全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷24

1、2003年全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷（24）第第題（4分）1I（1分）2F（1分）3Fe（1分）4Hg（1分）題（4分）1甲狀腺腫大癥，主要由于人體內(nèi)缺乏 元素造成的。2牙齒、骨骼變脆，主要是由于大氣或飲水中受到 元素污染所致。3有一種貧血癥，主要是由于缺乏 元素所致。4日本曾有一些地區(qū)發(fā)生一種水俁病（大骨節(jié)癥），這種地方病主要是因?yàn)轱嬎蛩车聂~(yú)蝦中 元素的含量過(guò)高造成的。第第題（3分）1脂肪（1分）2芳香（1分）3球碳（1分）題（3分）碳的化學(xué)豐富多彩，而碳的三種最重要的同素異形體就代表了碳的化學(xué)中三類(lèi)最重要的物質(zhì)（它們的結(jié)構(gòu)分別相似）。請(qǐng)分別寫(xiě)出三種同素異形體所對(duì)應(yīng)的三類(lèi)物質(zhì)：1金剛石對(duì)應(yīng)

2、 族化合物；2石墨對(duì)應(yīng) 族化合物；3富勒烯對(duì)應(yīng) 族化合物。第第題（6分）A： B： C：題（6分）某具有光學(xué)活性的炔A含89.5% C和10.4% H。用Pd/C催化劑氫化后轉(zhuǎn)化為1甲基4丙基環(huán)己烷?；衔顰與CH3MgBr反應(yīng)無(wú)氣體放出。A用Lindlar催化劑氫化，水解后再跟KMnO4反應(yīng)，得到產(chǎn)物B。產(chǎn)物B與I2/NaOH反應(yīng)，得到一黃色沉淀，過(guò)濾后將濾液酸化，得到一具有光學(xué)活性的產(chǎn)物C，C能與三倍物質(zhì)的量的NaHCO3反應(yīng)。試給出A，B和C的結(jié)構(gòu)。第第題（6分）1TiCl43H2OH2TiO34HCl（1分）22TiCl4Zn2TiCl3ZnCl2（或2TiCl62Zn2Ti3Zn21

3、2Cl）（1分）3TiCl33NaOHTi(OH)33NaCl（1分）43Ti(OH)37HNO33TiO(NO3)2NO十8H2O（1分）5TiO22OHTiO2·H2O（1分）6TiO2MgOMgTiO3（1分）題（6分）將一瓶TiC14的瓶塞打開(kāi)時(shí)，立即冒白煙（反應(yīng)），向瓶中加入濃鹽酸和金屬鋅時(shí)生成紫色溶液（反應(yīng)），緩慢地加入NaOH溶液直至呈堿性，出現(xiàn)紫色沉淀（反應(yīng)）。沉淀過(guò)濾后，先用稀HNO3處理（反應(yīng)），然后用稀堿溶液處理，生成白色沉淀（反應(yīng)）。將此沉淀過(guò)濾并灼燒，最后與等量的MgO共熔（反應(yīng)）。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。第第題（6分）1（2分）Pb(NO3)2

4、2.5g時(shí)沉淀質(zhì)量最大（1分）22KI(aq)Pb(NO3)2(aq)2KNO3(aq)PbI2(s)（1分）Pb(NO3)2 2.497g時(shí)PbI2最大3.476g（2分）題（6分）硝酸鉛 Pb(NO3)2 和碘化鉀（KI）在水溶液里反應(yīng)形成黃色的碘化鉛（PbI2）沉淀?，F(xiàn)進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)，保持反應(yīng)物的總量5.000g不變而改變每種反應(yīng)物的質(zhì)量。將形成的碘化鉛從溶液里過(guò)濾出來(lái)，洗滌，干燥。從這一系列實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下，附空白圖。實(shí)驗(yàn)硝酸鉛的質(zhì)量/g碘化鉛的質(zhì)量/g10.5000.69221.0001.38831.5002.09343.0002.77854.0001.3911完成作圖，即將數(shù)據(jù)

