2008年全国化学竞赛初赛模拟试卷(27)

第1页（共5页）2008年全国化学竞赛初赛模拟试卷（27）第一题（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。第二题（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。第三题（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。第四题（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π64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2页（共5页）第五题（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。第六题（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。第七题（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。第3页（共5页）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。第八题（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。第九题（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。第4页（共5页）2008年全国化学竞赛初赛模拟试卷（27）参考答案第一题（9分）1．H2S＋3SO3＝4SO2＋H2O；2．（1）H2S2O3·2(C2H5)2O；（2）SO3＋H2S＋2(C2H5)2O→H2S2O3·2(C2H5)2O；（3）一种溶剂，降低反应物氧化性和还原性。3．H2S2O3；第二题（8分）1．（1）2CH≡CH＋Se→C4H4Se；（2）Se；有芳香性。由于Se有一对电子在轨道上，可以形成65的大键，满足休克尔规则，因此具有芳香性。（3）A分子是平面型分子，电荷分散，稳定。2．NSeCH3NH2CH3COCH2ClNHCSeHNH2++OH2+ClH第三题（9分）1．A：Na2C2O6；COO-OOCOO-；2．阳极：2CO32－－2e＝C2O62－；阴极：2H2O＋2e＝H2↑＋2OH－；电解反应：2K2CO3＋2H2OK2C2O6＋2KOH＋H2↑；随着KOH浓度增大，溶液的pH值增大。3．K2C2O6＋H2SO4＝K2SO4＋2CO2＋1/2O2＋H2O。第四题（9分）1．5O3＋2KOH＝5O2＋2KO3＋H2O；2．向上述产物中加入液氨，萃取出KO3，待氨蒸发后即得A的结晶。3．4KO3＋2H2O＝4KOH＋5O2↑；4．B：NH4NO3；C：NH4O3；3O3＋4NH3＝NH4NO3＋2NH4O3。第五题（9分）1．1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d8；2．（1）A：[Xe2F11][AuF6]；AuF3＋XeF2＋F2C0400[Xe2F11][AuF6]；（2）XeFFFFFFXeFFFFFAuFFFFFF；3．（1）B：XeF6；C：Cs[AuF6]；（2）[Xe2F11][AuF6]＋CsFC01102XeF6＋Cs[AuF6]。第六题（12分）1．Zn2＋＋H2O2＋2OH－＝ZnO2＋2H2O；2．（1）233101002.6)10487()200.1639.65(4ANVMZ＝5.6g/cm3；（2）ZnO2中Zn原子的O原子配位多面体是八面体，配位数为6；Zn原子的配位多面体可共面连接；在ZnO2晶体中Zn－O键包含相当大的共价键成分；（3）O—O键距小于典型的O2－半径的2倍，说明两个O原子间的化学键是共价键。若是离子键，则键距非常接近于离子半径的两倍，而不是小于离子半径。3．ZnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋H2O2；当pH＜5时，H＋增大，H＋与Zn(OH)2继续反应：Zn(OH)2＋2H＋＝Zn2＋＋2H2O，这样ZnO2的水解向右移动。4．Zn(O2)2；3O22－＋2H2O＝2O2－＋4OH－第七题（13分）1．A：TeI4；B：I2；第5页（共5页）2．6HI＋H6TeO6＝TeI4↓＋I2＋6H2O；3．将氢碘酸慢慢滴入原碲酸中，当沉淀量最多时即停止滴加氢碘酸；4．TeI4是离子晶体，极性强；而I2是非极性分子，因此可用CCl4洗涤可将产物提纯；5．[TeI3]＋I－；6．TeIIIIIITeIIIITeIITeIIII；7．上述数据分别是与一个、两个、三个碲原子相连的三种Te－I键，分别有10，8，6；8．Te＋4CH3I＝TeI4＋2CH3CH3。第八题（12分）1．n(AgCl)＝n(HCl)＝5.74/143.5＝0.04mol；由此可知，向1.25g某化合物A中加入了0.08mol盐酸，但与物质A反应的盐酸只有0.04mo