1、第 1 页（共 8 页）全国化学竞赛初赛模拟试卷（八）H1.008 相 对 原 子 质 量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.9
2、1Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLa Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds第一 题（2 分）若不断地升高温度，实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏
3、的粒子间的相互作用依次什么？第一 题（7 分）某研究小组设计“铁屑内电化学法处理含铬电镀废水” ，其动态实验工艺流程如右图所示。该实验在自制的填料塔中进行，将一定量的铁屑和焦炭装入填料塔中，在高位槽中加入含Cr()废水，并用 H3PO4 调节 pH 到 1.3；然后调节阀门，控制流速，保持废水具有一定的停留时间。最终 Cr() 的去除率可保持在 99%以上。1 “铁屑填料塔”内的焦炭粒有什么作用？2写出“铁屑填料塔”内的反应方程式或电极反应方程式；3写出沉渣中的主要成分；4请指出该方案的最大优点。第一 题（9 分）称取 25.2g Na2SO37H2O 溶于 200mL 蒸馏水中，加入 3.2
4、g Se 粉，在 90下回流 24h，过滤得澄清溶液 A；将 2.0g NaOH 溶于 30mL 蒸馏水中，加入 0.45g SnCl22H2O，然后将10mL 1.0molL1 柠檬酸钠（TSC）加入此碱性溶液中，迅速搅拌，缓慢地滴加入 10mL 0.2molL1 Na2SeSO3 溶液，生成黑色沉淀 B。经处理得到的 B 是一种棒状纳米材料，有广泛用途。第 2 页（共 8 页）1写出 A 的名称与 B 的化学式；2写出合成 B 的全部反应方程式；3溶液中 OH 的浓度对产物的纯度有重要影响。请写出浓度过低或过高时可能发生反应的方程式。4预测加入柠檬酸钠对得到棒状纳米材料 B 有什么影响？5
5、SnSe 属于正交晶系，晶胞参数 a1.13nm，b0.42nm，c0.44nm ，Z3，计算其密度。第一 题（8 分）透辉石（CaMgSiO 6）与钙长石（CaAl 2Si2O8 体系在熔融状态时，两组分能以任意比例互溶成一相，而凝固时却分别结晶，自成一相。已知图上 A 点是钙长石的熔点。1写出 B 点、E 点、AE 线、AEB(上)区、CED(下) 区所代表的意义。2若体系含钙长石 80，相当于 P 点；含钙长石58%，相当于 P点，指出分别从 P、P点缓慢降温过程中体系中物质及温度的变化如何？3从 P 点和 P点所析出的固体有何不同之处。第一 题（12 分）气体 A 与气体 B 都易溶于
6、水，其中 A 与水反应生成一种碱而 B 与水反应生成两种酸；混合气体 A、B 立即生成一种白色的晶体 C，C 在高温下分解生成具有润滑性的白色晶体D1；D 1 在高温高压下可转变为一种硬度很高的晶体 D2。D 1 和 D2 是化合物 D 的两种不同结晶形态，都是新型固体材料；近年来，人们合成了化合物 D 的纳米管，其结构与碳纳米管十分相似。1写出 A、B、C、D 的化学式；2写出 B 与水反应的方程式；3指出 A 与 B 反应的特点；4分别说明 D1 和 D2 的晶体结构特征、化学键特征和它们的可能用途。第 3 页（共 8 页）第一 题（9 分）某研究小组提出一种解决钠碱烟气脱硫吸收液循环再生
7、的新工艺即用普通的离子交换膜电解钠碱吸收液再生循环脱硫法。膜电解过程有多种模块组合，其中阴阳膜组合循环再生钠碱脱硫废液机理如右图：1写出钠碱烟气脱硫过程的反应方程式；2参考右图，写出发生的电极反应和总反应方程式；3翻译 2 个英语单词：diluent、concentrated ；4如何简易判断电解反应结束？5评价该工艺流程的效益。第一 题（7 分）用 COOCH 3（A）为原料，与适量的水合肼在催化剂作用下反应得到产物B；如果使用过量的水合肼，则得到副产物 C 和 D；分析 B、C 、D 含氮量发现：C 的含氮量几乎为 B 的两倍，而 D 的含氮量介于之间。1系统命名法命名 A、D；2写出 B