5、標(biāo)入圖中并畫(huà)出一條大致上將數(shù)據(jù)連接起來(lái)的曲線。由該圖確定：何時(shí)得到沉淀的量最大？2寫(xiě)出配平的反應(yīng)方程式并用以計(jì)算PbI2的最大量以及相應(yīng)的Pb(NO3)2的量。第第題（15分）1Ge（1分） 四 A（1分） GeO2（1分）2GeTe2（1分）3Ge2H2O22OHGeO323H2O（2分）4GeC24H20（2分） （1分）5（1）Br2 （2分）（2）既能溶解反應(yīng)物，又不與反應(yīng)物反應(yīng)。（1分）6MgBr（1分）4MgBr4GeCl42MgBr22MgCl2（2分）題（15分）化合物M是白色晶體，不溶于水、微溶于乙醚、丙酮，溶于氯仿、苯等中；用作乙烯聚合的催化劑?；衔颩中含有19.06%的

6、X元素。將10.00g的M在足量氧氣中燃燒，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.75g固體氧化物，14.11L CO2氣體和4.73g液態(tài)水。X的單質(zhì)是灰白色金屬，具有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu)，不溶于水及非氧化性酸、堿，溶于王水、硝酸、濃熱的硫酸。X在地殼中的含量為7×104%；X主要用作半導(dǎo)體材。1X的元素符號(hào)是 ，在周期表中位于 周期第 族，氧化物是 。2X與比它大20號(hào)的元素形成化合物 ，是有效的化合物半導(dǎo)體。3X能被含有過(guò)氧化氫的堿侵蝕，寫(xiě)出反應(yīng)方程式。4M的化學(xué)式是 ，并畫(huà)出結(jié)構(gòu)式：5在四氯化碳中M與溴反應(yīng)，生成的化合物中含20.82%的Br。（1）寫(xiě)出反應(yīng)方程式；（2）選用四氯化碳為溶劑的理由是

7、。6M可由 與X的氯化物在甲苯中反應(yīng)制得，寫(xiě)出反應(yīng)方程式。第第題（6分）1KMnO4易被還原（1分）2除去蒸餾水中的還原劑（1分）3KMnO4可能氧化濾紙（1分）4增大反應(yīng)速率（1分）5分解和被環(huán)境中的還原劑還原（1分）6用酸式滴定管；讀取溶液上沿的讀數(shù)（1分）題配制、標(biāo)定KMnO4溶液濃度的步驟是：稱(chēng)取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水，將溶液加熱并保持微沸約1h，用微孔玻璃漏斗過(guò)濾除去MnO(OH)2。過(guò)濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中，放在暗處。用基準(zhǔn)試劑H2C2O4·2H2O或Na2C2O4標(biāo)定其濃度是在7080進(jìn)行的。請(qǐng)回答：1為什么要稱(chēng)取稍多于所需量的KMnO4固

8、體？2為什么要保持微沸約1h？3為什么不用普通濾紙過(guò)濾？4為什么要在7080時(shí)滴定？5經(jīng)標(biāo)定濃度的KMnO4溶液，即使保存很好，在標(biāo)定其濃度兩周后使用，也需經(jīng)微孔玻璃漏斗過(guò)濾重新標(biāo)定其濃度后再用。為什么？6若把KMnO4溶液置于滴定管，應(yīng)該選用酸式滴定管還是堿式滴定管？KMnO4溶液顏色深，如何讀取管內(nèi)液面的讀數(shù)？第第題（16分）1A：Cu(NO3)2·6H2O（1分） B：Cu(NO3)2·3H2O（1分）C：Cu(OH)NO3Cu(OH)2·Cu(NO3)2（1分） D：CuO（1分）2（1）2Cu25OHCH2OH(CHOH)4CHOCu2OCH2OH(CH

9、OH)4COO3H2O（1分） Cu2O4NH3·H2O2Cu(NH3)22OH3H2O（1分） 4Cu(NH3)28NH3·H2OO24Cu(NH3)44OH6H2O（1分） （2）CNO2CO2NO（1分） MnO43NO2H2OMnO23NO32H（1分） MnO22NO2Mn2NO3（1分）3不能。因?yàn)?NO2O24NaOH4NaNO32H2O（1分）4水是一種比硝酸根更強(qiáng)的配體（1分，其它合理答案也可）5Cu2N2O4Cu(NO3)22NO（1分）6（1）2Cu(CH3COO)2·2H2O（1分）（2）（2分）題（16分）有一水合金屬?gòu)?qiáng)酸鹽A為深藍(lán)綠色結(jié)

