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二十五

1.008

HeONeBCNFLiBe

19.00AlSiPSClArNaMg

KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrSnSbTe I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCdIn

Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnCsBa

La

FrRa

RfDbSgBhHsMtH

相对原子质

量

第一题、回答下列问题

1-1、指出下列物质在液氨中的酸碱行为：CH3OOH、CH3CH2OH、H2NCONH2、NaH 1-2、写出下列各反应的方程式。

（1）在液氨中，氨基钾与苯胺作用。

（2）往浓H2SO4－HNO3体系中通入HCl气体，生成NO2Cl 1-3、低温下，Na溶于液态NH3的反应式为：

＋－

Na＋(m＋n)NH3＝Na(NH3)m＋e(NH3)n

＋－

氨合钠离子［Na(NH3)m］为无色物，氨合电子［e(NH3)n］（一般浓度时）为深蓝色。取两根惰性电极分别作阴、阳电极，插入Na的液氨溶液中进行电解。请写出阴阳两极的电极反第二题、2-1 吡啶－2－甲酰胺，简写为piaH，可有两种方式起双齿配体的作用：

（型式A） （型式B）

＋

（1）如果按B种型式配位，画出[Ni(H2O)2(piaH)2]2离子的可能存在几何异构体，并说明其旋光性。

2-2 含有4个水分子的醋酸镍[Ni(C2H3O2)2·4H2O]是单聚体，它可以失去2个水分子形成另外一种单聚物，而且还可以失去另外2个水分子形成第三种单聚物，请写出这三种醋酸镍

2-4 液体氟化氢是酸性溶剂，具有相当强的的Lewis酸性和较高的相对介电常数。HF是离子型物质的优良溶剂，但其高活性和毒性给操作带来困难。

（1）LiF溶于HF产生两种离子 ；从物质结构作用力考虑能够发生这个反应的原因是 。

（2）醋酸在水中是个酸，在HF里却是碱，写出反应方程式。

第三题、NO2是一奇电子分子，在413K以下能二聚成无色的抗磁性气体N2O4，超过423K时，NO2发生分解。N2O4被用作第一艘登月飞船的液体推进系统中的氧化剂，其主要燃料是肼。N2O4仅在固态时是纯净物质，其熔点为264K，沸点为294K。X射线衍射分析结果表明：N2O4分子是平面状结构，且所有的N—O键长都相等。当N2O4为液态时，能够微弱地解离生成硝酸亚硝酰盐。

3-1写出N2O4在登月飞船的液体推进系统中所发生主要反应的方程式； 3-2说明N2O4分子中N原子的杂化方式和成键情况；

3-3将铜溶于乙酸乙酯的N2O4溶液中可制得无水硝酸铜，写出这个制备反应的化学方程式。 3-4将N2O4分别加热到420K和900K时，得到两种含氮物质A和B。将等物质的量的A和

－＋

B的混合物溶解在冰水中，生成化合物C。用C的阴离子（Ca）处理Co2和NH3的混合溶液，在不同的反应条件下，能得到两种配离子D和E。元素分析结果表明：D和E具有相

＋－

同组成，物质的量比为n(Co2):n(Ca):n(NH

3)＝1:1:5。D是一种对酸稳定的棕黄色配离子，而E是一种易被酸分解的红色配离子

第四题、4-1、离子型氧化物（用MxOy表示）可以从密堆积结构了解其特征，判断下列堆积类型的氧化物的化学式，金属原子仍用M表示

（1）若氧离子做立方最密堆积，M离子填充在其四面体空隙中_________ （2）若氧离子做立方最密堆积，M离子填充在其八面体空隙中_________

（3）若M离子填充在氧离子的八面体空隙中，八面体共顶角按简单立方点阵形式连接成三维骨架____________________

＋

4-2、三氯化钨实际上是一种原子簇化合物W6Cl18，其中存在[W6Cl18－n]n离子结构单元，该离子中含有W原子组成的八面体，且知每个Cl原子与两个W原子形成桥键，而每个W原

＋

子与四个Cl原子相连。试推断[W6Cl18－n]n的n值__________

第五题、碳纳米管(CNTs—Carbon Nanotubes)的发现是材料科学研究领域的一个新的

突破，它又称巴基管(Buckytube)，属富勒(Fullerene)碳系，是伴随着C60的研究不断深入而出现的。碳纳米管是处于纳米级范围内，具有完整分子结构的新型材料。典型的碳纳米管直径小于100nm，长度为几μm。(注：lnm＝10-9m，1μm＝10-6m)CNTs

的基本结构主要由六边形碳环组成，此外还有一些五边形碳环和七边形碳环，试 5-1这些五、七边形碳环在碳纳米管的什么位置比较多?

