08年全国高中化学竞赛初赛试卷(32)

第1页（共10页）2008高中化学竞赛初赛模拟试卷（32）第一题（6分）在正确选项上圈圈。1．对于一个活化能为零的反应，下列叙述何者正确A催化剂不会有作用B平衡常数K1C温度增加反应速率常数增加D为吸热反应E以上皆非2．将煮沸的水静置在室温环境中水会逐渐冷却为室温，这是因为A系统的内能自然趋向最高B系统的内能自然趋向最低C系统和环境的总内能自然趋向最低D系统的混乱度自发趋向最高E系统和环境的总混乱度自发趋向最高3．下列络合物中，何者的C－O键长最短A[Ti(CO)6]2＋B[V(CO)6]－C2Cr(CO)6D[Mn(CO)6]+E以上皆非第二题（6分）已知下列氨基酸的等电点（pI）为：氨基酸AlaSerPheLeuArgAspHispI6.025.685.485.9810.762.777.591．当氨基酸：Ala、Ser、Phe、Leu、Arg、Asp、His的混合物在pH＝3.9时进行纸电泳，那些氨基酸移向正极？那些氨基酸移向负极？2．纸电泳时，有相同电荷的氨基酸常可少许分开，例如Gly和Leu。你能解释吗？第三题（8分）化合物A（C14H22O2）用稀盐酸处理生成B（C10H12O），当用Br/NaOH处理B时，得到一种酸C（C9H10O2），B在NH2NH2－KOH－二乙二醇中加热得D（C10H14）用苯甲醛和稀碱处理B时得到E（C17H16O），化合物A、B、C、D经剧烈氧化得到邻苯二甲酸，写出A、B、C、D、E的结构，并用方程式表示其形成过程。第四题（6分）已知氮化物离子N3－是极好的配体，特别是对第二和第三过渡系的金属，人们认为N3－是已知的最强的π给予体。化学家合成了一种氮化物离子，化学式为[NIr3(SO4)6(H2O)3]4－，测定结构后发现，其中的N原子配位方式为平面三角形μ3桥联，Ir的配位方式为八面体配位，整个离子结构高度对称。1．Ir的氧化数为多少？2．试画出该离子的空间结构。各原子用不同的小球表示。第2页（共10页）第五题（15分）试解释下列现象：1．柠檬汁被冰过后，其酸度略感降低。2．当以强碱水溶液滴定弱酸时，当滴定至一半附近时，溶液中pH变化很小？3．若要将水溶液中的沉淀物分离，有时需要先将其浸煮1～2小时在进行过滤分离。浸煮的目的是什么？简述其原理。4．在(Cl5Ru)2O中Ru―O―Ru的键角为180°。写出O的杂化态并说明Ru―O―Ru有大键角的理由。5．根据lgI1－Z关系图，指出其中的例外并解释原因。第六题（9分）下列为区别甲醇与乙醇的一个微量试验。步骤：①加10滴甲醇到检验盘（如右图）的A1格中。②加10滴乙醇到A2格中。③分别加25滴0.05M碘溶液到各醇的检验格中。④在分别的加10滴1M氢氧化钠溶液到各醇的检验格中。⑤缓慢的旋转检验盘数次促使均匀的混合。观察碘的颜色变化。⑥在仔细的观察两分钟后，你能注意到两种醇有何区别吗？你能说明此区别吗？1．依照步骤反应物和试剂所使用的量，碘为限量试剂还是过量试剂？为什么？2．在步骤5中，缓慢的旋转检验盘数次，碘的颜色变化如何？3．在步骤6中，在仔细观察两分钟后，发生什么现象可区分两种醇？4．分别写出甲醇与乙醇在检验过程中的一系列反应式，并且说明它们在步骤6中所发生现象的原因。第3页（共10页）第七题（12分）1．三种原子○，◎，●排列成按虚线单位重复的点阵结构，试画出点阵素单位，写出结构基元。2．LaNi5是储氢材料，它是六方晶系，晶胞体积为90×10－24cm3，晶胞中有三个八面体空隙，六个四面体空隙，若全部空隙都填上氢原子，组成为LaNi5H9，问此合金中氢的密度是多少？3．Cu3Zn固溶体是面心立方结构，晶体密度为8.5g·cm－3。试求晶胞参数a及统计原子的半径。第八题（8分）为了修复被甲苯污染的蓄水层，用水泵使地下水流过污染的区域，然后再将水泵回地表，待水中空气饱和或溶解有硝酸盐后，再送回地下。