化学竞赛模拟试题20.docx
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化学竞赛模拟试题20
高中化学竞赛初赛模拟试卷（20）
姓名：
（时间：
3小时满分：
100分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
满分
3
8
10
12
10
8
10
18
11
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
La系
La
138.9
Ce
140.1
Pr
140.9
Nd
144.2
Pm
144.9
Sm
150.4
Eu
152.0
Gd
157.3
Tb
158.9
Dy
162.5
Ho
164.9
Er
167.3
Tm
168.9
Tb
173.0
Lu
175.0
第题（3分）
下表是摘自当前高中化学教材附录中的相对原子质量（部分）
H
He
Li
Be
B
C
N
O
1.00794
4.002602
6.941
9.012182
10.811
12.0107
14.0067
15.9994
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
18.9984032
20.1797
22.989770
24.3056
26.981538
28.0855
30.973761
32.062
上表元素（及更多元素）中，有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数多达7～9位，而有的元素的相对原子质量的有效数字位数少至3～4位，为什么？
第题（8分）
近年来，在超临界CO2（临界温度Tc＝304.3K；临界压力pc＝72.8×105Pa）中的反应引起广泛关注。
该流体的密度在临界点附近很容易调制，可认为是一种替代有机溶剂的绿色溶剂。
该溶剂早已用于萃取咖啡因。
然而，利用超临界CO2的缺点之一是二氧化碳必须压缩。
1．在超临界二氧化碳中氧化醇类，如将苄醇氧化为苯甲醛，是一种超临界工艺。
反应在催化选择性效率为95％的Pd/Al2O3催化剂作用下进行。
（1）写出主要反应过程的配平的反应式。
（2）除完全氧化外，进一步氧化时还发生哪些反应？
写出它们的反应方程式。
2．在另一超流体工艺——合成有机碳酸酯和甲酰胺的例子中，二氧化碳既是溶剂，又可作为反应物替代光气或一氧化碳。
（1）写出甲醇和二氧化碳反应得到碳酸二甲酯的配平的方程式。
如以光气为反应物如何得到碳酸二甲酯？
（2）用适当的催化剂可用吗啉（C4H9NO，结构右图所示）和二氧化碳合成甲酰基吗啉。
该反应还需添加什么反应物（无机小分子）？
写出反应式。
若用一氧化碳替代，反应式将如何改变？
3．用绿色化学的观念给出用CO2代替一氧化碳和光气的2个理由。
与以CO或COCl2为反应物对比，再给出用CO2为反应物的1个主要障碍（除必须对二氧化碳进行压缩外）。
第题（10分）
沐舒坦是新近应用的一种溶解分泌物，是促进黏液排除、改善呼吸状况的有效药物。
沐舒坦结构简式如右：
由甲苯和X为起始原料，其合成路线如下：
－CH3ABC
DEF沐舒坦
1．写出A、B、C、D、E、F、X的结构简式
2．由甲苯生成C通过了三步反应，为什么不直接合成
3．命名B、F、X
第题（12分）
除少数卤化物外，大部分非金属卤化物都易水解，且反应不可逆。
卤化物的水解机理分亲核水解和亲电水解。
发生亲核水解的结构条件：
中心原子具有δ＋和有空的价轨道；发生亲电水解的结构条件：
中心原子有孤对电子，可作Lewis碱，接受H2O的H＋进攻。
其中SiCl4的亲核水解机理如下：
1．为什么CCl4不能水解而SiCl4可以水解？
2．NCl3也可以发生水解，但产物是NH3和HClO，请确定水解类型，并写出水解机理；
3．NF3不能发生水解，为什么？
写出3条理由；
4．PCl3也能水解，产物是H3PO3，但H3PO3是二元酸而不是三元酸。
确定H3PO3的结构，并写出水解机理；
5．由短周期的元素组成的化合物A、B、C，均含有一种卤素。
A分子呈现正八面体结构，不水解，可用作灭火剂；B、C分子都易水解，B是固体，易升华，C是液体，由3种元素组成。
B水解得到两性固体D和酸性气体E，C水解得到得到两种酸性气体E、F。
加热B的水合物时为得到无水物，可加入C脱水。
（1）写出A、B、C的化学式
（2）写出B的水合物与C反应的化学方程式
第题（10分）
一定条件下，1mol甲醛与1mol氨反应也可生成物质A，A再与1mol甲醛反应得到B，B与等物质的量的氨反应得到C，A、B、C分子都有很好的对称性。
若A与浓硝酸作用得到D，D是一种烈性炸药，D分子中只有一种位置的碳、氢、氧，仅有两种位置的氮。
