年全国化学竞赛初赛模拟试卷（02）
（时间：3小时 满分：100分）
Li ** Be ** 题 号 满 分 1 5 2 9 3 7 4 8 5 7 6 10 7 10 8 8 9 8 10 13 11 15 He ** H ** 相对原子质量 B ** C ** N ** O ** F ** Ne ** Na ** Mg ** Al ** Si ** P ** S ** Cl ** Ar ** K ** Ca ** Sc ** Ti ** V ** Cr ** Mn ** Fe ** Co ** Ni ** Cu ** Zn ** Ga ** Ge ** As ** Se ** Br ** Kr ** Rb ** Sr ** Y ** Zr ** Nb ** Mo ** Ru Tc ** [98] Rh ** Pd ** Ag ** Cd ** In ** Sn ** Sb ** Te ** I ** Xe ** Cs ** Ba ** La－Lu Hf ** Ta ** W ** Ir ** Pt ** Au ** Hg ** Tl ** Pb ** Bi ** Re ** Os ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Po At Rn [210] [210] [222] Fr Ra Ac－[223] [226] La 第一题（5分）
1．锰结核是太平洋深处的一种海洋矿物，除含有锰元素外还含有 （至少填出二种元素）等多种金属元素。
2．飘尘是污染大气的有害物质之一，如果飘尘和空气中的SO2接触，使部分SO2氧化成SO3，危害就更严重了。地球上每年排入大气中的飘尘约1亿吨，引起飘尘污染的主要原因是 。
3．25℃时，1mol纯水中含氢离子 mol。
4．汽车散热器的冷却水中常加人一些非电解质（如乙二醇），其作用是 和 。 第二题（9分）
已知苯环上如带有甲基会使环上的亲电取代反应容易进行，称作甲基的推电子效应。有了硝基会使环上的亲电取代反应难以进行，称为－NO2的拉电子效应。试预期或解释下列问题：
1．CH3NH2的碱性应比NH3 ；HO－－NO2的酸性比－OH的酸性 。 2．苯胺不能用石蕊试纸检验其碱性，为什么？
3．由氯苯制苯酚需要很苛刻的条件，但2，4，6一三硝基氯苯0℃水解成苦味酸，试予以理论上的说明。
4．CH3NO2为什么能溶于KOH溶液？ 5．解释下面两组物质的酸碱性强弱关系：
酸性： 碱性：
第三题（7分）
甲磺酸铅通常为50%～58%的水溶液，在电镀及电子工业中有广泛地应用。电化学合成法制备甲磺酸铅的要点：以甲磺酸为电解液，金属铅做为阳电极，石墨做阴极，聚乙烯磺酸型阳离子交换膜为阴阳极室隔膜。
1．写出电极反应方程式和总反应方程式。
2．使用隔膜的目的是什么？不使用会有什么后果。 3．是否需要加入支持电解质？为什么？
4．电化学合成法比一般的化学合成法有什么优点？ 第四题（8分）
纯铁丝521 mg，在惰性气氛下溶于过量的盐酸中，往上述热溶液中加253g KNO3，反应后
＋
以0.0167 mol/L的K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2离子，消耗VrnL达到终点。
1．V＝18.00，通过计算写出Fe2＋离子和NO3－离子在酸性条件下反应的化学方程式。 2．若纯铁丝在大气中溶于盐酸，其他步骤同上。根据这个实验结果写出Fe2＋离子和NO3
－
离子在酸性条件下反应的化学方程式时，与惰性气氛下计算得到的方程式有何不同？
3．一旦部分Fe2＋被氧化后，可以在溶解后，经SnCl2、HgCl2处理后，再在热溶液中加入KNO3处理。写出处理中的反应方程式。
第五题（7分）
Li4SiO4具有有利于离子传导的结构，为锂离子导体理想的基质材料。实验发现用三价离子3＋
M如B，Al，Ga，Cr，Fe，In能取代Li或Si（Li4＋xMxSi1－xO4，Li4－3yMySiO4）可大大提高它的离子电导性。Li4.1Fe0.1Si0.9O4是其中重要的一种，可用溶胶－凝胶法合成：称取一定量的CH3COOLi，Fe(NO3)3合成，用稀硝酸溶解，按化学计量摩尔比加入Si(OC2H5)4，并加入适量的无水乙醇，使Si(OC2H5)4∶C2H5OH＝1∶4做共溶剂，再加入金属离子摩尔总和1.5倍的柠檬酸，用NH3·H2O调整pH＝2～3。样品在80℃回流使其水解缩聚，然后在70℃缓慢蒸发，实现溶液－溶
胶－凝胶的转化。在120℃干燥得到干凝胶。干凝胶在高温下进行一定时间热处理，于750℃得到超细粉。
1．写出制备Li4.1Fe0.1Si0.9O4的化学方程式。
2．溶胶－凝胶法是近几年发展起来的湿化学合成方法，比以前较多使用的固相法有何优点？