这一广泛应用的方法的目的是刺激那些通过提供充足氧化剂便可以矿化某一给定底物，如甲苯的本土微生物。计算降解1kg甲苯，至少需要为多少水提供充足的O2或NO3－。（计算时可作必要的假设，已知水中分别含有O210mg/L或NO3－100mmol/L。）第九题（11分）1．现有一含磷样品。称取试样1.000g，经处理后，以钼酸铵沉淀磷为磷钼酸铵（(NH4)2HPO4·12MnO3·H2O），用水洗去过量的钼酸铵后，用0.1000mol·L-1NaOH50.00mL溶解沉淀。过量的NaOH用0.2000mol·L-1HNO3滴定，以酚酞作指示剂，用去HNO310.27mL，计算试样中的磷和五氧化二磷的质量分数。2．为分析硅酸岩中铁、铝、钛含量，称取试样0.6050g。除去SiO2后，用氨水沉淀铁、铝、钛为氢氧化物沉淀。沉淀灼烧为氧化物后重0.4120g；再将沉淀用K2S2O7熔融，浸取液定容于100mL容量瓶，移取25.00mL试液通过锌汞还原器，此时Fe3+→Fe2+，Ti4+→Ti3+，还原液流入Fe3+溶液中。滴定时消耗了0.01388molL-1K2Cr2O710.05mL；另移取25.00mL试液用SnCl2还原Fe3+后，再用上述K2Cr2O7溶液滴定，消耗了8.02mL。计算试样中Fe2O3、Al2O3、TiO2的质量分数。第4页（共10页）第十题（11分）著名的Ziegler－Natta催化剂是烯烃聚合反应的高效催化剂。其中β–TiCl3晶体是该高效催化剂的活性组分之一。β–TiCl3晶体属于六方晶系，晶胞参数a＝b＝627pm，c＝582pm，晶胞中有2个Ti3＋和6个Cl－。在该晶体中，Cl－作A3型密堆积，Ti3＋和Cl－的半径分别为78.0pm和181pm。1．通过计算为β－TiCl3晶体确定：（1）Ti3＋所占据的由Cl－堆积所形成的多面体空隙的种类及占据该类空隙的分数。（2）Cl－的配位数。（3）晶体的空间利用率。2．在催化剂表面上发生的最合理的反应顺序可描述为：①与钛原子配位的氯原子中有一个被来自于AlEt3的一个乙基取代。②此后由于在固体表面处的钛原子有一个空的配位位置，一个乙基分子可以联结上去。③乙基通过顺式加成的过程移向乙烯。结果是又留出一个空位，可供另一个乙烯分子占据，于是步骤①、②无限重复下去。试根据描述，补充下面图示：第十一题（8分）有机合成AhighlyusefulandgeneralmethodforthesynthesisofalcoholistheadditionofGrinardreagentstocarbonylcompounds.ShowwhatGrinardreagentsandcarbonylcompoundyouwouldstartwithtopreparethealcoholbelow.Listallpossibilities.第5页（共10页）第6页（共10页）参考答案第一题（6分）1．B2．E3．D第二题（6分）1．Ala、Ser、Phe、Leu、His、Arg均移向负极；Asp移向正极（各1.5分）2．电泳时具有相同电荷的较大分子比较小分子移动得慢，因为电荷对质量之比比较小，因此每单位质量引起迁移的力也比较小。（3分）第三题（8分）第四题（6分）1．＋5（1分）2．（5分）第五题（15分）第7页（共10页）1．酸的解离度随着温度的降低而降低。（2分）2．以强碱水溶液滴定弱酸时，会有弱酸与其共轭碱形成缓冲溶液，当滴定至一半时，弱酸与其共轭碱含量比为1︰1，有最大的缓冲容量。（2.5分）3．使沉淀物更紧密、更具可过滤性、更纯。沉淀物中结合力较弱的水分子得到密度较大的动能而较易离开，溶解与再结晶的速率增加可以使纯度更佳、颗粒更大。（2.5分）4．sp杂化空间效应（各1.5分）5．过渡元素的I1随着原子序数的增加变化不规则。对于主族元素，同一周期元素的I1基本上随着原子序数的增加而增加，而同一族元素的I1随着Z的增加而减少。