2008年全国高中生化学竞赛初赛模拟试题(05)

题 号 1 4 2 3 6 3 8 4 5 5 11 7 6 9 8 9 10 11 12 9 11 10 He 4.003

H 1.008 满 分 11 13 相对原子质量 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 Rg [223] [226] Lr 第一题（4分）

某锕系元素X于1944年由α粒子轰击Pu靶（Pu是锕系第6个元素）而得，并以某法国科学家的名字命名，已知上述反应只涉及3种粒子，且反应物总质量数为243。

1．写出合成X的核反应方程式。（可用X代表该元素） 2．X发生两次α衰变生成核素Y，Y是一种常用核燃料，但Y与其一同位素难以发生分离，Y的元素符号是什么？如何分离出Y？ 第二题（3分）

实验室中观察丁达尔现象一般是用Fe(OH)3胶体，但Fe(OH)3胶体须现场制取，不能保存，现有一种解决方法：取一支试管，加入一些蔗糖，用酒精灯缓慢加热使熔化……

1．你以为这样制得的胶体颗粒是什么物质？ 2．加热至200℃以上，蔗糖会“沸腾”，请解释这种“沸腾”现象。 第三题（6分）

化合物X是铋的共价型分子，含Bi 82.25%；X有较强的化学活性，能与盐酸作用，生成一种酸（酸根为正八面体构型），同时得到一种常见气体。在沸腾的酒精溶液中，X也能与硫磺反应生成铋的硫化物和另一种气体。

1．写出X的化学式，并判断分子构型； 2．写出上述X发生的2个化学方程式； 第四题（8分）

化合物X为一无色透明液体，是由短周期元素组成的非极性分子，沸点77℃，对氢气的相对密度为85。 1．确定X的分子式。

D1

53+2022--h+y7段施工现场采用环保、消防文明、等施工技术措施方案 2．若在X中通入H2S气体，可以得到Y沉淀，试确定Y的化学式。 3．已知X和Y都能发生醇解，生成化合物Z，试写出X和Y分别与过量乙醇发生化学反应的方程式。 4．Z能与格氏试剂CH3MgBr反应，生成化合物M，该反应可看作酯基部分被烷基所取代。假设反应中Z与CH3MgBr的物质的量之比为1︰2。试写出该化学反应方程式。 5．Z也能被氢气还原，已知该反应过程中Z与H2的物质的量之比为2︰1，且生成物中有N生成外，还有C2H5OH生成。试写出该化学反应方程式。 第五题（6分）

1．某团簇分子由C、Cl、Zn三种元素组成，具有正八面体的对称性；其中心为C，且处于由6个Zn组成的八面体的中心；Zn都等价，处于由1个C和5个Cl组成的八面体的中心。 该分子中Cl有 个，其化学式为 。

－

2．钒酸根（VO43）有缩合性，某多聚钒酸根（外观模型如右图）八面体（VO6，中心为V，顶点为O）共棱（共用O原子）连接而成；原子）的空间相对位置可看作由2个钒八面体（顶点为V，实际V与间而成。

该某多聚钒酸根中V有 个，O有 个，离子化学式为 。

可看作由若干个钒氧而其中钒原子（忽略氧无作用力）共用一条棱

第六题（11分）

尖晶石的化学式为MgAl2O4，在尖晶石型晶体中，若＋2价离子填在四面体空隙中，则为正尖晶石型结构；若填

在八面体空隙中，则为反尖晶石型结构。

1．用锌和铁的水溶性盐按一定比例混合，与草酸铵溶液作用，得到沉淀；在大约700℃时灼烧沉淀，得到一种尖晶石类型的晶体，写出反应式。

2．Mn3O4可写成[Mn2][Mn3]2O4，是一种正常的尖晶石结构，晶胞如右图所示。 （1）右图包括 个Mn3O4；

A位置的离子是 ，B位置的离子是 ，（2）占据的是_______空隙，占有率是 ；占据的是 空隙，占有率是 。

D2

＋＋53+2022--h+y7段施工现场采用环保、消防文明、等施工技术措施方案 下面两个小题请选择其中1题回答： 3－1．Mn3O4为尖晶石型结构，Fe3O4为反尖晶石型结构，二价铁进入八面体空隙中，部分三价铁填入八面体空隙中。实验测得，Mn3O4为绝缘体，而Fe3O4具有良好的导电性。解释上述两种化合物导电性的原因。

