又呈无色。试写出酚酞在酸、碱和强碱性条件下结构的相互转变。3．根据共振论理论，结合题给信息，用反应图式说明F、G、H的物质的量之比是1︰2︰3的原因。4．写出I→L转化反应的化学方程式。5．写出J与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式。第题（9分）二异丙基合铍与二甲胺按1︰2的比例反应，得到[Be(NMe2)2]3。第一步在25℃时，每1molR2Be结合1mol胺，第二步在40℃时，又结合第二摩尔胺。1．写出描述这两步过程的化学方程式。2．最终产物的可能结构是环状的三聚物。画出该分子的结构式。3．在2画出的三聚物并不是真实的结构，实验观察到的结构包含一个四配位铍和两个三配位铍。根据三配位和四配位铍原子画出一个最可能的结构。第题（11分）维生素C（又名抗坏血酸，化学式为C6H8O6，结构简式右图所示）具有较强的还原性，易发生如下反应：（脱氢VC）维生素C放置在空气中易被氧化，其含量可通过在弱酸性溶液中用已知溶液的I2溶液进行滴定。现欲测定某样品中维生素C的含量，具体的步骤及测得的数据如下。取10mL6mol/LCH3COOH，加入100mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.2000g样品，溶解于上述冷却的溶液中，立即用浓度为0.05000mol/L的标准I2溶液进行滴定，共消耗21.00mLI2溶液。1．写出维生素C与I2反应的化学方程式；2．为何加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用？3．如何确定滴定反应的终点？4．已知室文下I2的溶解度仅为0.029g/100gH2O，0.05000mol/L的标准I2溶液是如何实现的？5．计算样品中维生素C的质量分数。第题（8分）光刻法是现在流行的一种进行表面处理的化学方法。它是在待加工金属工件上涂上一层具有抗腐蚀性的保护层，这种保护材料称为光致抗蚀剂（又称光刻胶）。然后在其上方按一定图版曝光、再加腐蚀剂。未曝光与曝光部分的金属表面的抗腐蚀性不同，因此印出预期的图版。E是一种光敏胶，其合成路线如下：－CHOBC（C9H7O2Na）DE1．写出A、B、C、D的结构式。2．写出它在光刻法中光照下的反应。第题（12分）在加压下390K时，(π－C5H5)2Mn与CO反应得到一种易挥发的黄色固体A。A的组成为：C47.1％，H2.5％，Mn26.9％。A在约2000cm－1处有强的红外吸收，表明有羰基C＝O存在。A试样0.100g与吡啶反应得到11.0cm3的CO（273K和101kPa）和一种不挥发性的产物B，其分子的摩尔质量为255g/mol。化合物A也与丁二烯反应得到C，C分子的摩尔质量为202g/mol，在红外光谱中它只含有单一羰基伸缩谱线。A在醋酸酐中也能与浓硫酸反应，得到固体产物D，它是一种组成为C8H5MnO6S的强酸，0.171gD试样需要6.03cm3含100mol/m3OH－的NaOH水溶液中和。写出A、B、C和D的结构简式。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（13）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分468715711121614H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（4分）有人受中国传统“水烟筒”的启发，利用其工作原理，设计出了一个特殊的烟斗。内盛Cu(NH3)2Ac溶液（专业商店有售），当吸烟时，烟气通过烟斗发生如下反应：Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3Cu(NH3)3Ac·COΔH＜01．物质Cu(NH3)2Ac为配合物，其名称为。2．用这种特殊烟斗除去CO的实验原理为。3．用久后的Cu(NH3)2Ac又可送专业商店回收再生。适宜再生的条件是什么？第题（6分）当邻苯二甲酸氯在苯中用三氯化铝处理时，得到内酯A，而不是邻二苯甲酸苯。已知邻苯二甲酸氯以另一种形式存在，其中两个氯原子连在一个碳原子上，试向这种酰氯的结构和内酯A的最可能结构。第题（8分）关于核的稳定性有以下两条经验规则：①对于原子序数为20以前的元素而言，最稳定的核是核中的质子数（p）等于中子数（N）的核，即比值N/p＝1；对于原子序数为20～83的元素而言，随着质子数增多，稳定核的N/p值随着原子序数的增加而增大，直到约为1.6，超过此值时，核就变得太大，而发生裂变。这种变化趋势可用稳定核的N/p比值与p的关系图（右图）表示。该图的意义是：对某一元素X，其稳定核的N/p将落在曲线上或曲线上下附近，若N/p过高或过低，核将不稳定。②马涛契规则（Mattauch’srule）指出，两原子序数相衔接的元素，如有相同质量的同位素，那么这两个同位素都不会是稳定的。现已知42Mo的稳定同位素的质量数有：92、94、95、96、97、98、100；44Ru的稳定同位素的质量数有：96、98、99、100、101、102、104。回答下列问题：1．为什么随着质子数增多，稳定核的N/p值随着原子序数的增加而增大？2．如果43Tc只可能存在两种同位素，那么分别是什么？3．可能存在43Tc的两种核是最稳定的吗？为什么？4．从本题你能得出关于43Tc什么样的结论？第题（7分）苎烯是存在于橘子、柠檬等水果中的一种化合物，可被KMnO4氧化成等物质的量的和CO2。1．试根据氧化产物推断苎烯可能的结构；2．苎烯属于环萜类天然有机化合物，此类物质可看做是由两个或两个以上的异戊二烯分子按照一定方式连接形成的。试推断苎烯可能的结构。3．酸性条件下苎烯分子加一分子水就形成一元醇。这一反应能够形成多种一元醇，写出其中具有光学活性的一元醇的结构。第题（15分）金属锂是银白色的固体，熔点180.5℃，密度0.53g/cm3，是自然界中最轻的金属。1．1kg锂燃烧可释放出42998kJ的热量，如将1kg锂通过热核反应放出的能量相当于两万吨优质煤的燃烧。写出金属锂燃烧的热化学方程式；根据锂的这些性质，你设想出锂可有哪方面的主要用途？2．锂的一种同位素6Li捕捉低速中子能力很强，因此，可用于控制的速度；已知1mol6Li在原子核反应堆中用中子照射后可以得到等物质的量的氚，写出该热核反应方程式。3．卤化锂在非极性溶剂中的溶解度顺序为：LiI＞LiBr＞LiCl＞LiF，解释之。4．虽然Eφ(Li＋/Li)＜Eφ(Na＋/Na)，但金属锂与水反应不如金属钠与水反应剧烈。5．20世纪70年代研制出的锂电池是一种高能电池，能量密度已达到430W·h/kg，理论值可达到2500W·h/kg。（1）分析该电池具有很大能量密度的原因；（2）该电池的电解液应具备什么特点；（3）Li－I2电池常作为心脏起搏器电源，为什么？第题（7分）土壤中有机物质含量的高低是判断土壤肥力的重要指标，通常通过测定土壤中碳的含量来换算。方法如下：准确称取一定量的风干上样W＝2.00g，加入10mL某浓度的K2Cr2O7，使土壤中的碳氧化，反应的化学方程式为：，用FeSO4溶液（浓度c＝0.200mol·L－1），滴定溶液中剩余K2Cr2O7，用去FeSO4溶液体积为V1＝19.5mL，其反应的化学方程式为：；另取一份等量相同浓度的K2Cr2O7溶液，用相同的FeSO4溶液（c＝0.2000mol·L－1滴定，用去V2＝49.5mL。试回答下列问题：1．写出上述两个配平的化学反应方程式；2．求K2Cr2O7溶液的物质的量浓度；3．求土壤中碳的质量分数。第题（11分）有不同族金属组成的四种二元离子化合物A、B、C、D：①A、B、C极易与水反应，分别得到气体A’、B’、C’以及A’’、B’’、C’’；②A’、B’、C’在一定条件下两两之间都能反应；A’’易溶于水，B’’微溶于水，C’’难溶于水，但C’’可溶于A’’中；③D难溶于水，但可溶于酸，得到气体D’，但溶液始终浑浊；D可与气体A反应；④A、B、D中存在非极性共价键，而D中只有离子键；⑤A的阴阳离子个数比、金属与非金属原子个数比与B、C、D均不相同；而B、C、D的金属与非金属原子个数比相同；B、D的阴阳离子个数比相同。1．写出A、B、C、D、A’、B’、C’、D’的化学式；2．C’’溶于A’’、D溶于酸的离子反应方程式；3．A与水反应能产生气体的主要原因是什么？4．写出制备B的反应方程式5．列举D的各一种用途。第题（12分）某醇X是白色结晶或粉末，略有甜味，基本无毒，在空气中很稳定。X主要用于制造醇酸树脂和油漆，制造塑料稳定剂和增塑剂。X分子具有很好的对称性。取3.40gX，置于5.00L氧气中，经点燃，完全燃烧。反应后气体体积减少0.56L。气体经CaO吸收，体积又减少2.80L（已折算为标准状况）。1．通过计算，确定X的化学式。2．写出X的结构简式。3．判断X在水中和苯中的溶解性。4．以C1、C2有机物为原料，无机物任选，合成X。第题（16分）某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的主要成份为：软锰矿：MnO2含量≥65%、Al2O3含量为4%；闪锌矿：ZnS含量≥80%、FeS、CuS、CdS含量各为2%。MnO2和锌是制造干电池的主要原料。电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为：软锰矿加煤还原焙烧；用硫酸浸出焙烧料；浸出液经净化后再进行电解，MnO2在电解池的阳极析出。电解锌的传统生产工艺为：闪锌矿高温氧化脱硫再还原得粗锌：2ZnS＋O22ZnO＋2SO22C＋O22COZnO＋COZn(g)＋CO2将用热还原法制得的粗锌溶于硫酸，再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%的锌。90年代生产MnO2和锌的新工艺主要是通过电解获得MnO2和锌，副产品是硫、金属铜和镉。简化流程框图如下（中间产物的固体部分已经略去）：软锰矿、闪锌矿滤液AZn2＋、Mn2＋、Fe2＋、Al3＋ZnSO4、MnSO4溶液Zn＋MnO2＋产品D试回答下列问题：1．软锰矿、闪锌矿粉未与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化－还原反应，例如：MnO2＋ZnS＋2H2SO4＝MnSO4＋ZnSO4＋S↓＋2H2O，据此写出MnO2在酸性溶液中分别和CuS、FeS和CdS发生氧化－还原反应的化学方程式。2．