全國化學(xué)競賽初賽模擬試卷13

1、2007年全國化學(xué)競賽初賽模擬試卷（13）第第題（3分）1吸水性 酸性（各1分）2FeH2SO4FeSO4H2（1分）題（3分）儲(chǔ)存濃H2SO4的鐵罐外口出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象1這體現(xiàn)了濃硫酸的什么性質(zhì)；2寫出可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。第第題（5分）1LiCoO26CLi1xCoO2LixC6（1分）2LiCoO2xeLi1xCoO2xLi LixC6xe6CxLi（各1分）3充電（1分）40.7g（1分）題（5分）Li+電極(C)電極(LiCoO2)固體電解質(zhì)外電路某新型二次鋰離子電池結(jié)構(gòu)如右圖，電池內(nèi)部是固體電解質(zhì)，充電、放電時(shí)允許Li在其間通過。已知放電時(shí)LiCoO2電極、C電極分別轉(zhuǎn)化為L

2、i1xCoO2和LixC6。1寫出充電、放電時(shí)總反應(yīng)表示式；2寫出放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)和充電時(shí)陽極電極反應(yīng)式；3外電路上的“”，表示放電還是充電時(shí)的電流方向；4外電路有0.1mol e通過，發(fā)生遷移的Li的質(zhì)量是多少。第第題（11分）1六氟合鋁()酸鈉 電解煉鋁的助熔劑（各1分）2：AlF6 ：Na（各1分）3AlF6（1分）4晶胞內(nèi)含4個(gè)Na3AlF6單元 Na3AIF6摩爾質(zhì)量為210g/mol。2.95g/cm3（2分）5（1）正八面體 立方最密堆積（各1分）（2）Na2SiF6 NaPF6（各1分）題（11分）右圖所示為冰晶石（化學(xué)式為Na3AlF6）的晶胞。圖中位于大立方體頂點(diǎn)和面心，

3、位于大立方體的12條棱的中點(diǎn)和8個(gè)小立方體的體心。1寫出冰晶石的化學(xué)名稱和在化工生產(chǎn)中的用途；2指出圖中、分別指代哪種粒子；3大立方體的體心處所代表的是上述哪種粒子；4已知冰晶石的晶胞參數(shù)a780pm，計(jì)算其密度；5另有一種晶體，與冰晶石具有相同的陽離子，陰離子也是等電子體，且陰離子組成相似的密堆積形式。（1）指出陰離子的空間構(gòu)型和在晶體中的堆積形式；（2）請(qǐng)寫出兩種滿足條件的化學(xué)式，要求具有與冰晶石在內(nèi)互不相同的組成式。第第題（10分）13At210HNO36HAtO310NO2H2O（1.5分）210Fe22AtO312H10Fe3At26H2O（1.5分）3Fe2處理后，At2易溶于CC

4、l4。若用NaOH處理，At2轉(zhuǎn)化為AtO3和At，它們都不溶于CCl4（1分） 3At26OH5AtAtO33H2O（1分）4AtO33Zn6HAt3Zn23H2O（1.5分） AgAt和AgI共沉淀下來（1分）5加AgNO3時(shí)，因AtO3量極少，達(dá)不到AgAtO3溶度積。隨后加入的IO3與Ag形成AgIO3沉淀，因IO3過量，沉淀主要吸附IO3，故沉淀幾乎無砹。若先加KIO3后加過量的AgNO3，則AgIO3沉淀主要吸附Ag，而Ag再吸附AtO3，故AgAtO3與AgIO3形成共沉淀。（2.5分）題（10分）用粒子轟擊金屬鉍所產(chǎn)生的極微量的砹，可加熱使之從鉍內(nèi)揮發(fā)出來而溶于硝酸溶液。用不同

