2003年全国化学竞赛初赛模拟试卷11.doc

1、2003年全国化学竞赛初赛模拟试卷（11）第第题（10分）1As（2分） As2O3（1分） AsH3（1分）2As5HNO3H3AsO45NO2H2O（1分）3As4S4（雄黄）、As2S3（雌黄）等（1分）4As2O33C2As3CO（1分）5As2O36HCl2AsCl33H2O As2O36NaOH2Na3AsO33H2O（2分）6GaAs（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

2、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。1M的元素符号是 ，氧化物A的化学式是 ，氢化物B的化学式是 。2M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）5ZnO2216H2Zn(OH)23Zn26H2O（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12体积比混合，请用一个离子方程式表述该反应：第第题（

3、6分）250mL锥形瓶中Cl2为0.252.96/71.00.01mol，1g Al相当于1.0/270.035mol，4ml Br2则为43.2/1600.08mol。铝和卤素反应式2Al3X22AlX3 即0.035mol Al需0.053mol X2。就是说，250ml Cl2为不足量，4ml Br2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

4、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）2HF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（）和Cu（、）软酸，S2为软碱，Al（），Ca（）为硬酸，O2和CO32为硬碱。（2分）题（11分）美国化学家皮尔逊（BGPearson）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

5、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：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；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；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；软碱，特点是给电子原子易失去电子，电负性小，易极性变形；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、NH

6、3、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、SO2Br、NO2、SO32用该理论解释HF比HI稳定。3Cu2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）1Fe（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

7、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）32Fe(NO3)316KOH3Cl22K2FeO46KNO36KCl8H2O（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%。1N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。3A可由N的硝酸盐、碱和氯气在一定条件下制得的，

8、写出该反应的化学方程式；第第题（13分）1CaF2（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CC2之间是离子键，但CC2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）；离域键（离域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，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，

9、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51069106kPa和15001800K下能转变为和Z

10、nS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）1Al33HCO3Al(OH)33CO2（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2Al36CO323H2O2Al(OH)33HC

11、O3 起不到因生成CO2把Al(OH)3泡沫压出的作用。（3分）4Al2(SO4)3溶液中水：（10.6324/666）kg NaHCO3溶液中水：40001.254844664g一共能溶解CO2 1.0(10.6324/6664664103)5.95L混合液可以溶解5.95L，上部空间占3L，而此条件下生成CO2 4L，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

12、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：2Al33CO323H2O2Al(OH)33CO2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24101.3kPa的压力，容积为10L。其中玻璃仪器中盛有600g Al2(SO4)318H2O溶于1kg水配成的溶液，铁仪器中盛着1.00 mol/L NaHCO3溶液4L（密

13、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24101.3kPa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：CH3CHO D：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A B C D E

14、第第题（10分）1A： B： C： D：CH3CCCCCH3E：（）（各1分）2A：6 B：5 C：3 D：2 E：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21；（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111，E可以使溴水褪色。1写出AE各假想苯的结构简式2写出AE各假想苯的二氯取代物种数。第第题（14分）1A：CH2COOH B：CH2COCl C：CH2COID：CH(C2H5)COI E：BrOH F：BrOCH2CH2B