加入适量金属B，可以回收金属Cu和Cd，考虑到整个生产，B应选用哪种金属？写出滤液A和金属B的离子反应方程式。3．加入C物质（可以是多个物质的混合物），可除去滤液B中的Fe2＋、Al3＋，得到纯净的ZnSO4、MnSO4溶液。确定C，并写出反应方程式。4．电解副产品D是什么？对整个生产有何意义？写出电解中的电极反应和总反应方程式。5．试从环境保护和能量消耗的角度评价90年代新工艺相比较有哪些优点。第题（14分）A－B体系是一种新型的催化剂。化学家对A－B体系进行了深入的研究：A＝Te（晶体），B是TeCl4与AlCl3按物质的量之比1︰4化合得到的。已知B是一种共价型离子化合物，其阴离子为四面体结构，B中铝元素、氯元素的化学环境相同。A和B反应生成两种新化合物Ⅰ和Ⅱ，其中A的物质的量分数（mol％）分别为77.8和87.5和91.7。生成化合物Ⅱ时没有其他副产物生成，但是生成化合物Ⅰ时伴随着挥发性的TeCl4生成，每生成2mol化合物Ⅰ就生成1molTeCl4。在熔融的NaAlCl4里的导电性研究表明，化合物Ⅰ和Ⅱ在一起时总共会解离成三种离子。进一步对化合物Ⅰ和Ⅱ研究表明：用凝固点下降法测定Ⅰ和Ⅱ的摩尔质量分别为1126g/mol和867g/mol。化合物Ⅰ和Ⅱ的红外光谱测定只有一种振动，分子中不存在Te＝Te，而且结构中都只有一种四面体配位的铝，但是铝原子在这两种化合物中的化学环境是不同的。1．确定B的化学式；2．写出化合物Ⅰ和Ⅱ的分子式。3．写出化合物Ⅰ和Ⅱ中阴离子和阳离子的化学式。4．指出Te、Al原子的杂化形态，画出其阴离子、阳离子的结构式，说明其阳离子具有什么特点。5．化合物Ⅰ在加热时很容易转化成化合物D。请说明这是为什么？写出该化学反应方程式。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（14）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分72611106868121014H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（7分）1．为洗涤盛KMnO4溶液后产生的褐色污垢，下列洗涤液最合适的是A．铬酸洗液B．草酸和盐酸溶液C．粗盐酸D稀硝酸2．核磁共振谱是测定有机分子结构最有用的工具之一。在有机物分子中，不同种类的氢原子在质子核磁共振中给出的峰值（信号）也不同，根据峰值（信号）可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。下列有机物分子中，在质子核磁共振谱中可能给出六个信号峰的是ACH3CH＝CH2BCH3CH2COOHCCH3CH＝CHClDCH3COOCH33．2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的（10－9g）化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……，然后测定其质荷比。设H＋的质荷比为β，某有机物样品的质荷比如右图所示（假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关），则该有机物可能是A甲醇B甲烷C丙烷D乙烯4．2001年12月21日出版的美国《科学》杂志评出了2001年十大科技成就，名列榜首的是纳米电子学，其中美国的IBM公司科学家制造出了第一批纳米碳管晶体等，发明了利用电子的波性来传递信息的“导线”。已知纳米材料是指微粒直径在1～100nm的材料。下列有关纳米碳管的说法正确的是A纳米碳管是一种新型的高分子化合物B纳米碳管的化学性质稳定C纳米碳管导电属于化学变化D纳米碳管的结构和性质与金刚石相同5．设计出燃料电池使汽油（设其成分为C5H12）氧化直接产生电流是21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人设计了一种固体燃料电池，固体氧化铝——氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过。该电池的工作原理如右图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断不正确的是A有O2放电的a极为电池的负极Bb极对应的电极反应式为：C5H12＋16O2－－32e－＝5CO2＋6H2OC该电池的总反应方程式为：C5H12＋8O2＝5CO2＋6H2OD汽油燃料电池最大的技术障碍是氧化反应不完全，产生炭粒堵塞电极的气体通道，从而使输电效能减弱第题（2分）两人分析某试样，称取4.5g（称准到0.1g），接着按常量滴定（可达四位有效数字）。分析结果甲报告试样中某物质的质量分数为65.0％、64.9％，乙报告为65.01％和64.90％。请问甲或乙的报告是否合理？简述原因。第题（6分）1989年Frohn测定了第一个包含Xe—C共价键的化合物的晶体[F5C6XeNCMe]＋［(C6F5)2BF2］－的结构。1．指出为什么Frohn选用Xe而不用其他稀有气体来合成此类化合物？2．为什么Frohn用F5C6基团而不用H5C6（Ph－）来合成此类化合物？3．为什么Frohn要选用［(C6F5)2BF2］－离子，而不用简单的F－、NO3－等合成此类化合物？第题（11分）“脑白金”的英文名为Melatonin，这个词音译为美乐通宁，意译为褪黑素，也叫做松果体素，是松果体（也叫脑上体）分泌的一种调节人体睡眠周期的激素，其结构右图所示：1．写出“脑白金”化学式及其所属种类。2．已知在氯化锌、三聚磷酸或三氯化硼等路易斯酸的催化下，能发生如下反应：“脑白金”其合成路线如下：＋ABCE脑白金。请写出A～F所代表中间产物的结构简式或所加试剂的化学式。3．写出脑白金在胃中的酸解反应。你认为产物中何种物质是有效的？为什么不直接使用该物质呢？第题（10分）约三分之二金属晶体采取密堆积结构。每一个原子尽可能地被邻近的金属原子包围。结构中的所有原子在结构上是等同的。1．用圆球画出密堆积的二维模型，此时每个原子的配位数多大？2．将二维模型改变成三维模型，将出现多少种垛积方式，此时每个原子的配位数多大？设原子是不可压缩的球，密堆积原子将占据尽可能小的体积，达到尽可能大的空间利用率（用原子的体积占空间体积的百分数表示）。右图的排列称为面心立方3．在此图上画出密堆积层。4．计算堆积效率，并与简单立方堆积对比。5．画出面心立方密堆积结构中的四面体空隙和八面体空隙。第题（6分）往浓CuSO4溶液中加入过量较浓的NH3·H2O直到原先生成的沉淀恰好溶解为止，得到深蓝色溶液。小心加入约和溶液等体积的C2H5OH并使之分成两层，静置。经过一段时间后可观察到在两层“交界处”下部析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·H2O晶体，最后晶体析出在容器的底部。请回答：1．为什么要加C2H5OH？2．小心慢加和快速加C2H5OH（快加不易形成分层），请估计实验现象有何不同？3．如将深蓝色溶液加热，可能得到什么结果？第题（8分）氰氨化钙（CaCN2)是一种多用途的有效肥料。它很容易用价廉的普通化学品，如CaCO3，来生产。CaCO3热分解产生白色固体A和无色气体B，后者不支持燃烧。用碳还原A，生成灰色固体C和气体D。C和D能进一步氧化。C与氮反应最终生成CaCN2。1．如何合成氰氨化钙？写出反应方程式。2．CaCN2水解产生什么气体？写出水解反应方程式。3．在固体化学中，CN22－离子呈现异构化。两种异构离子的氢化物（H2CN2）都是已知的（至少在气态）。画出H2CN2的结构式。指出平衡倾向于哪一物质。第题（6分）用CCl4萃取碘水中的碘时，经充分振荡分层后，CCl4和水中碘的浓度之比为85。今有含I2的水溶液10mL（其中含I21g），用9mLCCl4按下述两种方法萃取：①9mLCCl4一次萃取；②每次用3mL、9mLCl4分3次萃取。1．分别求出水溶液中剩余I2的量和萃取率。2．同量的萃取剂，分几次萃取比一次萃取有什么优点和缺点。第题（8分）称取一种含铁的试样0.4328g，使之溶解，加入适当过量的SnCl2，再加入适量HgCl2。所得溶液用0.01720mol/L的K2Cr2O7溶液滴定，操作时不小心超过了终点，为23.24mL，只能用已知浓度的FeSO4溶液回滴，消耗1.03mL。已知1.00mLFeSO4溶液恰和0.92mLK2Cr2O7溶液完全反应。1．加入SnCl2、HgCl2溶液的作用是什么？并写出反应方程式。2．写出滴定反应方程式，并计算样品中铁的质量分数。第题（12分）A与SO2属于等电子体，常温下是一种无色的气体，当冷却到77K时，变成橙红色液体。A的一种制备方法是：在真空中，将CuO和硫一起混合加热，可生成A，同时生成一种黑色固体B。1．试确定A和B，画出A的结构式。写出上述制备A的化学反应方程式。2．若将S2Cl2与CuO在100～400℃加热时也能生成A。试写出该化学反应方程式。3．A在碱性条件下能发生歧化反应：A＋OH－→S2－＋S2O42－＋SO32－＋H2O（1）上述反应实际上包含了两个独立的歧化反应。试写出这两个歧化反应方程式。（2）若上述两个独立的歧化反应是等物质的量发生的。试写出A在碱性介质中发生歧化反应的离子方程式。（3）用待定系数配平该总歧化反应方程式；（设系数a、b为互质的自然数）4．A也能在水中发生歧化反应，生成两种常见的酸（但酸性都不强）。试写出化学反应方程式。5．A可以被酸性KMnO4溶液氧化，写出配平的反应方程式。第题（10分）化合物A（C10H16O）可使溴水褪色，有银镜反应性质。A与足量H2反应可得到C10H22O。A与酸性的KMnO4反应后生成丙酮和4－氧代戊酸各1mol，并在157℃时有气体放出。A在稀硫酸中放置4小时后转化为B，B与Cl2反应，当用铁粉催化时可得到一元取代产物2种，而在光照下进行却得到一元取代产物3种（虽然产率上有很大差异）。1．请给出A、B的结构式2．写出A→B的反应过程。第题（14分）主族元素化学研究中继合成环铝氮烷后又一激动人心的进展是合成了半导体M。M在现代电子技术中有着广泛的应用，M可由下法制得：将GaCl3与LiC5(CH3)5以适当的比例混合后发生反应，生成A与LiCl。A结构对称，且由4mo1LiC5(CH3)5生成1molA；将[(CH3)3Si]3As与LiCH3以物质的量比1︰1溶于四氢呋喃中发生反应生成B与Si(CH3)4。B中As以四配体存在。再将A、B混合，反应后有C、LiCl及一液态物质生成。