1．请写出A、B、C、D的结构式；
2．写出甲醛、氨、硝酸生成D的总反应方程式；
3．若按比例混合三种反应物进行反应，则几乎得不到D，试分析其原因。
4．D的生产也可以以C为原料，与浓硝酸、硝酸铵在乙酸酐中反应制备，写出化学方程式。
5．写出D发生爆炸时的化学方程式。
第题（8分）
1962年英国青年化学家巴特列第一次制得了XePtF6化合物，突破了“惰性元素”的禁区。
此后人们相继合成了氙的系列化合物，以及原子序数较大的稀有气体氪、氡的化合物。
对于原子序数较小的氦、氖尚未制得化合物。
有人从理论上预言了它们的化合物是可以制得的。
不久澳洲国立大学的拉多姆宣布了化学上一奇闻，氦能够与碳结合形成分子。
像CHexx＋不仅存在，而且能够用实验手段观察到，并借助计算机算出了CHe33＋、CHe44＋的键长分别为：
0.1209nm，0.1212nm。
1．Ne、He的化合物难以合成的主要原因是什么？
2．如果CHe33＋、CHe44＋果真存在的话，请写出它们的立体结构式；
3．为什么CHe33＋的键长比CHe44＋短？
4．写出与CHe33＋、CHe44＋互为等电子体的物质（或原子团）的名称；
5．并完成下列化学方程式：
CHe44＋＋H2O→CHe44＋＋HCl→
第题（10分）
用邻苯基一双一（二甲胂）（简记为diars，常做配体）与FeCl3作用，可生成一个双配位离子的化合物A。
已知A中阴离子是正四面体结构，阳离子中Fe为6配位，其配体diars和Cl－的数目相等，为1︰1。
将A用硝酸氧化后得到一种晶体B，经分析B晶体中的正、负离子的空间结构与A完全相同，只不过是阴离子与阳离子的个数比不同，A为1︰1，而B为2︰1。
1．试确定A和B的分子式。
2．画出A中阳离子可能的结构式，并指明哪一种结构较为稳定？
为什么？
3．指明A和B中铁元素的氧化数：
A→B属于什么反应？
4．写出生成A的化学反应方程式。
第题（18分）
地壳中丰度最低的钼和钨，在我国的蕴藏量都很丰富。
在这些钼矿和钨矿中，主要有辉钼矿MoS2，钨锰铁矿又称黑钨矿（Fe·Mn）WO4，钨酸钙矿又称白钨矿CaWO4。
钨的原子序数为74，与钼都位于ⅥB族，价电子5d46s2，常见化合价＋2、＋4、＋5、＋6，熔点3410℃，是金属中熔点最高的。
1．已知金属钨晶体是立方体心晶格，原子半径137pm，计算其密度。
2．在80～90℃时，浓盐酸和白钨矿作用生成黄钨酸。
黄钨酸在盐酸中溶解度很小，过滤可除去可溶性杂质。
黄钨酸易溶于氨水，生成钨酸铵溶液，而与不溶性杂质分开。
浓缩钨酸铵溶液，溶解度较小的五水仲钨酸铵从溶液中结晶出来。
仲钨酸铵是一种同多酸盐，仲钨酸根含12个W原子，带10个负电荷。
仲钨酸铵晶体灼烧分解可得WO3。
写出上述化学反应方程式：
3．已知（298K下）：
WO3（s）
ΔH＝－842.9kJ/mol
ΔG＝－764.1kJ/mol
H2O（g）
ΔH＝－242kJ/mol
ΔG＝－228kJ/mol
（1）计算：
WO3＋3H2＝W＋3H2O反应的和
（2）已知与平衡常数K、温度T间满足公式：
＝－RT1nK；
与平衡常数K、温度T间满足公式：
ln（K2/K1）＝（1/T1－1/T2）/R
问：
在什么温度条件下，可用H2还原WO3制备W（设此时平衡常数K＝1）？
4．卤钨灯泡常用钨丝作灯丝，在灯泡里加入少量碘，可延长灯泡使用寿命。
其原理是化学平衡的有趣应用。
整个过程可用以下四个步骤形象表示。
请在下图下方的各括号中填写出碘是怎样收集蒸发了的钨原子，并使其返回到热的灯丝中去的（图中表示钨原子，表示碘蒸汽分子，表示碘化钨分子）。
（）（）（）（）
5．三氯化钨实际上是一种原子簇化合物W6Cl18，其中存在W6Cl18－nn＋离子结构单元，该离子中含有W原子组成的八面体，且知每个Cl原子与两个W原子形成桥键，而每个W原子与四个Cl原子相连。
试推断W6Cl18－nn＋的n值以及Cl原子的空间位置。
6．钨酸钠Na2WO4晶胞中，O2－以立方最紧密堆积排列，每个立方晶胞中有32个O2－，W6＋占据四面体空隙，Na＋占据八面体空隙，构成尖晶石结构。
W6＋占据四面体空隙的分数是【】，Na＋占据八面体空隙的分数是【】。
7．钠钨青铜NaxWO3（0＜x＜1）一种具有金属光泽的、深色的、有导电性的固体，其晶胞中，W占据立方体的顶点，O2－占据全部的棱心，Na＋占据体心位置，晶胞参数a＝380pm。
（1）写出表示W价态的结构式，并指出NaxWO3易导电的原因。
（2）比重瓶法测得某种钠钨青铜的密度为d＝7.36g/cm3，求这种Na2WO4组成中的x值。
第题（11分）
乙酰水杨酸（AsPirin）是一种常用的解热镇痛、抗风湿类药物，广泛
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