全国高中化学竞赛初赛模拟试题

2008年全国高中化学竞赛模拟试题二十六 1.008HeONeBCNFLiBe19.00AlSiPSClArNaMg

KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrSnSbTe

I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCdIn

Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnCsBaLa

FrRaRfDbSgBhHsMtH相对原子质

量

第一题、以下为某一核素（半衰期为t1/2=0.18c）的几个核反应方程式

已知x,y,z为稳定的微粒，Ｂ的原子序数为Ａ原子序数的两倍

1-１、写出方程式(1)(2)(3)(4)(5)

1-２、计算１秒种内1mg有多少个原子发生了衰变

第二题、2-1．－5℃时，高氙酸钠（Na4XeO6）能跟浓硫酸反应生成XeO4气体。XeO4极不稳定，固体在－40℃时也可能发生爆炸生成氙气和氧气。请写出这两个反应的化学方程式。 2-2．Xe的原子序数为54，Xe核外M层和N层的电子数分别 2-3．高氙酸钠（Na4XeO6）用于分析锰、铈和铬等元素，显示有突出的优越性，例如高氙

－酸钠在酸性溶液中能将Mn2+氧化成MnO4，生成XeO3。高氙酸钠在水溶液中已发生了如下

反应：Na4XeO6 + H2O = NaOH + Na3HXeO6

请写出高氙酸钠溶液和硫酸锰的硫酸溶液反应的离子方程式： ，若有1 mol Na4XeO6参加反应，转移电子 mol。

第三题、写出下列方程式

3-1．H3BO3作为一元弱酸与碱反应时本身无化学键断裂，写出H3BO3溶于液氨的方程式

3-2

、用浓氨水和碘片反应可生成一种不溶于水的炸药—碘化氮晶体（

NI3

·NH

3），写出该炸药合成与爆炸的方程式。

3-3、试写出在氯化亚硝酰非水溶剂中，(NO)AlCl4与[(CH3)4N]Cl反应的方程式

第四题、 已知在水溶液中，Cu的电位图为 Cu2? 0.153 V Cu? 0.521 V Cu

4-1、Cu+在水溶液中能稳定存在吗？如果不能应该怎么才能使一价铜存在于水溶液中？ 32322其合成路线如下：

K2PtCl4 A（棕色溶液）（黄色晶体）（红棕色固体） IV D（金黄色晶体） E（淡黄色晶体）

（I）加入过量KI，反应温度70oC；（II）加入CH3NH2；A与CH3NH2的反应摩尔比=1:2；（III）加入HClO4和乙醇；红外光谱显示C中有两种不同振动频率的Pt—I键，而且C分子呈中心对称，经测定，C的相对分子质量为B的1.88倍；（IV）加入适量的氨水得到极性化合物D；（V）加入Ag2CO3和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到E。在整个合成过程中铂的配位数不变。铂原子的杂化轨道类型为dsp2。

5-1 画出A、B、C、D、E的结构式。

5-2 从目标产物E的化学式可见，其中并不含碘，请问：将K2PtCl4转化为A的目的何在？ 5-3 合成路线的最后一步加入Ag2CO3起到什么作用？

第六题、尿素是一种重要的有机化工基础原料，可以用来合成多种有机中间体

6-1、A由尿素与甲醇一定条件下反应生产，是多种农药和医药的中间体，写出反应方程式。 6-2、尿素与发烟硫酸（用H2SO4.SO3 ）反应生成B，B广泛用于纤维漂白，电镀，油田工业等。B白色固体，具有强酸性，式量为97,可以固体酸催化苯甲醛与季戊四醇反应，生成C，C分子中有两个六元环，可作为杀虫剂和抗氧剂。写出合成B的方程式以及C的结构简式

第七题、大量研究证明：稀土离子对植物确有促进生根发芽、增加叶绿素含量、增强光合强度、改善植物对大量营养元素吸收的作用，从而促进作物干物质的积累，使其产量和质量得到提高与改进。目前有关稀土元素植物光全作用机理的研究取得了一些进展。我国科学家通过研究提出其中一种机理是，稀土离子替代镁离子而配位到叶绿素（见图1）的卟啉环上，形成叶绿素a-稀土配合物。已合成了镨叶绿素a（Pr-ChIa）（见图2），并证明Pr-ChIa具有双层夹心结构。Pr（Ⅲ）夹于两个卟啉环之间，与上下卟啉环上共8个N原子配位，Pr-N键平均键长为0.242 nm。