C中Ga、As各自的部分键不变，最后在C的戊烷溶液中加入叔丁醇分离出M，将其在500℃中加热两天便可得到半导体M。1．写出A、B、C的结构式。2．写出M的化学式，最后一步反应中加叔丁醇的作用何在？为何要加热才能制得半导体？3．写出各步的化学反应方程式。参考答案高中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39710119614101011H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（3分）一个250mL锥形瓶中盛大约3mL液溴（密度为3.18g/cm3），另一个250mL锥形瓶中盛氯气（标准状况下为3.17g/L）。分别加入过量的铝，加塞。在哪一个瓶子里反应更为剧烈，为什么？第题（9分）工业上用MnO2和KOH为原料制取高锰酸钾，主要生产过程分两步进行：第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K2MnO4；第二步将K2MnO4的浓溶液进行电解，制取KMnO4。1．写出第一步制取K2MnO4的反应方程式。连续搅拌的目的是什么？2．写出电解KMnO4的浓溶液时的两极发生的电极反应式和电解总的反应方程式。3．高锰酸钾在240～300℃加热时失重12.66%，写出反应方程式。（已知K2MnO4640℃分解，K3MnO4800℃分解。）第题（7分）某金属是立方面心晶格型式，密度为8.90g/cm3，最临近原子之间的距离为250pm。1．计算其空间利用率（即原子体积占晶体空间的百分率）；2．通过计算确定该金属3．计算能放入到该金属晶体空隙中最大原子半径是多少？第题（10分）在THF中以碱金属处理(CH3)2SiCl2，主要产物A为一晶体，摩尔质量为0.290kg/mol，分析其成分为：C41.4％、H10.3％、Si48.3％。在苯中，其质子的NMR谱具有单谱带。化合物A与溴反应生成含溴35.5％的产物B，当B在甲苯中以(CH3)3SiCl和Na处理时，产物之一是液体C。C的质子NMR谱含有四个谱带，面积比为3︰2︰2︰1。1．写出A、B、C的结构式。2．写出(CH3)2SiCl2水解并且脱水后的产物结构式。3．写出(CH3)2SiCl2和少量CH3SiCl3水解并且脱水的产物结构式。第题（11分）Na2CO3（106g／mol）和H2O2（34.0g／mol）结合成棒状晶体，Na2CO3·xH2O2（过氧化氢合相当于水合。注意：使用高浓度H2O2时一定要小心，防止爆炸生成水和氧气），可消毒、漂白或作O2源…。现称取一定质量的晶体加热。实验结果以温度和相对质量分数示于右图。1．写出棒状晶体的组成。在141℃时有一放热反应，解释发生放热反应的原因。2．有人认为Na2CO3·H2O2（x＝1时）其实应该是Na2CO4·H2O（Na2CO4叫做过氧碳酸钠）。请你设计一个实验证明该结论的正确性。（只要求简述实验方案）3．国外的洗衣粉中常常加入适量的Na2CO4以提高洗涤质量。加入Na2CO4的目的是对衣物进行漂白、消毒。试用化学方程式表示上述洗涤原理。4．请写出Na2CO4与稀酸反应的离子方程式。5．商品过碳酸钠中一般都含有Na2CO3，为了测定它的纯度，取一定量的样品和盐酸反应，通过测量产生的氧气的体积，可以计算出过氧碳酸钠的含量。试设计出测定商品中Na2CO4含量的实验方案。第题（9分）香豆素（C9H6O2）是一种天然产物香料，其合成过程如下：A＋CH3CH＝OBCDE香豆素请推断A、B、C、D、E及其香豆素的结构简式。第题（6分）量取室温下饱和Cu(IO3)2溶液25.00mL，用H2SO4酸化并加过量KI，而后用0.1020mol/L的Na2S2O3溶液滴定生成的I2（提示：有CuI沉淀生成），达终点时消耗10.29mL。1．求室温下饱和Cu(IO3)2溶液的物质的最浓度。2．实验中发现，室温下用Cu(IO3)2晶体配制“饱和溶液”，或用CuSO4溶液和KIO3溶液反应（物质的量之比为1︰2），经搅拌约15min并待Cu(IO3)2晶体沉降后的“饱和溶液”，按上述步骤测定“饱和溶液”中Cu(IO3)2的浓度均和文献值有明显的差值。请说明可能的原因。第题（14分）三卤化硼都是硼原子配位未达饱和的缺电子化合物，因此都是很强的路易斯酸。1．写出BF3的结构式和其成键特点。分子的极性又如何？2．如果把BF3与乙醚放在一起，B—F键长从130pm增加到141pm，试问所生成的新化合物成键情况及其极性如何？BF3分子结构发生了哪些变化？3．BF3有两种水合物BF3·H2O和BF3·2H2O。经测定在一水合物的液相中存在着与分子数相同的离子，其中一半为＋1价阳离子，一半为－1价阴离子。而在二水合化合物中，存在着与分子数相同的＋1价阳离子和同样数目的－1价阴离子。写出它们的结构。4．BF3和弱酸HF作用，可以得到一个很强的酸。写出该反应的化学方程式。5．BF3与NH3反应得到一个加合物H3NBF3，后者在125℃以上分解得到两种晶体，一种晶体的结构与石墨相似，另一种晶体中含有两种离子，均为正四面体结构，比例为1︰1。写出H3NBF3分解的化学反应方程式。6．BF3和BCl3的水解性能差别很大，前者可以得到一系列的中间产物，而后者则迅速彻底地水解。写出二者水解反应的化学方程式，并解释两者差别的原因。第题（10分）将热的浓CuSO4溶液与热的浓K2CO3溶液混合后，静置冷却，发现烧杯底部有大量绿色粉末状固体A，并有蓝色粒状晶体B。将A、B溶于稀硫酸，均有气体放出。又据分析，B中含有大量的K＋；A和B晶体中均含有铜元素。将A、B加强热，均产生水蒸汽，其中A失重28.06%。1．请写出绿色粉末A和蓝色晶体B的化学式及沉淀A、B的化学反应方程式。2．试用最少的非置换反应和简单的操作，从A中获得精铜。请写出你的设计方案（包括主要操作和化学反应方程式）。第题（10分）已知草莓可以减轻轻微的头痛。常添加在泡泡糖里的物质A也具有这种药效；它是一种芳香族化合物，并无草莓味。A的摩尔质量不超过200g/mol。在303.7K，106.3kPa下，5.00gA生成2.37g水和6.24L二氧化碳；1H-NMR检测分子中存在3个完全等价的氢原子，另有1个氢原子存在于分子内氢键中；1molA最多可与2molNaOH反应。所得产物之一酸化后与乙酸酐反应可得B，B也是广泛用于治疗头痛的药物。1．计算确定A的化学式；2．写出A、B的结构简式，并画出A中的氢键。第题（11分）将HAuCl4·3H2O放在干燥器中干燥后，加到过量的二苄基硫醚中反应，生成物中有一种含Au的化合物A。经分析，在化学反应前后，C—C键、C—H键和C—S键都没有遭到破坏，且A中只含有一个金原子，且金的质量分数为40.9%，氯的质量分数为14.8%。1．试确定A的化学式，并确定其中金元素的化合价。2．写出生成A的化学反应方程式。3．X射线研究发现，A中Au元素的化合价并不是表观下的化合价。A实际上由B和C两种物质组成，即：A→B＋C（未配平）。其中，在化学反应前后，C—C键、C—H键和C—S键仍然没有遭到破坏，且B用氯气氧化即可得到C。试写出B和C的分子式，标明B和C中Au元素的化合价，并说明B和C中金原子的杂化形态。4．将SO2通入KAuCl4的乙醇一水溶液中，然后加入二苄基硫醚，即可得到无色结晶B。试写出生成B的化学反应方程式。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（16）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分26657108101415611H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（2分）在正确选项上画圈1、下列物质处于气态时，移走一个电子所需能量最小的是ANaBNa＋CNa2＋DNa3＋2、下列分子中Cl的活泼性最大的是AC6H5ClBC6H5CH2ClC(C6H5)2CHClD(C6H5)3CCl第题（6分）某蛋白质水解得一溶于水的固体化合物A，A在电场中因pH不同分别移向阴极和阳极。A无旋光性，加热得一固体化合物B，其摩尔质量为114g/mol。写出A、B的结构简式。第题（6分）高氯酸铵（AP）作为一种优良的的固体推进剂被用于导弹和火箭发射上，下面新型制备高纯AP的工艺是电解高纯次氯酸得到高纯高氯酸，再与高纯氨进行喷雾反应制成。1．写出这种方法制高氯酸的电极反应和总反应方程式；2．如果以100A电流通电于次氯酸溶液20.0h，反应放出40.0gH2，同时可得高氯酸多少克；该过程电流效率。第题（5分）氰尿酸（如右图）和NaOH溶液作用后生成物质A，在干燥的N，N－二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中，90.95℃下使A与五溴苄基溴反应20h以上合成了一种三取代对称三嗪衍生物B，元素分析知B的化学式为C24H6O3Br15，红外光谱中有强烈的羰基（1709cm－1）吸收。1．画出物质B的结构简式2．通过热重分析，发现B的热稳定性很好，所以B可以用于生活中什么用途？3．B属于有机物中的什么种类？第题（7分）碳酸二苯酯（简称DPC）是一种重要的有机碳酸酯,主要用于塑料工业,制造聚碳酸酯和对羟基苯甲酸甲酯、单异氰酸酯、二异氰酸酯和制备塑料增塑剂，还可用作溶剂和载热体DPC低毒无污染，是一种重要的环保化工产品。生产碳酸二苯酯的传统方法也是光气法，随着对环保要求的增加，70年代以来国内外相继开展了非光气法合成DPC的新工艺研究。1．碳酸二苯酯可以采用两种有机物A和B反应生成，（A分子中有苯环），同时还有副产物甲醇，请写出该反应的化学方程式。这种反应在有机化学上称作。2．其实A和B直接反应合成DPC在热力学是不利的，其实该反应机理分两步进行：首先1分子A和1分子B按照同样的反应类型生成C，然后两分子C反应生成DPC。请写出机理反应式。3．另外一种合成DPC的方法是用A和两种无机小分子在催化剂作用下反应生成，反应物物质的量之比为4︰2︰1，那么另外两种小分子分别是。第题（10分）四烃基二锡氧烷类化合物在酯化、酯交换、氨基甲酸酯的合成及羰基缩合等反应中有良好的催化活性，而且与多数金属有机化合物不同，它具有对空气水分不敏感与结构稳定的特点，是一种性能稳定的中性催化剂。有一种采用微波辐射促进合成的方法。合成方法如下：Sn＋RMgCl→AA＋SnCl4→2BB＋H2O→C＋2DC＋E→ClR2SnOSnR'2Cl（二氯代四烃基二锡氧烷）1．请分别写出A、B、C、D、E的化学式2．