2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷18.doc
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2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷（36）
（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
9
11
5
7
6
7
11
10
8
10
6
10
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（9分）
1．水在凝固成冰时体积膨胀，所产生的力很大。
因此岩石经反复的凝固和溶化的作用就逐渐使机械破裂了（2分）
2．汞蒸气是不可见的，金属只有呈凝聚态时才具有金属光泽性（2分）
3．因为其具有高熔点、适度的电阻率和难挥发性（3分）
4．因为先把钢中的碳全除去，可以在后来加入一定量的碳来更精确地控制成品钢中的碳含量（2分）
题（9分）
回答下列问题
1．说明岩石裂缝中的水凝固是如何使岩石机械破裂的。
2．说明汞蒸气是否具有光泽和金属性。
3．说明为什么金属钨适合于做电灯丝。
4．用碳把氧化铁还原成生铁，在炼钢过程中要把过量的碳氧化除掉，但最后在钢中还要加入碳。
问为什么第二步是必须的，而不能与第一步或第二步相合并？
第第题（11分）
1．Li2CO3＋2MnCO3＋2NH4H2PO4＝2LiMnPO4＋3CO2↑＋2NH3↑＋3H2O（2分）
2．XeO3＋3Ba（OH）2＝Ba3XeO6＋3H2O（2分）
3．2O2N－－CH2CH2OH＋3N2H4
2H2N－－CH2CH2OH＋3N2↑＋4H2O（3分）
4．
（1）3H2O→O3＋6H＋＋6e－2H2O→O2＋4H＋＋4e－
（2）2H＋＋2e－→H2O2＋4H＋＋4e－→2H2O（各1分）
题（11分）
完成下列反应方程式
1．锂电池新型电极材料LiMnPO4可用两种碳酸盐和NH4H2PO4在N2流中加热得到，写出反应方程式。
2．XeO3和Ba（OH）2液反应得一白色物。
分析知其中含Xe20.6％。
写出反应方程式。
3．在Pd/C催化下，肼还原对硝基－β－苯乙醇制备对氨基－β－苯乙醇。
4．电解法产生臭氧是利用直流电电解含氧电解质产生臭氧的。
目前，最流行的电化学产生臭氧技术是采用固体聚合物电解质（SPE）膜复合电极电解水产生臭氧。
写出电极反应方程式。
（1）阳极：
（副反应）
（2）阴极：
或
第第题（5分）
它可能存在几何、水合、配位等异构体，羰基也可能存在单齿和双齿这两种情况。
其同分异构体的类型为[Co（NH3）4（CO3）]Cl·2H2O及下列各同分异构体的顺式和反式两种情况：
[Co（NH3）4（CO3）Cl]·2H2O，[Co（NH3）4（H2O）2]CO3·Cl，[Co（NH3）4（H2O）Cl]CO3·H2O，[Co（NH3）4（CO3）（H2O）]Cl·H2O。
题（5分）
写出出一水氯化一羰基（CO32－）一水四氨合钴（Ⅲ）的同分异构体。
第第题（7分）
1．
（1）盛油（1分，或储油等其它合理答案）
（2）毛细作用（1分，因为丝状的天然纤维间的空隙形成了许多细小的“毛细管”）
（3）气（1分）
2．燃烧的火焰只熔化灯芯附近的蜡，周围的蜡仍未熔化（为固体蜡）而形成研钵状的“油壶”（1分）
3．形成了通风速度较快的空气流，使燃烧更充分，故亮些。
（1分）
4．油壶（储油装置）、隔热装置、通风装置、煤油汽化装置。
（2分）
题（7分）
陶器油灯（图A），可以说是近代发明的煤油灯（图C），煤气炉（图D）的“母型”。
蜡烛（图Ｂ）也是秉承了油灯的基本原理。
试回答下列问题
A陶器油灯B蜡烛C煤油灯D煤气炉
1．从“点灯照明”的功能分析，油灯的基本构造是油壶和灯芯。
请问：
（1）油壶的作用是（只用两个字概括）；
（2）灯芯至少能起到两个作用：
一是通过灯芯和油壶边缘把火焰引到油壶之外而隔热,防止火焰蔓延至油壶内；二是通过灯芯的作用提供燃烧的油；
（3）灯芯上燃烧的是（填液或气）态油。
2．蜡烛点燃一段时间后便自然形成了研钵状的“油壶”。
请问此油壶是如何形成的？
3．当煤油灯装上灯罩时，灯会点得更亮一些，其道理是。
4．根据油灯、蜡烛、煤油灯的点灯燃烧原理分析，假如蜡或食油与煤油的汽化难易相同、燃点也相同，则你认为发明无灯芯的煤气炉至少必须具有的4个基本构造或装置是、
、、。
第第题（6分）
1．H4Y是弱酸，酸度增大会使Y4－的浓度减小，不利于PbY2－的形成。
（1.5分）
2．直接通H2S时，溶液中Pb2＋浓度很大，致使PbS的粒子较大，不能形式PbS纳米粒子。
