2008年全国化学竞赛初赛模拟试题及答案1

第1页共6页2008年全国化学竞赛初赛（国初）模拟试题（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第一题（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。第二题（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2页共6页第三题（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。第四题（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，解释原因第五题（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。第六题（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3页共6页第七题（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。第八题（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。第九题（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4页共6页第十题（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。第十一题（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。第5页共6页参考答案第一题（8分）1．2．配位键第二题（6分）当XMrr时，对U有利，即正负离子大小相近时，有利于U增大。当MXrr时，对ΔhHm有利，即正负离子差别较大时，有利于ΔhHm增大。如果正负离子差别较大时，以水合能大小来判断溶解性大小。例如M＋与4ClO组成的盐，由于ClO4－离子半径大，从Li＋→Cs＋离子的水合能减小，所以LiClO4溶解度较大，NaClO4在水中的溶解度比LiClO4约小3～12倍，而KClO4，RbClO4和CsClO4的溶解度仅是LiClO4的103倍。如果正负离子差别不大时，以晶格能大小来判断溶解性大小。例如：M＋与F－离子组成的盐，由于离子半径相近，而LiF的晶格能最大，所以LiF是碱金属氟化物溶解度最小的。一般来说大的阳离子需要大的阴离子作为沉淀剂，因为大的阳离与大的阴离子形成的离子型的盐溶解度小。例如Na[Sb(OH)6]、NaZn(UO2)3(CH3COO)9·6H2O、K3[Co(No2)6]、K2[PtCl6]、K[B(C6H5)4]等都是难溶的钠盐、钾盐。铷、铯比相应的钾盐还要难溶。第三题（8分）1．2．元素组成比为定值，故不是合金。第四题（12分）1．A：OOO；B：EtOEtOEtOEtOEtOEtO2．OOO→＋3/2O23．炸弹。放热，熵增。第五题（12分）1．TiS3N2C8H4O42．NS、NS，后者更稳定。第六题（8分）第6页共6页1．2．这些配离子之所以有颜色是由于22O离子变形性较强，发生O22－向Ti(IV)上电荷跃迁。3．第七题（8分）Pb：37.30%；Sn：62.25%第八题（10分）第九题（10分）1．O3(g)＋9I－(aq)→3I3－(aq)＋3O2－2．HO33．受H的极化很不稳定。第十题（8分）1．水；2．鳌环效应和模板合成；3．无；4．有疏水基团故具有疏水性。第十一题（10分）1．M：HCO2；N：NO22．COOH