1、2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷（52）（时间：3小时 满分：100分）题 号123456789101112满 分35571181311710911H1.008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.
2、92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDs第第题（3分）1由于斓系
3、收缩，Nb和Ta几乎同样大小（这是溶解性这类性质的主要影响因素）（1分）2Ga和Tl失去p电子；Sc和Y从填满的s亚层失去电子（1分）3第二周期元素没有低能量的d轨道与其他原子的轨道相互作用，且它们较小（1分）题（3分）请解释下面3个现象：1容易从V和Nb混合物中分离出V，但很难从Nb和Ta混合物中分离出Nb；2Sc和Y的电离能比Ga和Tl高；3周期表中第二周期的元素各自都不是该族元素的典型代表。第第题（5分）1阳极电极反应式：2I2eI2或3I2eI3（1分）阳极区现象：溶液呈黄棕或浅黄棕色（0.5分）阴极电极反应式：2H2eH2或2H2O2eH22OH（1分）阴极区现象：溶液呈红色（0.5
4、分）2阳极、阴极生成的I2和OH 物质的量之比为12，因此发生以下反应：3I26OHIO35I3H2O I2和OH完全反应（2分）注：若写成I22OHIOIH2O，不给分。题（5分）以石墨为电极，通电电解含酚酞的KI溶液（无色）1写出阴、阳极的电极反应和阴、阳极区溶液呈现的现象；2观察到以上现象时停止通电，摇匀电解液，恢复成（几乎）无色，为什么？第第题（8分）A： B：C： D： E：（各1分）题（5分）化合物A、B分子式均为C8H15Cl3，经乙醇的氢氧化钠溶液处理，A得到C和D，而B得到C和E。在热的酸性高锰酸钾处理后，C得到1 mol丁二酸同时放出气泡，D得到乙酸和丙二酸各1 mol并放
5、出气泡，而E得到2 mol乙酸和气泡。请给出A、B、C、D、E的结构简式。第第题（7分）Mn25S2O828H2O2MnO410SO4216H（1分）溶液的颜色变为紫色，Mn2被氧化为紫色的MnO4（1分）2Cr33S2O827H2O2Cr2O726SO4216H（1分）Cr3被氧化为橙色的Cr2O72，证明S2O82的氧化性比MnO4、Cr2O72的强（1分）Cr2O723H2O28H2Cr33O27H2O（1分）2MnO45H2O26H2Mn25O28H2O（1分）溶液的橙色和紫色分别褪去（1分）题（7分）设计一种实验证明在酸性条件下，S2O82的氧化性比MnO4、Cr2O72的强，MnO
6、4、Cr2O72的氧化性比H2O2的强，写出相应反应的化学方程式。第第题（11分）1（1分）2虽然反应立即进行了，但刚开始时析出S的量很少。颗粒半径没有达到浑浊液分散质的半径，因而没有呈现浑浊。当S聚集比较多时溶液才浑浊。（2分）3用“同位素标记”实验证明。（1分）用35S和SO32化合反应生成硫代硫酸根：35SSO3235SSO32（1分）S2O32和足量的AgNO3反应，先生成Ag2S2O3沉淀：35SSO322AgAg235SSO3（白）（1分）Ag2S2O3沉淀，接着分解为黑色的Ag2S：Ag235SSO3H2OAg235SH2SO4（1分）实验证明35S只在Ag2S中，而H2SO4中
