1、全国化学初赛复习题 4综合训练命题人：竞赛时间 3 小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 1.08Zr NbMo Tc RuhPdAgCdInSnbTe IHf TaW e OsIrt uHgTl PbBiPoAtAc-LrHLiBe BCNOFNaMg AlSiPClSKCaScTiV
2、CrnFeCoNiuZnGaeAseBrRbCsFrrBaRaYu-6.941.022.924.313.104.885.478.62132.9137.64.9647.850.9452.054.95.85.9363.558.96.3910.826.986.7212.02.09.6114.8204.1.7207.12.20.6107.9197.106.4195.102.9192.10.190.98.186.295.4183.992.1180.991.17.58. 14.016.019.03.774.9212.8209.32.0778.96127.621021012.97.9035.44.032.1
3、839.583.013.2HeNeArKrXeRnRfDbSgBhHsMt第一题 (17 分)Cr 及其化合物在现今工业上十分常用，Cr 占地壳蹭的丰度为 0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初 Cr 的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。1. 写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。2. Cr 常见的价态为+3 和+6，常见的 Cr（）化合物为 CrCl3。其水溶液可有三种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr（）化合物阳离子的立体结构。指出 Cr 的杂化方式3. 常见的 Cr（）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用
4、水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。4. 在钢铁分析中为排除 Cr 的干扰可加入 NaCl 和 HClO4加热至冒烟来实现，写出反应方程式第二题（10 分）(CN)2 被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。1. 写出制取(CN)2 的反应方程式。2. (CN)2 不稳定，它在水溶液中有 2 种水解方式，其中一种是生成 HCN 与HOCN。 请分别写出(CN)2 的两种水解反应的方程式。3. HCN 在加热时与 O2 反应，反应比为 8:3，写出该反应方程式。4. 液态的 HCN 不稳定，易聚合。
5、其中，三聚体中包含有 2 种不同环境的 C, 2种不同环境的 H 与 2 种不同环境的 N；而四聚体中 H 只有 1 种环境，C，N 则各有 2 种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的对称元素。第三题 （14 分）SmCo5 是一种典型的 AB5 型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下其中大球为 Sm，小球为 Co。而另一种永磁体材料 X 跟 SmCo5 的结构密切相关，他是将如图（a）层的 1/3Sm 原子用一对 Co 原子代替，并且这对 Co 原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB型排列，三方晶胞则为 ABCA
6、BC型排列。（1）画出经划线部分处理后的（a)平面和该二维晶胞的结构基元（2）画出其三方晶胞（3）通过三方晶胞数出其化学式（4）若六方晶胞 a=836.0pm，c=851.5pm，三方晶胞的 a=837.9pm，求 X 的晶体密度和三方晶胞的 c。第四题（10 分）某固体样品中只含有 Fe2O3, Fe3O4,CuO, Cu2O,欲测定各组分的含量百分比，进行如下分析实验：（1） 取 1.158g 样品，加入 50mL 足量稀硫酸，持续加热 10min。产生 0.673g不溶物。除去沉淀，将滤液稀释至 500.0mL,用移液管移取 25.00 mL 溶液，向其中加入足量 KI 溶液，用 0.3
7、000mol/L 的 Na2S203 滴定，终点时消耗 15.84mL。（2） 另取 1.158g 样品，加入 50mL 足量稀硫酸与足量 H2O2，持续加热至无固体不溶物，继续加热 10min 至无气泡产生。将滤液稀释至 500.0mL,用移液管移取 10.00 mL 溶液，向其中加入足量 KI 溶液，用 0.3000mol/L 的Na2S203 滴定，终点时消耗 20.51mL。据此，试计算该固体样品中各组分的含量。第五题（7 分）安息香缩合反应是一种重要且实用的有机反应类型。它的通式是：R1- CHO+R2- CHO=R1-CH(OH)COR2(催化剂为 CN-等)1. 下列化合物中不能
8、用安息香缩合反应直接一步制备的是( )A. CH3O-ph-CO-CH(OH)-ph-NO2B. O2N-ph-CO-CH(OH)-ph-OCH3C. C2H5CH(CH3)CH(OH)COCH(CH3)C2H5D. ClC(CH3)2CH(OH)COC(CH3)2Cl2. 有人将 2-羰基苯乙醛加入反应器中，并加入 CN-催化，结果得到了一种化合物，分子式为 C16H12O4，分子中所有原子共平面。试画出它的结构。第六题（13 分）现有一未知盐 A 的溶液，已知 A 中只包含 4 种短周期元素。它的阴阳离子均成正四面体型，且阴阳离子的摩尔质量比为 5:8（均取整数） 。向该溶液中加入Ba(O
