2003年全国化学竞赛初赛模拟试卷11.doc

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2003年全国化学竞赛初赛模拟试卷（11）

第第题（10分）

1．As（2分）As2O3（1分）AsH3（1分）

2．As＋5HNO3＝H3AsO4＋5NO2↑＋H2O（1分）

3．As4S4（雄黄）、As2S3（雌黄）等（1分）

4．As2O3＋3C＝2As＋3CO（1分）

5．As2O3＋6HCl＝2AsCl3＋3H2OAs2O3＋6NaOH＝2Na3AsO3＋3H2O（2分）

6．GaAs（1分）

题（10分）某元素M，有黄色、灰色、黑褐色三种同素异形体；M具有金属性，但性硬而脆；纯M有半导体性质；M不溶于水，但可溶于硝酸；M在自然界中很少发现以单质存在，主要以硫化物矿形式存在；单质M可由其氧化物A用碳还原而得；M及其化合物大都有毒；M的氢化物B易分解，加热至300℃时得M和氢气；M的氧化物A具有两性，可溶于强酸和强碱。

1．M的元素符号是，氧化物A的化学式是，氢化物B的化学式是。

2．M溶于浓硝酸的化学方程式是3．列举一种M的硫化物矿的化学式4．写出制备M的化学方程式5．写出M的氧化物A溶于强酸和强碱的化学方程式：

6．半导体化合物C可由M和同周期另一元素高温下合成，C是深灰色XY型立方晶体，C的化学式是。

第第题（2分）

5ZnO22－＋16H＋＝2Zn（OH）2↓＋3Zn2＋＋6H2O（2分）

题（2分）元素锌的氧化物和氢氧化物有两性。

现将5mol/L的Na2ZnO2溶液和8mol/L的盐酸按1︰2体积比混合，请用一个离子方程式表述该反应：

第第题（6分）

250mL锥形瓶中Cl2为0.25×2.96/71.0＝0.01mol，1gAl相当于1.0/27＝0.035mol，4mlBr2则为4×3.2/160＝0.08mol。

铝和卤素反应式2Al＋3X2→2AlX3即0.035molAl需0.053molX2。

就是说，250mlCl2为不足量，4mlBr2为过量。

（4分）

实验现象将是：

Al和Cl2的反应速度相对于Br2是液体（其浓的程度远远大于气体）而言是比较慢的。

此外，还会有Br2蒸气挥发。

（2分）

题（6分）两只带玻璃塞的锥形瓶（250mL）中分盛Cl2（常温、常压）和底部有一层液态Br2（4mL），再各放入一块没有表面膜的铝块（1g），迅速塞紧塞子。

请说出并比较两瓶中所发生的现象和最终结果［密度：

Cl2（g）2.96g/L，Br2（l）3.2g/cm3］第第题（11分）

1．硬酸：

H＋、Na＋、Mg2＋、BF3；软酸：

Cu＋、Hg2＋、I2；硬碱：

OH－、Cl－、O2－、NH3；软碱：

I－、S2－、CO。

（4分）

2．HF是硬一硬结合，HI是硬一款结合；（1分）

1．大，螯合效应；大，前者Pd2＋软酸，RSH软碱，软—软结合牢固。

（4分）

2．应用软硬酸碱理论解释：

Ag（Ⅰ）和Cu（Ⅰ、Ⅱ）软酸，S2－为软碱，Al（Ⅲ），Ca（Ⅱ）为硬酸，O2－和CO32－为硬碱。

（2分）

题（11分）美国化学家皮尔逊（B．G．Pearson）于1963年从大量的酸碱反应和酸碱组合物的性质中，总结出的一种经验规则。

即软酸与软碱易生成稳定的化合物，硬酸与硬碱也易生成稳定的化合物，交界的酸碱不论对方是软是硬都能反应，所生成的化合物的稳定性相差不大。

并对路易斯酸碱分别归类。

酸有三类：

①硬酸；特点是接受电子的原子体积小，正电荷高，没有易变形和易失去的电子；②软酸，特点是接受电子的原子体积大，正电荷低或等于零，有易变形或易失去的电子；③交界酸，保持价电子的能力介于硬酸与软酸之间的酸。