7、却无35S，可见S2O32中2个S是不同的（1分）4（1）Na2S2O34Cl25H2O2H2SO42NaCl6HCl（1分）（2）AgBr2Na2S2O3Na3Ag(S2O3)2NaBr（1分）（3）Na2S2O3KCNNa2SO3KSCN（1分）题（11分）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O35H2O）俗称海波，又名大苏打。硫代硫酸钠溶液呈弱碱性，可溶解银的卤化物，但所得无色溶液长期放置后会产生黑色浑浊。硫代硫酸钠具有还原性，遇酸分解为S和SO2。由Na2SO3溶液和S粉共煮可制备硫代硫酸钠晶。1根据其名称，画出S2O32的结构；2中学教材中曾用Na2S2O3与酸的反应研究浓度对化学反应速率的影
8、响，通过溶液出现浑浊的先后顺序判断反应速率的快慢。请问当混合溶液后为什么不立即出现浑浊？3S2O32离子中，两个S原子是不等价的，请设计实验并写出其中的反应方程式（注：设计过程中不得出现S2O32与酸的反应）。4在医学上，Na2S2O3可用作注射液的抗氧剂，还可以内服或静脉注射用作解毒剂。卤素、氰化物及重金属中毒时，可用Na2S2O3解毒。（1）用化学方程式表示Na2S2O3可做脱氯剂的原因；（2）写出S2O32用于黑白照相术的反应；（3）用化学方程式表示Na2S2O3把剧毒的CN转化为低毒的SCN；第第题（8分）1X的最简式为C13H24（1分） CH(58)(83)1324由C13nH24
9、n1Cl中Cl含量可计算得n2，X的化学式C26H48（1分）2X分子中有16个CH3，连在10个叔碳原子上，10个叔碳分类，分别为6个（连2个CH3）和4个（连1个CH3）；因为他们分别等价，即分别组成正八面体和正四面体，即组成金刚烷型结构（且由不饱和度得有4个空间环）（2分）（2分）38（242）（2分）题（8分）某饱和脂肪烃X只有伯、季两类碳原子组成，其个数比是85；X分子具有很好的空间对称性，一氯取代物只有2种；经测定其一氯代物的Cl元素含量约为9%。1确定X的最简式和化学式；2画出的结构式，说明理由；3确定X的二氯取代物种数（不考虑例题异构）。第第题（13分）1电解中电子的物质的量是
10、：ne32895/965000.09mol（1分）阴极析出金属的原子量量：M1.768/(0.09/n)19.64n讨论得：n3时，存在合理金属Co，即Co3，0.03mol（1分）阳极释放出气体的原子量：M3.191/(0.09/n)35.46n显然：n1时，存在合理原子Cl，即Cl2，0.045mol（1分）X能与NaCl反应，且产生刺激性气体（NH3），说明X是配合物，做配体的NH3被Cl替换出（1分）替换后溶液中的阳离子为Na 0.03mol，原溶液X中也应为1含Co3离子，即可能为Co(NH3)4Cl2（1分） Co(NH3)4Cl2ClCo(NH3)3Cl3NH3X中阴离子的摩尔质
11、量为：M(8.656197.970.03)/(0.03/n)90.57n讨论得：n3时，存在合理3阴离子：CoCl63（1分）即X的化学式为Co(NH3)4Cl23CoCl6 （1分）2Co(NH3)4Cl2ClCo(NH3)3Cl3NH3（1分）3阴极：Co(NH3)4Cl23eCo4NH32Cl（1分）阳极：CoCl636eCo33Cl2（1分）48（1分）5 （各1分）题（13分）某离子化合物X易溶于水，在水溶液中完全电离，溶液近中性。取足量X的溶液，用3A的直流电进行电解，48分15秒后，在阴极析出1.768g金属，而在阳极释放出3.191g气体。取含8.656g X的溶液中加入1.7
12、23g NaCl晶体，充分搅拌后，微热，逸出一种刺激性气味的气体；此时溶液的导电性与加入NaCl之前几乎相同；若对此时的溶液再进行电解，则在阴极未有金属析出。1通过计算和分析讨论，确定X的化学式；2写出X与NaCl反应的离子方程式；3写出电解X溶液的电极反应方程式；4与X具有相同最简式，且溶液能导电的物质有 种（不包括X）；5如果X与NaCl的反应产物只检测到一种结构，请分别画出参加反应的X（离子）和产物的结构。第第题（11分）1Cl间的距离为199.4pm，比Cl半径181pm大，不相互接触。（1分）另一种判断方法可从组成八面体空隙的负离子半径以及空隙容纳的正离子半径的比值来定：rNa+rC
