2007年全国化学竞赛初赛模拟试卷文档格式.doc
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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
Rn
[222]
Fr
[223]
Ra
[226]
Ac－Lr
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
第2007年全国化学竞赛初赛模拟试卷（参考答案）
第题（6分）
1．232Th＋76Ge＝205N＋3n（1分）
N在周期表中为：
第八周期、IIIB族，属于类锕系元素。
（1分）
2．20（1.5分）m＝x（x＋1）（x＋2）/6（2.5分）
题（6分）
1．1936年N.Bohr提出了复合核理论。
将232Th与76Ge通过核融合后，生成一种核素N，同时释放出3个中子。
试写出核反应方程式，确定N在周期表中的位置。
2．右图是正四面体的原子簇Aun一个三角面图，根据该图，确定Aun中的n数值；
如果另一原子簇Xm也具有相似的结构，每边有x个原子组成，确定m与x的关系式。
－
＋
1mol/LNaOH溶液
第第题（7分）
1．负极：
Mg＋2OH－－2e－＝Mg（OH）2正极：
2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－（各1.5分）
2．负极：
Al＋4OH－－3e－＝AlO2－＋2H2O正极：
O2＋2H2O＋4e－＝4OH－（各1.5分）
3．铝片中含有杂质，构成原电池。
题（7分）
实验是化学的最高法庭。
以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。
某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：
如图，剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片，用砂纸去膜，使镁条与铝片分别与量程为500μA的教学演示电表的“－”、“＋”端相连接，迅速将两电极插入盛有1mol/LNaOH溶液的烧杯中。
开始，电表指针向右偏移约500μA，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；
随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400μA，此时，铝片表面气泡有所减少，但镁条表面只有极少量的气泡产生。
1．写出开始阶段的电极反应方程式。
2．写出随后阶段的电极反应方程式。
3．铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的可能原因是什么？
第第题（9分）
（1）1、3、5、7、9、11
（2）1、2、3、4、5、6
（3）2、12、30、56、90、…、2n（2n－1）
（4）1s22s22p22d31s22s22p42d63s23p43d63f7
（5）13101
（6）sp、sp2、sp2d、sp2d、sp2d2、sp2d3、pd、pd2、pd3、p2d、p2d2、p2d3
（7）8（8）12、30
（9）2、11、31、66
题（9分）
在我们地球的物质世界里的周期系是根据4个量子数建立的，即n＝1，2，3，……；
l＝0，1，…，（n－1）；
ml＝0，±
1，±
2…，±
l；
ms＝±
1/2。
如果在另一个星球，那里的周期系也是由4个量子数建立的，但它们的关系为n＝1，2，3，……；
l＝0，±
2，…，±
（n－1）；
ml＝0，1，2，…，l－1；
如果在地球上的基本原理在这个星球上也是适用的（但不发生能级交错现象），回答下列问题：
（1）这个星球中第一、二、三、四、五、六层各有几个亚层？
（2）这个星球中s、p、d、f、g、h亚层各有几个轨道？
（3）这个星球中第一、二、三、四、五、…、n层各有几种元素？
（4）写出9、33号元素的价电子构型；
（5）写出前112号元素电负性最大和最小的元素的原子序数；
（6）写出第二周期中可能的杂化轨道。
（7）在这个星球中的有机化学是最可能以哪一种元素为基础的？
写出原子序数。
（8）在这个星球中，有哪些规则和地球上所用的8电子和18电子规则相当？
（9）如果这个星球中每个轨道只容纳1个电子（ms＝1/2），其它量子数和基本原理不变，写出前100号元素的稀有气体的原子序数。
第
第题（8分）
PdO属四方晶系，其中Pd原子则每隔一层重复一次，说明晶胞中有两类不同空间环境的Pd原子，考虑到Pd常采用四配位，Pd2＋采用dsp2杂化呈平面四方形，故晶胞中含有四个Pd原子。
做图如右。
距离Pd原子最近的原子为氧原子，有4个，呈平面四方形。
题（8分）
