2007年全國化學競賽初賽模擬試卷（02）附答案

1、9/9全國化學競賽初賽模擬試卷（02）（時間：3小時滿分：100分）題號123456789101112滿分497121066106101010H1.008相對原子質量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。72Ge72.61As74。92Se

2、78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88。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。0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLrRfDbSgBhHsMtDs第題（4分）pH 0 t1 t7

3、用惰性電極電解NaCl與NaHCO3混合溶液，測得溶液pH變化如右圖所示.1寫出在0t1時間內，兩個電極上的電極反應式；2請對圖中曲線變化作出解釋.第題（9分)如果沒有冰箱，在室溫下將水變成冰，你能行嗎？已經有科學家做到了。1研究人員最近發(fā)現(xiàn)，在一定的實驗條件下,給水施加一個弱電場,在20、一個大氣壓下，水可以結成冰，稱為“熱冰。下圖是水和“熱冰”的計算機模擬圖,圖中球代表水分子中的原子。（1）圖中指出圖中大球與小球之間的作用力；（2）上圖中模擬“熱冰的示意圖是哪個（左圖、右圖)？說明理由。2在納米級的空間中，水的結冰溫度是怎樣的呢？為此,科學家對不同直徑碳納米管中水的結冰溫度進行分析。下圖是

4、四種不同直徑碳納米管中的冰柱結構及結冰溫度，冰柱的大小取決于碳納米管的直徑。結冰溫度： 27 75383（1)指出水在碳納米管中結冰的規(guī)律；(2)指出碳納米管中的冰的分子間作用力特點;3隨著人類對水的研究不斷深入，水的應用越來越廣泛。（1）“熱冰”有許多實用價值，如開發(fā)新藥、用于納米打印機等，請再舉一例在我們現(xiàn)實生活中的潛在應用；（2）電解水可以制氫，但由于這種方法耗電量大，人們正在從生物學角度研究，以期低成本、高效率地獲得氫氣.請問科學家的研究方向和重點分別是什么?第題（7分）綠礬是硫酸法生產鈦白粉的主要副產物,為達到綜合利用工業(yè)廢棄物和防治環(huán)境污染的雙重目的。某研究者提出如下的工藝流程:綠

5、礬與碳銨反應,得到一種堿式鹽（設組成上堿、鹽為nm）沉淀；該沉淀用來制備一種紅色顏料.1分步寫出制取紅色顏料的反應方程式；2完善流程，使進一步提高效益。第題（12分)甲硅烷是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，易分解，可用于制備高純度硅。1寫出甲硅烷自燃反應方程式;2甲硅烷可與AgNO3反應，有沉淀生成，但無氣體釋放，寫出反應方程式;3甲硅烷可以在溶液中使（酸性）高錳酸鉀褪色（無氣體釋放)，寫出反應方程式；4以SiO2為硅源，在非水溶劑(液氨、乙醚)中制取SiH4，其它反應物有LiAlH4、NH4Br及其它常見無機物?，F(xiàn)用兩種方法進行制備，寫出分步反應方程式。5提出由粗硅制得純硅的一種物理

6、方法和一種化學方法。6SiH4為原料也可以用來制備Si3N4納米材料，該制備方法中最可能存在的雜質是什么？請解釋該結論。第題（10分）某鈉鹽X的陰離子為正八面體構型,由7個原子70個電子組成.X晶體的結構有如下特點：陰離子的空間排列方式與NaCl晶體中的Na（或Cl）的排列方式完全一樣，而Na占據其全部四面體空隙中。1確定陽離子、陰離子個數(shù)比;2確定X的化學式;3如果X晶體的晶胞參數(shù)為a（cm）,X的摩爾質量為MX（g/mol），寫出X密度的表達式；4X晶體中Na的空間排列方式與CsCl晶體中的Cs（或Cl）的排列方式是否完全一樣？如果將陰離子看作由Na形成的空隙中，那么占有率為多大?5如果晶

