2007年全国化学竞赛初赛模拟试卷(22)

波波化学竞赛工作室第1页（共10页）年全国化学竞赛初赛模拟试卷（22）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910111213满分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRfDbSgBhHsMtDs第一题（4分）以冰醋酸作溶剂，将HClO4、HBr、H2SO4、HCl、HNO3分别溶于其中，结果测得其摩尔电导比分别为400︰160︰30︰9︰1。1．试用方程式表示该反应，并比较酸强度；2．试解释H2SO4、HCl与HNO3的摩尔电导率为何这么小？第二题（6分）密闭的镍镉电池广泛用于各种无线器具，Ni－Cd电池经济效应高，循环寿命长，在高低温下可完好放电，已知：典型Ni－Cd电池中：E1Θ(Cd(OH)2/Cd)＝－0.809V、E2Θ(NiO(OH)/2Ni(OH)2)＝＋0.490V（E1Θ与E2Θ是25℃下的标准电极电池）。1．写出电池自发放电反应配平的化学方程式和电极反应式。2．计算25℃下电池的电动势E3．一手机的Ni－Cd电池的额定电容量为700mAh，问电池含Cd质量多少第三题（8分）1865年，凯库勒提出了苯的环状结构，提出了碳是四价，当时已知邻二取代的苯只有一种异构体。凯库勒假定其中的单、双键“因某种原因而化合在一起”解决了邻二取代异构体的矛盾。现在，我们知道苯是平面的正六边形分子，所有C－C都等长。波波化学竞赛工作室第2页（共10页）．画出能解释苯电子结构的共扼式，确定二元相同取代（C6H4R2）的异构体个数；2．Staedeler提出了苯的另一种结构，现在我们知道这是杜瓦苯，结构如右：杜瓦苯被两个相同的基团取代后可能有多少种异构体。3．在短时间后，ALadenburg提出了现在的核晶烷（左图）实验事实说明苯有三种取代，Ladenburg据此提出了3种二取代异构体（右图）RR、RR、RR经仔细研究，你会发现Ladenburg犯了一个错误，实际上存在第四种异构体，画出其结构；4．芳香化合物比对应的非芳香化合物更稳定，据此写出蒽的二聚体结构及与1分子溴加成的反应式。第四题（9分）现代社会中，砂子也可以被用作半导体材料。硅是地球最丰富的元素之一，二氧化硅在地表也十分丰富1．β－方石英的晶胞与金刚石类似，仅将其中的C换成Si并在Si－Si键之间插入氧原子，在1个β－方石英的晶胞中存在多少Si原子与氧原子2．指出β－方石英中Si的杂化方式并预测O－Si－O的键角3．硅可以通过加热SiO2和焦炭至3000℃的电弧炉中进行制备。假定在此情况下只有一种Lewis结构表现出形式电荷的气体生成，写出该反应方程式4．为得到光谱纯的硅，粗硅与HCl反应生成化合物A，A中硅的质量分数为20.69%，写出生成A的化学反应方程式，画出A的三维结构并推测其极性有无。5．与所有半导体一样，当有小电压加于其上时高纯的硅不导电，但在较高电压下可以适当导电。硅的半导体称为何半导体?画出用硼原子取代硅原子后导电性增强的原因及能带图。波波化学竞赛工作室第3页（共10页）第五题（4分）化学中经常会使用到类比的方法，镧系元素铕（Eu）的电子结构为[Xe]4f76s2，有＋2、＋3的氧化态，当用Zn、Mg还原Eu3＋（aq）离子，可以得到Eu2＋（aq）离子1．Eu2＋（aq）离子是否有颜色？为什么？2．EuSO4与EuCO3是否易溶于水？3．Eu2＋（aq）能否与EDTA形成配离子，与Eu3＋相比有何不同？第六题（10分）已知Diel—Alder反应是可逆的，可以环加成也可以发生开环反应。1．写出化合物C、D、E的结构：（A）＋OOO（B）C；开环Co50DBE2．化学家通过环辛四稀合成了奇特结构的蓝稀，经过了五步反应，其中三步为周环反应，试写出中间产物的结构式电环合F（C8H8）BG（C12H10O3）；环加成hvH（C12H10O3）32CONa242)(COOAcPb；　第七题（9分）一离子晶体给X射线衍射测定属于立方晶体，晶胞参数a＝400pm，晶胞中顶点位置为Mg2＋，体心为K＋，棱心为F－。1．写出晶胞中各离子的分数坐标；2．指出该晶体的化学式；波波化学竞赛工作室第4页（共10页）．确定晶体的点阵形式；4．Mg2＋、K＋二者的F－的配位数各为多少；5．查表得知Mg2＋、K＋、F－的离子半径分别为75pm、133pm、133pm，说明晶体中两种正离子的配位数是否合理；6．K＋和F－一起形成哪种形成的密堆积。第八题（10分）合镍的脲水解酶催化尿素水解为铵离子与氨基甲酸根的反应，氨基甲酸根随后无须脲酶催化而进一步自发水解1．写出氨基甲酸根水解的反应方程式；2．给出镍（Ⅱ）离子的电子组态；3．镍（Ⅱ）的许多配合物的几何结构是已知的，在八面体的配位结构中，d轨道分裂为2个能级。请指出5个d轨道哪几个在高能级，哪几个在低能级，画出强场配体与弱场配体配位时镍（Ⅱ）的电子排列图示，这图示说明什么；4．钯（Ⅱ）与铂（Ⅱ）离子以形成平面四边形为主，某些镍配合物也呈这种结构。画出平面四面形[Ni(SCH2CH2NH2)2]的所有结构，并用顺、反标志；5．