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十九

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、元素的同位素现象产生了分子的多样性，氯只有两种稳定核素35Cl和37Cl 1-1、已知道自然界中35Cl和37Cl的个数比约为3∶1。

（1）氯气中可能有 种氯分子，用结构式将它们表示出来 。 （2）数学方法是解决化学问题的重要方法。请通过计算求出你在（1）得出各种氯分子的分子数之比。

1-2、白磷在过量氯气中燃烧时，其产物共有种不同分子（不考虑P的同位素）。

第二题、NO与F2 反应根据F2 不足量时，生成气体X，当F2 过量时生成气体Y,X为角型分子，Y为四面体型分子，Y与BF3反应可以生成Y.BF3与Y.2BF3均离子型化合物，它们含有相同的阳离子，请画出这两种化合物的结构式 2-1、给出X，Y的结构简式

2-2、画出Y.BF3与Y.2BF3的结构式

2-3、Y可与氢气反应，反应前后气体压强不变，写出反应的方程式 2-4、气体Z与X，Y组成元素相同，且为平面构形，推测Z的化学式 第三题、3-1、对配体L为P(CH3)3和P(t-Bu)3的配合物Mo(CO)3L3的合成而言，更易形成稳定配合物的配体是 ，原因为 。

3-2、[PtBrCl(PR3)2] (PR3 = 三烃基膦)的两种平面四方形异构体具有不同的31P-NMR光谱，

其中一个异构体A显示单一的31P共振线，另一个B显示两种不同的、但都相似于A的31P是反式异构体（排除Pt的偶合）。 3-3、为什么制备冠醚配合物时通常选择非水介质作为溶剂？

第四题、1866年，化学家在258～263K时，将干燥的KOH置于含6～8%O3的O2中2.5h后，即可生成盐A。已知盐A易溶于液氨，但能跟水剧烈反应，放出O2。纯净的A为红棕色针状结晶，其阴离子价电子数与ClO2价电子数相等。

4-1．写出生成A的化学反应方程式_______________________________ 4-2．如何从上述反应产物中提纯A________________________________ 4-3．写出A与水反应的化学方程式________________________________

4-4．在143K时，将O3通过氨气可得到盐B和盐C。经分析，B和C含有相同的阳离子，B中的阴离子为平面型，含有π

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大π键，C的阴离子与A的阴离子相同。试确定B和

C的化学式，并写出生成B和C的化学反应方程式

－

第五题、有一离子晶体经测定属立方晶系，晶胞参数a＝4.00Å(1Å=108cm)，晶胞的顶点位置为Mg2+，体心位置为K+，所有棱边中点为F。

－

5-1 该晶体的化学组成是 5-2 晶胞类型是 5-3 Mg2+的F配位数是 ，K+的F配位数是 ；

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－

5-4 该晶体的理论密度是g·cm3。

－

5-5 设晶体中正离子和负离子互相接触，已知F的离子半径为1.33Å，试估计Mg2+的离子半径是 Å，K+的离子半径是 Å。

第六题、完成下列方程式科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多有趣的结构和性质。 6-1一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其计算机模拟图如下。

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水 热冰

使水结成“热冰”采用“弱电场”的条件，说明水分子是 分子。请你展开想象，给“热冰”设计一个应用实例 。

6-2 用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。

①释放出来的电子可以被若干水分子形成的“网”捕获而形成水合电子，你认为水分子间能形成“网”的原因是 。

②由水分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式 ；该阳离子还能与水分子作用生成羟基，经测定此时的水具有酸性，写出该过程的离子方程式 。

第七题、FOX-7是瑞典国防部首先合成的一种性能稳定，高能的炸药，以下为FOX-7的一种合成方法：通过杂环化合物（如咪唑的同系物1）硝化，得到中间体2，2开环得到

FOX-7.