8、、C 、D 的结构简式。第一 题（7 分）称取 0.2981g 含对氨基苯磺酰胺（缩写 SUI）抗菌素的粉末状试样，以盐酸溶液溶解并稀释至 100.0mL。移取该稀释液 20.00mL 于锥形瓶中，加入 0.01767mol/L KBrO3 溶液25.00mL，加入过量的 KBr 溶液以产生 Br2，盖上瓶塞。10min 后，对氨基苯磺酰胺被定量溴化，加入过量的 KI 溶液，释出的 I2 以 0.1215mol/L Na2S2O3 溶液滴定至终点（以淀粉为指示剂） ，消耗了 12.92mL。1写出对氨基苯磺酰胺与 Br2 的溴化反应方程式。2计算此粉末状试样中对氨基苯磺酰胺的质量分数。第一 题
9、（14 分）1布罗波尔是一种溴代硝基醇类广谱杀菌剂，具有很高的杀菌活性、很低的使用浓度以第 4 页（共 8 页）及较宽的 pH 使用范围，对人体皮肤无刺激、无致敏反应，因此在农业、医药工业、化妆品等行业中被广泛使用。布罗波尔的合成是先将硝基甲烷在碱性条件下成盐后与溴进行溴化反应，再与甲醛进行缩合制得。写出布罗波尔的结构简式和三步反应方程式。2E 是一种重要的有机中间体，被用来合成农药、医药、高级染料以及各类功能材料。合成路线如下：邻苯二甲酸酐 A B C D E ） 水 中 结 晶浓 硫 酸 ； ） 发 烟 硝 酸 21 乙 酸 酐 脲 氨 气 二 氯 亚 砜写出 AE 各物质的结构简式。3以
10、下反应是绿色化学中典型的例子，反应式： A请分两步写出 A 转化成产物的化学方程式。第一 题（17 分）某学生从互联网上找到描述某晶体 LiCAF 的两张图，已知 a0.502nm ，c0.967nm 。据图回答：1写出该晶体的化学式，及晶胞中包含该“分子”个数；2Ca、Al、Li 都处于 F 组成的什么空隙中，这类空隙的占有率是多少，并计算这类空隙中心的最短距离；3指出 F 的 Ca、Al、Li 配位数；4如果将 O 将置于晶胞顶点，所得新晶胞的类型和参数是否和原晶胞（上图 a）相同？并在 b 图中画出二维晶胞5计算该晶体密度；6固体发光材料是一种能将激发的能量转变为可见光的固体物质。在基质
11、中掺入杂质，含量可达千分之几或百分之几，可调整发光效率、余辉及发光光谱。LiCAF 可作为激光基质以来，现已证明 X 离子激活的 LiCAF 晶体是近红外区全固态可调谐激光材料。（1）已知 X 是第四周期元素，确定 X 离子的化学式；（2）推测 LiCAF 基质中掺入 X 离子的发光原理。第 5 页（共 8 页）第一一 题（8 分）据最近的文献报道，以 X2Cu(OOCCH2COOH)（式中 X 为中性配体）与醋酸铜在某惰性溶剂中及氦气氛下反应 1h，然后真空除去溶剂，得到淡紫色的沉淀物。该沉淀被重新溶解，真空干燥，如此反复 4 次，最后在 CH2Cl2 中重结晶，得到配合物 A 的纯品。红外
12、谱图显示，A 中COO 基团（CH 2C12 中）有两个吸收峰：1633cm 1 和 1344cm1 ，表明它只有单氧参与配位；核磁共振谱还表明 A 含有CH 2，但不含CH 3 基团，X 的结合状态与反应前相同。单晶 X 射线衍射数据表明有两种化学环境的 Cu（且配位数都是 4） ，且 A 分子有很好的对称性。1写出配合物 A 生成的化学方程式。2淡紫色沉淀物被重新溶解，真空干燥，如此反复操作多次的目的是除去何种物质？3画出配合物 A 的结构式。第 6 页（共 8 页）参考答案（八）第一 题（2 分）氢键；氢键；共价键（1 分）第一 题（7 分）1作为原电池的正极，与 Fe 形成无数微小原电
13、池（1 分）2正极：2H 2e H 2 负极：FeFe 2 2e （各 1 分）Cr2O72 6Fe 2 14H 6Fe 3 2Cr 3 7H 2O（1.5 分）3Fe(OH) 3 Cr(OH)3 CaHPO4（各 0.5 分）4不需另加还原药剂，所用铁屑填料为廉价易得的工业废料，是一种以废治废的水处理技术。 （1 分）第一 题（9 分）1硒代硫酸钠 SnSe（各 1 分）2Na 2SO3SeNa 2SSeO3Sn2 4OH Sn(OH)42Sn(OH)42 xTSC 3 Sn(TSC) x(3x2) 4OH Sn(TSC)x(3x2) SeSO 32 2OH SnSeSO 42 xTSC 3
