1、第 1 页（共 6 页）全国化学竞赛初赛模拟试卷（04）第一 题（4 分）1当纯的 50Cr 原子核受到 粒子的轰击时，发生两种反应，其产物粒子中有中子和氘核。写出通过核反应生成新核素的符号。2一碱土金属元素具有放射性，它和它的子元素通过连续地释放出三个 粒子而衰变，则最终的产物属于哪一族？第一 题（5 分）1在轨道上飞行的宇宙飞船中，宇航员溅出了的几滴饮料，每个液滴的几何形状最可能是什么样子的？试解释之。2当从接近过冷的液体中移走热量时，液体温度会降到冰点以下，然后突然上升。温度突然上升的热源是什么？第一 题（4 分）IF 3 分子能够稳定存在。1指出中心原子的杂化类型和分子构型2说明为什么
2、可能具有同样电子和分子结构的 I4 分子并不存在。第一 题（6 分）1CsCl 晶体构型可以稳定存在的必要条件是正离子的半径足够大，以防止相邻的 8 个负离子相互接触。为了防止它们的接触，r /r 的最小值是多少？2如果 CsCl 晶体的密度是 3.988g/cm3，计算晶胞中单个 CsCl 离子对占有的有效体积。（N A6.02210 23mol1 ）第一 题（4 分）当把含有 K2SO4 和 Al2(SO4)3 的溶液蒸发结晶后得到成八面体的 KAl(SO4)212H2O 晶体。试说出一种能够验证其是配位化合物还是复盐的具体实验方法，并指出当分别为配位化合物或复盐时的情况。第一 题（12
3、分）NOx 是城市大气污染物之一常见的氮氧化物为有以下几种：化合物热力学函数 N2O NO N2O3 NO2 N2O4（kJmol 1 ）mfH82.0 90.25 83.72 33.18 9.16（kJ mol1 ）G104.2 86.57 139.41 51.30 97.82上述数据在标准状况下测得1画出 N2O、NO 2 的分子结构。2哪种氮氧化物有可能在内燃机燃料的燃烧时直接生成？（假设 和 不随温度变化） 。mfHS3请根据所学的知识，提出治理氮氧化物的两种可能途径，写出反应方程式。4NO 对人体的作用有两面性。（1）在神经细胞内产生的 NO 会损害神经细胞，这是因为 NO 与细胞产
4、生的超氧离子 O2 结合，产生过氧亚硝酸，最后生成羟基自由基而引起的，写出该过程方程式。（2）在血管内皮细胞中产生的 NO 则可舒张血管调节血压，这是由于 NO 以某种形式（ ）与一种含血红素的酶中的金属离子（ ）配位而推动一系列变化而造成。NO 的配位形式与 CO 是等电子体，填写上述空格。第 2 页（共 6 页）第一 题（9 分）二元化合物 X（AB n 型） ，具有强氧化性性。X 与 NH3 反应，得到两种单质气体和一种盐，其中该混合气体的平均摩尔质量为 69.85g/mol；0.224L （折算为标准状况下）X 与足量 KI 溶液反应，生成的碘需要用25.00mL 0.800mol/L
5、 的 Na2S2O3 溶液滴定完全。1通过计算，确定 X 的化学式；2写出 X 与 NH3、H 2O 分别反应的化学方程式；第一 题（6 分）BaTiO3 晶体具有钙钛矿结构，可用立方晶格来描述，钡离子占据晶胞的角，氧离子占据晶胞的面心，钛离子占据晶胞的中心。1如果 Ti 被认为是占据 BaO 晶格的空隙，它占据的空隙属于什么空隙类型？2Ti 占据该类型空隙的分数。3解释它占据空隙的类型为什么是这一种而不是另外一种？第一 题（8 分）在金电极之间，以一定电流通过 AuCl4 溶液。经过 10min，阴极重量增加了 1.314g。1写出阴极反应方程式；2试问在此过程中，有多少电荷经过？电流是多少
6、？3在 1.000105Pa，25.0下，阳极可释放出多少体积的气体。4在电解 AuCl4 溶液的过程中，溶液需要快速搅拌，请明确解释为什么搅拌在这个过程中如此重要？第一 题（12 分）二氯化钯是乙烯氧化制乙醛的工业催化剂，这是一种重要的配位络合催化反应。1在不同温度下 PdCl2 有两种结构形式，即 PdCl2 型 PdCl2 型。PdCl 2 呈扁平的链状结构，PdCl2 则以 Pd6Cl12 为结构单元。在这两种结构中钯（ ）都具有正方形配位特征。试画出结构的示意图。2下图是 PdCl2 为催化剂，氧化乙烯为乙醛的流程图：（1）写出 PdCl2 将乙烯氧化为乙醛的总化学方程式；（2）流程
