2008年全国高中化学竞赛模拟试题十三
1.008He4.003ONeBCNFLiBe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18AlSiPSClArNaMg26.9828.0930.9732.0735.4539.9522.9924.31GeAsSeKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80InSnSbTe I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCd85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3RnHf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtCsBa[210][222]132.9137.3La-Lu178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210]FrRaDbSgBhHsMt[223][226]Ac-LrRfH相对原子质量
第一题、1-1、根据泡利的原子轨道能级图和“能级交错”现象，原子轨道的能量高低关系有ns<(n-3)g<(n-2)f<(n-1)d 1-3、氟化氢分子之间的氢键键能比水分子之间的键能强，为什么氟化氢的熔、沸点反而比水的熔沸点低？ 第二题、氮族元素能形成多种卤化物 2-1．NH3和F2在铜做催化剂下可直接得到一种三角锥结构的分子A，另外一种产物是离子化合物B，阳离子为正四面体构型。往A分子中通入F2，在SbF3中反应可得C，阳离子也具有正四面体构型。请写出A、B、C的结构简式和C的阴离子空间构型。 2-2．F2与SbF3反应制得D在常温下是粘稠液体。结构测定是一种环状四聚体，通过F原子桥相缔合，请画出其结构；用19F的核磁共振可以确定D中有 种化学环境不同的F原子 2-3、PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，此时测得P-Cl键键长为198Pm和206Pm，试分析其原因，并画出有关微粒的结构 第三题、在[H?] = 1.00mol?dm3时MnO4、MnO42、MnO2 (s)的电位图为： MnO4－0.56 MnO42－2.26MnO2 (s) －－ 问3-1 溶液中MnO42能否发生歧化反应（溶液中的离子浓度都为1mol?dm3）？ 3-2 若能，试写出反应方程式。 － 3-3 φ ? MnO4/ MnO2 值为多少？ 第四题、通过查阅有关Ksp，及酸的电离平衡常数，回答下列问题 4-1、计算下列反应的平衡常数，并讨论反应的方向： － － － （1）PbS?2HAc?Pb2??H2S?2Ac? 2??Cu?HS?2HO?CuS?2HOS23（2） 3+2+ 4-2、某溶液含有Fe和Fe，其浓度均为0.050 mol/L,要求Fe(OH)3沉淀不生成Fe(OH)2沉淀，需控制pH在什么范围？ 第五题、纳米材料可以是晶态材料，也可以是非晶态材料。纳米材料具有小尺寸效应，表面效应等多种性能。这些效应，对纳米材料的性质有很大影响。 先有一金属晶体，其大小为边长1mm的立方体。经特殊加工得到边长为10nm的立方体的纳米材料。已知该金属为面心立方晶胞，晶胞参数a = 1nm。 5-1 该金属的原子半径约是 nm； 5-2 1mm3的金属晶体，加工成上述纳米材料后，纳米晶体的数量为_______。解答过程： 5-3 1mm3的1粒晶体所含晶胞数为________，它的表面积为_________mm2 ；1粒上述纳米材料含有的晶胞为________，1粒纳米材料表面积为________mm2。上述金属加工成纳米材料后，表面积增加为________倍。解答过程： 第六题、100.00mL SO32和S2O32的溶液与80.00mL浓度为0.0500mol/L的K2CrO4的碱性溶液恰好反应，反应只有一种含硫产物和一种含铬产物，反应产物混合物经盐酸酸化后与过量的BaCl2溶液反应，得到白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，质量为0.9336g。相对原子质量：S 32.06 Cr 51.996 O 15.999 Ba 137.34 6-1写出原始溶液与铬酸钾溶液反应得到的含硫产物和含铬产物的化学式。 －－ 6-2 计算原始溶液中SO32和S2O32的浓度。 第七题、乌苯美司对急性白血病、恶性黑色素瘤等有显著疗效。E是该药物合成中间体。某研究小组设计了如下三步合成路线： － － ??B???D???E（－CH2Br?ACH2） 已知第一步反应是取代反应、第二步反应是加成反应、第三步反应是还原反应，其中前2 步反应中都用了C2H5ONa，最后一步反应需用催化剂。 7-1．写出A、B、C、D的结构简式； 7-2．系统命名法命名________________________________ 第八题、高性能材料纳米纤维PSB具有优良的热学，力学，光学，磁学性能而广受关注。研究者将A与对苯二甲醛溶于甲苯溶液中，N2 保护下加热回流，在沸腾的甲苯中反应5h,冷却，抽滤，干燥得到粉末状的聚合物PSB纤维。 A的结构为： H2NNNH2 8-1 试命名A，指出A中所存在的Π键类型 8-2 写出A与对苯二甲醛发生聚合反应的方程式，沸腾的甲苯对反应有何帮助？ 8-3 PSB具有酸致变色功能，如在HCl蒸气下，聚合物变为蓝紫色，通入NH3 聚合物膜又变回原来的颜色，试分析变色的机理 8-4 PSB材料不但有酸致变色功能，还有光致变色功能，且变色范围十分宽广，预测其在电子工业上可能的用途。 3+-第九题、9-1、设计一些实验，证明粗盐酸的报春花黄是Fe与Cl离子的络离子而不是铁的 水合离子或者羟合子离子的颜色 9-2、设计实验确定黄色CoCl3·6NH3、紫红色CoCl3·5NH3、绿色CoCl3·4NH3和紫色CoCl3·4NH3的组成 第十题、在配合物中，配体有使其反位的配体不稳定的效应，这就是配位化学中重要的反位效应。不同的配体，它们的反位强度不同。对于Pt(II)配合物的配体的反位效应强度如下： －－－－ CN＞CO＞NO2＞SC(NH2)2＞I＞Cl＞NH3＞H2O 试回答： 10-1．有下列两个反应： －－ ①[PtCl4]2 +2NH3 → [Pt(NH3)2Cl2] + 2Cl + ②[Pt(NH3)4]2++2HCl → [Pt(NH3)2Cl2] + 2NH4 （1）Pt(II)的杂化轨道类型是 ，Pt(NH3)2Cl2空间构型为 。 （2）若要制取顺铂，用哪一个反应较合适？ 10-2．化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有顺、反两种结构，顺铂有抗癌效果，而反铂则无此功效。鉴别顺铂和反铂的方法有两种：其一是利用其水溶性，其二是向其中加入AgOH，反应生成Pt(NH3)2(OH)2，按照物质的量之比1∶1加入草酸看是否继续反应来鉴别。 （1）顺铂和反铂哪一个易溶于水？ （2）请简述用AgOH和草酸鉴别顺铂和反铂的原理。 10-3．化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物除了顺、反两种结构外，还有第三种结构，该物质为一不溶性固体，能和硝酸银溶液研磨生成[Pt(NH3)4](NO3)2的溶液，以及另外一种固体化合物。请写出第三种结构的结构简式 ，生成的另一固体化合物的名称为 。 第十一题、从不超过2个C原子的原料和苯合成 11-1、 CH3CCH2CH3O CH2CH3 11-2、 CH3CH2HCCCH2CH2OH H 第十二题、钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。 测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO4将其氧化为五价，过量的KMnO4用NaNO2除去，过量的NaNO2用尿素除去。五价钒与N-苯甲酰-N-苯基羟胺在3．5~5 mol·dm-3盐酸介质中以 1： 2形成紫红色单核电中性配合物，比色测定。回答如下问题： 12—1．高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。 12－2．以反应方程式表示上述测定过程中KMnO4、NaNO2和尿素的作用。 12－3．写出紫红色配合物的结构式。