在同一周期主族元素I1随Z的变化在总的趋势中有曲折和反常现象，如：由Li→Ne并非单调上升Be、N、Ne都较相邻元素高。这是由于能量相同的轨道当电子填充出现全空、半满、全满时能量较低之故。如：Li为2s1其I1较低；Be为2s2为s亚层全满能量较低，失电子困难，I1较高；B为2s22p1失去1个电子变为p轨道全空的2s22p0，失电子容易，故I1反而比Be低；同理N是2s22p3，p轨道半充满的结构比较稳定，能量低，故I1较高；而O失去一个电子可得p3半充满结构，所以其I1反而比N的I1低；Ne为p6全充满稳定结构，在该周期中其I1最高。（5分，大概意思对，表述清楚即可）第六题（9分）1．碘为限量试剂。假设甲醇和乙醇的密度为1g/mL且1mL有20滴。那么10滴甲醇和乙醇的质量约为0.5g。因此甲醇和乙醇的摩尔数分别为0.016mol和0.011mol。假设碘溶液1mL有20滴。那么25滴0.05M碘溶液有0.000063mol。因此碘的摩尔数比甲醇和乙醇的低数百倍。（2分）2．在旋转检验盘数次后，在两种醇的检验格中碘的红棕色均开始褪色。（1分）3．在数分钟后，在乙醇的检验格中出现云雾状及有消毒剂的味道。在甲醇的检验格中仍然澄清。（2分）4．在步骤⑥所发生的现象是因为在碱性中乙醇与碘反应产生碘仿沉淀。因而出现云雾状及有消毒剂的味道。但是甲醇与碘反应不产生碘仿。CH3OH＋I2＋2OH－→HCHO＋2I－＋2H2O；HCHO＋I2＋3OH－→HCOO－＋2I－＋2H2OCH3CH2OH＋I2＋2OH－→CH3CHO＋2I－＋2H2O；CH3CHO＋3I2＋4OH－＝HCOO－＋CHI3↓＋3I－＋3H2O（4分）第七题（12分）1．（3分）点阵素单位如图中红线所围成的四边形，结构基元包含两个●、1个◎和1个○（1分）2．d＝232410023.61090008.19g·cm－3＝0.167g·cm－3（4分）3．V＝AdNZM＝5.00×10－23cm3a＝367.7pm（2分）统计原子半径：r＝(2/4)a＝130.0pm（2分）第八题（8分）第8页（共10页）假设①甲苯在这一过程中是不移动的；②氧化产物为CO2和H2O（各1分）如果氧气是氧化剂，反应为：C7H8＋9O2＝7CO2＋4H2O（1分）如果NO3－是电子受体，反应为C7H8＋36/5NO3－＋216/5H＋＝7CO2＋108/5H2O＋18/5N2（1分）1kg甲苯是10.86mol，需要NO3－7.2mol，需要O29mol（2分）则以O2为氧化剂，需水V＝312.8m3（1分）以NO3－为氧化剂，需水V＝48.5m3（1分）第九题（11分）1．(NH4)2HPO4·12MnO3·H2O＋24OH－＝12MnO42－＋HPO42－＋2NH4＋＋13H2O（1分）3331024PHNOHNONaOHNaOHPsmAVcVcw%10010000.12497.3027.102000.000.501000.03＝0.3802%（2.5分）2525POPOP2PMwwA%871.0%10097.3029.141%3802.0（1.5分）2．沉淀灼烧后（xFe2O3·yAl2O3·zTiO2）重0.4120gSnCl2还原测Fe量，Zn-Hg还原器测Fe、Ti总量（M(Fe2O3)＝159.7，M(TiO2)＝79.88）23233160.013888.02FeO42(FeO)100%35.26%0.605010Mw（2分）22360.01388(10.058.02)(TiO)4(TiO)100%8.93%0.605010Mw（2分）230.41200.605035.26%0.60508.93%(AlO)100%23.91%0.6050w（2分）第十题（11分）1．（1）r(Ti3＋)/r(Cl－)＝78.0pm/181pm≈0.431，