7、中 Pd 的配合物中 Pd2 都处于四边形的中央，这些配离子的 Pd2 是以什么杂化形式。（3）配离子Pd(C 2H4)Cl3 中 C2H4 与 Pd2 之间形成的是什么键，试画出该配合的结构示意图。（4）该流程中还使用了 CuCl2，它的作用是什么？写出其参与反应并再生的离子方程式。3如何利用 PdCl2 来鉴定体系中 CO 的存在（写出反应式） 。第 3 页（共 6 页）第一一 题（7 分）乙草胺是一种重要的酰胺类除草剂。主要用于玉米、大豆、花生、棉花、马铃薯等作物的除草。乙草胺的结构简式如右图所示，新工艺合成路线如下：A B C 乙草胺 OCH2 OlClH2 D1写出 A、B、C、D
8、的结构简式；2系统命名法命名 A；3乙草胺的老工艺合成中使用了大量的氯化氢、三氯化磷、氯乙酸、固体烧碱等。与新工艺相比，老工艺的缺点是什么？第一一 题（12 分）在配位化合物的合成中，直接合成大环配体时往往步骤多，产率低，而且在合成有机配体过程中易发生副反应。因此先合成配体，再让配体与金属离子反应生成配合物的传统方法往往不能奏效。20 世纪 60 年代以后，含氧或氮的大环配合物化学的发展，开创了新的合成方法，即模板合成。模板合成方法的基本要点是：在合成有机配体的同时，加入中心金属离子，在该金属离子原位生成大环配合物，金属离子相当于一个模板，促进了大环配体和配合物的形成，该过程称为金属离子的模板
9、效应。Busch 等人曾设想用 A（R R）和 B（HSCH 2CH 2NH 2）合成四齿配体 C，但实际得到的主要产物是 D（存在五元环） 。在 C 和 D 之间存在一平衡过程。当加入 Ni（）后，稳定了中间体 C，最终得到 C 的配合物 E，其产率高达 70。配合物 E 与 F（ ）进行反应，关环成为六配位的大环化合物 G。1命名有机物 B、F 。2写出 C、D、E、G 的结构简式3模板合成的大环配合物对于研究具有生物活性的无机化合物，例如卟啉类 N4 大环配合物以及它们的模型化合物有一定意义。写出由 和 M2 形成配合物的化学式。第一一 题（11 分）中和 1.4592g 平面构型的羧酸
10、消耗 16.00mL 1.20mol/L NaOH 溶液，将该羧酸加热分子内脱水，生成含碳量为 62.69的化合物，该化合物是非极性分子。确定符合上述条件的摩尔质量最大的羧酸及其脱水产物的结构式，简述推理过程。核酸的结构式： 脱水产物的结构式：推理过程：第 4 页（共 6 页）参考答案第一 题（4 分）1 53Fe 52Mn（各 1 分）2A（2 分）第一 题（5 分）1球形（1 分） 。因为表面张力的存在总是有使表面积达到最小的趋势（1 分） ，而球的单位体积对应表面积最小（1 分） ，所以为球形。2熔解焓（2 分）第一 题（4 分）1sp 3d（1 分） T 型（1 分）2IF 3 分子中
11、碘原子上的电子呈三角双锥形结构，其中的两个平伏电子对为孤对电子。I 4 不稳定易于分解成两个 I2 分子，可能是因为非中心碘原子的体积太大，而电负性又太低。 （2 分）第一 题（6 分）10.732（3 分）27.01010 23 cm3（3 分，注意有效数字）第一 题（4 分）可通过测量溶液的导电率，如果其离子的导电率等于 K2SO4 溶液和 Al2(SO4)3 溶液的导电率之和，则说明此化合物在溶液中完全电离，也即其是复盐不是配合物。第一 题（12 分）1N 2O： NO2： （各 1 分）N-O: . Noo. :2因为 TmfGfHmS( )/T（1 分）S对于 NO 90.2586.