只用R’MgX这一种有机物合成（无机物任选）的四烃基二锡氧烷类化合物，在空间上是由二锡氧烷单体形成的二聚层状结构，并且有两个Y原子（或原子团）作Sn之间的桥键，内环与外环上有两种五配位的锡原子。请画出这种化合物的结构简式：第题（8分）在二阶非线性光学材料的探索中，除了倍频性能方面的要求外，人们一直希望能够找到一种生长条件温和，并且容易得到大尺寸单晶的倍频晶体。A·2H2O（Ln＝Pr，Nd，简称KLnN，N是一种原子团）容易生长出大尺寸晶体，是一类有应用前景的可产生蓝绿光的倍频转换材料。1．KLnN（Ln＝Pr，Nd）是水溶性晶体。原苏联化学工作者在6N的酸性条件下，未得到KPrN的单晶。本文采用在水溶液中蒸发溶剂的方法，控制溶液的pH为1～2，恒温在40℃进行晶体生长。在该合成反应中，请选择最简单的无机试剂合成KLnN），写出反应方程式。2．KPrN和KNdN均属正交晶系，KPrN的晶胞参数为：a＝2.1411nm，b＝1.12210nm，c＝1.2208nm；已知晶体密度do＝1.920g/cm3，那么一个晶胞中约有个KPrN“分子”；3．图给出了KPrN的立体结构图。Pr原子的配位多面体是一个略带扭曲的面体。第题（10分）在氨氧化制硝酸的过程中，先将氨氧化为NO，NO在常压下温度低于150℃时，几乎100%氧化成NO2。NO2在低温时，容易聚合成N2O4，2NO2N2O4，此反应且能很快建立平衡，在140℃左右，气体完全由NO2组成。NO与NO2可发生下列可逆反应：NO＋NO2N2O3，N2O3很不稳定，在液体和蒸气中大部分离解为NO和NO2，所以在NO氧化为NO2过程中，含N2O3只有很少一部分。亚硝酸只有在温度低于0℃和浓度很小时才稳定。试问：1．在NO的氧化过程中，可能有哪些气体产生？2．写出题1所产生的气体与水的反应式。3．写出75℃时用水吸收题1所产生的气体来制取硝酸的总反应式。4．当NO通过三次氧化三次吸收（假设每次氧化和吸收率均为100%），求NO转化为HNO3的转化率。5．对于反应：2NO2(g)N2O4(g)，若开始时，NO2的压力为P，密度为do，维持压力P和温度不变，使其达到平衡，测得混合气体的密度为d，求该反应在此温度下的Kp。第题（14分）含硼化合物在现代无机盐工业中是具有极重要位置和意义的精细化工产品。1．带4个结晶水的含硼的盐A作为衣物洗涤，几乎是标准的漂白剂，制备方法是：带10个结晶水的含硼的盐B，阴离子是由两个BO3原子团和2个BO4原子团通过共用角顶氧原子联结而成，将加入到30%的NaOH溶液中，再向制得的C溶液中缓慢地加入3%的过氧化氢水溶液，反应析出的晶体只有A一种主产物，物质的量约为B的4倍。（1）画出B的阴离子的结构式；（2）写出该反应的化学方程式；（3）制备A亦可采用较为便宜的纯碱代替氢氧化钠，即向5%的过氧化氢溶液中加入理论量的B及纯碱，写出该反应的化学方程式。2．D作为一种含硼的离子型化合物，与众不同的是在碱性水溶液中和冷水中是十分稳定的；而在酸性水溶液中，或热水中，或有金属催化剂存在下，则十分迅速地完全水解而放出氢气。完整的D生产过程包括：氢化、酯化、缩合及后处理等工序。氢化过程是两种单质之间的化合反应，酯化过程是一种一元弱酸参加的化学反应，前两个过程中的主要产物充分搅拌混合，在一定温度和适当压力下进行反应生成D，同时还有副产物E的生成。后处理过程首先将上述体系中加水，将矿物油从水层中分离出来。在水层中，E极易水解，再通过对水溶液进行蒸馏，即可分离出甲醇，且可以作为原料循环使用。D还可以用不含结晶水的B和二氧化硅及两种单质混合熔融产生。（1）请写出上面两种方法的化学反应方程式。（2）上述工业化生产方法成本都比较高，国外近来开发了电解法制D的新工艺，该法是在中间具有一个离子选择性隔膜的电解槽内进行，原料主要采用偏硼酸盐的水溶液，阴极室产生了D的阴离子。请写出阴极反应式和总反应式。第题（15分）在元素周期表中，位于Mn之下的是锝（Tc）和铼（Re）。1．锝在自然界不存在，是用人工方法制备的第一个元素，锝的希腊文的原意是“人工制造”的意思。1937年美国加利福尼亚洲立大学的意大利教授B.Segere和C.Perrier，用能量约500万电子伏特的氘核轰击质量数为96的Mo而制得。请写出核反应方程式。2．铼是1925年由W.Noddack等人发现的，并以莱茵河的名字给它取名为铼。已知高铼酸的氧化性比高锰酸弱的多。铼是以Re2O7存在于烟道灰中，它的制备反应如下：Re2O7＋H2OXYRe其中第二步反应是复分解反应；请写出各步反应的化学方程式：3．可是上面的方法制得的铼纯度不高，所以改用以下方法：将上面所得的Y酸化，再通入足量硫化氢气体，只有两种产物生成，两产物组成元素都不相同。其中一种Z可溶于过氧化氢的氨溶液中生成含氧酸盐，用氢气还原即得99.98%的铼。请写出Z的化学式为；并由Z完成制得Re的两个化学方程式：4．在乙二胺水溶液中，用金属钾与KReO4反应可得到无色化合物M，已知该化合物含K28.59%，含Re68.09%，写出M的化学式；制备M的化学方程式；你认为M是顺磁性还是抗磁性的，为什么？在M的阴离子结构中，Re处于中心位置，另一原子L与之配位，L有两种不同的位置，其比例关系为1︰2，试画出该阴离子的草图。核磁共振实验结果却只显示了一种L粒子的信号，试简要解释原因。第题（6分）已知某金属M浸入Mn＋溶液中，其电极电势E与[Mn＋]有如下关系（能斯特方程）：（式中为某一常数）现设计如下实验：在两个烧杯中分别注入相同的混合溶液，即由50.0mL0.0100mol/LAgNO3和50.0mL0.100mol/LNH4NO3组成的混合溶液。将两根银电极用铜线相连，分别浸入到上述两烧杯的混合溶液中；两根相同的参比电极（电极电势为定值）通过电位计相连，也分别浸入到上述混合溶液中。现往其中一个烧杯中逐渐加入50.0mL0.100mol/L的氨水，生成[Ag(NH3)2]＋。由电位计测得两参比电极间电势差为0.254伏特。据此求[Ag(NH3)2]＋的解离常数。第题（11分）长期以来人们一直认为金刚石是最硬的物质，但这种神话现在正在被打破。1990年美国伯克利大学的A.Y.Liu和M.L.Cohen在国际著名期刊上发表论文，在理论上预言了一种自然界并不存在的物质b－C3N4，理论计算表明，这种C3N4物质比金刚石的硬度还大，不仅如此，这种物质还可用作蓝紫激光材料，并有可能是一种性能优异的非线性光学材料。这篇论文发表以后，在世界科学领域引起了很大的轰动，并引发了材料界争相合成b－C3N4的热潮，虽然大块的b－C3N4晶体至今尚未合成出来，但含有b－C3N4晶粒的薄膜材料已经制备成功并验证了理论预测的正确性，这比材料本身更具重大意义。其晶体结构见图1和图2。○为N原子●为C原子图1b－C3N4在a-b平面上的晶体结构图2b－C3N4的晶胞结构1．请分析b－C3N4晶体中，C原子和N原子的杂化类型以及它们在晶体中的成键情况；2．请在图1中画出b－C3N4的一个结构基元，并指出该结构基元的组成；3．实验测试表明，b－C3N4晶体属于六方晶系，晶胞结构见图2（图示原子都包含在晶胞内），晶胞参数a＝0.64nm，c＝0.24nm,请计算其晶体密度，并与金刚石的密度（3.51g/cm3）比较，说明什么问题？4．试简要分析b－C3N4比金刚石硬度大的原因。参考答案高中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91089127191610H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（9分）光气学名“碳酰氯”，化学式COCl2，是窒息性毒剂之一。1．光气化学性质活泼，具有酰卤的典型反应，易发生水解、氨解和醇解。（1）光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是【】；（2）光气与足量氨气反应的化学方程式【】；（3）足量苯在AlCl3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式【】；（4）光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯，中间产物的结构简式是【】，异氰酸苯酯的结构简式是【】。2．实验室可用四氯化碳和发烟硫酸（H2SO4·SO3）反应制备光气，写出化学方程式。3．BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为78～82℃，沸点为203～206℃。1molBTC可在一定条件下分解产生3mol光气，所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC。BTC的反应活性与光气类似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，因此低毒性的BTC在化学反应中完全可替代剧毒（被禁用）的光气合成相关的化工产品。（1）BTC分子中所有氯原子都等价，试写出结构简式（2）除毒性外，BTC比光气还有什么优点？（2）第题（10分）电解食盐溶液的氯碱生产技术，已由传统的隔膜法变革为离子膜法高新技术。这种技术进步，如下表所示：表1产品液碱质量比较项目离子膜法隔膜法隔膜法NaOH%35（已有50%的报道）10～1230NaCl%0.002514～164Na2CO3%0.02（一般不计量）1表2能耗与蒸汽用量比较（以NaOH质量分数为50％作比较基准）项目离子膜法隔膜法电解用电度/吨21602600蒸汽用电度/吨80700隔膜法和离子膜法新技术中所用的膜有本质区别。前者是有条件地阻止阴、阳极电解产物相混合的多孔石棉隔膜。后者由阳离子交换树脂（几类氟碳树脂）组成，树脂的高分子骨架上接有能电离出H＋而可与Na＋等阳离子交换的离子交换基团—SO3H、—COOH，所以是一类厚度虽仅0.l～0.5mm，但一般只允许溶液中的阳离子在膜中通过，更不能自由通过气体或液体的阳离子交换膜。1．在所给离子膜法电解食盐溶液示意图中的括号内，填写开始电解时进入电解槽用作电解液的液体A、B的组成名称，以及电解产出气体C、D的化学式。2．离子膜法电解槽的极间距，由于膜在电极间的结构紧凑而远小于隔膜法电解槽，这将如何影响能耗？3．传统隔膜法的阴极电解碱液，它所含NaOH的质量分数，为什么只能控制得低些？4．离子膜法使用的原料要求Ca2＋、Mg2＋等金属离子的总量控制在0.1ug以下，为什么？5．试对比评价本离子膜法科技进步的经济、社会效益。