7、胞的坐標原點為Na，請畫出該晶胞全部陰離子的空間構型（陰離子用表示)6某鉀鹽Y的陰離子組成和在晶胞中的排列方式與X相似，而K填充在全部八面體空隙中，寫出Y的化學式。第題(6分）過氧化氫是一種綠色氧化劑,在生產生活中有重要應用。某研究小組以O2/CO混合氣體與H2O在四三苯膦鈀配合物的存在下反應制備H2O2,機理如下：Pd（II）配合物被CO還原成Pd(0)配合物；Pd（0）配合物被O2氧化生成過氧化Pd（II)配合物；過氧化Pd(II)配合物與酸HX反應,產生H2O2和原始的Pd(II）配合物。1請寫出總反應方程式；2分步寫出反應機理的反應式；3氯代有機物（RCl）在過氧化氫的合成上有很好的促

8、進效果,但卻導致催化劑很快失活。原因是可能存在副反應，寫出RCl與原料氣反應的化學方程式.第題（6分）下圖是U的各氧化態(tài)在酸性溶液中的標準電極電勢圖.附：E（H/H2）0V；E(Cl2/Cl)1。36V；E(O2/H2O）1.23V。1預測哪些氧化態(tài)最穩(wěn)定？哪些氧化態(tài)不穩(wěn)定？并說明理由（有反應的寫出方程式）。2判斷U4能否與Cl2或Cl反應,說明理由（有反應的寫出方程式）。第題（10分）紅色晶體A的式量為237。9，溶于水得到紅色溶液B；B中加入Na2CO3溶液得到紫紅色沉淀C,C的式量為211.9；C中加入NaOH則轉化為另一種藍色沉淀D，D是一種堿；D中加入H2O2則轉化為棕褐色沉淀E，E

9、也是堿；E用鹽酸溶解則重新得到B溶液；B中加入濃氨水得到黃紅色溶液F，F(xiàn)的式量為232.0；F在空氣中放置一段時間后轉化為黃色溶液G，G的式量為268。5.1寫出AG各物質的化學式；2寫出BC、EB、FG的離子方程式。第題(6分）取某種鐵的氧化物樣品，用過量的KIH溶液處理后，然后把溶液稀釋到50。00mL,從50.00mL此溶液中取出10。00mL溶液,用5.000mL 1。000mol/L的Na2S2O3溶液滴定.另取25。00mL上述溶液，先除去碘，然后，溶液中的Fe2可以被3.250mL 1.000mol/L的KMnO4溶液在酸性介質中滴定。試確定該鐵的氧化物的化學式。第題（10分）天

10、然有機產物A是芳香族化合物，其中碳的質量分數(shù)是氧質量分數(shù)的2倍，完全燃燒后僅得到物質的量之比為21的CO2和H2O。A具有極弱的酸性，且能與HI作用得到B,結構分子顯示A分子內無相同官能團而B分子內對位有相同官能團，A分子內無氫鍵而B分子內有氫鍵。1寫出A的化學式；2寫出A、B的結構簡式（B中標出氫鍵）；3系統(tǒng)命名法命名A；4分別與A、B具有相同官能團的位置異構體各有多少種（含自身）。5A另有一種異構體C,無酸性，但能與NaOH以13反應。（1）寫出C的結構簡式；(2）寫出C與NaOH反應的化學方程式。第題（10分）以4甲基鄰苯二甲醚為起始原料，用最佳方法合成罌粟堿（結構簡式如右圖,限用具有高

11、產率的各反應，標明合成的各個步驟).已知：CH2CONHCH3第題（10分)甲烷、水蒸氣以15的混合氣體,在600、1atm下，通過催化劑發(fā)生如下兩個反應。如果反應后仍保持原來的溫度和壓強，則甲烷的轉化率為91.2。CH4(g）H2O(g)CO（g）3H2(g） Kp1CO（g)H2O（g）CO2(g)H2(g) Kp2pCO2pH2/pCO2pH2O2。211試求反應達到平衡時各組分氣體的分壓.2計算Kp1。3如何改變壓強（溫度不變），使甲烷的轉化率提高到95.0%？參考答案第題（4分）1陽極：2Cl2eCl2陰極：2HCO32e2CO32H2（各1分）2當HCO3消耗完轉化為CO32，曲線

