全国化学竞赛初赛模拟试卷(20)

2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（20）（时间：3小时 满分：100分）题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 满 分 10 10 8 7 6 4 9 9 10 14 13H 1.008相对原子质量He 4.003Li 6.941 Be 9.012B 10.81C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18Na 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 －LrRf Db Sg Bh Hs Mt Ds第一题（10分）化合物A 是一不溶于水的暗红色固体，它能溶于酸生成浅粉色的溶液B ，将B 与浓HNO 3和KClO 3共煮沸生成棕色沉淀C ，将C 与NaOH 和Na 2O 2共熔转化为暗绿色化合物D ，D 可溶于酸溶液生成紫红色溶液E 及少量C ，将C 加入酸性H 2O 2溶液中有气体产生，同时生成溶液B ，在溶液B 中加入少量NaOH 溶液生成白色沉淀F ，F 很快转变为褐色沉淀G ，F 、G 分别失水得到A 、C 。

回答下列问题：1．A ～G 各是什么物质，写出分子式。

2．写出C 在酸性条件与H 2O 2反应及在碱性条件与Na 2O 2反应的方程式。

3．写出E 的阴离子的空间构型。

第二题（10分）苯氧布洛芬钙是评价较好的解热、镇痛、消炎药，其消炎作用比阿司匹林强50倍，欧美国家将它作为治疗慢性关节炎的首选药。

最近我省某企业根据本厂实际情况以苯乙酮为原料研制了新的合成路线，其反应如下：−−−→−32/AlCl Br A −−−→−+2/CuAc B C −−−→−-C Pd H /2D −−→−2SOCl E −−→−NaCN F−−−−−−→−+∆O H NaOH 32/1）；　）G −−→−2CaCl1．写出A ～G 结构简式：2．原料苯乙酮的其它同分异构体有 种（必须含有苯环，能稳定存在）。

3．上述同分异构体之一，经核磁共振显示有3类氢，个数比是1︰1︰2，写出结构简式。

第三题（8分）金属A存在于铂矿，广泛用作催化剂，在汽车尾气净化中A是最主要的活性组分。

A有一种重要的铵盐B，紫红色晶体，含11.4%的N元素和27.8%的A元素。

1．通过计算确定A的元素符号和B的化学式；2．写出B的化学名称和阴离子的空间构型；3．金属A属A1型结构（立方面心最紧密堆积），试画出金属A的晶胞图。

第四题（7分）工业上制备金属铝通常是用石墨作电极电解熔融的Al2O3。

为使电解能顺利进行，常在熔融的Al2O3中加入冰晶石（Na3AlF6），并不断补充石墨电极。

1．写出阳极、阴极和电解池的反应。

2．加入冰晶石的主要作用是什么，为什么要不断补充石墨电极？3．设电解池的电流效率为80%，电解电流为80A，问要获得0.01kg Al需电解多长时间？第五题（6分）固体材料的制备中，常遇到缺陷和非整比（非化学计量）的化合物，Na1－x＋y Ca x/2LaTiO4就是非整比化合物，也是一类新的高温超导体。

它的制备方法如下：用NaLaTiO4(I)作为母体化合物，和无水Ca(NO3)2混合，封闭在耐热玻管中，加热到350℃，维持3天，然后打开，取出样品，用水冲洗，直到没有杂质（用X射线衍射证实）。

得到Ca2＋交换产物，记为Na1－x Ca x/2LaTiO4(Ⅱ)，光谱实验证明，上述过程中(I)有86％的Na＋被交换，所以产生离子空位（即部分原本Na＋的位置空置了）。

将样品(Ⅱ)放入300℃下的钠蒸气中，经历数天，该物质由白色渐变为黑色，这是Na+插入空位所致，光谱实验证明，有88％的离子空位被Na+插入了，生成目标化合物Na1－x＋Ca x/2LaTiO4(Ⅲ)。

y1．制备时，为何选用Ca(NO3)2而不用其他钙盐？2．产物(Ⅲ)中x和y分别是多少？3．当化合物(Ⅱ)中的离子空位被Na＋插入时，为保持晶体的电中性，部分Ti的化合价发生了改变，求化合物（Ⅲ）中高、低价态钛离子的个数比为何？第六题（4分）某含SO2的水溶液用KMnO4溶液滴定至终点时耗去20.00mL，滴定反应中产生的酸需用0.1000mol/L的NaOH溶液20.00mL才能完全中和；若取20.00mL上述KMnO4溶液在H2SO4介质中以0.2000mol/L的Fe2＋滴定至终点时将消耗Fe2＋溶液的体积。