第题（8分）有机物X具有旋光活性，其分子由C、H、O、N4种元素组成，其中C、H、O的原子个数比是3︰5︰2；工业上可以用A和B以物质的量1︰4通过取代反应制备X；X能与4倍其物质的量的NaOH反应，并能与Ca2＋等与大部分金属离子1︰1络合，所得螯合物结构中存在5个五原子环。1．写出X的化学式【】和B的结构简式【】。2．写出满足条件的全部X的结构简式，分别命名和计算光学异构体的个数。第题（9分）离子晶体X是由三种短周期元素组成，三种短周期元素的简单离子的核外电子排布相同，晶胞参数a＝780pm，晶胞中阴离子组成立方最密堆积，阳离子（r＝102pm）占据全部八面体和四面体空隙。1．写出X的化学式【】和化学名称【】；2．指出阴离子的空间构型【】；3．计算晶体X的密度；4．X在化工生产中有什么用途；5．另有一种晶体Y，其阴离子也组成立方最密堆积，且与X的阴离子互为等电子体，而阳离子与X的阳离子相同，但只占据全部四面体空隙，请写出Y的化学式。第题（12分）1866年H.Rithausen从谷胶的硫酸分解产物中分离出谷氨酸，。1890年L.Wollf合成并确定了它的结构，1908年池田菊苗从海带的热水提取物中分离出谷氨酸的钠盐（），它才是具有鲜味的成分，即味精。1．谷氨酸的电离常数Ka1＝6.46×10－3，Ka2＝5.62×10－5，Ka3＝2.14×10－10；pKa＝－lgKa，所以pKa1＝2.19，pKa2＝4.25，pK3＝9.67。目前工业上生产味精的方法有水解法、糖蜜提取法、淀粉发酵法及合成法等。当前我国生产的味精主要采用淀粉发酵法。以发酵法生产的工艺流程如下：淀粉葡萄糖发酵谷氨酸铵L－谷氨酸谷氨酸－钠盐。若生成谷氨酸二钠盐，则不具有鲜味，所以工业生产中控制各阶段的pH是一项关键。（1）Ka1、Ka2、Ka3相对应的基团各是哪个？（2）计算谷氨酸等电点的pH（所谓等电点，就是谷氨酸呈电中性时所处环境的pH）。在下面正确的选项上画圈。A2.19B3.22C4.25D6.69（3）中和、脱色、结晶时的pH应保持在多少？在下面正确的选项上画圈。A3.22B4.25C6.69D9.67（4）用什么物质脱色？【】2．味精中有效成分是谷氨酸钠，可用沙伦逊甲醛滴定发测定其含量。准确称取味精1.000g，加蒸馏水溶解后稀释到10.0mL；从中取2.0mL放入100mL锥形瓶中，加入2.0mL36%的甲醛溶液，加入20mL水。以酚酞为指示剂，用0.1000mol/L的标准NaOH溶液进行滴定，消耗10.80mL。（1）谷氨酸钠与甲醛反应得到化学式为C6H8NO4Na，写出结构简式。（2）加入甲醛的目的是什么？（3）计算该味精中谷氨酸钠的含量。3．味精中往往会加入食盐，某学生设计如下实验方案测定NaCl含量：取味精样品5.0g，并溶于蒸馏水；加入足量用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，使沉淀完全；过滤；用蒸馏水反复洗涤沉淀多次；将沉淀低温烘干、称量；重复操作3次，计算NaCl含量。另一学生觉得这个实验方案的误差较大，且测定沉淀的质量很不方便。于是他设计了另一个实验方案来测定NaCl的含量。已知AgSCN是难溶于水的沉淀。请简要写出测定NaCl含量的新方案。第题（7分）化合物（A）是我国蟾蜍皮中的一种物质，由（B）合成该化合物的路线如下：BCDEFA1．写出C～F各物质的结构简式；2．写出a、b的反应条件或使用的无机试剂；3．E→F中吡啶（）的作用是什么？第题（19分）周期表中汞与锌、镉等元素同族，原子序数80，常见的氧化态＋2、＋1，熔点－38.72℃，沸点357℃，是室温下呈现液态的唯一金属单质。汞是古代就已认知的元素之一，大多数汞来自于辰砂矿，主要用于温度计、气压计、荧光灯和电池。1．写出汞原子的核外电子排布式；2．汞用于制造温度计，主要利用了它的什么性质？3．已知下列电对的标准电极电势。ΦøHg2＋/Hg22＋＝0.905V，ΦøHg22＋/Hg＝0.799，ΦøAg＋/Ag＝0.800V。（1）试判断：Ag与Hg(NO3)2溶液能否反应？若能，则写出反应的离子方程式。若不能，则说明理由；（2）写出过量汞与稀硝酸反应的化学方程式。4．重金属引起的污染中以汞的毒性最大。在汞蒸气浓度为10－5kg/m3的空气中停留一两天人就会中毒，因此水银温度计车间必须采取措施防止汞中毒。（1）万一不慎将汞撒落在工作台上或地面上，将如何处理，用方程式表示；（2）室内有汞蒸气时应该通风以降低汞的浓度，通风口装在墙上部还是下部，为什么？（3）液态汞的蒸气压与温度的关系式为lgp＝a－b/Ta＝7.08，b＝3190，p的单位为kPa，打碎一根温度计会洒失0.5gHg，某温度计厂一车间空间为30m3，若在288K时不慎打破了一根水银温度计，试通过计算判断在该车间工作是否合会导致汞蒸汽中毒。5．硫醇的英文名字也叫Mercaptan，来源于拉丁文（Mercuriumcaptans）是捕获汞的意思。医学上常用硫醇类来解除汞中毒，常用一种叫巴尔（）的作解毒剂。（1）乙醇在常温下可以和水混溶，而乙硫醇在常温下的溶解度仅为1.5g，请解释。（2）反应C2H5OH＋NaOH→不能反应；C2H5SH＋NaOH→C2H5SNa＋H2O。解释其原因。（3）闻名世界的八大公害之一的【】，主要就是由重金属汞污染造成的。海洋中的汞是通过生态系统的【】进入人体的。人长期食用由于海水、湖水中含有汞离子而中毒的鱼，会吸入汞积聚体内，可引起中毒，其原因是Hg2＋能使含有巯基的蛋白酶（酶(SH)2）失去活性，产生汞中毒，临床常用一种解毒剂，如二巯基丙醇（巴尔）可以解毒使蛋白酶恢复活性。试用有关化学反应解释这种现象。6．汞有一种化合物X，室温下是无气味、白色结晶粉末，不溶解于水，400～500℃时升华，光照能分解，常用做电极材料。X俗名轻粉，可由水银、明矾、食盐等混合炼制，有攻毒杀虫消水肿之功效。（1）写出X的化学式【】和电子式【】；（2）写出制备X的化学方程式；（3）从反应体系中分离出X的方法。第题（16分）化学发展史上，有许多偶然事件引起科学发现的事例，碘的发现也得益于Courtoris对意外现象的注意。碘是人类发现的第二个生物必需微量元素，它以碘化物形式存在于海水、海藻及人体甲状腺中。人类缺碘会引起甲状腺肿大，我国已全面实施加碘盐方案。1．单质碘的制备方法之一是在酸性条件下通Cl2于NaI溶液中，指出运用该法时应注意的问题？分析其原因，写出有关反应方程式。2．在100％硫酸中，I2可被HIO3氧化成I3＋，写出配平的离子方程式。3．为什么在日照强、温度高的海区，表层水碘浓度往往要低一些？4．人体缺碘会影响正常的生命活动。儿童缺碘会造成身体畸形，智力低下。成年人缺碘会因新陈代谢能力降低而导致全身无力，提早出现衰老现象。为提高人体素质，食物补碘已引起人们的重视。据报道，人从食物中摄取碘后便在甲状腺中积存下来，通过一系列化学反应形成甲状腺素。甲状腺素的结构：（1）写出甲状腺素的化学式【】；（2）在甲状腺内，甲状腺素的主要合成过程如下：A（氨基酸）B甲状腺素＋C（氨基酸）请写出A、B、C的结构简式。5．科研表明，人的一生只要能摄入一小茶匙的碘就能正常发育，健康生活。目前预防缺碘的有效办法是食用含碘食盐。目前国内食盐加碘加的主要是碘酸钾。（1）写出工业上以KI为原料制备碘酸钾的化学方程式；（2）如何用简易操作检验食盐是否加碘。写出离子反应方程式。6．已知反应H2＋I22HI，分两步完成I22IH2＋2I2HI式中k，k1，k2，k3是分别为各反应相应的速率常数，若用Ea，E1，E2，E3分别表示各反应相应的活化能，请找出Ea和E1，E2，E3间的关系。已知公式如下：①对于反应aA＋bB→eE＋fF，反应速率为：v＝k[A]a[B]b②速率常数与活化能之间满足阿仑尼乌斯公式：k＝Ae－Ea/RT③对于反应I22I满足：v正＝v逆第题（10分）由短周期的三种元素组成的固体无机化合物A和B，其摩尔质量均小于90g/mol。将A和B以物质的量4︰1混合后引爆，恢复到标准状况下得到物质的量为6︰1的气体单质C、D和非气态化合物F；如果将物质的量为4︰1的A、B在一定条件下分别完全分解，全部得到气体单质（假设）；所得气体混合后，存在C、D、E三种气体，且物质的量为3︰4︰7。请推断出C、D、E的化学式及A、B的全部可能化学式。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（18）（时间：3小时满分：100分）题号123456789101112满分106768691288812H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0Ac系Ac227.0Th232.0Pa231.0U238.0Np237.0Pu239.2AmCmBkCfEsFnMdNoLr第题（10分）简答下列问题：1．AsH3的分解是一级反应。将AsH3和AsD3的混合物分解可得到HD，但AsH3和D2的混合物的分解就得不到HD。这说明了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．研究发现：有一种砷的氧化物的化学式为AsO2。你的解释是4．光学实验表明：氧溶于水后有氧的水合物O2·H2O和O2·2H2O生成，其中后者较不稳定，则它们的结构简式分别为【】和【】。已知氧气在水中的溶解度为氮气的2倍，考虑到空气中氮气和氧气的含量，得到空气溶于水后的氧气和氮气的体积比约为【】。第题（6分）“柯达尔”是一种高聚物，其结构式为：OCH2－－CH2OOC－－CO工业上以石油产品对二甲苯为原料合成“柯达尔”的方案如下：回答以下问题：1．写出B、D、E结构简式；2．写出B→C、E→F的化学方程式；3．写出D＋F→柯达尔的反应方程式和反应类型。第题（7分）在真空下，在230℃时分解，CsB3H8可产生下列化学反应：CsB3H8Cs2B9H9＋Cs2B10H10＋Cs2B12H12＋CsBH4＋H21．配平上述反应（只要求配平）。单线桥标明电子的转移方向和数目。2．不用硼氢化物的钠盐进行实验的原因是3．B9H92－离子可通过B10H102－离子的热分解得到。已知B9H92－为三角棱柱的三个面上带三个“帽子”，而B10H102－的结构为上下两个四边形在上下各带一个“帽子”。两种离子围成的封闭多面体均只有三角形面。则B9H92－离子较B10H102－离子【】（填“稳定”或“不稳定”）。4．B12H122－是一个完整的封闭二十面体，可用NaBH4与B2H6反应制备其钠盐。已知产物中化合物只有一种。试写出制备Na2B12H12的化学反应方程式。