最新-全国化学竞赛初赛模拟试卷（51）.pdf

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1、2005 年全国化学竞赛初赛模拟试卷（年全国化学竞赛初赛模拟试卷（51）（时间：3 小时 满分：100 分）题 号12345678910满 分91012911111131014H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.7

2、2Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtD

3、s第第一题（题（9 分）分）Li2O2和 Na2O2都可用于航天飞船制造宇航员赖以生存的氧气。其中 Li2O2是黄色颗粒状固体，溶于冰水和醋酸，不溶于乙醇，水溶液在受热或催化剂存在下即分解放出氧气。1它们在载人飞船里会自动产生氧气，并去除飞船内不需要的气体，写出这个过程中 Li2O2涉及的化学方程式；2Li2O2和 Na2O2在一定温度下都能分解，预测何者的分解温度更高？3Na2O2溶于水比 Li2O2更容易释放出氧气，为什么？4Li2O2可由过氧化氢和乙醇锂悬浮液反应，写出反应方程式。产物分离的主要实验方法是什么？5载人宇航飞船的设计师宁愿用价格较贵的 Li2O2而不用 Na2O2获得氧气。

4、试分析2 点主要原因。6超氧化钾也可作为载人宇航飞船的供氧剂，请通过计算说明，它与 Li2O2相比，何者具有更高的供氧能力（相同质量）第第一题（题（10 分）分）乙醇胺是无色粘稠液体，易吸湿，有氨的气味。熔点 10.3，沸点 170.8，密度1.01g/cm3。与水互溶，水溶液呈碱性，离解常数 K1.6105。乙醇胺是重要的化工原料，也可用于气体的净化，除去气体中二氧化碳与硫化氢。1为什么乙醇胺的沸点比氨气高得多？为什么乙醇胺能与水互溶？2计算室温下 25%乙醇胺水溶液的 pH 值。3写出乙醇胺脱除石油炼厂气中 H2S 的反应方程式，为什么工业上用乙醇胺而不用氨水脱硫（H2S）？4写出工业上生

5、产乙醇胺的化学反应方程式。第 1 页 共 9 页第第一题（题（12 分）分）国家质检总局 4 月 5 日宣布，在对全国 18 个省、市、区可能含有苏丹红的食品展开专项检查后发现，30 家生产企业的 88 种食品及添加剂含有苏丹红。“苏丹红”属于偶氮系列化工合成染色剂，主要应用于蜡、油彩、汽油等产品。有研究表明，苏丹红可能使老鼠、兔子患癌症，也可能造成人体肝脏细胞的 DNA 突变，我国及许多国家都禁止将其用于食品生产。已知苏丹红家族系列的结构简式如下： 苏丹红 苏丹红 苏丹红 苏丹红 1请选择下列正确的说法 ；A 苏丹红系列均呈现红色B 苏丹红均难溶于水，易溶于油脂C 苏丹红和苏丹红互为同系物D

6、 苏丹红和苏丹红互为同分异构体E 苏丹红易发生氧化反应F 苏丹红能与溴发生取代反应，也能与 H2发生加成反应G 苏丹红所有原子可能在同一平面上H 苏丹红与亚硝酸钠、苯甲酸钠、靛蓝都不能作为食品添加剂2苏丹红的合成方案如下：以 A 为原料，在盐酸中与亚硝酸钠进行重氮化反应，生成重氮盐 B（C6H5N2Cl），再与 C 进行偶和而得。（1）写出 A、B 的化学式和 C 的化学名称；（2）生成苏丹红的反应类型是 ；（3）判断 A 的水溶液的酸碱性，并分析原因；（4）碱性条件下 B 可将甲醛氧化，完成反应方程式。3苏丹红属于 致癌因子，它激活了正常细胞中处于抑制状态的 ，促使其发生 ，从而导致正常细胞

7、畸形分化成癌细胞。第第一题（题（9 分）分）某芳香烃 X，室温下为固体，取 1.30g，在足量纯氧中燃烧，所得气体通入足量澄清石灰水溶液中，得到沉淀 10.00g。X 在光照下与 Cl2反应，得到 1 种一氯取代物；X 在 AlCl3催化剂作用下与 Cl2反应，也得到 1 种一氯取代物。X 不能使溴水褪色，但可以使 KMnO4溶液褪色，氧化产物干燥脱水后得到 Y，Y 是平面型分子，含 O 32.9%。请通过计算和分析，确定 X、Y 最合理的化学式，并画出结构。第 2 页 共 9 页第第一题（题（11 分）分）仔细研究 BF3、NF3、IF3中的化学键，就这 3 种分子分别回答下列问题：1上述分