3．右图为Li4.1Fe0.1Si0.9O4干凝胶的TG－DTA曲线。从图中可以发现在248℃处都有一吸热峰，那是干凝胶表面 的吸热峰；在417℃左右的峰为 放热峰；而 ℃的放热峰则为Li4.1Fe0.1Si0.9O4形成峰。
第六题（10分）
超分子自组装是指一种或多种分子依靠分子间相互作用，自发地结合起来，形成分立的或伸展的超分子。氢键是超分子自组装中最重要的一种分子间相互作用。
1．列举在自然界中普遍存在，最重要的通过氢键自组装的超分子。
2．右图A和B在分子的3个方向上形成分子间通过氢键组装成大片薄饼状的超分子。
写出A、B的结构简式和合成A、B的简单物质。
3．除氢键外，哪些作用也可形成超分子
4．C、D、E、F是简单的芳香酸，他们通过氢键作用：C形成二聚分子；D形成直线状超分子；E形成锯齿状超分子；F形成蜂窝状平面超分子（类似右图）。画出C、D形成的分子的结构图；写出E、F的名称。
第七题（10分）
在金星大气中存在可观数量的化合物A，A在地球上是一种只有微生物生命活动才能形成的物质。化合物A的分子呈直线型，有弱极性。A在空气中极易着火生成等物质的量的B气体和C气体；A不溶于水，但加热条件下与水蒸气作用，生成B气体和D气体；气体C和D在有水存在的条件下迅速反应，生成固体E；如果在催化剂作用下A水解可以得到固体E和F的溶液。在交流放电的情况下，A分解生成E固体、G气体两种物质。
1．写出A～G各物质的化学式；
2．用X射线衍射法测得由A电解得到的E的晶体为正交晶系，晶胞参数a＝1048pm，b
－
＝1292pm，c＝2455pm。已知该物质的密度为2.07g·cm3，每个晶胞中有16个E分子。确定E分子中原子的组成。
第八题（8分）
测定胱氨酸试剂的纯度是定量分析化学设计实验中的一个课题。胱氨酸的结构简式是：HOOCNH2CHCH2S－SCH2CHNH2COOH；在氧化剂Br2的作用下，S－S断裂生成－SO3H，该
反应非常容易进行。测定过程如下：
移取25.00mL 胱氨酸溶液（含胱氨酸样品mg）、25.00mL KBrO3溶液（c1mol/L）于碘量瓶中，加1g KBr 、2mL HCl进行反应，在刚开始出现黄色时立即开盖加入1g KI，迅速加盖、旋摇溶解。加100mL H2O稀释，立即用Na2S2O3标准溶液（c2mol/L）滴定至浅黄色，加入2mL淀粉溶液，继续滴至蓝色消失为终点。平行滴定3次（平均消耗VmL）。
1．写出滴定反应中发生的化学方程式
2．为什么刚出现黄色时就可加KI（如果充分反应10分钟会呈现深黄褐色）？加入KI的过程中要求开盖和加盖间的时间极短，目的是什么？
3．列出计算胱氨酸纯度的式子.
第九题（8分）
短周期的元素A、B、C可形成化合物X。A、B是同主族元素，A的常见配位数是4，B的常见配位数是4或6。X是共价型的分子，分子中A、B原子位于同一平面上；C元素的核磁共振表明X分子中有2种类型的C原子，个数比是1︰1。A与热水缓慢反应，1.000g A与水反应后可得到3.76L（标准状况）的单质气体。
1．写出A、B、C的元素符号； 2．写出X的化学式； 3．画出X的结构式。 第十题（13分）
钒与N－苯甲酰－N－苯基羟胺根离子在4mol/L盐酸介质中形成紫红色的单核配合物，该配合物溶液可进行比色测定，用以定量测定钢中钒的含量。该配合物是电中性分子，实验测得其氧的质量分数为15.2%。
1．通过计算确定该配合物的化学式；
2．画出它的全部可能立体结构（不要求光学异构体）。
3．指出其中最稳定的是哪一种。与其它几种相比，它在分子结构上有什么特点？ 第十一题（15分）
1．苄基－2－萘基醚是芳香族的混醚，其传统合成方法采用威廉森法。主要用于合成苄氧萘青霉素等医药工业，且广泛地作为合成香料，用于皂用香精、化妆品香精、草霉香精及调合香精等香料工业。写出合成苄基－2－萘基醚的化学方程式。
2．三羟甲基丙烷（简称TMP）是重要的化学中间体和精细化工产品，广泛应用于生产高级醇酸树脂和聚氨脂、聚脂、合成干性油、高级润滑油、印刷油墨、增塑剂、玻璃钢、纺织助剂等，在许多方面其性能优于甘油、新戊二醇和季戊四醇。工业上可以用正丁醛和甲醛（实际消耗量为1︰3）为原料，用碳酸氢钠和碳酸钠混合碱溶液作为缩合催化剂，再加入少量的助催化剂三乙胺，在25～85℃常压条件下合成。
（1）写出分步反应方程式。
（2）如果该合成是绿色工艺，如何处理副产物。
3．N，N－双(对甲苯磺酰基)－2－哌嗪羧酸甲酯是合成抗结核病及抗类风湿病药物2－哌
嗪羧酸的中间体。其合成路线如下：
A＋Br2→B C＋CH3－
－SO2Cl→D B＋D→
（1）写出A、B、C、D的结构简式； （2）命名B和CH3－－SO2Cl。
名校化学竞赛试题-2005年全国初赛模拟试卷(2)