14、 H 2O（各 0.5 分）3当 OH 浓度很低时：Sn 2 OH Cl Sn(OH)Cl当 OH 浓度很高时：2Sn(OH) 64 O 22SnO 28OH 2H 2O（各 1 分）4配位后 Sn2 在特定发现上与 Se2 相连，使晶体以一定方向生长。 （1 分）54.72（2 分）第一 题（8 分）1B 点：透辉石的熔点；E 点：最低共熔点温度：AE 线：钙长石的凝固点随透辉石的加入而逐渐降低；AEB (上) 区：两种物质的熔融体；CED (下) 区：两种物质的固体混合物。 （各 1分）2P：开始时温度下降，但无固体析出，当温度降到 AE 曲线上时，出现固液平衡，钙长石开始析出，液相组成改
15、变。液相状态沿 AE 线向 E 改变，温度继续下降到 E 时，开始以恒定组成凝固。温度不变。待全部凝固后，固体继续降温。 （2 分）P：随温度下降到 E 时，同上。 （0.5 分）3P点析出的物质是同时析出的，则两种固相应是成片状或颗粒状均匀地交错在一起；而 P 点析出的物质无此特点。 （0.5 分）第一 题（12 分）1A：NH 3；B：BF 3；C：F 3BNH3；D：(BN) n（各 1 分）24BF 33H 2OH 3BO43HBF 4（1 分）3Lewis 酸碱加合反应（1 分）4D 1 的结构与石墨相似，为六方晶系，层状结构，层中 B 原子与 N 原子通过 sp2 杂化轨道成键，B
16、 和 N 之间的共价键长小于其共价半径之和；有部分双键特征，层与层之间通过分子间力结合。D 2 与金刚石相似，为立方晶系，B 原子与 N 原子以 sp3 杂化轨道形成共价单键，交替连接形成三维结构。D 1 可用作耐高温材料、高温润滑材料和绝缘材料；D 2 因与金刚石的硬度相似，可以代替金刚石作磨料、切割材料等。 （6 分）第 7 页（共 8 页）第一 题（9 分）12NaOHSO 2Na 2SO3H 2O Na2SO3SO 2H 2O2NaHSO 3（各 1 分）2阴极：2H 2e H 2 阳极：SO 32 H 2OSO 42 2H 2e 2NaHSO3H 2O Na2SO3H 2H 2SO4
17、Na2SO33H 2O 2NaOHH 2H 2SO4（各 1 分）3diluent ：冲淡的、稀释的 concentrated：集中的、浓缩的（各 0.5 分）4阴极区 pH 值急剧上升（1 分）5除得到再生液外，还得到副产品硫酸（1 分）第一 题（7 分）13,5二硝基苯甲酸甲酯 3氨基5硝基苯甲酰肼（各 1 分）2B： COOCH 3 C： CONHNH 2 D： CONHNH 2（2 分） （1.5 分） （1.5 分）第一 题（7 分）1H 2N SO 2NH22Br 2H 2N SO 2NH2（2 分）278.00%（5 分）第一 题（14 分）1HOCH 2CBrNO 2CH 2O
18、HNaOHCH 3NO2CH 2NO2 Na H 2OCH2NO2 Na Br 2CH 2BrNO2NaBrCH2BrNO22HCHOHOCH 2CBrNO 2CH 2OH（各 1 分）2A： B： C： D： E：（各 1 分）3 （ 2 分） （1.5 分）（1.5 分）第一 题（17 分）1LiCaAlF 6（1.5 分） 2（1 分）第 8 页（共 8 页）2八面体（1 分） 50%（1.5 分） 0.242（1.5 分）3均为 1（各 0.5 分）4完全相同（1 分） （2 分）52.96g/cm 3（ 2 分）6 （1）Cr 3 （1 分）（2）Al 3 、Ca 2 、Li 、O 2 是满壳层电子结构，能隙大，电子不易激发，故无色；掺入的 Cr3 是过渡金属，具有 3d 电子，在晶体中置换部分 Al3 形成较低的激发态能级，两个强吸收带分别吸收黄绿色及蓝色的光，只有红光透过（3 分）第一一 题（8 分）12X 2Cu(OOCCH2COOH)Cu(CH 3COO)2X 2Cu(OOCCH2COO)2Cu2CH 3COOH（1.5分，用化学式表示也可以）2除去反应的另一产物乙酸和未反应的反应物。 （1.5 分）3 （5 分）