PdO属四方晶系，在其晶体中，Pd原子和O原子分别以层状排布，其中O原子层与层之间能够完全重合，而Pd原子则每隔一层重复一次，试画出PdO的晶胞，并指出距Pd最近的原子有几个，呈何种立体构型？
1．
2．元素组成比为定值，故不是合金。
相对论效应与电子钻穿效应使得第六周期的元素有这一定的特殊性质，如：
Au的氧化态可为－1。
化学家合成了一种“合金”，最简式为LaFe4Au12，晶胞由八个小立方体构成，每个小立方体中有一个由Au构成的八面体，Au位于小立方体的面心，Fe位于小立方体中心，La的堆积方式为bcp（体心立方堆积）。
1．画出该“合金”的晶胞；
2．该物质是否为合金，解释原因。
第第题（9分）
当时，对U有利，即正负离子大小相近时，有利于U增大。
当时，对ΔhHm有利，即正负离子差别较大时，有利于ΔhHm增大。
如
果正负离子差别较大时，以水合能大小来判断溶解性大小。
例如M＋与组成的盐，由于ClO4－离子半径大，从Li＋→Cs＋离子的水合能减小，所以LiClO4溶解度较大，NaClO4在水中的溶解度比LiClO4约小3～12倍，而KClO4，RbClO4和CsClO4的溶解度仅是LiClO4的10-3倍。
如果正负离子差别不大时，以晶格能大小来判断溶解性大小。
例如：
M＋与F－离子组成的盐，由于离子半径相近，而LiF的晶格能最大，所以LiF是碱金属氟化物溶解度最小的。
一般来说大的阳离子需要大的阴离子作为沉淀剂，因为大的阳离与大的阴离子形成的离子型的盐溶解度小。
例如Na[Sb（OH）6]、NaZn（UO2）3（CH3COO）9·
6H2O、K3[Co（No2）6]、K2[PtCl6]、K[B（C6H5）4]等都是难溶的钠盐、钾盐。
铷、铯比相应的钾盐还要难溶。
阅读下表：
Enthalpyandentropyfactorsinthesolutionprocessformagnesiumchlorideandsodiumchloride
Compound
Lattice
energy
（kJ·
mol-1）
Hydration
enthalpy
Netenthalpy
charge
entropy
（J·
K-1·
Net
MgCl2
＋2526
－2659
－133
＋109
－143
－34
NaCl
＋788
－784
＋4
＋68
－55
＋13
通过计算，MgCl2和NaCl溶解过程的ΔrGm分别为－99kJ·
mol－1和－11kJ·
mol－1。
从溶解的全过程来看，MgCl2的熵变因素对溶解过程不利，而NaCl的熵变因素对溶解过程有利。
解释原因。
1．①2MnO4－＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O（1分）
②H2O2＋2I－＋2H＋＝I2＋2H2OI2＋2S2O32－＝S4O62－＋2I－（1分）
③2Ce4＋＋H2O2＝2Ce3＋＋O2↑＋2H＋（1分）
2．用KMnO4滴定时，丙乙酰胺、乙酰苯胺等有机物也与KMnO4作用，要消耗少量的标准溶液，从而引起较大的测量偏大。
（1.5分）
3．Ce4＋在酸性条件下有强氧化性，酸性减弱Ce4＋易水解。
4．滴定到终点时Fe（phen）32＋被Ce4＋氧化为Fe（phen）33＋，配离子Fe（phen）32＋和Fe（phen）33＋显示不同的颜色（红色→浅蓝）（1.5分）
5．＝300.5g·
L－1（2分）
H2O2俗名双氧水，是一种具有强氧化性、腐蚀性的无色重液体，被广泛应用于医药、国防、工业、农业、化工等领域中。
H2O2不稳定，易分解挥发，其试样中常加入一定量的丙乙酰胺、尿素、乙酰苯胺等有机物作为稳定剂。
H2O2常见的分析方法有KMnO4法、碘量法等。
其中KMnO4法虽测定手续简单，且不需要另加指示剂，但其准确度不高，测定误差较大。
某科研工作者采用硫酸铈法测定H2O2的含量：
该法是在稀H2SO4等强酸性条件下，以Fe2＋－1,10菲罗啉（Fe（phen）32＋）为混合指示剂，用Ce（SO4）2标准溶液滴定H2O2。
1．写出①KMnO4法、②碘量法、③硫酸铈法的反应方程式；
2．某科研工作者对大量KMnO4法的分析结果进行分析，发现94%测定结果超过实际含量。
请解释原因。
3．为什么硫酸铈法需要在强酸性条件下进行滴定；
4．指出硫酸铈法中指示剂的工作原理；
5．用1mL吸量管准确吸取H2O2试样溶液1.00mL，置于250mL容量瓶中，用去离子水定容，摇匀。
用移液管移取上述稀释过的H2O2溶液25.00mL于锥形瓶中，加入10mL1∶5的H2SO4溶液，20mLH2O，2～3DFe2＋－1，10菲罗啉混合指示剂，摇匀后，用0.08mol/LCe（SO4）2标准溶液滴至终点，消耗22.08mL。
计算该H2O2试样的质量浓度ρH2O2（g·
L－1）。
第题（10分）
1．C4H8S2O4N4
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