13、l-0.5640.414负离子不相互接触，较小的正离子也不会接触，而正负离子相互接触，这种结构静电吸引力大、排斥力小，比较稳定。（1分）2D2.164g/cm3（1分）3rH-142pm（1分）4 D7.27g/cm3 rNb270.5pm（各1分）5 D8.93g/cm3 rU667.8pm d孔径308pm（各1分）题（11分）已知NaCl的晶体结构如右图所示，它属于立方晶系，晶胞参数a564.0pm。（rNa+102pm rCl-181pm rO2-140pm）1根据Na和Cl的离子半径值，了解在这结构中负离子是否接触？这种结构的稳定性如何？2试计算NaCl晶体的密度D。3NaH具有Na
14、Cl型结构，晶胞参数a488pm，求H的半径。4将右图晶胞中顶角上的Na和中心的Cl除去，将Na换成Nb2，Cl换成O2即得NbO晶胞，试画出NbO的晶胞和其中Nb6原子簇的结构；已知晶胞参数a421pm，计算晶体的密度；计算Nb2的离子半径。5将右图晶胞中面心和体心的原子除去，顶角上的Na换成U6，棱上的Cl换成O2，得UO3的晶体结构，立方晶胞参数a415.6pm。试画出UO3晶胞的结构；计算晶体的密度，计算U6的离子半径；画出由处在12条棱上的O2组成的立方八面体的图形。计算该多面体的自由孔径。第第题（7分）12Mg2NH4HOHCl（1分）2纯水：Mg21.44103，Mg(OH)2溶
15、解度约0.084g/L（1分）NH4Cl：2Mg2NH4Cl （1分）2Ksp/OH20.1Kb/(KbOH)0.1OH2.1105mol/L（1分）Mg20.027mol/L，Mg(OH)2溶解度约1.6g/L（1分）3前：5.1（1分） 后：9.3（1分）题（7分）将Mg(OH)2分别投入到1L纯水和1L 0.1mol/L的NH4Cl溶液至饱和。（Ksp1.21011，Kb1.8105）1写出Mg(OH)2在NH4Cl饱和溶液中的完整的电荷平衡式。2分别计算Mg(OH)2在纯水和NH4Cl溶液的溶解度（g/L）。3分别计算0.1mol/L NH4Cl溶液加入Mg(OH)2前后的pH。第第题
16、（10分）能使带火星木条复燃的气体是氧气，收集的混合气体的条件摩尔质量为21.1g/mol，另一能溶于水的气体只能为NH3，气体物质的量为0.055mol，计算得NH3：0.04mol；O2：0.015mol。（2分）原混合物的质量与沉淀、气体的质量差为8.288g，应为X、Y中结晶水的质量，其物质的量为0.46mol。（1分）沉淀中能溶于酸的红色固体物质应为Fe2O3，相应浅绿色X中应有Fe()；难溶于酸的白色沉淀应为BaSO4，0.04mol；Fe2O3：0.01mol。（2分）因此X中应有0.02mol (NH4)2Fe(SO4)2，5.681g，差额质量为0.12mol H2O，X的化
17、学式为(NH4)2Fe(SO4)26H2O（2分）Y中有0.04mol Ba()和0.32mol H2O（扣除由NH4产生的2mol H2O，Y的化学式为BaO28H2O（2分）4(NH4)2Fe(SO4)28BaO22H2O8NH34Fe(OH)38BaSO43O2（1分）题（10分）取7.842g浅绿色晶体X和12.539g白色晶体Y，一同投入到足量蒸馏水中，经搅拌充分反应后，得到红色沉淀和无色气体，此时溶液的导电性几乎为0。将沉淀过滤并干燥至恒重，称量为10.932g；将该固体投入到稀硫酸溶液中，沉淀仅部分溶解，但红色消失，剩余9.335g白色沉淀。收集产生的气体，在标准状况下的密度为0