5、試劑處理該溶液，然后根據(jù)砹的放射性加以檢驗(yàn)，從而測定了它的若干反應(yīng)。以下是幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。1加硝酸溶液，無砹揮發(fā)出來。寫出反應(yīng)方程式。2若先以Fe2處理上述硝酸溶液，然后再加熱，砹即揮發(fā)出來。寫出反應(yīng)方程式。3若Fe2處理硝酸溶液后，用CCl4提取，砹進(jìn)入CCl4層；若Fe2處理硝酸溶液后，再用NaOH溶液處理，砹不再進(jìn)入CCl4。寫出反應(yīng)方程式并解釋。4若用金屬鋅處理上述硝酸溶液，過濾，加KI和AgNO3于濾液內(nèi)，砹被AgI沉淀帶出。寫出反應(yīng)方程式并解釋。5在砹的硝酸溶液中，先加AgNO3，然后加過量的KIO3，所得的AgIO3沉淀幾乎不帶砹的放射性；若先加KIO3，后加過量的AgNO3

6、，AgIO3沉淀即帶有不少砹。試解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第第題（8分）1C16H14N2O3V（2分）2（4分）31.56g/cm3（2分）題（8分）釩的化合物具有類胰島素樣活性，是新一代潛在的抗糖尿病藥物。取5mmol乙二胺、11mmol CH3COONa·3H2O和10mmol水楊醛的熱乙醇溶液，滴加5mmol VOSO4·4H2O，得到綠色配合物X，X中含V：15.3%。X是單斜晶體，晶胞體積1.42nm3，Z4。1寫出X的化學(xué)式；2畫出X的結(jié)構(gòu)式；3計(jì)算X晶體的密度。第第題（10分）1銅鋅及濃鹽酸一起組成了原電池，加快了反應(yīng)速率（1分）2沒有道理，因?yàn)闅錃獗旧黼y溶于水（0.5

7、分）將銅片加入稀硫酸中，并微熱；若無氣體放出，則不含鋅等活潑金屬雜質(zhì)；若有氣體則有鋅等雜質(zhì)（1.5分）3CuCl（1分）白色沉淀加入稀鹽酸中，通入氯氣（或稀HNO3等強(qiáng)氧化劑）；溶液變藍(lán)色，說明是一價(jià)銅（1.5分）向氯化亞銅懸濁液中加入氯化鉀濃溶液；如白色沉淀消失且得無色溶液，則原溶液為氯化亞銅。（1.5分）42Cu8HCl2H3CuCl4H2（1分）（或Cu4HCl2HCuCl4H2；2Cu6HCl2H2CuCl3H2）CuCl43（aq）CuCl（s）3Cl（1分）（或CuCl2（aq）CuCl（s）Cl；CuCl32（aq）CuCl（s）2Cl）5用變量控制法探討銅與鹽酸反應(yīng)生成氫氣和白

8、色沉淀，鹽酸的適宜濃度（1分）題（10分）某研究性學(xué)習(xí)小組為探究銅、鋅與濃鹽酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案如下：、實(shí)驗(yàn)用品：純鋅片、銅片，37%的濃鹽酸、蒸餾水、氯化銅溶液、實(shí)驗(yàn)記錄：交流卡片： NO：2006SY518主題：Zn、Cu與濃鹽酸A、將鋅放入濃鹽酸中，反應(yīng)較快B、將鋅片與銅片貼在一起，一同投入濃鹽酸中，反應(yīng)快速放出氣體！C、當(dāng)B中鋅片完全溶解后，將溶液加熱，又產(chǎn)生氣體（值得進(jìn)一步研究），得到無色溶液D、將上述反應(yīng)后的溶液，隔絕空氣，加入適量水，出現(xiàn)白色沉淀、請(qǐng)你參與以下探究：1交流卡片中，實(shí)驗(yàn)A反應(yīng)速率明顯比B小，原因是什么？2根據(jù)銅位于金屬活動(dòng)順序表氫之后，與稀鹽酸不反應(yīng)，依據(jù)交流卡

9、片C又產(chǎn)生氣體的事實(shí)，作出如下推斷：有同學(xué)認(rèn)為是溶解在溶液中的H2逸出，你認(rèn)為是否有道理，為什么？某同學(xué)作了如下猜想“認(rèn)為銅片中可能含有鋅等雜質(zhì)”，為判斷是否成立，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以驗(yàn)證。請(qǐng)寫出驗(yàn)證方法并預(yù)測現(xiàn)象及結(jié)論。3你猜想白色沉淀是什么？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)驗(yàn)證方案。若有多個(gè)只設(shè)計(jì)兩個(gè)方案，寫出預(yù)設(shè)驗(yàn)證方法并猜想現(xiàn)象與結(jié)論4寫出銅與足量濃鹽酸在加熱條件下生成無色溶液及氣體的化學(xué)方程式；實(shí)際上生成沉淀是一個(gè)平衡問題，請(qǐng)寫出這一平衡關(guān)系式（用離子方程式表示）5就銅與濃鹽酸反應(yīng)若還需進(jìn)一步探討，你認(rèn)為還可探究的內(nèi)容有什么（只提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)課題即可）。第第題（7分）6XnCr2O72 6Fe2Cr2O72（各