配体三重态能量相当，能量转移效率较高因素外，还与元素的离子势（即离子吸引电子的能力）相关，离子势与离子电荷成正比，与离子半径成反比。请根据本题所给信息和上表中数据，回答下列问题：

7-1专家首先选择元素Pr3+替代Mg2+，且获得了成功，请简述首选Pr3+的原因：

7-2 植物体内有大量钙元素，钙和镁同族，简述Ca2+是否容易形成钙叶绿素a（Ca-ChIa）？

第八题、石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而

成，如右图所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。

8-1 该晶胞的碳原子个数

8-3 已知石墨的层间距为334.8 pm，C－C键长为142

为 。

＋－石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应：Li1－xC6＋xLi＋xe→LiC6 其

＋结果是，Li嵌入石墨的A、B层间，导致石墨的层堆积方式发生改

变，形成化学式为LiC6的嵌入化合物。

＋8-4 右图给出了一个Li沿C轴投影在A层上的位置，试在右图上

＋标出与该离子临近的其他6个Li的投影位置。

＋8-5 在LiC6中，Li与相邻石墨六元环的作用力属何种键型？

＋8-6 某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li，写出它的化学式。

第九题、某羧酸A的分子式为C5H8O2，有两种几何异构体：cis–A’和trans–A’’。用Pt/H2氢化上述A的两种异构体，都得到相同的外消旋的羧酸B，B可拆分成光学异构体(＋)－B和(－)－B，在293K及黑暗条件下，A’和A’’都能快速地与1mol Br2的四氯化碳溶液反应。 9-1试写出A和B的结构式。

9-2试写出A’和A’’的立体结构式和B的光学异构体的Fischer投影式[不考虑符号（＋）或（－）]。

9-3用溴处理A’和A’’，将能同时生成C的几种立体异构体？

9-4简明地叙述（3）的答案的理由。

第十题、物质Ｆ首先由德国化学家Piter Austen于1874年合成，由于其有趣的性质很快被工业届生产，以下是其合成过程，已知F在1H-NMR谱上只有两种峰，加入重水（D2O）只剩下一种峰

回答下列问题：

10-１．推测A,B,C,D,E,F的结构简式

10-２．Ｆ在工业上有何用途？

＋10-３．在实验室Ｆ可以用来检测Ｋ，分析其原因

第十一题、绿色单核配合物晶体M是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一些有机反应很好的催化剂。实验室合成M的方法如下：

-1（1） 在托盘天平上称取4.0gFeSO4·7H2O晶体，放入250mL烧杯中，加入1 mol·LH2SO4

1mL，再加入H2O 15mL，加热使其溶解。

-1（2） 在上述溶液中加入1 mol·LH2C2O4 20mL，搅拌并加热煮沸，使形成黄色沉淀A，式

量为180，洗涤该沉淀3次，每次使用25 mLH2O去除可溶性杂质。

（3） 在上述沉淀中加入10 mL饱和K2C2O4溶液，水浴加热至40℃，滴加3%H2O2溶液20mL，不断搅拌溶液并维持温度在40℃左右，滴加完后，加热溶液至沸以去除过量的H2O2。

-1-1（4） 保持上述沉淀近沸状态，先加入1 mol·L H2C2O4 7mL，然后趁热滴加1 mol·L

H2C2O41～2mL使沉淀溶解，溶液的pH值保持在4～5，此时溶液呈翠绿色，趁热将溶液过滤到一个150mL烧杯中，并使滤液控制在30mL左右，冷却放置过夜、结晶、抽滤至干即得晶体M，M中含铁元素为11.4%,碳元素为14.7%，称量为4.6g，计算产率，并将晶体置于干燥器内避光保存。

11-1、推导A，M的化学式

11-2、写出生成沉淀A与得到晶体M的反应方程式

11-3、计算制备反应的总产率

11-4、设计实验，用KMnO4法验证M中配离子的化学式（不要求详细过程）