碱亦有三类：

（1）硬碱，特点是给电子原子不易失去电子，电负性高；难变形，不易被氧化；②软碱，特点是给电子原子易失去电子，电负性小，易极性变形；③交界碱，性质介于软碱与硬碱之间的碱。

1．将下列路易斯酸碱填入表格中：

H＋、BF3、CO、NH3、O2－、OH－、Na＋、Mg2＋、S2－、Cl－、Cu＋、Hg2＋、I2、I－

路易斯酸

路易斯碱

硬酸（碱）

软酸（碱）

交界酸（碱）

Fe2＋、Zn2＋、Pb2＋、SO2

Br－、NO2－、SO3－

2．用该理论解释HF比HI稳定。

3．Cu2＋与NH2CH2COOH生成配合物的稳定性比CH3COOH生成配合物的稳定性，原因；Pb2＋与RSH生成配合物的稳定性比ROH生成配合物的稳定性，原因。

4．为什么Ag和Cu的常见矿是硫化矿，而Al和Ca则分别以氧化物和碳酸盐形式存在?

第第题（10分）

1．Fe（1分）K2FeO4（2分）BaFeO4（1分）

2．饮用水消毒和净化（1分）高铁酸盐在水溶液中不稳定，能分解出O2，具有杀菌消毒作用，同时产生Fe（OH）3胶体吸附水中悬浮杂质。

（2分）优点：

无毒，且Fe（OH）3具有吸附杂质的作用。

（1分）

3．2Fe（NO3）3＋16KOH＋3Cl2＝2K2FeO4＋6KNO3＋6KCl＋8H2O（2分）

题（10分）某元素N的高价含氧酸盐A中，氧元素的质量百分含量为32.31%；A是深紫色晶体，易溶于水，在酸性溶液中不稳定，具有强氧化性；其酸根与高锰酸根、铬酸根、硒酸根很相似，遇钡离子即产生沉淀B；B中氧元素的质量百分含量为24.89%。

1．N的元素符号是，A的化学式是，B的化学式是。

2．列举A在实际生产生活中的应用一例，并说明该物质在应用中的原理和优点。

3．A可由N的硝酸盐、碱和氯气在一定条件下制得的，写出该反应的化学方程式；第第题（13分）

1．CaF2（萤石）（2分）

2．

（1）面心立方（1分）

（2）AB2（1分）

（3）CaC2（1分）第一问中的MX2是离子型晶体，Ca和[︰C≡C︰]2－之间是离子键，但[︰C≡C︰]2－中是以共价键结合，属于混合型晶体。

（2分）

3．

（1）范德华力（层与层之间的距离大，结合力（范德华力）小，各层可以滑动）（1分）；离域π键（离域π键的电子能自由流动）（1分）

（2）（BN）n（1分）

（3）大于（1分）

（4）因为氮的电负性较大，π键上的电子在很大程度上被定域在氮的周围，不能自由流动，故（BN）n不导电，是理想的电绝缘体。

（2分）

题下面是有关晶体的系列题目1．设想从CsCl晶格中除去一半Cs＋离子，使Cl－周围成为四面体配位，这样得到的MX2是（化学式）结构。

2．根据右图晶体结构，回答：

（1）写出该物质的晶胞类型

（2）写出该物质的化学简式

（大球用A表示，小球用B表示）

（3）中学化学学过这样类型的物质，请举一例写出其化学式，并说明其中键型和1中MX2相同吗？

3．石墨是层状结构，

（1）在石墨中具有三种不同的作用力，除了共价键，其中可以解释始末的滑腻感，可以解释导电、传热的性质；

（2）石墨的化学式可以写成（C2）n，看右图，根据石墨化学式形式写出它的等电子体白石墨的化学式；

（3）正象石墨在高温高压下可转化成金刚石结构一样，白石墨在5×106～9×106kPa和1500～1800K下能转变为和ZnS相似的结构，称金刚硼，据测试其硬度金刚石（大于，小于，等于）

（4）为什么石墨导电而白石墨不导电呢？

第第题（10分）

1．Al3＋＋3HCO3－→Al（OH）3＋3CO2↑（1分）

2．不能。

Al2（SO4）3和表层NaHCO3固体生成Al（OH）3后，阻碍反应的进行；铁容器盛Al2（SO4）3溶液，Al3＋水解放出的H＋腐蚀铁容器；玻璃容器中的SiO2要与HCO3－水解产生的OH－反应而腐蚀。