10、1分）設(shè)0.1995g的X的mmol數(shù)為x，則nx0.05000×10.006×0.05000×10.00（1分）x2.500/nmmol（1分）該元素原子量M0.1995n/2.500×1038.00m79.8n8m（1分）mn2時(shí)（1分），存在合理的M127.6（1分） 是Te（1分）題（7分）某元素的氧化物X能被酸性重鉻酸鉀溶液氧化成其最高價(jià)的含氧酸根離子?，F(xiàn)有0.1995g X，以適量的NaOH溶液溶解后再用酸中和，直至溶液呈酸性，加入10.00mL 0.05000mol·L1的重鉻酸鉀溶液，然后再加入10.00mL 0.05000mo

11、l·L1的硫酸亞鐵溶液，可恰好使重鉻酸鉀溶液完全被還原成Cr3離子。試通過計(jì)算說明B為何種元素。第第題（10分）1（1）鑭系元素中，原子核每增加一個(gè)質(zhì)子，相應(yīng)的一個(gè)電子進(jìn)入4f層，而4f電子對(duì)核的屏蔽不如內(nèi)層電子，因而隨原子序數(shù)增加，有效核電荷增加，核對(duì)最外層電子的吸引增強(qiáng)，使原子半徑半徑逐漸減?。ㄨ|系收縮）（1.5分）（2）Eu和Yb的原子半徑比相鄰元素的原子半徑大得多。這是因?yàn)樵贓u和Yb的電子構(gòu)型中分別有半充滿的4f7和全充滿的4f14的緣故。這種具備半充滿和全充滿的4f層是比效穩(wěn)定的。對(duì)原子核有較大的屏蔽作用。在金屬晶體中它們可能僅僅給出2個(gè)電子形成金屬鍵。原子之間的結(jié)合力不

12、象其它鑭系元素那樣強(qiáng)。所以金屬銪和鐿的密度較低，熔點(diǎn)也較低。（2.5分）2由于稀土一氧鍵比稀土一氯鍵牢固（1分）3堿式鹽（1分）4ROCl2NH4ClRCl3H2O2NH3（1分）5無水RECl3容易吸收空氣中的水蒸氣；而熔融溫度較高，電解質(zhì)表面也會(huì)接觸空氣，所以電解過程中會(huì)有REOCl生成。（1.5分）6ROClCCl2RCl3CO；2ROClC2Cl22RCl3CO2（1.5分，寫出1個(gè)）題（10分）釔、鈧和鑭系一起稱為稀土元素（Rareearth Elements縮寫符號(hào)RE），由稀土化合物制取稀土金屬采用熔鹽電解法和金屬熱還原法。在生產(chǎn)上，首先要將稀土氯化物晶體RECl3·6

13、H2O脫水制取RECl3，脫水溫度為200300。脫水時(shí)會(huì)有部分稀土氧氯化物REOCl（紅色）生成，這種難熔的物質(zhì)會(huì)使電解時(shí)的熔體粘度增大，導(dǎo)電性降低，并使析出的金屬液滴不易從鹽相中聚集和離析出來。這些懸浮的REOCl在電解時(shí)大部分會(huì)沉積于電解槽的底部，將陰極金屬覆蓋住，使電解難以繼續(xù)進(jìn)行，故稱紅色的REOCl為“紅泥”，“紅泥”不被電解。 鑭系元素的原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系 鑭系金屬的熔點(diǎn)與原子序數(shù)的關(guān)系1請(qǐng)據(jù)圖分析：（1）鑭系元素總體半徑減小，為什么？（2）解釋63、70號(hào)元素在半徑和熔點(diǎn)上出現(xiàn)偏差的原因。2熔鹽電解法和金屬熱還原法制取稀土金屬一般采用稀土氯化物而不是氧化物，為什么？3脫水

