2009高中化学竞赛初赛模拟试卷(4)

第1页（共7页）2009高中化学竞赛初赛模拟试卷（4）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－LrRfDbSgBhHsMt第一题（4分）某元素的离子R2＋有5个电子层，最外层有2个电子，R(NO3)2是它的一种常见盐。R的元素符号是，R元素在周期表中的位置是，配制澄清R(NO3)2溶液的方法是。第二题（5分）铋的化合物丰富多彩。在液态SO2中，AsF5或其他五氟化物能氧化铋，其中能生成化合物A。经分析，A为离子化合物，阳离子为多个铋原子组成的三角双锥型原子簇，阴离子为正八面体结构。已知A的阳离子中铋原子全部为8电子结构。1．试确定A的结构简式；2．写出生成A的化学反应方程式。第三题（16分）来自日本的SK－Ⅱ品牌多项化妆品中被查出含有禁用的铬钕成分。铬为皮肤变态反应原，可引起过敏性皮炎或湿疹，病程长、久而不愈；钕对眼睛和黏膜有很强的刺激性，对皮肤有中度刺激性，吸入还可导致肺栓塞和肝损害。1．钕的元素符号Nd，原子序数60，淡黄色，在空气中容易氧化，用来制合金和光学玻璃等。（1）钕在元素周期表中的位置为；价电子构型为；次外层上电子数为。（2）已知EoNd3＋/Nd＝－2.431V，判断其能否与盐酸反应。若能写出反应方程式；不能说明理由。（3）已知Nd晶体为六方晶格（密堆积），原子半径r＝182.2pm，计算其密度。（4）最强永磁体钕铁硼的合金中B的含量为1.0000%，确定其简单组成（相对1个B）；（5）钕能与一些普通元素形成混合氧化物，如掺钕的钇铝石榴石晶体可用于激光发射，已知该钕化合物含Nd为56.97%，写出化学式。第2页（共7页）2．研究表明，人体内若含铬量超过1mg就足以致人于死地，铬在人体内的作用是协同胰岛素清除多余的葡萄糖，人体内的铬主要经尿排出。（1）铬是人体的必需元素吗？三价铬和六价铬哪种对人危害大？（2）人体内哪个器官含铬量最高？（3）年纪大的人易患糖尿病，这与铬是否有关系？3．糖皮质激素地塞米松也是化妆品中的常见违禁成分，其结构简式如右图。（1）能否与NaOH反应，为什么？（2）在Cu的催化氧化下，与O2反应的比例如何？（3）存在多少个对映异构体？第四题（5分）2005年2月14日新华社报道，我国镍氢电池居世界先进水平，我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金X/XH6（合金X的晶胞如右图所示），另一电极为NiO(OH)/Ni(OH)2。1．据图写出X的化学式；2．据图计算La的配位数；3．写出放电时的负极反应；4．写出充放电的总反应方程式。第五题（8分）往1.0L密闭容器中加入NO2和N2O4各1.0mol，当反应达到平衡时容器中还剩余0.70molN2O4（N2O4浓度变化如右图所示，恒容）。1．请在图中补充NO2浓度的变化；2．如果将容器的体积缩小到0.5L（保持恒容），请在图中画出NO2、N2O4重新达到平衡的图象。第六题（8分）专家指出，摄入过多的反式脂肪酸，会导致心脑血管疾病、糖尿病，儿童若摄入过多将会影响身体发育。人造奶油、酥烤类食品、快餐中的炸鸡和炸薯条均含这种物质。反式脂肪酸是指至少含一个反式构型双键的脂肪酸，即碳碳双键上两个碳原子结合的氢原子分别位于双键的两侧。已知油酸的结构简式为CH3(CH2)7C＝C(CH2)7COOH。1．写出油酸的顺式和反式立体结构，并分别命名；2．比较顺式脂肪酸和反式脂肪酸的熔熔点高低；第3页（共7页）3．比较顺式脂肪酸和反式脂肪酸能量高低，说明判断理由4．血液中反式脂肪酸含量过高易导致心脑血管疾病，为什么？第七题（9分）化合物X与CO32－是等电子体，可用CoF3在300℃时与NO2反应制得。