9、H)2 微热，只生成无色气体 B 与不溶于 HNO3 的白色沉淀；而在极低温下，向 A 的液氨溶剂中加入 CsOH ,则反应生成另一种气体 C。C 在加热时生成 B。直接加热 A 的溶液，同样也可以生成 B，同时还得到酸性溶液 D。1. 写出 A，B，C，D 的化学式。2. 画出 A 中阴阳离子的结构。3. 写出 A 的液氨溶液与 CsOH 反应的化学反应方程式。4. 预测 C 可能具有的化学性质，并说明理由。第七题 （5 分）HF 是一种弱酸，它在低温下可以发生如下反应：HF+F-=HF2- （1） K=5.3*10 -4已知某温度下 HF 的电离常数为 5.3*10-4，试计算：1. 不考
10、虑反应（1）时，1mol/L 的 HF 溶液中氢离子浓度。2. 考虑反应（1） ，1mol/L 的 HF 溶液中氢离子浓度。第八题 （10 分）冠醚是一种环状的多醚，它的特点是可以与特定大小的金属离子进行配位从而达到萃取的效果。而近期研究人员发现了反冠醚配体离子 A，它由Na、Mg、N、Si、C、H 组成，其中 Na、Mg、H 的比例为 1：1：36，且 Si 占23.11%，N 占 8.01%，Na 占 6.57%，A 有 C2 轴，A 可与过氧根反应得到配合物B，B 的对称性与 A 相同，AB 所有相同原子化学环境相同，C 只与 H 和 Si 相连，Si 只与 C 和 N 相连。1. A
11、带 电荷（填 “正”或者“负” ） ，带几个？2. 画出 A B 的结构3. 写出 B 的点群和所有对称元素4. A 也可以跟醇反应生成 C，画出其结构，它的对称性与 A 一样吗？第九题 （8 分）有机合成中特殊的极性转化的利用往往会为合成工作开辟一条全新的途径，如两个世纪以前所发明的格氏试剂，成功地完成了由卤代烷正性碳向负性碳的极性转化： 。不久以前，人们又利用二巯醇完成对羰基正性碳的极性转换： CH3 R人们预计这个极性转换将有比格氏试剂更为广阔的应用前景；（1）试完成下列基本合成反应： ？ ？ （2）试利用 C1、C 2 的有机物为唯一碳源，利用上述极性转换，合成第十题 （6 分）近年来
12、有机硅化合物在有机合成中获得广泛应用，下列反应是烯丙基硅烷的重要反应模式。EX 为亲电试剂，例如由代烃（RX） ，酷卤（RCOX）等为了扩展上述反应在合成中的应用，设计参加反应的烯丙基硅分子本身就连有亲电试剂，即可将上述分子间的反应模式转变为分子内的反应模式。回答下列问题：请举例设计两种在适当位置连有亲电试剂的环状烯丙基硅烷进行分子内反应，即可分别提供骈环化合物和螺环化合物的简便合成法。 （注：骈环化是在成环时形成桥环化合物，螺环则是在成环时形成螺环化合物）第一题 17 分5. 铬铁矿 FeCr2O4 铬铅矿 PbCr2O4 FeCr2O4+4C=Fe+2Cr+4CO （1+1+1.5）6.
13、分别为 Cr（H 2O） 62+ Cr（H 2O） 5Cl2+ Cr（H 2O） 4Cl21+ (顺反异构都要画出) （1.5*4） d2sp3 （1 分）7. 4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2 = 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2ONa2Cr2O7+2KCl = K2Cr2O7+2NaCl （1.5*3）(4) H2O+6ClO4+2Cr=Cr2O72-+6ClO3 +2H+Cr2O72-+4Cl-+6H+=2CrO2Cl2+3H2O （1*2）第二题 10 分5. HgCl2+Hg(CN)2 = Hg2Cl
14、2+(CN)2 1.5 (CN)2+H2O=HCN+HOCN 1.5 (CN)2+2H2O=H2NCOCONH2 1.5 6. 8HCN+3O2 =2(CN)2+4HOCN+2H2O 1.5 7. HC(CN)2NH2 1 只有 1 个镜面 1NC-C(NH2)=C(NH2)CN 1 有 2 个镜面和一个 C2 轴 1第三题 14 分 结构 2 分 结构基元 2 分 晶胞 4 分 Sm2Co17 2 分 未通过晶胞数（无过程）不得分 密度 8.397g/cm 3 c=1271pm 各 2 分详见高等无机结构 P318第四题 10 分设 2.3163g 样品中含 Fe2O3,Fe3O4,CuO,
15、Cu2O 的物质的量分别为 a,b,c,d mol。由于加入硫酸后有固体残余物，只可能是 Cu，那么此时溶液中存在的离子只有Cu2+，Fe 2+（若有 Fe3+则会与 Cu1+反应） 。那么与 KI 反应的就只有 Cu2+了。 （2 分）由题意有：159.7a+231.55b+79.55c+143.1d=2.3163 (1)(d-a-b)*63.55=0.0673 (2)(2a+2b+c)*50.00/100.0=0.3000*15.84*10-3 (3)(2a+3b+c+2d)*20.00/100.0=0.3000*20.51*10-3 (4) 联立以上四式可以解得：a=0.001058,b
16、=0.004259,c=0.003127,d=0.006376故 Fe2O3,Fe3O4,CuO,Cu2O 含量分别为 7.29%，42.58%，10.74%，39.39%。 （8 分）第五题 7 分1. BCD 3 分2. 3 分 原因 氢键 1 分第六题 13 分1. A：N4H4( SO4)2 B：N2 C：N4 D：H2SO4 1.5*4 2. 1.5*23 2 分4. 极不稳定，易分解。 1 分 因为 N-N 单键的键能远小于叁键，故由 C 变为 B 的反应是焓减且熵增的，十分容易自发进行。 1 分第七题 5 分1. HF = H+ + F- K=5.3*10-41-x x xK=x
17、2/(1-x)=5.3*10-4 解得：x=0.0226 mol/L 2 2. HF = H+ + F- K=5.3*10-41-x-y x x-yHF + F-= HF2- K=3.281-x-y x-y yx(x-y)/(1-x-y) =5.3*10-4y/(1-x-y)(x-y)=3.28 联立解得：x=0.0443 mol/L 3 第八题 10 分1.正 2 （共 1 分）2.A 3 分 B 2 分3.C2h 3C2 h 2v (2 分)4. 1 分 一样 1 分 结构详见高等无机化学 P374第九题 8 分（1） （1 分*4）（2）逆向分析：合成：H H（4 分）第十题 6 分骈环化合物设计：例：螺环化合物：设计：例； （3 分*2）
