高中化学竞赛初赛模拟试卷及答案19.pdf

高中化学竞赛初赛模拟试卷及答案19.pdf

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第1页（共12页）高中化学竞赛初赛模拟试卷（高中化学竞赛初赛模拟试卷（19）（时间：

3小时满分：

100分）题号12345678910111213满分4665209116105675H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第一题（题（4分）分）据认为“红巨星”星体内部发生着合成重元素的中子俘获反应，例如6830Zn可以俘获1个中子形成A，过剩的能量以光子形式带走；A发生衰变转化为B。

试写出平衡的核反应方程式。

第第二题（题（6分）分）根据提供的信息写出相应的化学方程式：

1铍与某些普通配体形成的配合物相当稳定，比如铍的化合物A为无色可升华的分子型化合物，易溶于氯仿并可从氯仿溶液中重结晶。

A物质中心氧原子周围按四面体方式排布4个Be原子，Be原子两两间又被醋酸根所桥联。

该物质可以通过碳酸铍与醋酸反应制备，请写出该制备反应的化学方程式；2ClF3是比F2更有效的氟化剂，遇有机物往往爆炸，能燃烧石棉，能驱除许多金属氧化物中的氧。

比如气态ClF3与Co3O4反应，作为还原剂的元素有两种，物质的量之比为18，请写出反应方程式。

姓名：

第2页（共12页）第第三题（题（4分）分）所有固体均有缺陷，其中一种点缺陷类型分为间隙缺陷（弗抡凯尔缺陷）和空位缺陷（肖脱基缺陷）。

当晶体热振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置而挤到晶格点的间隙中，形成间隙原子，而原来位置上形成空位，这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。

如果正常格点上原子，热起伏后获得能量离开平衡位置，跃迁到晶体的表面，在原正常格点上留下空位，这种缺陷称为肖特基缺陷。

已知TiO为岩盐结构，X射线衍射数据表明TiO的比例为11的立方体元晶胞的边长为418pm，测量体积和质量得到的密度为4.92gcm3，这些数据能否表明晶体内部有缺陷存在？

如果有，请进一步指出缺陷是空位缺陷还是间隙缺陷情况，并具体说明。

第第四题（题（6分）分）化学教材中硬水软化部分，对煮沸Mg（HCO3）2溶液所得到的产物看法不同。

如，高中化学教材中介绍：

加热含有Mg（HCO3）2的暂时硬水时，先生成MgCO3沉淀，继续加热，则MgCO3逐渐转化成更难溶的Mg（OH）2沉淀。

大学无机化学教材中则认为：

暂时硬水中含有的Mg（HCO3）2经煮沸后生成碱式碳酸镁Mg2（OH）2CO3沉淀，使水软化。

那么，Mg（HCO3）2溶液受热后的最终产物究竟是什么呢？

（1）新制Mg（HCO3）2溶液（步骤略）

（2）取180mL新制的Mg（HCO3）2清液放入烧杯中，水浴加热约1h；直至近干。

抽滤，将所得固体产物用80的二次蒸馏水洗涤数次，直至洗涤液的pH约为7。

将产物放入70烘箱中烘干，然后放入盛有P2O5的干燥器中冷却至室温，称重。

反复上述操作，直至恒重。

热重曲线如图：

三个拐点的纵坐标分别为：

99.965%、84.966%、44.026%。

三段曲线温度区间分别为：

100252.7，252.7462.9，515.2以后。

（3）称取烘干的产物0.2593g于洗净的烧杯中，用2mL11HCl溶液溶解。

然后将其转移至250mL容量瓶中，定容。

移取25.00mL溶液，加入25mL二次蒸馏水，3滴铬黑指示剂和10mLpH为10的缓冲溶液，以0.01085molL1的EDTA溶液滴定Mg2。

通过计算，测得Mg2含量为26.25%，相当于含MgO为43.54%。

通过计算说明Mg（HCO3）2溶液受热后的最终产物是什么？

第3页（共12页）第第五题（题（20分）分）A物质是实验室一种无色有毒的挥发性液体，由X、Y两种短周期元素组成。

A在空气中极易着火生成B气体和C气体；A不溶于水，但加热到423K可以和水反应，生成B气体和D气体，D只含两种元素，其中一种是Y。

在交流放电的情况下，分解生成E气体、F固体两种物质，E物质和B化学式量几乎相等，含Y元素约72.7%；F是环状单质分子，具有冠状结构，易溶于A，F的式量约是C的4倍。

E可在液氮条件下与HBr于77K生成含双键结构的物质G，冷却至室温可得G的环状三聚体H。

1写出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式。

2用X射线衍射法测得F的晶体为正交晶系，晶胞参数a1048pm，b1292pm，c2455pm。

已知该物质的密度为2.07gcm3。

计算每个晶胞中F分子的数目。

3自发现富勒烯以来，其神奇的结构和性能引起了人们对碳原子团簇广泛和深入的研究。

除了碳原子团簇之外，其它元素的原子团簇是否也具有类似碳原子团簇的奇异的特性，这是个十分有趣的研究课题。

F物质有很多同素异形体，在实验手段受到各种条件的限制时，理论研究是一种重要的补充。

厦门大学化学系对F物质的原子团簇进行了理论计算，发现除了冠状结构外还有多种结构。

其中一种X具有2次对称轴，以及两个包含对称轴的对称面，一配位和三配位原子数目相等；另外一种Y是一种椅式结构原子团簇增加2个原子形成，也具有二次对称轴，对称面和对称轴垂直。