＋＋

3－2．不考虑电子成对的能量效应，并假设Δt＝4/9ΔO（Fe2、Fe3均为高自旋），通过计算说明Fe3O4为反尖晶石型结构而不是尖晶石型结构。 第七题（9分）

1．工业上常用CO通过气相转移反应提纯Fe，写出有关反应并画出主要转移物种的结构； 2． 2．化合物Na5P3O10是许多洗涤剂的添加剂，用来结合（螯＋＋

Mg2离子，以防洗衣时形成钙和镁的脂肪酸盐沉淀。设Mg2离子[Mg(P3O10)(H2O)]3—的结构。

3．写出化合物PtBrCl(NH2CH2CHCH3NH2)所有的立体异构体。 合）水中的Ca2、呈八面体配位，画出

＋

第八题（11分）

酒石酸是分子式为C4H6O6的有机酸，在食品行业用作啤酒发泡剂、食品酸味剂、矫味剂等，为优良之食品添加剂。酒石酸早期在希腊和罗马的许多工厂里被叫做酒石，是发酵葡萄汁的一种沉淀物，酸性，含有钾盐，最早于1769年由瑞士化学家Carl Wilhelm Scheele分离成功。酒石酸为无色结晶或白色结晶粉末，无嗅、有酸味，在空气中稳定。它是等量右旋和左旋酒石酸的混合物，常含有一个或两个结晶水，热至100℃时失掉结晶水，密度1.697g/cm3，其水溶解度20.6g/100mL，乙醇中溶解度5.01g/100mL。

1．写出酒石酸的缩聚产物(C4H2O4)n的结构式。 2．写出酒石酸的所有立体异构体的费歇尔投影式，并注明R、S构型。 D3 53+2022--h+y7段施工现场采用环保、消防文明、等施工技术措施方案 3．现每次用100mL水萃取100mL酒石酸的乙醇饱和溶液，要求萃取后乙醇中酒石酸含量小于1mg，计算至少需要萃取几次？ 4．现有10.0mL KCl溶液，加入过量量酒石酸溶液，浓缩结晶得到KHC4H4O6晶体，将该晶体溶解于稀硫酸中，加入25.00mL 1.000mol/L KMnO4溶液，再逐滴加入1.000mol/L H2C2O4溶液，消耗5.28mL。计算原KCl溶液的浓度。 第九题（12分）

有机物A的分子中所有氢原子都等价，一定条件下A二聚为B；B是不含双键或三键的多环烷烃，其氢原子也都等价；C是B的同分异构体，结构中有2种类型的氢原子，个数比是1︰1；C与等物质的量的H2反应得到D，D结构中也有2种类型的氢原子，个数比是2︰3；D在光照下或FeBr3催化下与Br2反应，都得到一种一溴代物。E也是B的同分异构体，结构中有2种类型的氢原子，个数比是1︰3；E与足量H2反应得到F，F是不含双键或三键的多环烷烃，结构中也有2种类型的氢原子，个数比是1︰6；E只有一种臭氧化还原产物G，1g G与银氨溶液反应最多可析出约6.5g Ag。

1．写出A、B、C、D、E、F、G的结构； A B C D E F G 2．B三氯取代物和F的二氯取代物各有几种。 第十题（9分）

Sn和Nb可形成如下结构的金属互化物。（白球为Sn，黑球为1．写出其最简式。

D4

Nb）

53+2022--h+y7段施工现场采用环保、消防文明、等施工技术措施方案 2．若最简式式量为M(g/mol)，阿佛加德罗常数为NA，晶胞参数为a(pm)，求密度(g/cm3)（直接用字母表示）。 3．分别画出此晶胞沿面对角线和体对角线方向的投影图。 第十一题（11分）