第题（6分）现在，我们来研究AgNO3溶液和(NH4)2S溶液之间的反应。①将AgNO3溶液和(NH4)2S溶液混合，会发生反应。②若在31℃时，将5mL2mol/LAgNO3溶液和5mL接近饱和的(NH4)2S溶液分别放在2个青霉素瓶中，用一段60cm长充满饱和KNO3溶液的一次性医用输液管作盐桥，如图所示：经观察，电解一段时间后，二个青霉素瓶中都有新物质生成。1．插入AgNO3(aq)的碳棒上有【】，是因为有【】生成；插入(NH4)2S溶液的碳棒附近的液体显【】色，是因为有【】生成；上述电解的离子反应方程式为【】。2．在盛AgNO3溶液和(NH4)2S溶液液面上分别用1cm厚的石蜡油封闭液面的原因是第题（8分）假想的元素周期表：注意：该周期表不分主族、副族、零族等族，自左向右18个纵行依次标记为1～18族。设想科学家已经通过无线电波与某遥远行星上的生命取得了联系，该行星是由许多与地球上完全相同的元素组成的，但该行星上的居民，给这些元素取了不同的符号和名称。通过电波，知道了该行星上30种元素的化学和物理性质，这些元素属于周期表中的第1、2、13、14、15、16、17、18族。现在请根据这些元素的性质将其（用括号内的字母表示）分别填入空白周期表中的合适位置上。＊有分别为bombal（Bo）、wobble（Wo）、jeptum（J）以及logon（L）4种惰性气体元素，其中wobble（Wo）的相对原子质量最大，bombal（Bo）的相对原子质量最小，而logon（L）的相对原子质量小于jeptum（J）。＊最活泼的一组金属是xtalt（X）、byyou（By）、Chow（Ch）和quackzil（Q），这些金属中，Chow（Ch）的相对原子质量最小，且quackzil（Q）和Wobble（Wo）在同一周期。＊apstrom（A），vulcania（V）和kratt（Kt）是非金属元素，这些元素的原子一般能获得或共享一个电子。vulcania（V）和quackzil（Q）和wobble（Wo）处于同一周期。＊ernst（E）、hinghho（Hi）、tetriblum（T）以及sississ（Ss）都是准金属元素，其中sississ（Ss）是这几种元素中相对原子质量最大的一种。而ernst（E）的相对原子质量最小。hinghho（Hi）和tetriblum（T）在第14族，terriblum（T）原子的质子数大于hinghho（H）。yazzer（Yz）临近锯齿形曲线，它属于金属元素而非准金属元素。＊所有元素中，pfsst（Pf）元素的相对原子质量最小，最重的元素是eldorado（El），最活泼的非金属是apstrom（A）。kratt（Kt）与byyou（By）反应能形成食盐。＊元素doggone（D）的原子只有4个质子。＊floxxit（Fx）是生命化学中重要的元素，它能形成具有长长该原子链的化合物。Rhaatrap（R）和doadeer（D）是第4周期的金属元素，而doadeer（Do）的化学反应活性要大于Rhaatrap（R）。＊magnificom（M）、goldy（G）以及sississ（Ss）都是第15族的元素，其中，goldy（G）原子中电子数小于magnificom（M）。＊urrp（Up），oz（Oz）以及nuutye（Nu）在化学反应中能获得2个电子，nuutye（N）能形成双原子分子且与地球大气中的某种气体的性质完全相同，而oz（Oz）的原子序数小于urrp（Up）。＊元素anatom（An）的原子具有49个电子。Zapper（Z）和pie（Pi）在发生化学反应时能失之2个电子，其中Zapper（Z）常用于制造闪光灯。请在下面的假想元素周期表中将上述元素填入：第题（6分）在液态SO2溶液中，将硫磺（S8）、碘和AsF5混合加热，得到一种化合物A。经分析发现：A的阴离子为正八面体结构，阳离子与P2I4是等电子体。1．确定A的结构简式，写出生成A的化学反应方程式。2．根据路易斯电子理论，画出A中环状阳离子的结构式。3．预测A中S－S键与经典S－S键的键能大小。第题（9分）据《中国制药》报道，化合物F是用于制备抗“非典”药品（盐酸祛炎痛）的中间产物，其合成路线为：1．请写出有机物字母代码的结构简式。2．第③、④步反应的顺序能否填倒，说明理由。3．写出D＋E→F的化学方程式。系统命名F。4．第④步反应的反应类型是【】。5．E在一定条件下可聚合成热固性很好的功能高分子，写出合成此高聚物的化学方程式。第题（12分）M的金属粉末在真空中加热500～1000℃与氮气反应生成红褐色粉末状的A，将A加热到1400℃时分解成黄绿色粉末状的B。已知A为简单六方晶系，a＝387pm，c＝2739pm，密度r＝10.55g/cm3，z＝3。其中M－N间的距离为270pm，而Mn＋的半径为99pm，N3－半径为171pm。B为面心立方晶系，与NaCl结构相同，a＝516pm。根据摩尔效应的测量，B中平均每个M离子常有1.47个电子。1．试通过计算确定金属M以及A、B的化学式。写出M的价电子构型。2．计算B的密度。3．说明A、B的导电性情况。4．1936年N.Bohr提出了复合核理论。将232M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。第题（8分）设计一个实验，用最简单的实验装置模拟实现由亚硫酸钠为起始原料获得发烟硫酸和稀硫酸溶液。可供选择的实验用品有10％H2SO4、70％H2SO4、98.3％H2SO4、8mol/LHCl、5％NaOH溶液、5％Ba(OH)2溶液、5％BaCl2溶液、饱和NaSO3溶液、钒触媒（V2O5·K2O）、食盐、蒸馏水、冰、硅胶、玻璃丝，以及中学化学实验常用仪器（绘图时可用简图）。1．画出实验装置简图，并注明各容器中所盛物质的化学式或名称。2．钒触媒所以能加快二氧化硫氧化的速度，除了具有吸附作用外，有人认为反应过程中还产生了一连串的中间体（如图）。试写出a、b、c三步的反应。3．如何用最简便的方法判断得到的半成品之一是SO3？如何判断得到的产品是硫酸溶液还是亚硫酸溶液，还是这两者的混合物？第题（8分）近年来，化学家将F2通入KCl和CuCl的混合物中，制得了一种浅绿色的晶体A和一种黄绿色气体B。经分析，A有磁性，其磁矩为μ＝2.8B.M，且很容易被氧化。将A在高温高压下继续和F2反应，可得C，C的阴离子和A的阴离子共价键数不变（阴离子结构对称）。已知A、C中铜元素的质量分数分别为21.55%和24.85%。1．试写出A～C的化学式，分别指出A、C中铜的化合价和价电子构型。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（8分）“摇头丸”中含有氯胺酮盐酸盐成分。氯胺酮在一定条件下发生下列一系列转化：1．写出氯胺酮的分子式【】；系统命名为【】。氯胺酮盐酸盐【】（填“溶”或“不溶”，下同）于水，【】于乙醚。2．上述转化过程中发生取代反应的是【】；反应③的条件是【】。3．C的结构简式可能为【C1：、C2：】。其中最有可能的是______________。第题（12分）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－2.5℃迅速除去冰，测得溶液的质量为86.1g，pH值为1.4。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。0.120g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23.4mL。1．得出该酸（A）的摩尔质量和结构。液体B溶于水可以达到10％，该溶液的pH值约为4。B不易氧化，但能发生碘仿反应，产物经酸化，氧化成A。0.10gB消耗1.5g碘单质。当B和钠反应，放出氢气，生成一种金属有机化合物X，X阴离子后者的摩尔质量约为100g/mol。2．写出碘仿反应的化学方程式及上述B与钠的反应，其中的有机物应采用结构式。化合物C的水溶液的导电性和纯水相差无几。C碱性水解生成氨。0.120gC用热的氢氧化钠稀溶液处理，将生成的气体导入50.0cm3浓度为0.100mol/dm3的盐酸中；剩余的酸用0.100mol/dm3氢氧化钠溶液滴定，消耗10.0cm3。C酸性水解生成二氧化碳。由冰点下降得知C的摩尔质量估值在40～70g/mol之间。3．写出C的结构。写出它的碱性水解及酸性水解的化学方程式。令C在强碱催化剂存在下与酸A的乙酯反应，生成乙醇和化合物D。D的组成为37.5%（质量分数，下同）C、3.1%H和21.9%N，其余是氧。该化合物是一种酸。4．写出D的结构。其酸性氢原子在何处？请在结构式中用*标出。参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（19）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分4665209116105675H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（4分）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Zn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。第题（6分）根据提供的信息写出相应的化学方程式：1．铍与某些普通配体形成的配合物相当稳定，比如铍的化合物A为无色可升华的分子型化合物，易溶于氯仿并可从氯仿溶液中重结晶。A物质中心氧原子周围按四面体方式排布4个Be原子，Be原子两两间又被醋酸根所桥联。该物质可以通过碳酸铍与醋酸反应制备，请写出该制备反应的化学方程式；2．ClF3是比F2更有效的氟化剂，遇有机物往往爆炸，能燃烧石棉，能驱除许多金属氧化物中的氧。比如气态ClF3与Co3O4反应，作为还原剂的元素有两种，物质的量之比为1︰8，请写出反应方程式。第题（4分）所有固体均有缺陷，其中一种点缺陷类型分为间隙缺陷（弗抡凯尔缺陷）和空位缺陷（肖脱基缺陷）。当晶体热振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置而挤到晶格点的间隙中，形成间隙原子，而原来位置上形成空位，这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。如果正常格点上原子，热起伏后获得能量离开平衡位置，跃迁到晶体的表面，在原正常格点上留下空位，这种缺陷称为肖特基缺陷。