第七题（9分）非金属元素A与氧形成阴离子B，B在矿石中以链状C广泛存在，乙二胺与氢形成的阳离子与B结合成D，D中A的质量分数为54.3%。

X射线结构分析证明D中存在有氢键。

1．写出A、B、D的化学式（结构简式）；2．写出B的路易斯结构式（标明电子得失情况）和C的结构式，确定C的结构基元。

3．写出D的晶体类型和氢键个数（相对于1个A原子）第八题（9分）盐酸布尼洛尔E作为一种心血管系统药物具有较强的β－受体阻断作用，且具有α－受体阻滞和强的钙拮抗作用，常用来治疗心房颤动，室上性心动过速等导致的心律失常、心绞痛和高血压等症状疾病。

以下是该药物的一条合成路线：1．写出A、B、C、D、E的化学结构式。

2．系统命名法命名A；3．写出盐酸布尼洛尔的两个对映异构体（标出R、S）。

第九题（10分）有机物A和B都是平面型分子，具有相似的空间结构；A易溶于水而B能与水反应；在AlCl3催化下，等物质的量的A、B反应生成液态有机物C，C难溶于水；将1.00g C与含1.00g NaOH的浓溶液反应，产物还需0.400mol/L的H2SO4溶液13.90mL滴定（酚酞为指示剂）。

凝固点下降法测得C的摩尔质量约在66～85g/mol之间。

1．通过计算，确定C的化学式和可能结构简式2．写出A、B的结构简式和它们合成C的反应方程式；3．系统命名法命名C。

第十题（14分）1951年，化学家首次在实验室中用一种钾盐B和另一种气体单质C在－40℃时合成了一种无色的四面体分子气体A。

A由短周期元素组成。

在300℃时将A通入浓KOH溶液中，在高压下的密封管中发生非氧化还原反应得到两种钾盐D和E。

A也能与足量的NH3发生非氧化还原反应，生成等物质的量的两种铵盐F和G。

在F的水溶液中，加入过量的KOH溶液，可得钾盐H，经研究表明，钾盐H与K2SO4类质同晶。

将钾盐B加强热得到钾盐D和钾盐I；钾盐E与I具有相似的晶体结构。

气体C与氨气反应得到氨盐G和一种沸点为－129℃的气体J。

1．写出A～I各物质的结构简式；2．试写上述各化学反应方程式。

3．比较钾盐E与I的熔点高低4．在有机化学反应中，A也有广泛应用。

试写出A与苯基锂发生反应的化学方程式。

第十一题（13分）在[N(CH3)4]Cl水溶液中，缓慢加入NaIO4溶液，得到一种白色沉淀A，把A与HF(l)混合蒸馏，得到组成相同的两种混合物B和C。

B和C混合物也可以用[N(CH3)4]F与IO2F3在CH3CN(l)中反应制得。

B和C混合物在CH3CN(l)中再与[N(CH3)4]F反应，其中一种化合物转化成D，另一种化合物不再与[N(CH3)4 ]F反应而保留下来。

1．试写出上述所有涉及的化学反应方程式；2．画出B、C化合物中阴离子的结构式；3．B、C化合物互称为什么？4．除了上述方法分离B和C外，还有什么简单的方法可以分离B和C？说明你的理由。