1．确定X的化学式，指出X中中心原子的杂化形态。2．X也可用无水硝酸和氟代磺酸反应制备。试写出其化学反应方程式，并指明反应类型。3．X能发生水解反应。试分别写出X与NaOH和乙醇反应的化学方程式。4．X能与BF3反应，试写出其化学反应方程式，并预测B－F键长变化趋势，简述其原因。第八题（10分）NH4Cl为CsCl型结构，晶胞中包含1个NH4＋和1个Cl－，晶胞参数a＝387pm。把等物质的量的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加热时，生成NH4HgCl3晶体，晶胞参数a＝b＝419pm、c＝794pm（结构如右图）。1．已知Cl－半径为181pm，求NH4＋（视为球形离子）的半径。2．计算NH4HgCl3晶体的密度；3．指出Hg2＋和NH4＋的Cl－具体配位形式；4．通过具体计算，指出晶体中Cl－与Cl－之间的最短距离是多少？第九题（6分）将V2O5溶于草酸，再滴入H2O2－KOH混合溶液，得到一种带有2份结晶水的钾盐沉淀X。已知X中含13.68%的V和47.27%的O。1．通过计算确定X的化学式；2．写出X的合理结构简式3．画出X的结构式。第十题（9分）称取液体A464.7mg，使之溶于水中，溶液具有明显的酸性。需要6.000mmol的Ba(OH)2第4页（共7页）才能中和它，同时溶液中产生沉淀B760.0mg。过滤出沉淀并洗涤后用稀H2SO4处理，沉淀B转化为一溶液C，与此同时又产生一新沉淀D700.2mg，B、D类质同晶。溶液C中加入过量的KI后、用S2O32－滴定，耗去0.3000moL/L的Na2S2O3溶液30.00mL。1．试确认各符号所代表的化合物；2．写出A与Ba(OH)2反应的总方程式；3．写出C与过量KI反应的离子方程式；4．A的蒸气可以用中性亚硫酸钠溶液吸收，写出反应方程式。第十一题（12分）配位化合物A是单核配合物分子，由11个原子组成；微热后失重11.35%得到B；B进一步加热又失重26.66%（相对B）得到金属C；B极难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，能溶于盐酸。A有2种异构体A1、A2，其中A2能与草酸盐反应得到一种式量比A略大的配合物分子D（A1无相似反应）1．写出A、B、C的化学式；2．写出B溶于盐酸后产物的名称；3．试画出A1、A2、D的结构，并比较A1、A2在水中溶解性的大小。4．A还有若干种实验式相同的离子化合物。它们每个还满足如下条件：是由分立的、单核的离子配合物实体构成的；仅含1种阳离子和1种阴离子。（1）符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。（2）其中1种与AgNO3反应（摩尔比1︰2）得到两种组成不同的配合物，写出反应的化学方程式。第十二题（8分）洛索洛芬是一种非甾体抗炎镇痛药，具有较强的抗炎、镇痛、解热作用。右图所示结构是其重要中间体。请从苯、甲苯、苯磺酸、对甲基苯磺酰氯、三乙胺、甲醛、丙酸乙酯、乳酸乙酯、N－溴代丁二酰亚胺及无机试剂，合成该中间体（限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步骤）。COOEtCH3Br第5页（共7页）参考答案第一题（4分）Sn（1分）第五周期ⅣA族（1分）将Sn(NO3)2溶于少量稀HNO3，并加入Sn粒防氧化（2分）第二题（5分）1．A：Bi5(AsF6)3（3分）；2．10Bi＋9AsF5＝2Bi5(AsF6)3＋3AsF3（2分）。第三题（16分）1．