（2分，答出2点即可）

3．和等量Al3＋作用（生成CO2），Na2CO3量（mol）仅为NaHCO3的一半。

如若按Na2CO3的浓度和溶液体积均和NaHCO3相同计，则将发生下列反应2Al3＋＋6CO32－＋3H2O→2Al（OH）3＋3HCO3－起不到因生成CO2把Al（OH）3泡沫压出的作用。

（3分）

4．Al2（SO4）3溶液中水：

（1＋0.6×324/666）kg

NaHCO3溶液中水：

4000×1.25－4×84＝4664g

一共能溶解CO21.0×（1＋0.6×324/666＋4664×10－3）＝5.95L

混合液可以溶解5.95L，上部空间占3L，而此条件下生成CO24L，所以不会爆炸（4分）

题（10分）

泡沫灭火器的简易装置在初中课本大家已经见过，一般是外层容器是铁壳而内层容器是玻璃的！

铁仪器盛饱和NaHCO3溶液，玻璃仪器里面是Al2（SO4）3溶液，灭火器颠倒后两溶液混合即发生反应，生成的CO2把带有Al（OH）3的泡沫（压出）喷到着火物上

1．所用的主要试剂是饱和NaHCO3（～1mol/L）和饱和Al2（SO4）3（～1mol/L）。

请写出反应原理的离子反应方程式。

2．若两容器中溶液调换盛放，是否好？

为什么？

3．有人建议：

能否使用价格较低的Na2CO3代替NaHCO3（若Na2CO3浓度也是1mol/L，用量同NaHCO3量）。

因为反应式是：

2Al3＋＋3CO32－＋3H2O→2Al（OH）3＋3CO2↑

这种说法对吗？

请从物质的量出发考虑上述问题

4．某灭火器外壳在室温下能承受24×101.3kPa的压力，容积为10L。

其中玻璃仪器中盛有600gAl2（SO4）3·18H2O溶于1kg水配成的溶液，铁仪器中盛着1.00mol/LNaHCO3溶液4L（密度为1.25g/mL）。

除去玻璃容器的材料所占体积，上部空间尚有3L（假定反应时灭火器内部温度和液体体积都不变化；CO2在灭火器内室温时最大压强下每1kg水能溶解1.0L；已知容器中的CO2在室温和24×101.3kPa下每一摩占1L）。

请问当此灭火器的喷出口被堵塞而灭火器已经被颠倒过来，气体的压强会不会引起灭火器外壳的爆炸？

第第题（10分）

A：

B：

C：

CH3CHOD：

E：

－－H（各1分）

题（5分）

有旋光性的物质A（分子式C10H12O3），能溶于稀碱溶液，并能发生碘仿反应（有机分析中碘仿反应常用于鉴别－COCH3或－CHOHCH3原子团的存在）。

鉴定过程表述如下：

写出结构简式ABCDE

第第题（10分）

1．A：

B：

C：

D：

CH3－C≡C－C≡C－CH3

E：

（）（各1分）

2．A：

6B：

5C：

3D：

2E：

7（各1分）

题（10分）

在Kekule苯环结构提出之前，许多人都提出了假想的苯的结构式。

下面A、B、C、D、E都是假想苯（C6H6）的结构式。

已知两个双键间能发生成环反应，如：

（1）A和B都是一种不很稳定的结构，其1mol与Br2的CCl4都溶液中反应，最多能与2mol溴反应。

A和B都含有2类H，个数比都是为2︰1；

（2）A和B都可自身反应生成C，C分子内相同的原子化学环境一模一样；

（3）D分子内氢原子的化学环境是一样的，但碳原子不完全相同；

（4）E分子内碳、氢原子各有三种化学环境，其比例分别都是1︰1︰1，E可以使溴水褪色。

1．写出A～E各假想苯的结构简式

2．写出A～E各假想苯的二氯取代物种数。

第第题（14分）

1．A：

－CH2COOHB：

－CH2COClC：

－CH2CO－－I

D：

－CH（C2H5）CO－－IE：

Br－－OHF：

Br－－OCH2CH2B