中间体2为平面构型,具有两个对称面，元素分析表明C,H,O的质量分数为23.8%, 0.99%,47.5%

FOX-7同样为平面构型，具有三个对称面，C,N有两种化学环境，H,O原子只有一种化学环境

7-1、推测2，FOX-7的结构简式 7-2、命名有机物1，FOX-7 7-3、写出FOX-7爆炸的方程式

第八题、用作人体心脏起搏器的电池规格与通常的电池有很大的不同。例如要求是一次电 池，输出功率只需几个毫瓦，但必须连续工作若干年，其阅不需要维护保养，并且要有绝对 的可靠性，工作温度要与人体正常体温(37．4℃)相适应。化学家设想由Zn2+／Zn和H+／O2，Pt两电极体系构成一“生物电池”，人体体液含有一定浓度的溶解氧。若该“生物电池” 在低功率下工作，人体就易于适应Zn2+的增加和H+的迁出。请回答下列问题： 8-1 写出该电池的电极反应和电池反应：

8-2 如果上述电池在0．80V和4．0×1 0-5W的功率下工作，该“生物电池”的锌电极的质量 为5．0g，试问该电池理论上可以连续工作多长时间才需要更换?(已知锌的相对原子质量为65．39)

第九题、化合物A含硫（每个分子只含1个硫原子）、氧以及一种或几种卤素；少量A与水反应可完全水解而不被氧化或还原，所有反应产物均可溶于水；将A配成水溶液稀释后分成几份，分别加入一系列0.1 mol/L的试剂，现象如下：

①加入硝酸和硝酸银，产生微黄色沉淀。 ②加入硝酸钡，无沉淀产生。

③用氨水将溶液调至pH＝7，然后加入硝酸钙，无现象发生。

④溶液经酸化后加入高锰酸钾，紫色褪去，再加入硝酸钡，产生白色沉淀。 ⑤加入硝酸铜，无沉淀。

9-1 ①、②、③的目的是为了检出什么离子？试分别写出欲检出离子的化学式。 9-2 写出④发生的反应的离子方程式。

9-3 ⑤的欲测物质是什么？写出欲测物质与加入试剂的离子方程式。 9-4 以上测试结果表明A可能是什么物质？写出 A的化学式。

9-5 称取7.190g A溶于水稀释至250.0cm3。取25.00cm3溶液加入HNO3和足量的AgNO3，使沉淀完全，沉淀经洗涤、干燥后称重，为1.452g。写出A的化学式。

9-6 写出A与水的反应的方程式。若你未在回答以上问题时得到A的化学式，请用SO2ClF代替A。

第十题、光学活性吡氟氯禾灵是选择性强、药效稳定、对人畜安全的多禾本科杂草除草剂。它的合成路线如下

10-1 请写出A、B、C的结构简式：AC 10-2 化合物B的系统命名为： ； 10-3 含有三氟甲基和苯环的 的所有同分异构体数目为

第十一题、1987年科学家发现了高温超导体钇钡铜氧材料，其晶胞如右图 所示。

11-1 若该晶胞中不存在氧空位，则写出该材料的理想化学式和Cu的实 际氧化数为。

11-2 事实上该材料中存在着氧空位，实际测量该材料的密度ρ=6.377g·cm-3， 推算出该材料的化学式（已知晶胞参数为a=0.3823nm，b=0.3885nm，

有材料中氧空位分数会减少，这是因为__________________________。

第十二题、朗伯-比耳定律可表示为A=ε·b·c，即当入射光波长λ及光程b一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度A[A=log(I0/I),其中I0和I分别为入射光强度和透射光强度]与该物质的浓度c成正比。这是采用分光光度法进行定量分析的基础。

在一定的条件下，Fe2+（电子构型3d6）与邻二氮菲（phen,结构式如后）生成稳定的桔红色配合物[Fe(phen)n]2+。实验表明该配合物在516nm附近产生最大的吸收。固定Fe2+离子浓度为c0 =8×10-6mol·L-1不变而改变配体浓度c(phen)=k·c0，在λ=516nm的条件下测得的吸光度A随k变化的一组数据如下表所示 12-1 以k为横坐标，以A为纵坐标画出A~k关系曲线，并指出该配合物中的配体数n是多少？

12-2利用c0=8×10-6 mol·L-1和k=3的A值，计算配位平衡常数K

稳。

12-3 若已知中心离子的电子自旋配对能P=30000 cm-1，根据上述提供的信息和实验结果，

可推知中心离子的杂化轨道类型为________________。

12-4 配合物[Fe(phen)n]2+在一定的条件下可被氧化成[Fe(phen)n]3+，颜色由桔红色变为淡蓝

色（因而该化合物可被用作氧化还原指示剂）。问与Fe2+相比，Fe3+在受到由n个邻二氮菲所形成的晶体场作用时，其晶体场分裂能是更大还是更小？请说明理由。