高中化学竞赛模拟试题 (25)
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2014 年全国化学竞赛仿真试题（25）
H
相对原子质量
He
1.008
4.003
Li Be 6.941 9.012
B C N O F Ne 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18
Na Mg 22.99 24.31
Al Si P S Cl Ar 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95
构的晶型磁性材料化合物 A。它的结构是由三方钙钛矿层（La2MnOx）和具有石墨结构的 （CayO）层交替构成。它的离子之间相互作用不强，较高温度下为顺磁性。
1．据图确定 x 和 y 的值。 2．写明简单思路，确定该晶体整体的化学式。
1
解答 1．x＝6 y＝2 2．取石墨型 Ca2O 单层沿 c 轴观察：发现各层只是在标准六方堆积基础上有了错位。 不妨拿出一层 La2MnO6 和 Ca2O 作代表，又有层无限延伸可知，该晶体化学式：La2Ca2MnO7
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
第一题
2007 年是俄国著名化学家门捷列夫逝世 100 周年。门捷列夫首先提出了元素周期律的 概念，这个规律的提出奠定了现代无机化学的基础，使人们对化学的研究从无规律的罗列中 摆脱出来，造福万代。他也因此获得铝制奖杯。
1．在门捷列夫寓言的指导下，科学家成功地发现了“类硼”、“类铝”和“类硅”。试 根据当时的客观情况分别写出这三种元素的符号和“类硅”的电子结构（用原子实表示）。
Cs 132.9
Ba 137.3
La-Lu
Hf 178.5
Ta 180.9
W 183.9
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 Ra [223] [226]Ac-Lr
一般难溶。
第六题 某金属 X 在氯气中加热的产物 Y 溶于盐酸得以有色溶液，一定压力下蒸发结晶，得到
晶体 Z，其中 X 元素的质量分数是 28.4%。在 500mL 浓度为 0.10mol/L 的 Y 的水溶液中投 入锌片，反应结束时固体的质量比反应前增加 2.05g。
1．通过计算，写出 X 的元素符号和价电子构型； 2．写出 Y、Z 的化学式。 解答 1．XCln＋n/2Zn n/2ZnCl2＋X Δm：2.05/0.05＝41g/mol Mr－66.5n/2＝41
2．
3．④为 As，Sb 等 ⑥为(六方)金刚石（答为 Si、Ge、Sn 也可，Pb 不可）
第五题 在讨论溶解现象时，“熵”的变化往往是很重要的。如 CO32－离子和 NO3－离子大小相
似，而 MCO3 一般难溶，硝酸盐一般易溶；一些盐如：CaF2、LnPO4 难溶，LnH2PO4 易溶。 1．由此溶解产生的离子的哪些因素与“熵”变有关？并简述他们与“熵”变的关系。 2．由结论或推论解释 CO32－、NO3－形成盐的溶解度不同的问题。 解答 1．与离子半径及所带电荷有关。 离子半径越小，电荷越大，溶解熵越“负” 2．CO32－和 NO3－虽然半径相近，但前者电荷是后者的两倍，故 MCO3 溶解熵较小，故
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80
Ge：[Ar]3d104S24p2（门捷列夫获得铝制奖杯，所以“类硼”不是铝。） 2．由于第六周期原子序数较大，根据高中物理基础可知，要不可避免的对原子应用相 对论。即对电子运动速度能量进行修正，可由题干推想此效应造成钽、钨 6s 一轨道与 5d 轨道趋于简并，造成钨价电子半满，更稳定。
第二题 现今时代科学工作者对于磁性材料的研究比较热门。如下图所示是一种有层状钙钛矿结
①
：X2（F2、Cl2、Br2……）
②
：S8
2
③
：P4
④
：？（仅单层）
⑤
：C、Si、Ge、Sn
⑥
：？
1．由图，可以发现各物质原子配位情况有什么规律？ 2．画出 Se 的晶体结构 3．由“规律”得到或推想④、⑥可能是什么物质？ 解答 1．当元素所带价电子数（或主族数）为 N 时，配位数一般为 8－N
④亚精酸（其它合理也可） ⑤丁胺乙酸盐 2．原理：答出相似相容原理即可 选 4 过程：“分子伞”承载药物以中间极性基进攻磷脂分子表面并穿入，进而在其间隙以非 极性部分“掩护”药物穿越，最后使药物相应基团与双分子层上层下表面亲和并穿出，同时 带着“分子伞”自身一并穿出，完成给药过程。
第四题 如下图所示为一些主族元素单质的晶体结构。
第三题 有如下有机物：
H2N
①
SO2NHCOCH2CH2CH3
③
SOH
②H2N ④H2N
O OH S O
ห้องสมุดไป่ตู้
NH
NH2
⑤
NH2 · CH3COOH
1．对上述有机化合物进行命名。 2．上述某些分子可以运载药物以如图方式穿过生物磷脂双分子层，直达病处，目前得 到了广泛的关注，被称为“分子伞”。
（1）请在①~⑤中选择某些合适的化合物，用作“分子伞” （2）阐述“分子伞”运送药物的原理和过程。（应用高中化学中的基本原理回答） 解答 1．①N-丁酰基-4-氨基苯磺酰胺 ②7-氨基庚烷磺酸 ③壬次磺酸
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3
2．门捷列夫始终不承认原子的复杂性和电子的客观存在。但事实上，正是以电子的发 现、原子的可分性和元素转化的可能性为根据建立起来的原子结构学说，才是现代周期律的 真实基础。近代爱因斯坦提出的相对论又对人们进一步认识元素周期律起到推动作用。