12、570（1 分）ff0，温度升高 T 项会增大，有可能 0（1 分）mfG则 N2O 22NO 反应自发因此当内燃机燃料的燃烧时，只有 NO 可能直接生成（1 分）3催化分解：2NO 2 N22O 2催化还原：6NO 28NH 3 7N212H 2O（以 CH4 为还原剂也可以）碱液吸收：NO 2NO2NaOH（Na 2CO3）2NaNO 2H 2O（CO 2）液相配合：FeSO 4NOFe(NO)SO 4（任意两种均可，各 1 分）4 （1）O 2 NOH HOONO HOONONO 2OH（各 1 分）（2）NO 铁（各 1 分）第一 题（9 分）1参加反应的 X 与 Na2S2O3 的物
13、质的量之比为 12，所以 X 中起氧化作用的元素化合价下降 2 价；（2 分）与 NH3 反应中一种 D 单质为 N2，另一种与 KI 反应得到的还原物质相同，设为 Yn，则N2Y nn3，(28n3nY)/(n3)69.85；Y13.9569.85/n （2 分）当 n1 时，存在合理的 Y： Kr（83.8） （1 分）所以满足条件的最合理的化合物 X 是 KrF2。 （2 分）23KrF 28NH 33KrN 2 6NH4F 2KrF22H 2O2KrO 24HF（各 1 分）第一 题（6 分）1八面体空隙（1 分）2位于晶胞中心的八面体空隙恰构成面心立方晶胞中所有八面体空隙的 1/4（
14、2 分）第 5 页（共 6 页）3晶胞中心的八面体空隙被钛离子占据，它周围有 6 个最相近的氧离子。余下的八面体空隙位于晶跑边心上，与任何八面体空隙一样，每个周围有 6 个最相近的离子，只不过 6 个最相邻原子中的 2 个是钡离子（位于某给走边的终点上） ，4 个是氧离子。两种阳离子 Ba2 和 Ti4 相接近，在静电方面是不利的。（3 分）第一 题（8 分）1AuCl 4 3e 4Au4Cl （1 分）2Q1.9310 3C（2 分） I3.22A （1 分）3V Cl20.248L（2 分）4AuCl 4 负离子带负电荷，由于同性相斥，在电场作用下向正极聚集，要使其在负极得电子还原，必须搅
15、拌才能使 AuCl4 负离子靠近负极。 （2 分）第一 题（12 分）1 （1.5 分） （2 分）2 （1）CH 2CH 2PdCl 2H 2OCH 3CHOPd2HCl（ 1.5 分）（2）dsp 2（1 分）（3） （2 分）（4）2Cu 2 Pd6Cl 2CuClPdCl 424CuClO 24H 4Cu 2 4Cl 2H 2O（各 1 分）3PdCl 2COH 2OPd （黑色） CO22HCl （2 分）第一一 题（7 分）1A： （1 分） B： （1.5 分） C： （1.5 分）D：CH 3CH2OH（1 分）22甲基6乙基苯胺（1 分）3原料强腐蚀性、重污染（1 分）第一一
16、 题（12 分）1B：2氨基乙硫醇 F：邻苯二甲基溴（各 1 分）2C： （1 分） D： （2 分）E： （2 分） G： （2 分）第 6 页（共 6 页）3 （3 分）第一一 题（11 分）羧酸的结构式：HOCCOH脱水产物的结构式；CCOOO（每式 3 分；共 6 分。 ）因为脱水产物是非极性分子，则酸必定含有偶数个羧基。设羧酸为 2n 元酸，则：羧酸的摩尔质量为 M11.4592g/(1.20mol/L16.00mL/1000)/2n152ng/mol（1 分）脱水后的化合物的摩尔质量为 M1(152 n18n)g/mol134ng/mol其中碳原子个数为(134n62.69%)/127n 个（1 分） ，氧原子个数至少为 4n 个（1 分） 。其化学式只能为 C7nH4nO4n当 n1 时，C 7H4O4，C 5H2(COOH)2，不存在合理 C5H2 的结构式；（1 分）当 n2 时，C 14H8O8，C 10H4(COOH)2，存在并联的 2 个苯环。 （1 分）