10、晶。（1）在堿性溶液中此鹽可用來(lái)診斷糖尿病，生成磚紅色沉淀；此沉淀溶于濃氨水形成無(wú)色溶液；該無(wú)色溶液通空氣變成藍(lán)色。（2）將A加熱到300K，得到B，失重18.28%；繼續(xù)加熱到443K，得到C，失重33.50%，并紅棕色氣體產(chǎn)生；繼續(xù)將此晶體加熱到473K，得到黑色物質(zhì)D，失重21.31%，并與上一步產(chǎn)生等量的紅棕色氣體；產(chǎn)生的紅棕色氣體可使帶火星的木條復(fù)燃；若將（1）產(chǎn)生的混合氣體通入酸性KMnO4溶液，出現(xiàn)灰黑色沉淀，繼續(xù)通入則溶液澄清，此時(shí)收集到的氣體也可使帶火星的木條復(fù)燃。1判斷A、B、C、D的化學(xué)式；2寫(xiě)出反應(yīng)式（1）、和（2）、中各步反應(yīng)方程式；3有人認(rèn)為，若將（2）產(chǎn)生的氣體通

11、入NaOH溶液，也可收集到使帶火星的木條復(fù)燃的氣體。這種看法是否正確，為什么？4為什么加熱過(guò)程中得不到A的無(wú)水鹽；5制備A的無(wú)水鹽，可以直接將金屬和溶于乙酸乙酯的某溶液反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)方程式。6將D溶于醋酸可以得到暗藍(lán)綠色晶體E，摩爾質(zhì)量399.30g/mol，金屬原子位于八面體的配體中心。（1）寫(xiě)出E的化學(xué)式；（2）畫(huà)出E的結(jié)構(gòu)式；第第題（8分）1A：乙二酸二乙酯；B：2溴戊烷；C：溴乙烷；D：尿素（4分）2A： E： F：（3分）3CO(NH2)22C2H5OH（1分）題（8分）戊巴比妥是白色結(jié)晶性粉末，無(wú)臭，味微苦；是催眠藥，用于治療各種失眠癥。戊巴比妥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如右圖所示，以A、B、C、

12、D四個(gè)物質(zhì)為起始物來(lái)合成。已知A、B、C、D摩爾質(zhì)量的關(guān)系為：ABCD，B、C是同一類(lèi)物質(zhì)。ABE；ECF；FD戊巴比妥1A、B、C和D的名稱(chēng)分別是2寫(xiě)出A、D、E、F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；3寫(xiě)出最后一步的反應(yīng)方程式第第題（12分）1（2分） 共找到7個(gè)COC鍵（1分，其它合理答案也可）2對(duì)二甲苯（2分） “瘦長(zhǎng)”對(duì)二甲苯可“鉆入”環(huán)糊精的腔內(nèi)，而由于腔的內(nèi)直徑不是很大，無(wú)法容納間而甲苯和對(duì)二甲苯。（1分）3（1）H2NNH2（2分）（2）Vabcsin()7.474nm3，Vm7.474nm3/41.868nm3（2分）（3）M1535.4g/mol，M/(VmNA)1.3646g/cm3（2分）題（

13、12分）環(huán)糊精是環(huán)狀的（多）糖，由6、7、8個(gè)葡萄糖單元形成的環(huán)糊精分別稱(chēng)為、和環(huán)糊精。 左圖中紅色為O原子，黑色為碳原子，氫原子被略去；右圖表明，環(huán)糊精可以看作一具有疏水孔穴和布滿(mǎn)羥基的親水外殼的去頂錐體。許多疏水分子可被環(huán)糊精捕獲于其孔穴中，形成包合物。如：歐洲油橄欖果蠅（Dacus Oleae）的信息素分子被環(huán)糊精包合的結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的這種性質(zhì)與它們是天然水溶性產(chǎn)物的事實(shí)相結(jié)合，使之具有許多潛在應(yīng)用價(jià)值，特別是用作藥物載體。1上左圖是 環(huán)糊精（、），你的判斷理由是 2環(huán)糊精可用于分離有機(jī)物，從三種二甲苯中的混合物中可提取哪種異構(gòu)體，為什么？3用X射線晶體學(xué)測(cè)定了一種經(jīng)驗(yàn)式為C42H70O35