已知TiO为岩盐结构，X射线衍射数据表明Ti︰O的比例为1︰1的立方体元晶胞的边长为418pm，测量体积和质量得到的密度为4.92g·cm－3，这些数据能否表明晶体内部有缺陷存在？如果有，请进一步指出缺陷是空位缺陷还是间隙缺陷情况，并具体说明。第题（6分）化学教材中硬水软化部分，对煮沸Mg(HCO3)2溶液所得到的产物看法不同。如，高中化学教材中介绍：加热含有Mg(HCO3)2的暂时硬水时，先生成MgCO3沉淀，继续加热，则MgCO3逐渐转化成更难溶的Mg(OH)2沉淀。大学无机化学教材中则认为：暂时硬水中含有的Mg(HCO3)2经煮沸后生成碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]沉淀，使水软化。那么，Mg(HCO3)2溶液受热后的最终产物究竟是什么呢？（1）新制Mg(HCO3)2溶液（步骤略）（2）取180mL新制的Mg(HCO3)2清液放入烧杯中，水浴加热约1h；直至近干。抽滤，将所得固体产物用80℃的二次蒸馏水洗涤数次，直至洗涤液的pH约为7。将产物放入70℃烘箱中烘干，然后放入盛有P2O5的干燥器中冷却至室温，称重。反复上述操作，直至恒重。热重曲线如图：三个拐点的纵坐标分别为：99.965%、84.966%、44.026%。三段曲线温度区间分别为：100～252.7℃，252.7～462.9℃，515.2℃以后。（3）称取烘干的产物0.2593g于洗净的烧杯中，用2mL1∶1HCl溶液溶解。然后将其转移至250mL容量瓶中，定容。移取25.00mL溶液，加入25mL二次蒸馏水，3滴铬黑Ｔ指示剂和10mLpH为10的缓冲溶液，以0.01085mol·L－1的EDTA溶液滴定Mg2＋。通过计算，测得Mg2＋含量为26.25%，相当于含MgO为43.54%。通过计算说明Mg(HCO3)2溶液受热后的最终产物是什么？第题（20分）A物质是实验室一种无色有毒的挥发性液体，由X、Y两种短周期元素组成。A在空气中极易着火生成B气体和C气体；A不溶于水，但加热到423K可以和水反应，生成B气体和D气体，D只含两种元素，其中一种是Y。在交流放电的情况下，分解生成E气体、F固体两种物质，E物质和B化学式量几乎相等，含Y元素约72.7%；F是环状单质分子，具有冠状结构，易溶于A，F的式量约是C的4倍。E可在液氮条件下与HBr于77K生成含双键结构的物质G，冷却至室温可得G的环状三聚体H。1．写出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式。2．用X射线衍射法测得F的晶体为正交晶系，晶胞参数a＝1048pm，b＝1292pm，c＝2455pm。已知该物质的密度为2.07g·cm－3。计算每个晶胞中F分子的数目。3．自发现富勒烯以来，其神奇的结构和性能引起了人们对碳原子团簇广泛和深入的研究。除了碳原子团簇之外，其它元素的原子团簇是否也具有类似碳原子团簇的奇异的特性，这是个十分有趣的研究课题。F物质有很多同素异形体，在实验手段受到各种条件的限制时，理论研究是一种重要的补充。厦门大学化学系对F物质的原子团簇进行了理论计算，发现除了冠状结构外还有多种结构。其中一种X具有2次对称轴，以及两个包含对称轴的对称面，一配位和三配位原子数目相等；另外一种Y是一种椅式结构原子团簇增加2个原子形成，也具有二次对称轴，对称面和对称轴垂直。请画出这两种结构的原子团簇。4．五氟化砷AsF5（2.93g）和上述物质F（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L（3.08g），分析J知其含有：As28.04%，F42.70%，N5.25%，经分析L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L（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67.1cm3。反应混合物过滤得难溶蓝黑色纤维状固体J（0.16g）。分析J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（V）酸铯。（1）L的实验式是什么？（2）提出L的结构式；（3）写出配平的生成L的方程式；（4）1molL发生转化时生成氮气的物质的量；（5）J的化学式；（6）写出nmolL生成J的普遍离子方程式。第题（9分）1．工业上通常由黑钨矿提取金属钨采取碱溶法，先将黑钨矿用重力或磁力法得到精矿(Fe，Mn)WO4，然后通入大量空气与纯碱焙烧生成钨酸钠Na2WO4，加水溶解后，加入盐酸酸化，生成的新酸加热后用氢气还原可得金属钨。请写出上述过程中的所有化学方程式。2．把1.000g钨酸钠（Na2WO4·2H2O）加到50mL水中，又加入0.8g（过量）锌粒，并加热，不发生反应。再加入75mL3mol·L－1硫酸，反应立即发生，生成一种蓝色化合物（非整比氧化物）。用0.044mol·L－1高锰酸钾溶液滴定这种蓝色化合物，使它氧化成一种黄色化合物（整比氧化物），共用了8.33mL高锰酸钾溶液。这种蓝色化合物的化学式为▲，黄色化合物的化学式为▲，锌与钨酸钠的反应必须在酸性溶液中进行是因为▲。3．钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物，其通式为MxWO3，其中0＜x＜1，M可以是碱金属、碱土金属、稀土金属、铜、银、铵、氢等。这类化合物具有特殊的物理化学性质，一般它具有高电子电导率以及快离子传输性质，是一种低温超导体。钠钨青铜也是氧化还原的很好催化剂。下面应用熔融电解法制备钠钨青铜。（右图）1、阳极：高纯金丝；2、（预先烘干，按照不同比例混合，在熔融条件下进行电解）Na2WO4＋WO3；3、磁坩埚；4、阴极：高纯镍片。电解中阳极反应放出氧气，阴极析出钠钨青铜晶体。写出电极反应和总反应方程式。第题（14分）1．吡啶－2－甲酰胺，简写为piaH，可有两种方式起双齿配体的作用：（型式A）（型式B）（1）如果按B种型式配位，画出[Ni(H2O)2(piaH)2]2＋离子的可能存在几何异构休，并说明其旋光性。（2）以N、N方式配位（型式A）时，其可能的异构和型式如何？2．含有4个水分子的醋酸镍[Ni（C2H3O2）2·4H2O]是单聚体，它可以失去2个水分子形成另外一种单聚物，而且还可以失去另外2个水分子形成第三种单聚物，请写出这三种醋酸镍的的结构分别是：3．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：4．液体氟化氢是酸性溶剂，具有相当强的的Lewis酸性和较高的相对介电常数。HF是离子型物质的优良溶剂，但其高活性和毒性给操作带来困难。（1）LiF溶于HF产生两种离子▲；从物质结构作用力考虑能够发生这个反应的原因是▲。（2）醋酸在水中是个酸，在HF里却是碱▲。（3）高氯酸在HF呈现两性▲。第题（6分）物质A是合成许多氟喹诺酮抗菌药物的重要中间体。由这两中间体出发可以合成氟哌酸、N-2-甲氟哌酸、环丙氟哌酸、恩氟沙星、双氟沙星、替马沙星等一系列同系物，它们都是广谱高效的抗菌药物。下面是合成这个中间体的路线：（I）＋CH3COCl（II）（III）（IV）（V）物质A（C11H9O3Cl2F）1．写出中间产物的结构简式。2．通过红外光谱和核磁共振分析A发现不仅存在酮羰基，还存在烯醇式。烯醇式能稳定存在的原因。第题（4分）2004年6月15日福建省物质结构研究所（简称物构所）一下属企业，因实验操作不当造成有毒光气泄漏。目前已造成１人死亡，260多人送医院救治。光气学名“碳酰氯”，化学式COCl2，是窒息性毒剂之一，遇热按照下式分解：COCl2（g）＝CO（g）＋Cl2（g），Kp＝4.44×10－2（668K），在密闭容器中，当混合气体总压力为300kPa时，计算该混合气体的平均分子量。第题（4分）为测定牛奶中蛋白质的含量，称取0.5000g样品，用浓硫酸消化，将氮转化为NH4HSO4，加浓碱蒸出NH3，吸收在过量硼酸中，然后用标准的HCl溶液滴定，用去10.50mL。另取0.2000g纯的NH4Cl，经同样处理，耗去标准的HCl溶液20.10mL，计算此牛奶中蛋白质的百分含量。已知奶品中的蛋白质平均含氮量为15.7%。第题（10分）最近出版的“重大发现记实”中，Cute教授发表了关于外星文明遗迹的研究结果。他认为外星人与人类非常相似，他们可能在亿万年前来过地球，留下了非常奇异的碑记。一些碑文已经破译被证明是外星人当地大学的大学生所用的普通化学教科书的几章。这些内容的最初几行就相当今人，看上去象是那个奇妙的世界里的物质定律，与我们的星球所遵循的规律不同。特别是原子结构也用四个量子数来描述，只有一个重大的区别：n＝1，2，3……L＝0，1，2，3，…，(n－1)M＝－2L，－(2L－1)，…，－1，0，＋1，…，＋(2L－1)，＋2LMS＝＋1/2，－1/2Cute教授允诺要继续发表相关研究，一旦他找到了财政支持，将继续他的破译工作并描述出X星球上的周期表和一些基础化学内容。然而以揭示的碑文内容就足以预见一些重要事实。1．试创造出X周期表的前两个周期，为简便起见，用我们的化学符号来表示与我们原子有相同电子的X原子；2．猜测在那里可用作洗涤和饮用的X－水可能是什么？说明理由。依据你所构造的X周期表，写出他的化学式。3．写出“甲烷在氧气中燃烧”的反应，这是给人类提供能量和热源的主要过程；同时写出燃烧的产物被X氢氧化锂所吸收时所发生的反应，解释你选择X元素的原因？第题（6分）阿斯巴甜是一种口味好、安全性高的强力甜味，用APM表示。甜度是蔗糖的180～200倍，已广泛应用于食品、饮料及制药行业。鉴于传统的多锅法生产工艺的不合理性，下面的方法研究了上述反应一锅化的可能性，总收率达到了63.6%左右。HCOOH＋＋2→A＋4CH3COOHA＋C6H5－CH2－COOH→B（α异构体，主要产物）＋C（β异构体）B＋HCl（aq）＋CH3OH→D＋F＋H2OD＋NH3→E（APM）＋NH4Cl【以上反应都已配平】请分别画出A、B、C、D、E、F的结构简式第题（7分）黄酮醋酸类化合物具有黄酮类化合物抗菌、消炎、降血压、保肝等多种生理活性和药理作用，尤其是近年来报道此类化合物具有独特抗癌活性。下面的方法采用对甲酚作为起始原料，通过一系列反应合成化合物黄酮E（化学式为C18H12O2NBr，为黄酮醋酸的前体化合物)。其进一步水解即得黄酮醋酸。