18、.942g/L，体积为1.232L，剩余气体能使带火星的木条复燃。通过计算和推理，确定X和Y的化学式，并写出它们反应的化学方程式。第第题（9分）13，4二羟基苯甲醛（1分）2（1分） 2.5（1分）3（2分） 2HClAlCl3（1分）4使反应体系维持碱性并结合反应生成的HCl（1分） TEBA做助溶剂，促进ACl3在有机溶剂中的溶解（1分）592.7%（1分）题（9分）有机物X（C7H6O3）是生产量很大的合成食用香料之一，也是合成其它香料和药物的中间体。一般以香兰素（结构简式如右图）为原料，通过下面的流程可以合成X：在100mL的三口瓶中将香兰素7.78g（51.2mmol）溶于一定量的C
19、2H2Cl2中后小心地加入一定量的无水AlCl3和TEBA，搅拌下慢慢滴加一定量的吡啶（控制滴加速度，冰浴使反应温度保持在05），滴毕，搅拌至所有固体都溶解后在一定温度下反应一定时间得暗褐色溶液（中间产物Y）。反应液冷至室温后搅拌下慢慢加入20mL浓HCl和50mL蒸馏水的混合液酸化至pH约为2。静置，水层用CH2Cl2（230mL）萃取未反应的香兰素后再用乙醚（440mL）萃取水层，收集乙醚层，蒸干后得黄色固体X的粗品，经HPLC纯化，得到晶体6.55g。1系统命名法命名“香兰素”；2X的结构简式是 ，1mol X最多能与 mol NaOH反应；3中间产物Y中氧元素的质量百分含量是24.2%
20、，写出Y的结构简式和Y与浓HCl反应的化学方程式。4X的合成中吡啶、TEBA（三乙基苄基氯化胺）的用量分别为13.3g（168mmol）、0.05g，预测这两个物质在合成中的作用是上什么？5计算由香兰素合成X的产率。第第题（11分）1I3Br23H2OIO36Br6H（1分）IO35I6H3I23H2O（0.5分）H2NNH22I24IN24H（1分）I22S2O322IS2O42（0.5分）2煮沸（1分）336（2分）40.370g/L（2分）50.56mL（1分）6体积测量相对误差分别为0.1和3.6（1分）结果表明：利用“化学放大”反应，可以用常量滴定方法测定低含量I，并可降低测量的相对
21、误差，提高准确度。（1分）题（11分）少量的碘化物可利用“化学放大”反应进行测定，其步骤如下：在中性或弱酸性介质中先用Br2将试样中I定量氧化成碘酸盐，除去过量的Br2，然后加入过量的KI，用CCl4萃取生成的I2（萃取率E100）。分去水相后，用肼（即联氨）的水溶液将I2反萃取至水相。再用过量的Br2氧化，除去剩余Br2后加入过量KI，酸化，淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定，求得I的含量。1写出上述过程的所有配平离子反应式。2上述步骤中2次除去过量Br2的实验方法是什么？3根据有关反应的化学计量关系，说明经上述步骤后，试样中I相当于“放大”到多少倍（1mol I消耗多少mol Na2S2O3）？4若在测定时，准确移取含KI的试液25.00mL，终点时耗用0.100mol/L Na2S2O3 20.06mL，请计算试液中KI的含量（g/L）。5仍取相同体积的上述试液，改用0.100mol/L AgNO3作滴定剂，曙红作指示剂，试用最简便方法计算终点时所需滴定剂的体积（mL）。6在上述的两种方法中，因滴定管读数的不准确性造成体积测量的相对误差各为多少？并请以此例，简述“化学放大”在定量分析中的意义。（滴定管读数误差为0.02mL）。命题：胡 波 2005年6月于浙江慈溪中学中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载参考答案（0552）中学综合学科网第 8 页（共8页）