12、發(fā)生轉折（1分）曲線先平后陡的原因是開始時為HCO3CO32緩沖溶液（1分）第題（9分）1（1）共價鍵（0。5分）氫鍵（1分）（2）左圖（0.5分)水分子中氧原子一端帶部分負電荷，氫原子一端帶部分正電荷，在外加電場作用下,分子有序排列,水結成冰。（2分）2（1）納米管直徑越?。ù螅?，結晶溫度越高（低）等（1分）（2）內部水分子與4個相鄰分子形成氫鍵，外部水分子形成3個氫鍵（1。5分）3（1)建室溫溜冰場、在室溫下制作冰雕(1分）(2）方向：植物光合作用中水光解（1分）重點：葉綠體作用機理（0.5分）第題（7分）1(mn）FeSO42(mn）NH4HCO3Femn（OH)2n（CO3）m（mn)

13、(NH4)2SO4(2nm)CO2mH2O（2分）4Femn(OH)2n(CO3)m（mn）O2(3mn）H2O2(mn)Fe(OH)32mCO2(2分）2Fe(OH)3Fe2O33H2O2回收CO2氣體（1分）濾液結晶得到(NH4)2SO4作為氮肥(1分）第題（12分)1SiH42O2SiO22H2O（1分)2SiH48AgNO32H2OAgSiO28HNO3（1.5分）35SiH48KMnO412H2SO48MnSO45H2SiO34K2SO417H2O(1.5分）4方法：SiO24MgMg2Si2MgOMg2Si4NH4BrSiH4MgBr24NH3（在液氨中)方法：SiO22Cl22C

14、SiCl42COSiCl4LiAlH4LiClSiH4AlCl3（在乙醚中）（每個1分）5物理：區(qū)域熔煉法或由熔融體拉成單晶(1分）化學：SiCl2SiCl4;SiCl42H2Si4HCl(1分)6SiO2（1分）因為SiH4水解、氧化所得產物都是SiO2（1分）第題（10分）121(1分）2Na2SiF6(2分）34MX/NAa3（1。5分)4一樣（0。5分） 50%（1分）5(正四面體）（2.5分）6KPF6(1。5分）第題（6分）1O2COH2OH2O2CO2（1分）2（PPh3）2Pd()X2COH2O2PPh3(PPh3)4Pd（0）2CO22HX（1.5分)（PPh3)4Pd（0)

15、O2（PPh3）2Pd(）O22PPh3（1分)(PPh3）2Pd()O22HXH2O2(PPh3)2Pd（)X2（1.5分）3RClCOH2ORHHClCO2（1分）第題(6分)14，6氧化態(tài)穩(wěn)定，0，3,5氧化態(tài)都不穩(wěn)定（1分)，因為U0，U3都容易被H離子氧化（0。5分)，UO2在酸性條件下發(fā)生歧化（0.5分)2U6H2U33H2（0。5分） 2U32H2U4H2(0.5分）2UO24HUO22U42H2O(1分）2E（UO22/U4）0.335VE（Cl2/Cl）（1分）U4Cl22H2OUO224H2Cl(1分)第題（10分）1A：CoCl26H2O B：Co（H2O）6Cl2 C：

16、Co2(OH）2CO3 D：Co（OH)2E：Co（OH)3 F：Co(NH3)6Cl2 G：Co（NH3）5H2OCl3(各1分）22Co23CO322H2OCo2（OH）2CO32HCO32Co（OH）36H2Cl6H2O2Co(H2O)62Cl24Co（NH3)62O26H2O4Co（NH3)5H2O34OH4NH3（各1分）第題（6分）Fe30.5I2Na2S2O3（1分）；Fe20。2MnO4（1分）n(Fe3）1。0005。000525.0mmol；n(Fe2）1。0003。255232。5mmol（各1分）Fe（）Fe（）25。0(32。525.0)103（1分)該鐵的氧化物的化學式為Fe13O18（1分）第題（10分)1C8H8O3(1分)2（1.5分）（2分）35羥基2甲氧基苯甲醛（1分)4A：10種 B：6種（各1分)5OCOOCH3(1。5分）OCOOCH33NaOHONaNa2CO3CH3OHH2O（1分)第題(10分）第題（10