画出平行四边形的[Pt(NH3)(py)ClBr]的所有异构体（py＝吡啶）。第九题（9分）1．最常见的铜盐是CuSO4·5H2O。含10gCuSO4·H2O250ml溶液的pH＝5.0；同浓度的Cu(ClO4)2溶液的pH＝4.5。（1）解释两者的差值；波波化学竞赛工作室第5页（共10页）（2）计算下列反应的平衡常数：Cu2＋＋2H2O[Cu(OH)]＋＋H3O＋。2．在碱性介质中用AgNO3滴定0.01mol/L的NaCl，直到出现棕色的Ag2O沉淀：2AgOH＝Ag2O＋H2O。当滴定误差要求不大于0.1％时，溶液pH必须要多大？不考虑稀释。Ksp（AgOH）＝5×10－8，Ksp（AgCl）＝10－9.7第十题（9分）在非水体系中，铝粉、氯化铝、氯化铬及苯混合在一密闭的容器中进行反应，生成了铬的一不常见的化合态的产物A，A在Na2S2O4的作用下得到化合物B。B中Cr的质量分数为25%，B的稳定性较差，在潮湿的空气中易被氧化成化合物C，且生成的另一产物具有一定的氧化性，在C中Cr的质量分数为23.1%。1．写出A、B、C的化学式并画出B的结构；2．写出生成A、B、C的化学方程式。第十一题（11分）BrOHNaOH2/A722OCrKBHClCOHHCNaOH52/DO4KMnOE4252/SOHOHHCF（C7H12O2）1．画出A～F的结构式；2．化合物O用2－甲基－丁基溴化镁处理后将混合物酸化得异构体G，画出G的结构式（考虑异构体）；波波化学竞赛工作室第6页（共10页）．命名化合物F；4．O的一异构体为O，若用乙基溴化镁以1︰1处理，画出所有可能产物的结构（考虑异构体）；第十二题（11分）称取2.00g的铬钒样品，经酸溶后：①用(NH4)2S2O8（Ag＋作催化剂）氧化Cr3＋和VO2＋成为Cr2O72－和VO43－离子；②氧化完毕后，在溶液中加入25.0mL浓度为0.05050mol·L－1的FeSO4溶液与之反应；③然后用浓度为0.0560mol/L的KMnO4溶液滴定，共耗去12.0mL，此KMnO4用于氧化VO2＋离子和过量的FeSO4；④氧化后加入不计量的FeSO4，用以还原VO2＋，然后用(NH4)2S2O8（不加Ag＋）氧化掉过量的FeSO4，此时Cr3＋、VO2＋因无催化剂而均不被氧化，然后用上述浓度的KMnO4滴定溶液中的VO2＋离子，共耗0.90mL。1．写出四步操作的反应方程式；2．计算钢样中钒、铬的百分含量。命题：吴国骄、夏玉堂、李晨、唐姗审稿：湖北省孝感高级中学张一清中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载波波化学竞赛工作室第7页（共10页）参考答案（0722）今年起只提供pdf可打印文件，需要Word文件进入QQ群，详细：。第一题（4分）1．HClO4＋HAc＝H2Ac＋＋ClO4－HBr＋HAc＝H2Ac＋＋Br－H2SO4＋HAc＝H2Ac＋＋HSO4－HCl＋HAc＝H2Ac＋＋Cl－HNO3＋HAc＝H2Ac＋＋NO3－（2分）HClO4＞HBr＞H2SO4＞HCl＞HNO3（1分）2．在冰醋酸中，H2SO4、HCl、HNO3均是弱酸，它们有一部分以分子状态存在（1分）第二题（6分）1．Cd（s）＋2Ni(OH)（s）＋2H2O＝2Ni(OH)2（s）＋Cd(OH)2（s）正极：2NiO(OH)（s）＋2H2O＋2e－＝2Ni(OH)2（s）＋2OH－负极：Cd（s）＋2OH－Cd(OH)2（s）＋2e－（各1分）2．E＝E2Θ－E1Θ＝0.490V－(－0.809V)＝1.299V（1分）3．700mAh＝0.700A×3600s＝2520.0Cmcd＝2520.0×112.4g/2×96485＝1.47g（2分）第三题（8分）1．（0.5分）4种（1分）2．6种（1.5分）3．该异构体为第3种异构体的对映异构体：RR（2分）4．（2分）BrBr（1分）第四题（9分）1．8个Si与16个O（1分）2．sp3109°28’（1分）3．SiO2＋2C＝Si＋2CO（1.5分）4．Si＋3HCl＝HSiCl3＋H2（1.5分），有极性（1分）5．空穴导电，P型半导体（1分）（1分）参杂B原子后，在原来价带上方附带产生受主能带，有利于电子进入而产生空穴（1分）波波化学竞赛工作室第8页（共10页）第五题（4分）1．Eu2＋的电子构型为[Xe]4f7，由于是半满，不会发生f－f跃迁，所以无色（1.5分）2．镧系元素两价离子与ⅡA族性质相似，尤其是和Ba2＋相似，故EuSO4、EuCO3不溶于水（1分）3．Eu2＋与EDTA形成配离子，稳定性介于Ca2＋与Sr2＋之间。Eu3＋半径比Eu2＋小，离子势大，与EDTA形成配合物比Eu2＋稳定得多（1.5分）第六题（10分）1．C：OOOD：OOO（各1.5分）E：OOOOOO（2分）2．F：（1.5分）G：≡（2分）H：（1.5分）第七题（9分）1．Mg2＋（0，0，0）；K＋（1/2，1/2，1/2）；F－（1/2，0，0），（0，1/2，0），（0，0，1/2）（1分）2．KMgF3（1分）3．简单立方