（1.5分）
3．因为Na2H2Y的溶解度比H4Y大；有利于在溶液中得到高浓度的H2Y2－，从而有利于PbY2－的形成。
（1.5分）
4．防止Y4－与人体中Ca2＋形成配合物，造成人体Ca2＋流失而缺钙。
（1.5分）
题（6分）
制备PbS纳米粒子的方法如下：
Pb（Ac）2溶液PbY2－PbS纳米粒子
EDTA为乙二氨四乙酸，它是一种弱酸，简写成H4Y，EDTA二钠简写成Na2H2Y，它们可以与Pb2＋及其它许多金属离子形成稳定的配离子。
1．试从平衡的观点解释增大酸度对PbY2－的影响。
2．为什么不用硫化氢气体直接通入硝酸铅溶液来制备PbS纳米粒子？
3．为什么用Na2H2Y而不用H4Y来制备PbY2－？
4．在医学上可以用形成PbY2－来治疗人体的铅中毒，临床上是在葡萄糖输液中加入适量CaH2Y代替Na2H2Y给病人输液治疗。
请说明这种取代的理由。
第第题（7分）
1．Mo（3分）
2．[Mo6Cl8]Cl4（2分）
3．（2分）
题（7分）
今有一金属X的氯化物A，在水溶液中完全电离，生成一种阳离子和氯离子，个数比为1∶4。
取4.004gA溶于水，加入过量AgNO3溶液，生成2.294g白色沉淀。
经测定，阳离子由X和Cl两种元素构成，十分对称。
任意两个相离最远的X原子的连线为此离子的四重轴，任意两个相离最远的Cl原子的连线为此离子的三重轴（n重轴表示某物质绕此轴旋转360°/n的角度，不能察觉其是否旋转过）。
1．通过计算和推理确定X的元素符号；
2．写出A的化学式（阴阳离子分开写）
3．画出A溶液中阳离子的结构：
第第题（11分）
1．冠醚或环糊精（1分）
2．氢键（1分）
3．A：
B：
（CH3）3C－－OHC：
HCHO（各1分）
B：
对叔丁基苯酚（1分）
4．（2分，少1个或多1个扣1分）
5．D：
（1分）
6．酚羟基上的8个H，12个顶角O原子中的8个（1分）氢键（1分）
题（11分）
杯芳烃是由多个苯酚单元在2、6位与亚甲基相连形成的大环化合物，A（C44H56O4）是一种典型的杯芳烃，可由B和C两种化合物经缩合反应而生成的。
其中B是苯酚的同系物，且分子中有约65%氢完全等价。
1．杯芳烃是一种具有圆锥型内腔的大环低聚物分子，可作为分子接受体，通过非共价键与离子及中性分子形成包合物。
哪类有机物也有这种结构和性质？
2．杯芳烃的酚羟基通过互相吸引往往形成杯底，酚羟基间的作用力是。
3．试写出A、B、C的结构简式，并命名B。
4．杯芳烃可通过连接苯环与苯环间碳碳键的旋转形成不同的构象，如果我们用右图的方式简单表示A的杯状结构，请用同样的方法表示出其它典型的“构象异构”。
5．杯芳烃的构象可以发生变化，而通过引入适当的取代基，可以固定其构象。
杯芳烃A与苯磺酰氯反应可得杯芳烃衍生物D，写出D的结构简式。
6．杯芳烃E（A摩尔质量的2倍）与能与磷钼酸根离子（PMo12O403－，右图所示）形成超分子包合物。
该超分子是通过杯芳烃E的和PMo12O403－的间通过作用力形成的。
第第题（10分）
在体心立方晶胞中，处于中心的原子与处于角上的原子是相接触的，角上的原子相互之间不接触。
a＝（4/）r。
①②③
1．两个立方晶胞中心相距为a，也等于2r＋2rh［如图①］，这里rh是空隙“X”的半径，a＝2r＋2rh＝（4/）rrh/r＝0.115（2分）
面对角线（a）比体心之间的距离要长，因此该空隙形状是一个缩短的八面体，称扭曲八面体。
（1分）
2．已知体心上的两个原子（A和B）以及连接两个晶体底面的两个角上原子［图②中C和D］。
连接顶部原子的线的中心到连接底部原子的线的中心的距离为a/2；在顶部原子下面的底部原子构成晶胞的一半。
空隙“h”位于连线的一半处，这也是由对称性所要求的。
所以我们要考虑的直角三角形一个边长为a/2，另一边长为a/4［图③］，所以斜边为a。
（1分）
r＋rh＝a＝rrh/r＝0.291（2分）
3．密度比＝4︰3＝1.09（2分）
4．C原子体积较大，不能填充在体心立方的任何空隙中，但可能填充在面心立方结构的八面体空隙中（rh/r＝0.414）。
（2分）
题（10分）
铁原子可形成两种体心立方晶胞晶体：
910℃以下为α－Fe，高于1400℃时为δ－Fe。
在这两种温度之间可形成γ－面心立方晶。
这三种晶体相中，只有γ－Fe能溶解少许C。
问：
1．体心立方晶胞中的面的中心上的空隙是什么对称？
如果外来粒子占用这个空隙，则外来粒子与宿主离子最大可能的半径比是多少？
2．在体心立方晶胞中，如果某空隙的坐标为（0，a/2，a/4），它的对称性如何？
占据该空隙的外来粒子与宿主离子的
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