2004年全国化学竞赛初赛模拟试卷(15)

2004年全国化学竞赛初赛模拟试卷（15）

（时间：3小时 满分：100分）

题 号 满 分 1 7 2 8 3 7 4 10 5 9 6 7 7 9 8 9 10 11 13 20 H He 相对原子质量 1.008 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 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 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] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La－Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac－Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds [223] [226] La La系 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0 第一题（7分）

金属钠是一种非常活泼的金属。利用钠的还原性，能够制备许许多多用途广泛的物质。请根据下列信息写出所有的化学反应方程式。

1．碱金属氰酸盐的制备可用下列方法：将等物质的量的尿素与钠分散液在60～110℃发生取代反应，生成固态物质A和气体B。其中，A的物质的量是B的2倍。然后将A加热（140～200℃）即可制备NaCNO。该方法同氧化法相比，能够制备较纯净的氰酸盐。 2．将金属钠投入足量的无水乙醇中，然后往反应后的溶液中通入H2S气体。将生成的无机物C在乙醇中与单质硫反应（此时单质硫的物质的量多出C一倍），可生成等物质的量的D和H2S。

第二题（8分）

最近报道在－75℃的低温下合成烃X，经分析X的摩尔质量与SO3的摩尔质量相异，其中碳元素的质量分数为90％。红外光谱和核磁共振表明X中的氢原子的化学环境没有区别，而碳的化学环境却有2种。温度升高将迅速变成另一种物质Y。

1．X的结构式是 。

2．Y的结构式是 或 。

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第三题（7分）

将Fe2O3和FeCl3的混合物放在密封的管中加热、化合得到A。A为菱形片晶，具有金属光泽，对透射光呈红色。

1．试写出生成A的化学反应方程式。

2．A与A1Cl3在300℃左右反应生成B，同时又产生生成A的两种反应物之一。试写出生成B的化学反应方程式。

3．FeCl3与乙醇混合，发生化学反应，随后往反应体系中通入氨气。

（1）写出该化学反应方程式。 （2）如何将反应产物加以分离?

第四题（10分）

有2.379 3g的水合物样品，其化学式为MxAy·zH2O，其中M为金属。和过量的SOCl2

作用，把反应生成的气态产物导入含有盐酸和过氧化氢的氯化钡溶液中，被气态产物载带出来的少量SOCl2，可用冷冻法除去。反应时从溶液中析出沉淀的质量为14.004 g，其中硫的质量分数为13.74％。

在另一个反应中，把1.189 6g原样品溶解于水，并用水稀释到100cm3。20cm3这种溶液需和10cm3 0.2mol／dm3硝酸银溶液反应，这个滴定反应生成沉淀0.286 64g（用电导法测定滴定的终点）。试回答：

1．计算水合物的化学式。

2．如果1mol水合晶体中含的结晶水数目最高为7，请给出其他不符合题意的一种可能的水合物实例。

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第五题（9分）

KNO3是一种重要的化工产品。工业上制备KNO3的方法较多，常见有下列两种方法： 方法一：将硝酸与浓的KCl溶液混合，可以得到一种黄绿色气体A和另一种气体B，KNO3是一种副产品。B具有腐蚀性，构成此分子的各原子其核外价电子数呈等差数列，且B分子价电子总数不超过22。B与O2反应又可生成A和气体C。

1．硝酸与浓KCl反应的化学方程式为 。 2．B与O2发生反应的化学方程式为 。 方法二：用固态KCl同有机溶剂（如丁醇或乙醚，均用ROR表示）中的硝酸稀溶液发生反应，可使反应物中的NO3转化率达到100％。

3．该反应方程式为 。

4．加入ROR的作用是 。

5．比较上述两种方法，方法 是最好的，原因是 。

第六题（7分）

一维导电的分子也称为“分子导线”，它在将来的“分子计算机”中将起到重要作用。 1．K2Pt(CN)4·3H2O中存在配离子[Pt(CN)4]22－。指出中心离子的杂化形态。 2．在K2Pt(CN)4·3H2O的固体中，Pt2＋离子相互连接成直链，该直链与分子平面相垂直。请画出固体K2Pt(CN)4·3H2O中配离子的配位方式。

3．K2Pt(CN)4·3H2O是不导电的。当它用溴氧化成K2Pt(CN)4Br0.3·3H2O后，导电性大大增加，Pt－Pt之间的距离也由原来的350pm缩短为289pm。指出Pt的氧化形态变化，说明氧化后导电性增强和Pt－Pt距离缩短的原因。

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第七题（9分） 2002年，南京发生了特大投毒案。经分析研究发现，死者的肠胃中残存了一种名叫“鼠毒强”的化学物质A：元素分析发现：含C 20％，S 26.7％，O 26.7％，N 23.3％。已知一个A分子中有两个硫原子。

1．试确定A化学式。

2．A分子中所有相同元素的化学环境相同。试画出A分子的结构式。 3．给A命名。

4．若在碳原子上发生取代，问一卤代物、二卤代物和三卤代物各有几种?

第八题（11分）

HgCl2和氨的反应可以得到三种含汞的化合物A、B和C。它们的相对含量因氨水和NH4Cl的浓度不同而异。

1．A的晶体中，Cl－组成简单立方堆积，汞氨配离子统计性的占据面心位置，画出A的晶胞。

2．化合物B的晶胞中存在着－Hg－NH2－Hg－锯齿型链和链间的Cl－。写出B的化学式。

3．化合物C化学式为Hg2NCl·H2O，其中Hg2N网络结构与方石英类似。Cl和H2O分子通过离子键、氢键吸引在网络结构中。画出C晶胞中Hg、N的分布。

4．A和B都是白色沉淀，何者为可溶性，何者为不溶性的？

5．写出生成A、B和C的化学反应方程式。

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第九题（13分）

弱酸电离的实质是质子的离去和结合过程。若用HA表示一元酸，用α表示质子化速率常数，β表去质子化速率常数，则对于HAH＋＋A－，v正＝2β[HA]，v逆＝α[H＋][A－

]（[HA]、[H＋]、[A－]表示电离平衡时各型体的平衡浓度），当v正＝v逆时，即达到电离平衡。

已知某二元酸HOOC－(CH2)x－COOH（简记为A），其一级解离常数为K1，二级解离常数为K2，假设x足够大，以至两个羧基之间分子内相互作用可忽略不计。

1．试计算推导K2和K2间的简单的代数关系。

＋

2．找出溶液中H浓度与羧酸浓度的依赖关系。

3．定性阐明当z＝1和z＝0时，K1和K2两常数之比将会发生怎样的改变？说明其理由。

4．当x＝1时，将A在P2O5存在的条件下加热得B和H2O，已知B为线型分子。 （1）请写出B分子的结构简式。

（2）B能与NH3、HCl、ROH（R为烃基）等发生反应，请写出B与NH3反应生成C的化学方程式。

（3）在光照下，B可分解成物质D和E，其中D和CH2＝CH2反应生成物质F和E，已知上述方程式中各物质的物质的量均相等。请写出相应的化学反应方程式。

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