合成路线如下：ABCDE参考答案高中化学竞赛初赛模拟试卷（20）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分38101210810181110H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第题（3分）下表是摘自当前高中化学教材附录中的相对原子质量（部分）HHeLiBeBCNO1.007944.0026026.9419.01218210.81112.010714.006715.9994FNeNaMgAlSiPS18.998403220.179722.98977024.305626.98153828.085530.97376132.062上表元素（及更多元素）中，有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数多达7～9位，而有的元素的相对原子质量的有效数字位数少至3～4位，为什么？第题（8分）近年来，在超临界CO2（临界温度Tc＝304.3K；临界压力pc＝72.8×105Pa）中的反应引起广泛关注。该流体的密度在临界点附近很容易调制，可认为是一种替代有机溶剂的绿色溶剂。该溶剂早已用于萃取咖啡因。然而，利用超临界CO2的缺点之一是二氧化碳必须压缩。1．在超临界二氧化碳中氧化醇类，如将苄醇氧化为苯甲醛，是一种超临界工艺。反应在催化选择性效率为95％的Pd/Al2O3催化剂作用下进行。（1）写出主要反应过程的配平的反应式。（2）除完全氧化外，进一步氧化时还发生哪些反应？写出它们的反应方程式。2．在另一超流体工艺——合成有机碳酸酯和甲酰胺的例子中，二氧化碳既是溶剂，又可作为反应物替代光气或一氧化碳。（1）写出甲醇和二氧化碳反应得到碳酸二甲酯的配平的方程式。如以光气为反应物如何得到碳酸二甲酯？（2）用适当的催化剂可用吗啉（C4H9NO，结构右图所示）和二氧化碳合成甲酰基吗啉。该反应还需添加什么反应物（无机小分子）？写出反应式。若用一氧化碳替代，反应式将如何改变？3．用绿色化学的观念给出用CO2代替一氧化碳和光气的2个理由。与以CO或COCl2为反应物对比，再给出用CO2为反应物的1个主要障碍（除必须对二氧化碳进行压缩外）。第题（10分）沐舒坦是新近应用的一种溶解分泌物，是促进黏液排除、改善呼吸状况的有效药物。沐舒坦结构简式如右：由甲苯和X为起始原料，其合成路线如下：－CH3ABCDEF沐舒坦1．写出A、B、C、D、E、F、X的结构简式2．由甲苯生成C通过了三步反应，为什么不直接合成3．命名B、F、X第题（12分）除少数卤化物外，大部分非金属卤化物都易水解，且反应不可逆。卤化物的水解机理分亲核水解和亲电水解。发生亲核水解的结构条件：中心原子具有δ＋和有空的价轨道；发生亲电水解的结构条件：中心原子有孤对电子，可作Lewis碱，接受H2O的H＋进攻。其中SiCl4的亲核水解机理如下：1．为什么CCl4不能水解而SiCl4可以水解？2．NCl3也可以发生水解，但产物是NH3和HClO，请确定水解类型，并写出水解机理；3．NF3不能发生水解，为什么？写出3条理由；4．PCl3也能水解，产物是H3PO3，但H3PO3是二元酸而不是三元酸。确定H3PO3的结构，并写出水解机理；5．由短周期的元素组成的化合物A、B、C，均含有一种卤素。A分子呈现正八面体结构，不水解，可用作灭火剂；B、C分子都易水解，B是固体，易升华，C是液体，由3种元素组成。B水解得到两性固体D和酸性气体E，C水解得到得到两种酸性气体E、F。加热B的水合物时为得到无水物，可加入C脱水。（1）写出A、B、C的化学式（2）写出B的水合物与C反应的化学方程式第题（10分）一定条件下，1mol甲醛与1mol氨反应也可生成物质A，A再与1mol甲醛反应得到B，B与等物质的量的氨反应得到C，A、B、C分子都有很好的对称性。若A与浓硝酸作用得到D，D是一种烈性炸药，D分子中只有一种位置的碳、氢、氧，仅有两种位置的氮。1．请写出A、B、C、D的结构式；2．写出甲醛、氨、硝酸生成D的总反应方程式；3．若按比例混合三种反应物进行反应，则几乎得不到D，试分析其原因。4．D的生产也可以以C为原料，与浓硝酸、硝酸铵在乙酸酐中反应制备，写出化学方程式。5．写出D发生爆炸时的化学方程式。第题（8分）1962年英国青年化学家巴特列第一次制得了XePtF6化合物，突破了“惰性元素”的禁区。此后人们相继合成了氙的系列化合物，以及原子序数较大的稀有气体氪、氡的化合物。对于原子序数较小的氦、氖尚未制得化合物。有人从理论上预言了它们的化合物是可以制得的。不久澳洲国立大学的拉多姆宣布了化学上一奇闻，氦能够与碳结合形成分子。像CHexx＋不仅存在，而且能够用实验手段观察到，并借助计算机算出了CHe33＋、CHe44＋的键长分别为：0.1209nm，0.1212nm。1．Ne、He的化合物难以合成的主要原因是什么？2．如果CHe33＋、CHe44＋果真存在的话，请写出它们的立体结构式；3．为什么CHe33＋的键长比CHe44＋短？4．写出与CHe33＋、CHe44＋互为等电子体的物质（或原子团）的名称；5．并完成下列化学方程式：CHe44＋＋H2O→CHe44＋＋HCl→第题（10分）用邻苯基一双一（二甲胂）（简记为diars，常做配体）与FeCl3作用，可生成一个双配位离子的化合物A。已知A中阴离子是正四面体结构，阳离子中Fe为6配位，其配体diars和Cl－的数目相等，为1︰1。将A用硝酸氧化后得到一种晶体B，经分析B晶体中的正、负离子的空间结构与A完全相同，只不过是阴离子与阳离子的个数比不同，A为1︰1，而B为2︰1。1．试确定A和B的分子式。2．画出A中阳离子可能的结构式，并指明哪一种结构较为稳定？为什么？3．指明A和B中铁元素的氧化数：A→B属于什么反应？4．写出生成A的化学反应方程式。第题（18分）地壳中丰度最低的钼和钨，在我国的蕴藏量都很丰富。在这些钼矿和钨矿中，主要有辉钼矿MoS2，钨锰铁矿又称黑钨矿（Fe·Mn）WO4，钨酸钙矿又称白钨矿CaWO4。钨的原子序数为74，与钼都位于ⅥB族，价电子5d46s2，常见化合价＋2、＋4、＋5、＋6，熔点3410℃，是金属中熔点最高的。1．已知金属钨晶体是立方体心晶格，原子半径137pm，计算其密度。2．在80～90℃时，浓盐酸和白钨矿作用生成黄钨酸。黄钨酸在盐酸中溶解度很小，过滤可除去可溶性杂质。黄钨酸易溶于氨水，生成钨酸铵溶液，而与不溶性杂质分开。浓缩钨酸铵溶液，溶解度较小的五水仲钨酸铵从溶液中结晶出来。仲钨酸铵是一种同多酸盐，仲钨酸根含12个W原子，带10个负电荷。仲钨酸铵晶体灼烧分解可得WO3。写出上述化学反应方程式：3．已知（298K下）：WO3（s）ΔH＝－842.9kJ/molΔG＝－764.1kJ/molH2O（g）ΔH＝－242kJ/molΔG＝－228kJ/mol（1）计算：WO3＋3H2＝W＋3H2O反应的和（2）已知与平衡常数K、温度T间满足公式：＝－RT1nK；与平衡常数K、温度T间满足公式：ln(K2/K1)＝(1/T1－1/T2)/R问：在什么温度条件下，可用H2还原WO3制备W（设此时平衡常数K＝1）？4．卤钨灯泡常用钨丝作灯丝，在灯泡里加入少量碘，可延长灯泡使用寿命。其原理是化学平衡的有趣应用。整个过程可用以下四个步骤形象表示。请在下图下方的各括号中填写出碘是怎样收集蒸发了的钨原子，并使其返回到热的灯丝中去的（图中表示钨原子，表示碘蒸汽分子，表示碘化钨分子）。（）（）（）（）5．三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。6．钨酸钠Na2WO4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，构成尖晶石结构。W6＋占据四面体空隙的分数是【】，Na＋占据八面体空隙的分数是【】。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，并指出NaxWO3易导电的原因。（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。第题（11分）乙酰水杨酸（AsPirin）是一种常用的解热镇痛、抗风湿类药物，广泛应用于临床治疗和预防心脑血管疾病，近年来还不断发现它的新用途。乙酰水杨酸是一种有机弱酸，pKa＝3.5，其结构式为：，易溶于乙醇而微溶于水。1．乙酰水杨酸可由水杨酸和乙酸酐反应得到，写出化学方程式；2．估算0.1mol/L乙酰水杨酸溶液与0.1mol/L乙酰水杨酸钠盐溶液的pH；3．乙酰水杨酸的含量可用NaOH标准溶液直接滴定。准确称取乙酰水杨酸0.25g，置于250mL锥形瓶中，加入25mL【】溶液，摇动使其溶解，再向其中加入适量酚酞指示剂，用cNaOHmol/L的标准NaOH溶液滴定至【】为终点，记录所消耗NaOH溶液的体积VNaOHmL。（1）填写上面2个空格（2）列出计算乙酰水杨酸的质量分数（％）的表达式。4．如果再提供标准的盐酸溶液，请设计另一个实验，测定乙酰水杨酸的质量分数（％）。（1）简要写出实验步骤（参考第3题的实验步骤）（2）写出全部反应方程式；（3）列出计算乙酰水杨酸的质量分数（％）的表达式。第题（10分）化合物M是一个重要的染料中间体，它的许多衍生物在医药化工上有重要用途。M可通过下列方法合成：将Cl2通入液态的NaCN（0℃为液态）中，将A分离出来后置于HCl气氛中2h即可制得M，M是一高度对称的平面型结构。M与过量的反应制得特里塔明（名称：2，4，6－三环乙氨基均三嗪；结构简式如右图所示），它一种抗白血病及某些癌症的药物。1．说明均三嗪的结构有什么特点？2．写出A、M的结构简式。3．试说明M可作为染料中间体的原因，写出M在染色过程中发生的化学反应方程式。（染料以“R－NH2”表示，纤维素用“纤维－OH”表示）4．分子M与2分子乙胺反应的产物B是一个很好的除莠剂，写出B的结构式，并命名。5．现要求用另一种方法以无机物H2SO4、NaOH，有机物尿素、环氧乙烷，合成特里塔明：试写出其合成步骤。参考答案题（12分）A为金属氧化物，金属所占的质量分数为88.39％，A与Mn2＋的HNO3溶液反应，溶液变为紫色，A与Mn2＋的盐酸溶液反应，则无紫色生成，但有黄绿色气体放出，将溶液慢慢蒸发，析出固体，已知0.234g的A与2mol/L的盐酸反应可析出固体0.278g，同时放出的气体在373K、1.013×105Pa时，体积为2.14L。向A的盐酸溶液中加入CrO42－，有黄色沉淀生成。通过相关的计算，回答下列问题：1．写出A的化学式。2．分析其组成。3．写出所涉及反应的化学方程式。１２０\n参考答案１２０\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