第六题、将一定量的晶体物质A，放在真空的密闭容器中加热到200℃时，A全部分解为4种气体，而且它们的物质的量相等。若再冷却容器到一定温度时，又发现有晶体物质B生成，此时原4种气体中有一种没有参加反应，已知该种气体在相同条件下相对于氢气的密度为14，而且能够在空气中燃烧。

6-1 A的化学式B的化学式。

6-2 上述A分解所得的4种气体中有2种气体在一定条件下若以2:1 的物质的量进行反应可以生成常见的有机化肥C，则C的结构简式 。

第七题、CuSn合金为六方NiAs型结构，其六方晶胞参数为a = 419.8 pm，c = 509.6pm，晶胞中原子分数坐标为：Cu(0，0，0)，(0，0，1/2)；Sn(2/3，1/3，1/4)，(1/3，2/3，3/4)。请回答下列问题。

7-1有人将各原子的分数坐标表示为：Sn (0，0，0)，(2/3，1/3，1/2)；Cu (1/3，2/3，3/4)，(1/3，2/3，1/4)。这种描述是否代表相同的结构型式？为什么？ 7-2 计算晶体的密度。

7-3 计算Cu－Cu间的最短距离。

2

第八题、水是生命之源，地球上大约2/3的面积为水所覆盖，大约有0.005%的水是由2个1D

原子与氧原子组成的。这个氧化物D2O通常被称为重水，在核工业和化学反应的研究上均有重要的用途。

－

D2O和普通的H2O一样也有微弱的电离：2D2

3O

+＋OD

与水类似，我们可以定义重水中的离子积为KD，同时也用pD代替pH。 8-1 已知某温度下纯净的D2O中KD=1.6×10-15，计算此条件下的pD 8-2 某温度时，当D2O与H2O混合时，会发生H原子与D原子的交换反应，建立如下平衡： D2O(l)+H2O(l) ；K=4.0

若将20gD2O与18gH2O混合，则平衡时HDO的物质的量是多少？ 8-3 亚磷酸(H3PO3)能与D2O发生类似的氢交换反应，而亚磷酸氢钠(Na2HPO3)则不能发生此第九题、铬是人和动物体内必须的微量元素，与无机盐相比铬的配合物形式存在时能更好的被人和动物吸收，配合物X是常用的补铬剂，可由A与CrCl3在无水乙醇中合成，X中铬元素含量为12.44%，配体A可由2-甲基吡啶用高锰酸钾氧化生成，X为单核六配位配合物。 9-1、给出配体A的结构简式

9-2、推测X的结构简式，并命名X

9-3、为什么X能被人和动物更好的吸收？

9-4、氧化2-甲基吡啶时，高锰酸钾过量过多将产生什么后果？ 9-5、给出X可能的结构式 第十题、环丙胺是合成喹喏酮类抗菌药物环丙沙星的重要原料，文献报导的合成方法很多，最近有人提出了下述合成路线：

干)

HCl(

Cl

ROH

(R CH(CH3)2)

NaOH(固体)COOR

(C4H9)4NBr

COOR

（2） （1）

NaOH( 溶液 )

CONH2

Br2

（3） NH2

（4）

（5）

试回答下列问题：

10-1、原料（1）的名称是什么？ 10-2、(C4H9)4NBr是什么催化剂？

10-3．实验发现由（2）制备（3）时，如果ROH采用甲醇或乙醇，（3）的产率很低，你认为原因是什么？

10-4．由（4）制备（5）涉及一个重要的人名反应，这个人名反应叫什么？

工灰浆、水泥等。

11-1 甲同学测量Ca(OH)2溶度积利用了以下简便方法：将2.00gCa(OH)2加入200mL蒸馏水中，搅拌达饱和后，用已称重的滤纸(重量为1.000g)过滤，沉淀用少量丙酮洗涤，干燥后称得Ca(OH)2沉淀及滤纸共重2.778g。

①以丙酮冲洗沉淀的目的是___________________________________________________ ②用这种方法可计算出氢氧化钙的Ksp值为________________________

③甲同学在该实验中还发现，温度越高，所得Ksp值越______(填“大”或“小”)。

11-2 以上方法得到的结果误差较大。乙同学查阅文献发现，由于Ca(OH)2的溶解度相对较大，它的溶度积应是其饱和溶液中离子活度幂的乘积。可采用配位滴定法测定Ca2+浓度，

－

酸碱滴定法测定OH浓度的方法来计算Ca(OH)2的溶度积。乙同学进行了如下实验： ①移取10.00 mL饱和Ca(OH)2澄清溶液放入锥形瓶中，加15mL去离子水和3滴钙指示剂，加2mL 10％NaOH(减小EDTA的副反应，一定量情况下不影响Ksp值测定)，摇匀，立即用0.01mol/L EDTA标准溶液滴定(生成l：l的Ca2+－EDTA配合物)，溶液变成纯蓝色时，记录所耗EDTA标准溶液体积。

②移取25.00mLCa(OH)2溶液放入锥形瓶中，加3滴甲基橙，用0.05mol/L HCl标准溶液滴定，溶液变成橙色时记录所耗HCl标准溶液体积。实验数据见右表。 通过该实验计算氢氧化钙的Ksp值为多少?