据此回答：为什么钨是熔点最高的金属而不是理论上的钽？ 解答 1．“类硼”：Sc；“类铝”：Ga；“类硅”：Ge
H
相对原子质量
He
1.008
4.003
Li Be 6.941 9.012
B C N O F Ne 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18
Na Mg 22.99 24.31
Al Si P S Cl Ar 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95
构的晶型磁性材料化合物 A。它的结构是由三方钙钛矿层（La2MnOx）和具有石墨结构的 （CayO）层交替构成。它的离子之间相互作用不强，较高温度下为顺磁性。
1．据图确定 x 和 y 的值。 2．写明简单思路，确定该晶体整体的化学式。
1
解答 1．x＝6 y＝2 2．取石墨型 Ca2O 单层沿 c 轴观察：发现各层只是在标准六方堆积基础上有了错位。 不妨拿出一层 La2MnO6 和 Ca2O 作代表，又有层无限延伸可知，该晶体化学式：La2Ca2MnO7
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
第一题
2007 年是俄国著名化学家门捷列夫逝世 100 周年。门捷列夫首先提出了元素周期律的 概念，这个规律的提出奠定了现代无机化学的基础，使人们对化学的研究从无规律的罗列中 摆脱出来，造福万代。他也因此获得铝制奖杯。
1．在门捷列夫寓言的指导下，科学家成功地发现了“类硼”、“类铝”和“类硅”。试 根据当时的客观情况分别写出这三种元素的符号和“类硅”的电子结构（用原子实表示）。
Cs 132.9
Ba 137.3
La-Lu
Hf 178.5
Ta 180.9
W 183.9
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 Ra [223] [226]Ac-Lr
一般难溶。
第六题 某金属 X 在氯气中加热的产物 Y 溶于盐酸得以有色溶液，一定压力下蒸发结晶，得到
晶体 Z，其中 X 元素的质量分数是 28.4%。在 500mL 浓度为 0.10mol/L 的 Y 的水溶液中投 入锌片，反应结束时固体的质量比反应前增加 2.05g。
1．通过计算，写出 X 的元素符号和价电子构型； 2．写出 Y、Z 的化学式。 解答 1．XCln＋n/2Zn n/2ZnCl2＋X Δm：2.05/0.05＝41g/mol Mr－66.5n/2＝41
2．
3．④为 As，Sb 等 ⑥为(六方)金刚石（答为 Si、Ge、Sn 也可，Pb 不可）
第五题 在讨论溶解现象时，“熵”的变化往往是很重要的。如 CO32－离子和 NO3－离子大小相
似，而 MCO3 一般难溶，硝酸盐一般易溶；一些盐如：CaF2、LnPO4 难溶，LnH2PO4 易溶。 1．由此溶解产生的离子的哪些因素与“熵”变有关？并简述他们与“熵”变的关系。 2．由结论或推论解释 CO32－、NO3－形成盐的溶解度不同的问题。 解答 1．与离子半径及所带电荷有关。 离子半径越小，电荷越大，溶解熵越“负” 2．CO32－和 NO3－虽然半径相近，但前者电荷是后者的两倍，故 MCO3 溶解熵较小，故
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80
Ge：[Ar]3d104S24p2（门捷列夫获得铝制奖杯，所以“类硼”不是铝。） 2．由于第六周期原子序数较大，根据高中物理基础可知，要不可避免的对原子应用相 对论。即对电子运动速度能量进行修正，可由题干推想此效应造成钽、钨 6s 一轨道与 5d 轨道趋于简并，造成钨价电子半满，更稳定。
第二题 现今时代科学工作者对于磁性材料的研究比较热门。如下图所示是一种有层状钙钛矿结
①
：X2（F2、Cl2、Br2……）
②
：S8
2
③
：P4
④
：？（仅单层）
⑤
：C、Si、Ge、Sn
⑥
：？
1．由图，可以发现各物质原子配位情况有什么规律？ 2．画出 Se 的晶体结构 3．由“规律”得到或推想④、⑥可能是什么物质？ 解答 1．当元素所带价电子数（或主族数）为 N 时，配位数一般为 8－N
④亚精酸（其它合理也可） ⑤丁胺乙酸盐 2．原理：答出相似相容原理即可 选 4 过程：“分子伞”承载药物以中间极性基进攻磷脂分子表面并穿入，进而在其间隙以非 极性部分“掩护”药物穿越，最后使药物相应基团与双分子层上层下表面亲和并穿出，同时 带着“分子伞”自身一并穿出，完成给药过程。
第四题 如下图所示为一些主族元素单质的晶体结构。
第三题 有如下有机物：
H2N
①
SO2NHCOCH2CH2CH3
③
SOH
②H2N ④H2N
O OH S O
ห้องสมุดไป่ตู้
NH
NH2
⑤
NH2 · CH3COOH
1．对上述有机化合物进行命名。 2．上述某些分子可以运载药物以如图方式穿过生物磷脂双分子层，直达病处，目前得 到了广泛的关注，被称为“分子伞”。
（1）请在①~⑤中选择某些合适的化合物，用作“分子伞” （2）阐述“分子伞”运送药物的原理和过程。（应用高中化学中的基本原理回答） 解答 1．①N-丁酰基-4-氨基苯磺酰胺 ②7-氨基庚烷磺酸 ③壬次磺酸
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3
2．门捷列夫始终不承认原子的复杂性和电子的客观存在。但事实上，正是以电子的发 现、原子的可分性和元素转化的可能性为根据建立起来的原子结构学说，才是现代周期律的 真实基础。近代爱因斯坦提出的相对论又对人们进一步认识元素周期律起到推动作用。
据此回答：为什么钨是熔点最高的金属而不是理论上的钽？ 解答 1．“类硼”：Sc；“类铝”：Ga；“类硅”：Ge