在80℃时，将MaCln＋2以物质的量比1︰1的比例溶解在2.80g液体单质M中，得到金属氯化物MaCln，继而将温度升高到170℃时，可析出16.92g唯一产物MaCln（无放射性，结构中没有M—M键）。将MaCln溶解在水中，除

2H2O的混合物外，还得到MaCln＋2溶液。上述反应因温度和MaCln与水反应的产生H2，析出沉淀M和M2(OH)2Cl2·

2H2O的混合物的量也不同。 量不同，其沉淀M和M2(OH)2Cl2·

1．试确定金属M及其氯化物。写出制备MaCln化学反应方程式（n、a是自然数）。 2．M2(OH)2Cl2·2H2O能与NaOH溶液反应，放出气体，无沉淀。写出反应方程式。 3．解释MaCln与水反应生成M和M2(OH)2Cl2·2H2O不同比值的原因，并用通式表示。 4．已知上述3个M的化合物都是反磁性物质，标明各化合物中M的化合价。 第十二题（10分）

写出字母代表的化合物的结构：

A；3A（C5H8O2：酯）NHB（C5H11O2N）C（C10H19O4N）BaseD（C8H13O3N） CH3I2，Ni3O，PhCOClE（C15H17O4N）HF（C15H19O4N）HH（C7H11O2N） G（C6H9O2N）D5

53+2022--h+y7段施工现场采用环保、消防文明、等施工技术措施方案 A E B C D F G H D6

53+2022--h+y7段施工现场采用环保、消防文明、等施工技术措施方案 参（0805） 信你自己罢！只有你自己是真实的，也只有你能够创造你自己

第一题（4分）

1．94Pu＋2He→96X（1.5分） 2．U（1分），先制成UF6，再进行气相扩散，利用它们扩散速度差异来分离（1.5分）

2394243第二题（3分）

1．微小的碳颗粒（或说炭粒）（1分）

2．蔗糖高温炭化脱水，水呈气态，则呈沸腾状（2分）

第三题（6分）

1．Bi(CH3)3（1分） 三角锥（1分） 2．Bi(CH3)3＋6HCl＝H3[BiCl6]＋3CH4（2分） 3．2Bi(CH3)3＋3S＝Bi2S3＋3CH3CH3（2分）

第四题（8分）

1．SiCl4（1.5分） 2．SiS2（1分）

3．SiCl4＋4C2H5OH→Si(OC2H5)4＋4HCl；SiS2＋4C2H5OH→Si(OC2H5)4＋2H2S（各1分） 4．Si(OC2H5)4＋2CH3MgBr→(CH3)2Si(OC2H5)2＋2MgBrOC2H5（1.5分） 5．2Si(OC2H5)4＋H2→(C2H5O)3SiSi(OC2H5)3＋2C2H5OH（2分）

第五题（6分）

1．18（1分） CZn6Cl18（1.5分，）

2．10（1分） 28（1分） V10O286（1.5分，

－

）

第六题（11分）

1．Zn2＋2Fe3＋4C2O42＝ZnFe2(C2O4)4↓（1分）

ZnFe2(C2O4)4ZnFe2O4＋4CO↑＋4CO2↑（1分） 2．（1）8（1分）

＋＋

（2）Mn2 四面体（各0.5分） 1/8（1分） Mn3 八面体（各0.5分） 1/2（1分）

＋＋

3－1．由于Fe3O4是一种反尖晶石型的结构，它含有遍布于八面体位置上的Fe2和Fe3，由于它们是共边八面体，所以电子能方便地从Fe2迁移到Fe3，所以Fe3O4是良导体。（2分）

