全國化學競賽初賽模擬試卷24

1、2003年全國化學競賽初賽模擬試卷（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為飲水或所食的魚蝦中 元素的含量過高造成的。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中三類最重要的物質(zhì)（它們的結(jié)構(gòu)分別相似）。請分別寫出三種同素異形體所對應的三類物質(zhì)：1金剛石對應

2、 族化合物；2石墨對應 族化合物；3富勒烯對應 族化合物。第第題（6分）A： B： C：題（6分）某具有光學活性的炔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反應無氣體放出。A用Lindlar催化劑氫化，水解后再跟KMnO4反應，得到產(chǎn)物B。產(chǎn)物B與I2/NaOH反應，得到一黃色沉淀，過濾后將濾液酸化，得到一具有光學活性的產(chǎn)物C，C能與三倍物質(zhì)的量的NaHCO3反應。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的瓶塞打開時，立即冒白煙（反應），向瓶中加入濃鹽酸和金屬鋅時生成紫色溶液（反應），緩慢地加入NaOH溶液直至呈堿性，出現(xiàn)紫色沉淀（反應）。沉淀過濾后，先用稀HNO3處理（反應），然后用稀堿溶液處理，生成白色沉淀（反應）。將此沉淀過濾并灼燒，最后與等量的MgO共熔（反應）。根據(jù)上述實驗寫出反應的化學方程式。第第題（6分）1（2分）Pb(NO3)2

4、2.5g時沉淀質(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）在水溶液里反應形成黃色的碘化鉛（PbI2）沉淀?，F(xiàn)進行一系列實驗，保持反應物的總量5.000g不變而改變每種反應物的質(zhì)量。將形成的碘化鉛從溶液里過濾出來，洗滌，干燥。從這一系列實驗中得到的數(shù)據(jù)如下，附空白圖。實驗硝酸鉛的質(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、標入圖中并畫出一條大致上將數(shù)據(jù)連接起來的曲線。由該圖確定：何時得到沉淀的量最大？2寫出配平的反應方程式并用以計算PbI2的最大量以及相應的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）既能溶解反應物，又不與反應物反應。（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。化合物M中含有19.06%的

6、X元素。將10.00g的M在足量氧氣中燃燒，得到標準狀況下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主要用作半導體材。1X的元素符號是 ，在周期表中位于 周期第 族，氧化物是 。2X與比它大20號的元素形成化合物 ，是有效的化合物半導體。3X能被含有過氧化氫的堿侵蝕，寫出反應方程式。4M的化學式是 ，并畫出結(jié)構(gòu)式：5在四氯化碳中M與溴反應，生成的化合物中含20.82%的Br。（1）寫出反應方程式；（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制得，寫出反應方程式。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、標定KMnO4溶液濃度的步驟是：稱取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水，將溶液加熱并保持微沸約1h，用微孔玻璃漏斗過濾除去MnO(OH)2。過濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中，放在暗處。用基準試劑H2C2O4·2H2O或Na2C2O4標定其濃度是在7080進行的。請回答：1為什么要稱取稍多于所需量的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濾？4為什么要在7080時滴定？5經(jīng)標定濃度的KMnO4溶液，即使保存很好，在標定其濃度兩周后使用，也需經(jīng)微孔玻璃漏斗過濾重新標定其濃度后再用。為什么？6若把KMnO4溶液置于滴定管，應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。因為4NO2O24NaOH4NaNO32H2O（1分）4水是一種比硝酸根更強的配體（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）有一水合金屬強酸鹽A為深藍綠色結(jié)

10、晶。（1）在堿性溶液中此鹽可用來診斷糖尿病，生成磚紅色沉淀；此沉淀溶于濃氨水形成無色溶液；該無色溶液通空氣變成藍色。（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，此時收集到的氣體也可使帶火星的木條復燃。1判斷A、B、C、D的化學式；2寫出反應式（1）、和（2）、中各步反應方程式；3有人認為，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燃的氣體。這種看法是否正確，為什么？4為什么加熱過程中得不到A的無水鹽；5制備A的無水鹽，可以直接將金屬和溶于乙酸乙酯的某溶液反應，寫出反應方程式。6將D溶于醋酸可以得到暗藍綠色晶體E，摩爾質(zhì)量399.30g/mol，金屬原子位于八面體的配體中心。（1）寫出E的化學式；（2）畫出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)簡式如右圖所示，以A、B、C、

12、D四個物質(zhì)為起始物來合成。已知A、B、C、D摩爾質(zhì)量的關系為：ABCD，B、C是同一類物質(zhì)。ABE；ECF；FD戊巴比妥1A、B、C和D的名稱分別是2寫出A、D、E、F的結(jié)構(gòu)簡式；3寫出最后一步的反應方程式第第題（12分）1（2分） 共找到7個COC鍵（1分，其它合理答案也可）2對二甲苯（2分） “瘦長”對二甲苯可“鉆入”環(huán)糊精的腔內(nèi)，而由于腔的內(nèi)直徑不是很大，無法容納間而甲苯和對二甲苯。（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個葡萄糖單元形成的環(huán)糊精分別稱為、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)物的事實相結(jié)合，使之具有許多潛在應用價值，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射線晶體學測定了一種經(jīng)驗式為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)尾括號內(nèi)的數(shù)字為測定值最后1或2位的不確定性）。每個晶胞含4個包合物分子（每個不對稱區(qū)含2個包合物分子）。（1）寫出被包和的C12H12N2最可能的結(jié)構(gòu)簡式；（2）計算包合物分子的體積；（3）計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）理論上滿殼309（1124292162），該納米簇（基本）是滿殼納米簇（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），在過去十年間引起廣泛關注。原因之一是據(jù)信這些納米簇具有獨特的性質(zhì)，這部分地是由如下事

16、實推論的：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用價值。納米簇的重要潛在應用之一為具有高活性和高選擇性的新型催化劑。合成過渡金屬納米簇的通用方法有四種，即：（i）過渡金屬鹽還原法；（ii）熱分解法和光化學方法；（iii）配體還原法和有機金屬化合物置換法；（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，被稱為滿殼簇合物或幻數(shù)簇合物。理想的六方最密堆積滿殼幻數(shù)簇合物滿殼簇合物或幻數(shù)簇合物 層數(shù)12345（每個金屬原子有最大數(shù)目的最近相鄰原子，這在某種程度上導致滿殼簇合物額外的穩(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。使用該技術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殼幻數(shù)簇合物中，計算第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（）高分子絡合物（1mmol/L水溶液）反應，反應式如下：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）計算每粒簇合物顆粒Pd的原子數(shù)（N）。（3）計算上述Pd（0）納米簇的殼層數(shù)（n）。（4）該納米簇是否滿殼納米簇？3可用如下環(huán)烯加氫反應檢驗用高分子穩(wěn)定化的Pd（0）納米簇的催化活性：H2在一400cm3容積的高壓反應器中將含Pd(0)n 50µmol的用高分子保護的Pd(0)n納米簇