8、子分别能检测到几种化学键；2推测它们的几何结构，说明在这 3 种分子中，键角的变化情况；3分别说明它们是极性分子，还是非极性分子，并说明理由。4上述分子中哪些能生成二聚分子，这些二聚分子中中心原子的杂化类型如何？所有原子是否共平面？能检测到几种化学键？第第一题（题（11 分）分）铜无论是在化学中还是在工业、国防或日常生活中都是一种非常重要的金属。铜的化合物的颜色变化也是丰富多彩的。请从化学组成、结构和化学反应的角度来解释下列与颜色有关的现象：1导线中的铜丝是紫红色，铜钥匙是黄色，青铜塑像是深灰色，为什么（从组成上说明）？这些物质长时间暴露在空气中，表面又会呈现绿色，为什么？并写出反应方程式。2

9、实验室中所用的氧化铜是黑色粉末。在使用电烙铁时，其头部是一铜制的烙铁头，长期使用，表面被氧化，但脱落下来的氧化膜却是红色的，试说明原因。3硫酸铜的水溶液是浅蓝色，受热的蓝色硫酸铜晶体却变成白色粉末；4CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色，有时却是蓝色。请结合方程式解释5往硫酸铜水溶液中加入足量氨水后变成蓝紫色（用反应方程式说明发生的变化） ；6往硫酸铜溶液中加入 KI 会析出白色沉淀，而溶液由蓝色变成棕色；请用化学方程式解释；7薄铜片会慢慢溶解在氯化铁()溶液中，该溶液由棕色逐渐变成蓝绿色。请用化学方程式解释；第第一题（题（11 分）分）RX 是第二周期和第三周期两种非金属元素（11）化合形

10、成的晶体。它的天然矿物称为莫瓦桑石（Moissanite） ，曾大量合成用作磨料，1997 年，发明了它的透明单晶的合成法。用合成的莫瓦桑石透明单晶制作的首饰甚至比钻石更美丽（更显光彩、更透亮） 、更轻（对比：金刚石密度 3.5g/cm3，莫瓦桑石密度 3.24g/cm3） 、更耐火（热至 1500不分解） 、更显光彩、更透亮，价廉物美，巧夺天工，仅硬度较差，但仍是已知固体中第三种硬度最高的（对比：金刚石的硬度为 10，莫瓦桑石为 9.25） 。RX 有多种不同的晶体结构，其中最常见的一种的晶胞是六方的，这种晶胞是一个平行六面体，棱长分别为ab3.073108cm，c15.07108cm，面夹

11、角分别为 90，120。1通过计算，确定 RX 的摩尔质量，并写出莫瓦桑石的化学式。2莫瓦桑石的上述晶胞里有几个原子？3莫瓦桑石是原子晶体、分子晶体、离子晶体还是金属晶体？4如何理解莫瓦桑石的密度比金刚石小？5根据上述数据估算瓦桑石中 R、X 的半径比（说明是何种类型半径，不足的条件可自第 3 页 共 9 页行合理假设）第第一题（题（3 分）分）用石灰石制取生石灰的化学反应式为：CaCO3（s）CaO（s）CO2（g）实验测得在 850 到 950之间 Kp（压强单位 atm）符合经验式：lgKp7.2828500/T（其中 T 为热力学温度）如果此反应是在不流动的空气中进行，则当温度为多少时

12、石灰石能够完全分解？第第一题（题（10 分）分）MMT 是在 1953 年由雅富顿公司研制开发成功的，1974 年开始作为抗爆添加剂应用于美国含铅汽油中，1995 年批准用于无铅汽油。添加 MMT 可以有效、经济地提高汽油辛烷值，并降低汽车 CO、NOx等污染物排放。合成 MMT 的具体步骤为：在氮气保护下，于反应器中加入四氢呋喃和金属钠，然后缓慢滴加新鲜蒸馏的 MCP（C6H8） ，再加入氯化锰粉末，反应后以减压蒸馏将生成中间体 A（Mn(C6H7)2）分离出来，再将分离产物移入高压釜，通入CO，最后将得到的产物 MMT 加以蒸馏提纯。MMT 为橙色液体，熔点1，沸点 23，难溶于水，易溶于