请画出这两种结构的原子团簇。

4五氟化砷AsF5（2.93g）和上述物质F（0.37g）用四氮化四硫S4N4（0.53g）在液态SO2溶剂中发生完全的反应，溶剂和挥发性产物被泵抽出后得黄色固体残留物L（3.08g），分析J知其含有：

As28.04%，F42.70%，N5.25%，经分析L是离子化合物，阴离子为正八面体结构，阳离子为两种元素组成，结构是直线形。

固体L（0.48g）溶于液态二氧化硫，和叠氮化铯CsN3（0.31g）完全反应，收集应释放出得氮气于66.5kPa、298K为67.1cm3。

反应混合物过滤得难溶蓝黑色纤维状固体J（0.16g）。

分析J知其含有2种元素，其中含N30.3%。

红外光谱、X射线粉末衍射结果表明抽出SO2后残留物是六氟砷（V）酸铯。

（1）L的实验式是什么？

（2）提出L的结构式；（3）写出配平的生成L的方程式；（4）1molL发生转化时生成氮气的物质的量；（5）J的化学式；第4页（共12页）（6）写出nmolL生成J的普遍离子方程式。

第第六题（题（9分）分）1工业上通常由黑钨矿提取金属钨采取碱溶法，先将黑钨矿用重力或磁力法得到精矿（Fe，Mn）WO4，然后通入大量空气与纯碱焙烧生成钨酸钠Na2WO4，加水溶解后，加入盐酸酸化，生成的新酸加热后用氢气还原可得金属钨。

请写出上述过程中的所有化学方程式。

2把1.000g钨酸钠（Na2WO42H2O）加到50mL水中，又加入0.8g（过量）锌粒，并加热，不发生反应。

再加入75mL3molL1硫酸，反应立即发生，生成一种蓝色化合物（非整比氧化物）。

用0.044molL1高锰酸钾溶液滴定这种蓝色化合物，使它氧化成一种黄色化合物（整比氧化物），共用了8.33mL高锰酸钾溶液。

这种蓝色化合物的化学式为，黄色化合物的化学式为，锌与钨酸钠的反应必须在酸性溶液中进行是因为。

3钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物，其通式为MxWO3，其中0x1，M可以是碱金属、碱土金属、稀土金属、铜、银、铵、氢等。

这类化合物具有特殊的物理化学性质，一般它具有高电子电导率以及快离子传输性质，是一种低温超导体。

钠钨青铜也是氧化还原的很好催化剂。

下面应用熔融电解法制备钠钨青铜。

（右图）1、阳极：

高纯金丝；2、（预先烘干，按照不同比例混合，在熔融条件下进行电解）Na2WO4WO3；3、磁坩埚；4、阴极：

高纯镍片。

电解中阳极反应放出氧气，阴极析出钠钨青铜晶体。

写出电极反应和总反应方程式。

第5页（共12页）第第七题（题（14分）分）1吡啶2甲酰胺，简写为piaH，可有两种方式起双齿配体的作用：

（型式A）（型式B）

（1）如果按B种型式配位，画出Ni（H2O）2（piaH）22离子的可能存在几何异构休，并说明其旋光性。

（2）以N、N方式配位（型式A）时，其可能的异构和型式如何？

2含有4个水分子的醋酸镍Ni（C2H3O2）24H2O是单聚体，它可以失去2个水分子形成另外一种单聚物，而且还可以失去另外2个水分子形成第三种单聚物，请写出这三种醋酸镍的的结构分别是：

3AgClO4在苯中的溶解性明显高于在烷烃中的溶解性，试解释该事实：

4液体氟化氢是酸性溶剂，具有相当强的的Lewis酸性和较高的相对介电常数。

HF是离子型物质的优良溶剂，但其高活性和毒性给操作带来困难。

（1）LiF溶于HF产生两种离子；从物质结构作用力考虑能够发生这个反应的原因是。

（2）醋酸在水中是个酸，在HF里却是碱。

（3）高氯酸在HF呈现两性。

第6页（共12页）第第八题（题（6分）分）物质A是合成许多氟喹诺酮抗菌药物的重要中间体。

由这两中间体出发可以合成氟哌酸、N-2-甲氟哌酸、环丙氟哌酸、恩氟沙星、双氟沙星、替马沙星等一系列同系物，它们都是广谱高效的抗菌药物。

下面是合成这个中间体的路线：

ClClF（I）CH3COCl/3AlCl（II）/NaOCl（III）2SOCl（IV）222）（/）（OEtMgCOOEtCH（V）部分水解脱羧对甲苯磺酸/物质A（C11H9O3Cl2F）1写出中间产物的结构简式。

2通过红外光谱和核磁共振分析A发现不仅存在酮羰基，还存在烯醇式。

烯醇式能稳定存在的原因。

第第九题（题（4分）分）2004年6月15日福建省物质结构研究所（简称物构所）一下属企业，因实验操作不当造成有毒光气泄漏。

目前已造成人死亡，260多人送医院救治。

光气学名“碳酰氯”，化学式COCl2，是窒息性毒剂之一，遇热按照下式分解：

COCl2（g）CO（g）Cl2（g），Kp4.44102（668K），在密闭容器中，当混合气体总压力为300kPa时，计算该混合气体