14、時(shí)產(chǎn)生的REOCl是哪類化合物？4為防止REOCl的生成，脫水可在NH4C1存在下進(jìn)行。試用化學(xué)反應(yīng)方程式予以解釋。5電解所取的原料雖然是無水RECl3，但在電解時(shí)熔融電解質(zhì)中仍有“紅泥”產(chǎn)生。為什么?6生產(chǎn)上電解槽是以石墨坩堝充當(dāng)?shù)?，它兼作陽極，陰極是鉬棒。石墨坩堝的形狀做得有利于熔融電解質(zhì)的對(duì)流。實(shí)踐證明，在該條件下電解正常進(jìn)行時(shí)，即使是使用含水的稀土氯化物，槽內(nèi)也并無紅泥的蓄積，但發(fā)現(xiàn)作為陽極的石墨坩堝底部周壁發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。試推測發(fā)生的反應(yīng)。（電解溫度：850900，“紅泥”被消除時(shí)有氣體產(chǎn)生）第第題（11分）1C29H42O4PNa（3分）2X： A：（各2分）32，4二叔丁基苯

15、酚（1分） （X：2，2亞甲基雙4，6二叔丁基苯酚磷酸鈉）42HCHOH2O（1分）POCl32HCl（1分）H2OHCl（0.5分）NaOHH2O（0.5分）題（11分）某磷酸鈉鹽X可作為聚丙烯用成核劑，可以A為原料，通過四步反應(yīng)進(jìn)行合成。元素分析X得到Na：4.5%、P：6.1%、O：12.6%。核磁共振顯示X中有5種類型的氫原子，其個(gè)數(shù)比是99111；而A中有6種類型的氫原子，其個(gè)數(shù)比是991111，且A易與含等物質(zhì)的量Br2的溴水反應(yīng)；1寫出X的化學(xué)式；2寫出A、X的結(jié)構(gòu)簡式；3系統(tǒng)命名法命名A；4以A為主要原料，并選擇POCl3等其它合適原料，分步寫出合成X的反應(yīng)式。第第題（7分）1

16、Co原子數(shù)為2，M1122；C原子數(shù)：48；H原子數(shù)：38；N原子數(shù)：8。8個(gè)N必含4個(gè)聯(lián)吡啶，其中含40個(gè)C，還剩8個(gè)C，必是一個(gè)對(duì)苯二甲酸根，帶兩個(gè)單位負(fù)電荷。據(jù)電中性原理，外界必有2個(gè)ClO4，4個(gè)聯(lián)吡啶，1個(gè)對(duì)苯二甲酸根，必含36個(gè)H。還有2個(gè)H，可能帶一分子水，故分子式為C48H38N8Co2Cl2O13，分子量與此式相符，故可推定。（過程3分，結(jié)論2分）22（2分）題（7分）1992年，人們用甲醇作溶劑，用對(duì)苯二甲酸鹽、2，2一聯(lián)吡啶和Co(ClO4)2·6H2O在60下反應(yīng)兩小時(shí)，得到雙核鈷的配合物。該配合物中含C：51.3%；H：3.38%；N：9.98%；Co：10

17、.5%（計(jì)算值）。用X衍射法測定其單晶，表明羧基氧均已配位，ClO4處于配合物的外界。1試推斷出該雙核配合物的分子式（要有推斷過程）。2畫出該配合物離子可能的結(jié)構(gòu)式。第第題（分）1n2，Z3；n3，Z4；n4，Z10；n5，Z16（各1分）2n為偶數(shù)時(shí)：Z2n12n/21n為奇數(shù)（n1）時(shí)：Z2n1（各2分）題（8分）討論HOOC(CHOH)nCOOH的光學(xué)異構(gòu)體1n2、3、4、5時(shí)光學(xué)異構(gòu)體Z的數(shù)目；2寫出Z與n的關(guān)系式。第第題（10分）1A： B： C：D： E： F：G： H：（各1分，其它合理答案都可）2C：2氯2羥基3，4二甲氧基5氯甲基苯乙酮F：6，7二甲氧基5甲?；讲⑦秽ǜ?