13、有机溶剂。MMT 在约 2000cm1处有强的红外吸收，表明有羰基 CO 存在。MMT 试样 0.100g 与吡啶反应得到 10.3mL 的 CO（标准状况）和一种不挥发性的产物 B，其分子的摩尔质量为 269g/mol。MMT 也与丁二烯反应得到 C，C 分子的摩尔质量为 216g/mol，在红外光谱中它只含有单一羰基伸缩谱线。MMT 在醋酸酐中也能与浓硫酸反应，得到固体产物 D，它是一种强酸，0.180g D 试样需要 6.03mL 0.100mol/L 的 NaOH 水溶液中和。1MMT 在各国得到普遍推广，可替代之前曾广泛使用的 ；2写出 MCP、MMT、A、B、C、D 的结构简式。第

14、第一题（题（14 分）分）完成下面三组计算题，计算中均不考虑 2NO2N2O4。1将 CuNO3与 AgNO3的混合物加热，放出的气体用排水法收集时得不到任何气体，则该混合物中 CuNO3与 AgNO3物质的量之比 ，简述理由。2加热某金属 X 的硝酸盐，分解得到固体残留物（不含 N 元素）和红棕色气体 VL，用排水法收集后为无色气体 V/6 L（相同状况下） ，试分析 X 的化合价是升高还是下降，通过计算确定 X 的化合价升高或下降的具体情况，并列举合理 X 及其硝酸盐（组成） 。3将某正盐 Y 加强热使其分解，得到普通金属氧化物（失重 44.7%）和红棕色气体V L（恢复到室温） ，用排水

15、法收集后为无色气体 2V/3 L（相同状况下） ，试确定 X 的化学式，并写出分解反应方程式。第 4 页 共 9 页命题：胡 波 2005 年 5 月于浙江慈溪中学中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载第 5 页 共 9 页参考答案（参考答案（0551） 第第一题（题（9 分）分）12Li2O22CO22Li2CO3O2（1 分）2Li2O2（1 分）3Na2O2溶于水是剧烈的放热反应（1 分）4H2O22C2H5OLiLi2O22C2H5OH（1 分） 过滤（1 分）5Li2O2摩尔质量比 Na2O2小，同质量时得到氧气更多（1 分） ；Li2O2易保存，锂盐腐蚀性小（1 分）6Li2O2

16、（1 分）Li2O21/2O2：0.349g O2/1g Li2O2；KO23/4O2：0.337g O2/1g KO2（1 分）第第一题（题（10 分）分）1间有更强的氢键和范德华力（1 分）乙醇胺分子中的OH 和 NH2都能与水分子形成氢键（1 分）2密度近似为 1g/cm3，浓度 4.1mol/L，OH8.1103 pH11.9（2 分）32HOCH2CH2NH2H2S(HOCH2CH2NH3)2S（1 分）(HOCH2CH2NH3)2SH2S2HOCH2CH2NH3HS（1 分）乙醇胺脱硫产物，加热释出 H2S 后，可利用，乙醇胺可循环使用（1 分）(HOCH2CH2NH3)2S2HO

17、CH2CH2NH2H2SHOCH2CH2NH3HSHOCH2CH2NH2H2S（1 分）NH3H2O 和 H2S 作用的产物(NH4)2S、NH4HS，受热分解为 NH3和 H2S，不易分离和循环使用。 （1 分）4NH3HOCH2CH2NH2（1 分）第第一题（题（12 分）分）1B、C、E、F、G（3 分，多 1 个或少 1 个扣 1 分）2 （1）A：NH2 B：NNCl C：2萘酚（各 1 分）（2）取代（1 分）（3）碱性：RNH2H2ORNH3OH（1 分）（4）N2ClHCHO2NaOHN2HCOONaNaClH2O（1 分）3化学 基因突变 原癌基因（各 1 分）第第一题（题（

18、9 分）分）由 X 的燃烧计算得 X 的最简式为 CH（1 分）Y 分子中 H/C 应比 X 中更小，近似认为 C/O 质量比为 2（1 分）即 Y 中 C 65.8%，H 1.3 %，此时 Y 的最简式为 C8HO3（1 分）Y 是平面型分子，应为酸酐，即由苯环平面和酸酐平面组成（1 分）X、Y 的化学式分别为(C8H8)m和(C8H2O3)m，X 的苯环侧链都为(对称)甲基（1 分）当 m3 时恰好围成苯环（最稳定） ，即化学式 X：C24H24（1 分） 、Y：C24H6O9（1 分）第 6 页 共 9 页结构简式：X： Y：OOOOOOOOO（1 分）第第一题（题（11 分）分）1BF