5．画出化合物D中阴离子的结构式。

试说明B、C混合物中，哪一种物质能再与[N(CH3)4]F 在CH3CN(l)中反应，为什么？6．化合物D中的阴离子，可能有多少种立体异构体？参考答案（0620）第一题（10分）1．A：MnO B：Mn2＋C：MnO2D：Na2MnO4E：NaMnO4F：Mn(OH)2G：MnO(OH)2（各1分）2．MnO2＋H2O2＋2H＋＝Mn2＋＋4H2O MnO2＋Na2O2Na2MnO4（各1分）3．正四面体（1分）第二题（10分）1．A：B：C：D：E：F：G：（各1分）2．10（1.5分）3．O（1.5分）第三题（8分）1．A的原子量为14.01n×27.8%/11.4%＝34.2n（1分）n＝3时存在合理金属Rh（1分）B的相对分子质量为369，扣除(NH4)3Rh后质量数为213，恰好为6个Cl的质量数（1分）B的化学式为(NH4)3RhCl6（1分）2．六氯合铑（Ⅲ）酸铵正八面体（各1分）3．（2分）第四题（7分）1．阳极：6O2－＝3O2＋12e－阴极：4Al3＋＋6e－＝4Al（各1分）2．降低溶液的熔点石墨被电解产生的氧气氧化而消耗（各1分）3．Q实＝1.34×106C t＝34.65h（各1.5分）第五题（6分）1．硝酸盐易分解完全，易彻底用水洗去（1.5分）2．x＝0.86 y＝0.38（0.43×0.88）（2分）3．化合物(I)中Ti为＋4价，化合物(Ⅲ)中，Ti为＋3和＋4价1mol化合物（Ⅲ）中有0.38mol Ti3+，0.62mol Ti4+，则个数比31︰19（2.5分）第六题（4分）KMnO4溶液的浓度为0.05000mol/L；消耗Fe2＋溶液的体积为25.00mL（各2分）第七题（9分）1．A：As B：AsO2－D：(NH3CH2CH2NH3)(AsO2)2（各1.5分）2．[]－（1分）[As2O4]2－（各1分）3．混合键型（或离子）晶体（0.5分）1个氢键（1分）第八题（9分）1．A ：B ：C ：D ：E ：（各1分）2．邻羟基苯甲醛肟（1分） 3．R ：：S （3分）第九题（10分）1．C 的式量为1.00/[(1.00/0.0400－0.400×2×13.90)/n]＝72.05n （1分）C 的摩尔质量为72.05g/mol （0.5分），可能化学式为C 5H 12、C 4H 8O 、C 3H 4O 2（1分） 但能与等物质的量的NaOH 反应的C 只有C 3H 4O 2（0.5分）C 的可能结构简式CH 2＝CH －COOH 或OO（各1分）2．A ：H 2C ＝O B ：CH 2＝C ＝O （各2分） H 2C ＝O ＋CH 2＝C ＝O →OO（1分）3．3－丁内酯（1分）第十题（14分）1．A ：FClO 3 B ：KClO 3 C ：F 2 D ：K ClO 4 E ：KF F ：[NH 4][HNClO 3] G ：NH 4FH ：K 2NClO 3 I ：KCl J ：NF 3（A 、F 各1分，其余各0.5分） 2．KClO 3＋F 2＝KF ＋FClO 3；FClO 3＋2KOH ＝KClO 4＋KF ＋H 2O ； FClO 3＋3NH 3＝[NH 4][HNClO 3]＋NH 4F ；[NH 4][HNClO 3]＋2KOH ＝K 2NClO 3＋NH 3＋2H 2O ； 4KClO 33KClO 4＋KCl ；4NH 3＋3F 2＝3NH 4F ＋NF 3（各1分） 3．KF 的熔点比KCl 高（1分）4．FClO 3＋PhLi →PhClO 3＋LiF （1分）第十一题（13分）1．[N(CH 3)4]Cl ＋NaIO 4＝[N(CH 3)4]IO 4↓＋NaCl[N(CH 3)4]IO 4＋4HF ＝[N(CH 3)4][IO 2F 4]＋2H 2O[N(CH 3)4]F ＋IO 2F 3CH 3CN(l)[N(CH 3)4][IO 2F 4][N(CH 3)4][IO 2F 4]＋[N(CH 3)4]F ＝[N(CH 3)4]2[IO 2F 5]（各1分）2．FFFFO IOFFOI OF F反式(B)顺式(C)（1.5分）3．B 、C 互为几何（或顺、反）异构体（1分）4．可以用它们溶解度的不同来分离：∵顺式C 是极性离子团，溶解度大（在水中）。