14、·C12H12N2·12H2O的環(huán)糊精包合物的晶體結(jié)構(gòu)，獲知該晶體的空間群為簡(jiǎn)單單斜，晶胞參數(shù)為a1.5393(7)nm，b3.1995(12)nm，c1.5621(7)nm，103.738(15)°，（90°；數(shù)尾括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為測(cè)定值最后1或2位的不確定性）。每個(gè)晶胞含4個(gè)包合物分子（每個(gè)不對(duì)稱(chēng)區(qū)含2個(gè)包合物分子）。（1）寫(xiě)出被包和的C12H12N2最可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；（2）計(jì)算包合物分子的體積；（3）計(jì)算包合物晶體的密度。第第題（19分）1n1，y12；n2，y42；n3，y92；n4；y162；n5，y252；y10n22（n1，2，3，）（6分）。

15、2（1）nPd()nH2Pd(0)n2nH（1分）（2）307（2分）（3）n4（2分）（4）理論上滿(mǎn)殼309（1124292162），該納米簇（基本）是滿(mǎn)殼納米簇（2分）3（1）pH24.152.052.10（184min） V40055345cm3pH2Vn H2RT n H20.029moln環(huán)己烯V/M0.048mol環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率60.4%（3分）（2）TON1106（2分）TOF6.0min1（1分）題（18分）納米簇（nanoclusters）幾乎是單分散的金屬顆粒，直徑常小于10nm（100A），在過(guò)去十年間引起廣泛關(guān)注。原因之一是據(jù)信這些納米簇具有獨(dú)特的性質(zhì)，這部分地是由如下事

16、實(shí)推論的：這些顆粒及其性質(zhì)在某些地方正介于大塊物體和單一顆粒之間。這些奇特的物質(zhì)微粒具有誘人的潛在應(yīng)用價(jià)值。納米簇的重要潛在應(yīng)用之一為具有高活性和高選擇性的新型催化劑。合成過(guò)渡金屬納米簇的通用方法有四種，即：（i）過(guò)渡金屬鹽還原法；（ii）熱分解法和光化學(xué)方法；（iii）配體還原法和有機(jī)金屬化合物置換法；（iv）金屬氣相合成法。許多金屬簇合物具有單一金屬原子堆積成層狀或殼狀的結(jié)構(gòu)。這些金屬簇合物具有完整而規(guī)則的幾何外形，被稱(chēng)為滿(mǎn)殼簇合物或幻數(shù)簇合物。理想的六方最密堆積滿(mǎn)殼幻數(shù)簇合物滿(mǎn)殼簇合物或幻數(shù)簇合物 層數(shù)12345（每個(gè)金屬原子有最大數(shù)目的最近相鄰原子，這在某種程度上導(dǎo)致滿(mǎn)殼簇合物額外的穩(wěn)

17、定性）透射電子顯微鏡（TEM）或高分辨的TEM（HRTEM）是表征納米簇合物最廣泛使用的技術(shù)。使用該技術(shù)可直接獲得簇合物顆粒的大小、形狀、分散性、結(jié)構(gòu)和形貌等可視信息。右圖是用高分子穩(wěn)定化的Pd（0）納米簇的透射電子顯微鏡影像。1在理想的六方最密堆積滿(mǎn)殼幻數(shù)簇合物中，計(jì)算第1，2，3，4，5，n層（最外層）的原子數(shù)y。2制備Pd（0）納米簇的方法是用氫氣直接與Pd（）高分子絡(luò)合物（1mmol/L水溶液）反應(yīng)，反應(yīng)式如下：Pd()H2Pd(0)nH透射電子顯微鏡照片顯示分離的Pd(0)n納米簇顆粒呈球形，平均直徑2.05nm，表面為高分子覆蓋。已知Pd的密度12.02g/cm3。（1）配平制備Pd(0)n納米簇顆粒的方程式；（2）計(jì)算每粒簇合物顆粒Pd的原子數(shù)（N）。（3）計(jì)算上述Pd（0）納米簇的殼層數(shù)（n）。（4）該納米簇是否滿(mǎn)殼納米簇？3可用如下環(huán)烯加氫反應(yīng)檢驗(yàn)用高分子穩(wěn)定化的Pd（0）納米簇的催化活性：H2在一400cm3容積的高壓反應(yīng)器中將含Pd(0)n 50µmol的用高分子保護(hù)的Pd(0)n納米簇