而Mn3O4具有尖晶石结构，使得距离较近的八面体空穴中只有一种离子Mn3，电子很难迁移；而Mn2－Mn3

间距大，电子交换不易发生，故Mn3O4是绝缘体。（2分）

3－2．[Fe2+]t[Fe3+]oO4：

Fe2+＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

－

t2gtegFe3+egot2g

CFSE总＝4/9×10[3×(－3/5)＋3×2/5]Dq＝－8/3Dq（2分） [Fe3+]t[Fe2+,Fe3+]oO4：

D7

53+2022--h+y7段施工现场采用环保、消防文明、等施工技术措施方案 Fe2+t2goegFe3+egot2gFe3+t2gteg

CFSE总＝10×[4×(－2/5)＋2×3/5]Dq＝－4Dq（2分）

第七题（9分）

1．Fe＋5CO

Fe(CO)5 Fe(CO)5

COCOFe＋5CO↑ OCFe（各1分）

COCO2．（2分）

3．

（各1分）

第八题（11分）

OCCHCHO1．

CO（1.5分，其它合理答案也可）

OnCOOHHOHHCOOHOHCOOHHOHOH（各1分，多写扣分） COOH2S,3S2．HOH，HOCOOH2R,3SH，HCOOH2R,3R3．本题是从有机相向水相中萃取，因此适用公式时要把有机相和水相对调。

分配比D＝c(水)/c(有)＝20.6/5.01＝4.11 1mg/5.01g＝[1/(4.11＋1)]n

n＝5.22，即至少需要6次。（3分）

4．C4H6O6＋2MnO4＋6H＝2Mn2＋4CO2↑＋6H2O（1分）

5C2H2O4＋2MnO4＋6H＝2Mn2＋10CO2↑＋8H2O（1分） 根据题意可知：KCl∽C4H6O6∽2MnO4

n(KCl)＝[25.00mL×1.000mol/L－2/5×5.28mL×1.000mol/L]/2＝11.45mmol（1分） c(KCl)＝11.45mmol/0.0100L＝1.145mol/L（0.5分）

－

－

＋

＋

－

＋

＋

第九题（12分）

D8

53+2022--h+y7段施工现场采用环保、消防文明、等施工技术措施方案 1．A：

B：

C：

D：

CHOE：

F：

G：

（各1.5分）

OHC2．B：3（0.5分） F：7（1分）

CHO第十题（9分）

1．Nb3Sn（1分） 2．2M（2分）

NAa310303． （各3分）

第十一题（11分）

1．M＋MaCln＋2＝

1an(1a)MaCln。所以n＋2＝，n＝2a。（1分） aa2.8016.922.802.8016.922.8071(a1)；；AM＝（1分） AMaAM35.5n71AMaAM71a715.04a当a＝1时，AM＝35g/mol，没有此金属元素；当a＝2时，AM＝70g/mol，M为Ga； 当a＝3时，AM＝139g/mol，可能是La，但有放射性，舍去。（1.5分） 2Ga＋2Ga2Cl6＝3Ga2Cl4（1分）

2．Ga2(OH)2Cl2·2H2O＋4NaOH＝2NaCl＋2NaGa(OH)4＋H2（2分，其它合理答案也可） 3．2Ga2Cl4＋4H2O＝Ga2(OH)2Cl2·2H2O↓＋H2＋Ga2Cl6 ①（1分） 3Ga2Cl4＝2Ga＋2Ga2Cl6 ②（1分） b×①＋c×②得：

(2b＋3c)Ga2Cl4＋4bH2O＝bGa2(OH)2Cl2·2H2O↓＋bH2＋2cGa＋(b＋2c)Ga2Cl6（1分） 4．Ga2Cl6：＋3；Ga(GaCl4)：＋1、＋3；Ga[Ga(OH)2Cl2]·2H2O：＋1、＋3（各0.5分）

第十二题（10分）

A：

COOEt B：

H2NCOOEtO C：

EtOOCNHOCOOEt

D：

HNOCOOEt E：

NO F：COOEtNOH COOEtG：

HN H：

COOHH3CN（A、D、F、H各1.5分，其余各1分）

COOHD9