（1）第六周期ⅢB族（或镧系）4f46s28（各1分）（2）2Nd＋6H＋＝Nd3＋＋3H2↑（1.5分）（3）ρ＝4M/NA(22r)3＝7.001g/cm3（2分）（4）Nd2Fe14B（1.5分）（5）Nd3Al5O12（1.5分）2．（1）是六价铬（各0.5分）（2）肾（0.5分）（3）随着年龄增加，人体内含铬量就会减少（1分）3．（1）具有1个酯的结构，水解得到醇和乙酸钠（1分）（2）与O2以物质的量2︰1反应（1分）（3）28＝256（2分）第四题（5分）1．LaNi5（1分）2．18（1.5分）3．LaNi5H6＋6OH－－6e－＝LaNi5＋6H2O（1分）4．LaNi5H6＋6NiO(OH)LaNi5＋6Ni(OH)2（1.5分）第五题（8分）1．如图，必需同时达到平衡（2分）2．压缩到0.5L后浓度立即达到原来的2倍（1分）反应2NO2N2O4平衡常数为Kc＝0.1/1.62＝0.273L/mol（1分）设新平衡时N2O4为xmol，则(x/0.5)/[(3－2x)/0.5]2＝Kc（1分）解得x＝0.87mol（1分）即c(N2O4)＝1.74mol/L、c(NO2)＝2.52mol/L（1分）如图，必需同时达到平衡（1分）第6页（共7页）第六题（8分）1．顺：COOHCH3（1分）反：CH3COOH（1分）顺：Z－9－烯十八酸反：E－9－烯十八酸（1分）2．顺式结构沸点高（1分）熔点低（1分）3．反式脂肪酸能量高，因为顺式脂肪酸加热易变成反式脂肪酸（1.5分）4．熔点高，易堵塞血管（1.5分）第七题（9分）1．X：FNO2X中N原子的杂化形态为sp2。（各1分）2．HNO3＋FSO3H＝FNO2＋H2SO4；该反应为取代反应。（各1分）3．FNO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaF＋H2O；FNO2＋C2H5OH＝C2H5ONO2＋HF。（各1分）4．FNO2＋BF3＝NO2BF4（1分）；B－F键长增大，原因是BF3中存在大π64，B－F键长较短；而形成NO2BF4后，大π键消失，硼原子杂化由sp2杂化形态变成sp3杂化形态，因此，B－F键长增大。（2分）第7页（共7页）第八题（10分）1．154pm（1.5分）2．ρ＝1×325.0/[6.022×1023×(4.19×10－8)2×(7.94×10－8)]＝3.87g/cm3。（1.5分）3．Hg2＋：压扁的正八面体NH4＋：压扁的正四棱柱（各1.5分，无压扁各1分）4．Cl－的空间环境不同，可分为两类：体内的两个Cl－①为一类；棱边中点的4个Cl－②为另一类。前者距NH4＋较近（335pm），距Hg2＋也较近（241pm）；后者距离NH4＋397pm，距Hg2＋296cm。Cl－①与邻近晶胞的Cl－的距离最短为3.13pm，Cl－①与Cl－②的距离为382pm；Cl－②与Cl－②的距离为419pm。（4分）第九题（6分）1．V︰O＝1︰11，式量：372.3，扣除V、O及4个H剩余141.3，应为3个K，2个C；化学式为：K3VC2H4O11（2.5分）2．K3[VO(O2)2(C2O4)]·2H2O（1.5分）3．（2分）第十题（9分）1．A：CrO2Cl2（2分）B：BaCrO4C：H2Cr2O7D：BaSO4（各1分）2．CrO2Cl2＋2Ba(OH)2＝2BaCrO4＋BaCl2＋2H2O（1.5分）3．Cr2O72－＋6I－＋14H＋＝2Cr3＋＋3I2＋7H2O（1分）4．2CrO2Cl2＋3SO32－＋H2O＝2Cr(OH)2＋＋4Cl－＋3SO42－（1.5分）第十一题（12分）1．A：Pt(NH3)2Cl2（1.5分）B：PtCl2（1分）C：Pt（1分）2．四氯合铂（Ⅱ）酸（1分）3．A1：PtNH3H3NClCl（1分）B