19、3：1 种 NF3：1 种 IF3：2 种（1 分）2BF3，平面三角形，键角 120 NF3，三角锥形，键角约 107IF3，T 形，键角约 90（各 1 分）3BF3是非极性分子，正电荷中心重合；NF3分子为三角锥体，是极性分子，正负电荷中心不重合；IF3为 T 形分子，极性分子，正负电荷中心不重合。 （各 1 分）4BF3和 IF3能生成二聚分子（1 分）B2F6：sp3 不共平面 2 种化学键（1.5 分）I2F6：sp3d2 共平面 2 种化学键（1.5 分）第第一题（题（11 分）分）1导线中的铜丝是纯铜单质，故呈紫红色；铜钥匙的材料是黄铜，它是 CuZn 合金，故呈黄色；青铜塑像

20、是青铜，它是的材料 CuSn 合金，故呈深灰色，Cu 在空气中会缓慢氧化为绿色的铜锈（各 0.5 分） 2CuO2CO2H2OCu2(OH)2CO3（1 分）2因为 Cu2O 比 CuO 稳定；在加热条件下总是生成红色的 Cu2O（1 分）3硫酸铜水溶液的浅蓝色是 Cu(H2O)62（或 Cu(H2O)42）的颜色；蓝色硫酸铜是晶体的颜色是Cu(H2O)4H2O(SO4)的颜色，当该晶体受热脱水后变成无水 CuSO4，故为白色粉末。（各 0.5 分）4CuCl2的水溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42（蓝色）4ClCuCl42（黄色）4H2O（1 分）稀释过程中溶液由黄色黄绿色蓝色（0.5

21、分）5生成硫酸四氨合铜络合物（配合物） ，该络合物显蓝紫色。 （0.5 分）Cu(H2O) 424NH3Cu(NH3) 42（蓝紫色）4H2O（1 分）62Cu25II3（棕色）2CuI（白色） （1 分，颜色说明 0.5 分）72FeCl3（棕色）CuCuCl2（蓝绿色）2FeCl2（1 分）第第一题（题（11 分）分）1晶胞体积：Va2csin120(3.073108cm)215.07108cmsin120（1 分）123.21024cm3（1 分）晶胞质量数：M(nRX)123.21024cm33.24g/cm36.021023/mol240g/mol（1 分）RX 摩尔质量应在 305

22、4g/mol，n5、6、7、8（0.5 分）讨论得只有 n6 时，M(RX)40g/mol 时（1 分）第 7 页 共 9 页存在合理的化学式：SiC（1 分）2n6，即 Si 和 C 各 6 个原子（1 分）3原子晶体（1 分）4硅的原子半径较大（1 分）（注：其他答案如不稳定，易分解，不硬，摩尔质量不合等不给分）5假设金刚石和瓦桑石具有相似的晶体结构，则晶胞体积比 V(SiC)V(CC)(40/3.24)(24/3.5)1.81（1 分）即它们的键长比为 1.221Si、C 原子的共价半径（0.5 分）比为 1.441（1.41.5 均可） （1 分）第第一题（题（3 分）分）如果 CaC

23、O3能够在 1.00atm 下分解生成 CO2（推动空气流动） ，则其就会分解完全（1 分）KpP（CO2）1.00 lgKp0.007.2828500/T（1 分） T1167K894（1 分）第第一题（题（10 分）分）1四乙基铅（或烷基铅） （1 分）2MCP： MMT： A： B： C： D：（各 1.5 分）第第一题（题（14 分）分）111（1 分）由氧化还原知识得，电子的转移仅在 Cu、Ag 间，Cu：12；Ag：10（1 分）2 （1）如果排水法收集后的剩余气体为 O2，则硝酸盐中金属的化合价下降了（0.5 分）由计算得分解得到 NO2O2的体积比为 21（1 分） ，即 NO

24、 为 31，原金属硝酸盐分解得到金属单质（必降为 0 价） （1 分）X 可能为 Ag 等不活泼金属的硝酸盐（1 分）（2）如果排水法收集后的剩余气体为 NO，则硝酸盐中金属的化合价升高了（0.5 分）由计算得分解得到 NO2O2的体积比为 91（1 分） ，即 X 的化合价从原来的n 升高到14n/9，不可能存在金属 M 的单一硝酸盐（1 分） ，但可能存在 M 的两种硝酸盐，当 n1 时，可以是1、2 的 M 的硝酸盐分解得到MO，如 CuNO3Cu(NO3)252（2 分）3如果排水法收集后的剩余气体为 O2，则分解得到的 NO2O2411，即NO17.5，不可能存在这样的正盐（1 分）如果排水法收集后的剩余气体为 NO，则分解得到的 NO2NO11（1 分）Y 为亚硝酸盐，通过失重计算得 Y 为 KNO2（1 分）第 8 页 共 9 页2KNO2K2ONONO2（或 4KNO22K2O4NOO2） （1 分）第 9 页 共 9 页