2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷20.doc
《2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷20.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷20.doc（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
满分
3
5
5
7
11
8
13
11
7
10
9
11
H
1.008
相对原子质量
He
4.003
Li
6.941
Be
9.012
B
10.81
C
12.01
N
14.01
O
16.00
F
19.00
Ne
20.18
Na
22.99
Mg
24.31
Al
26.98
Si
28.09
P
30.97
S
32.07
Cl
35.45
Ar
39.95
K
39.10
Ca
40.08
Sc
44.96
Ti
47.88
V
50.94
Cr
52.00
Mn
54.94
Fe
55.85
Co
58.93
Ni
58.69
Cu
63.55
Zn
65.39
Ga
69.72
Ge
72.61
As
74.92
Se
78.96
Br
79.90
Kr
83.80
Rb
85.47
Sr
87.62
Y
88.91
Zr
91.22
Nb
92.91
Mo
95.94
Tc
[98]
Ru
101.1
Rh
102.9
Pd
106.4
Ag
107.9
Cd
112.4
In
114.8
Sn
118.7
Sb
121.8
Te
127.6
I
126.9
Xe
131.3
Cs
132.9
Ba
137.3
La－Lu
Hf
178.5
Ta
180.9
W
183.8
Re
186.2
Os
190.2
Ir
192.2
Pt
195.1
Au
197.0
Hg
200.6
Tl
204.4
Pb
207.2
Bi
209.0
Po
[210]
At
[210]
Rn
[222]
Fr
[223]
Ra
[226]
Ac－La
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
第第题（3分）
1．由于斓系收缩，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）
2．Ga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；
2．Sc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：
2I―－2e－＝I2或3I―－2e－＝I3―（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：
2H＋＋2e－＝H2或2H2O＋2e－＝H2＋2OH―（1分）
阴极区现象：
溶液呈红色（0.5分）
2．阳极、阴极生成的I2和OH―物质的量之比为1︰2，因此发生以下反应：
3I2＋6OH―＝IO3―＋5I―＋3H2OI2和OH―完全反应（2分）
注：
若写成I2＋2OH―＝IO―＋I―＋H2O，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1mol丁二酸同时放出气泡，D得到乙酸和丙二酸各1mol并放出气泡，而E得到2mol乙酸和气泡。
请给出A、B、C、D、E的结构简式。
第第题（7分）
Mn2＋＋5S2O82－＋8H2O2MnO4－＋10SO42－＋16H＋（1分）
溶液的颜色变为紫色，Mn2＋被氧化为紫色的MnO4－（1分）
2Cr3＋＋3S2O82－＋7H2O2Cr2O72－＋6SO42－＋16H＋（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）
Cr2O72－＋3H2O2＋8H＋＝2Cr3＋＋3O2↑＋7H2O（1分）
2MnO4－＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O（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，MnO4－、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）
①用35S和SO32－化合反应生成硫代硫酸根：
35S＋SO32－→35SSO32－（1分）
②S2O32－和足量的AgNO3反应，先生成Ag2S2O3沉淀：
35SSO32－＋2Ag＋→Ag235SSO3↓（白）（1分）
③Ag2S2O3沉淀，接着分解为黑色的Ag2S：
Ag235SSO3＋H2O→Ag235S＋H2SO4（1分）
④实验证明35S只在Ag2S中，而H2SO4中却无35S，可见S2O32－中2个S是不同的（1分）
4．
（1）Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O→2H2SO4＋2NaCl＋6HCl（1分）
（2）AgBr＋2Na2S2O3→Na3[Ag（S2O3）2]＋NaBr（1分）
（3）Na2S2O3＋KCN→Na2SO3＋KSCN（1分）
题（11分）
硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O）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？
3．S2O32－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）
1．X的最简式为C13H24（1分）C︰H＝（5＋8）︰（8×3）＝13︰24
由C13nH24n－1Cl中Cl含量可计算得n≈2，X的化学式C26H48（1分）
2．X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）
3．8（2＋4＋2）（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8︰5；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：
ne＝3×2895/96500＝0.09mol（1分）
阴极析出金属的原子量量：
M＝1.768/（0.09/n）＝19.64n
讨论得：
n＝3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：
M＝3.191/（0.09/n）＝35.46n
显然：
n＝1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）4Cl2]＋＋Cl－→[Co（NH3）3Cl3]＋NH3
X中阴离子的摩尔质量为：
M＝（8.656－197.97×0.03）/（0.03/n）＝90.57n
讨论得：
n＝3时，存在合理－3阴离子：
[CoCl6]3－（1分）
即X的化学式为[Co（NH3）4Cl2]3[CoCl6]（1分）
2．[Co（NH3）4Cl2]＋＋Cl－→[Co（NH3）3Cl3]＋NH3（1分）
3．阴极：
[Co（NH3）4Cl2]＋＋3e－→Co＋4NH3＋2Cl－（1分）
阳极：
[CoCl6]3－－6e－→Co3＋＋3Cl2（1分）
4．8（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8.656gX的溶液中加入1.723gNaCl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）
1．Cl－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+／rCl-＝0.564＞0.414
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）
2．D＝2.164g/cm3（1分）
3．rH-＝142pm（1分）
4．D＝7.27g/cm3rNb2＋＝70.5pm（各1分）
5．D＝8.93g/cm3rU6＋＝67.8pmd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a＝564.0pm。
（rNa+＝102pmrCl-＝181pmrO2-＝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。
3．NaH具有NaCl型结构，晶胞参数a＝488pm，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a＝421pm，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＋，
升级会员 