湖南师范大学化学竞赛初赛模拟试卷(无机化学部分)

湖南师范大学化学竞赛初赛模拟试卷（无机化学部分）

（时间：120分钟 满分：100分）

Al

26.98 Si

28.09 P

30.97 S

32.07 Cl

35.45

Ga

Ge

As

Se

Br

第一题（考查对称性，每小题1.5分，共12分） 环丁烷被X 或Y 取代后的分子有那些对称元素？

① ② ③ ④

⑤ ⑥ ⑦ ⑧

第二题（考查晶体结构，第1小题4分，第2、3小题各3分，共10分）

冰为六方晶系晶体，晶胞参数为a=452.27 pm, c=736.71 pm ；晶胞中O 原子的分数坐标为(0,0,0)，

(0,0,0.375)，(2/3,1/3,1/2)，(2/3,1/3,0.875)。

（1）画出冰晶体的空间格子示意图；其点阵型式是什么？结构基元是什么？

（2）计算冰的密度；（3）计算氢键O-H....O的键长。

第三题（考查晶体结构，第1小题2分，第2小题5分，第3小题2分，第4小题3分，第5小题2分，共14分）

经X射线分析确定，某一离子晶体为立方晶系，其晶胞参数a=403.1 pm；晶胞顶点位置为Ti4+所占，体心位置为Ba2+所占，棱心位置为O2-所占；

（1）画出晶胞示意图；

（2）写出晶胞中离子的分数坐标；

（3）指出晶体的点阵形式和结构基元；

（4）指出各种离子的配位数；

（5）若O2-的半径为140 pm，计算两种正离子的半径。

第四题（本题共12分，第1、2、4小题各2分，第3小题6分）

某含砷的化合物为橘红色，经稀硝酸处理后溶液中仍有黄色粉末状固体，为了分析其组成，进行了

以下实验：（1）称取该化合物0.1070 g ，用稀硝酸处理后除去黄色粉末，所得溶液调节到pH 值为8.00，以淀粉为指示剂用2.50⨯10-2 mol·L -1的I 2标准溶液滴定至终点，消耗20.00 mL 。（2）然后用盐酸酸化此溶液，加入过量KI 溶液，释放出的I 2用1.00⨯10-1 mol·L -1 Na 2S 2O 3标准溶液滴定至终点，消耗20.00 mL 。试通过分析与计算回答下列问题： （1）该化合物可能是什么？写出化学式及名称。 （2）写出该化合物与稀硝酸的反应方程式。 （3）写出滴定反应涉及的化学方程式。 （4）该化合物中砷元素的质量百分含量为多少？

注：本题考核有效数字与化学计算、元素性质，砷的硫化物有As 2S 3、As 2S 5、As 4S 3、As 4S 4、As 4S 5、As 4S 6六种。

第五题（考核配合物，共12分， 1、2小题各2分，第三小题中每问2分）

配位化学是化学的一个重要分支。在十九世纪，维尔纳的老师认为：六配位化合物是一种链式结构，如：M —A —B —C —D —E —F 或M —B —A —C —D —E····；而维尔纳认为：六配位化合物是一种八面体。

1．请你设想一下：维尔纳是如何否定老师的论断得出他的正确结论的？

在配合物中，乙酰丙酮（

C

H 3C

2

C CH 3

O

O ）是常见的一种配体。试回答：

2．请从有机化学的角度解释乙酰丙酮可作双齿配体。

3．某同学用乙酰丙酮与CoCl 2、H 2O 2在一定条件下反应得到一晶体A 。为测定晶体组成，该同学设计以下实验：准确称取A 晶体0.4343 g ，煮沸溶解后，将Co 元素转化为Co(II)形式，然后用氢离子交换树脂（即HR 型）充分交换至看不出有Co 2+的红色，过滤；交换液用0.1013 mol/L 的NaOH 标准溶液滴定，用去24.07 mL 。测定该物质A 的摩尔电导，发现其为电中性分子。求： （1）A 中Co 的质量分数。

（2）预测A 的化学式，画出A 的结构并写出Co 的杂化形态。 （3）写出制备A 的化学反应方程式。

（4）在铁粉的催化下，A 能与液溴发生取代反应（物质的量之比为1：3）。试写出其化学反应方

程式。阐述其原因。

第六题（考查氧化还原，本题共9分，第4小题3分，其余每小题3分）

已知酸性溶液中下列电对的标准电极电势：ϕ (VO 2+/VO 2+)=1.0 V ，ϕ ( VO 2+ / V 3+)=0.36 V ，

ϕ (V 3+/V 2+)=-0.25 V ，ϕ (V 2+/V)=-1.2 V ，ϕ (Zn 2+/Zn)=-0.763 V ，ϕ (Sn 4+/Sn 2+)=0.15 V ，ϕ (Fe 3+/Fe 2+)=0.77 V 。请回答：（1）VO 2+还原为V 2+，选择哪种还原剂？（2）VO 2+还原为V 3+，

选择哪种还原剂？（3）VO 2+还原为VO 2+，选择哪种还原剂？（4）酸性钒酸盐溶液中通入二氧化硫，生成蓝色溶液；用锌还原时生成紫色溶液。将上述蓝色溶液与紫色溶液混合时得到绿色溶液，

写出涉及的离子方程式。

第七题（考查溶液中的平衡，本题共9分）

有一溶液含有0.10 mol/L 的自由NH 3、0.010 mol/L NH 4Cl 和0.15 mol/L [Cu(NH 3)4]2+

，问从这个溶液中能否生成Cu(OH)2沉淀？已知K 稳[Cu(NH 3)42+] = 4.8×1012，K sp [Cu(OH)2] = 2.2×10-20，K b (NH 3)

= 1.77×10-5。

第八题（考查分子结构与原子结构，本题共22分）

8-1（本小题4分，每小问2分）

（1）分析PFCl4分子的结构

（i）中心原子杂化轨道类型：( )

（ii）画出分子的几何构型图：( )

（2）判断下列分子键角大小：

（i）OCl2，OF2( )

（ii）NH3 ，PH3，AsH3( )

8-2（第1小问4分，2~7小问各2分，共16分）

（1）用VSEPR预测NO2、NO2+、NO2- 的几何形状，并比较它们中