2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷（74）
（时间：3小时 满分：100分）
H 1.008 题 号 满 分 1 3 2 3 3 7 4 6 5 6 6 7 7 14 8 6 9 7 10 9 11 6 12 16 13 10 He 4.003 相对原子质量 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La－Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac－Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds [223] [226] Lr La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu La系 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Ac系 227.0 232.0 231.0 238.0 [237] [244] [243] [247] [247] [251] [252] [257] [258] [259] [262] 第一题（3分）
1．锂同位素的氢化物6Li2H是一种潜在的核原料资源，写出核反应方程式。 2．已知下面4种原子核的质量分别为1H：1.00783u、2H：2.01410u、6Li：6.01512u、7Li：7.01600u。请比较6Li2H与7Li1H发生相似反应时何者能放出更多的能量？为什么？ 第二题（3分）
1．农作物的生长需要铁、锰、硼、铜、钼等元素，他们或是酶的组成成分，或能提高酶的活性，对提高农产品的品质有重要的作用。常用的铜肥是胆矾。在盐碱地（土pH大于7）施用胆矾时宜将溶液喷洒在叶子上，由叶子吸收，主要理由是什么？ 2．今年3月29日，京沪高速淮安段，发生一起违章驾驶相撞，使槽罐车中32t液氯快速泄漏，造成大批人员伤亡、大片农田被毁和重大经济损失的恶性案件。如果你是当地居民之一，闻到刺鼻氯气味后，应采取哪些紧急措施。 第三题（7分）
烃X的含碳量为92.26%，核磁共振表明分子中有2种类型的氢原子；X在光照下与Cl2
反应，得到一种含Cl量为25.58%的一氯代烃Y；X也可与溴水反应，与等物质的量的Br2反应仅得到1种产物。
1．写出X、Y的化学式；
2．画出X、Y的结构简式。 第四题（6分）
向FeI2溶液中不断通入Cl2，溶液中部分粒子的物质的量随X [n(Cl2)∶n(FeI2)] 的变化可用右图简单表示（未画完全）：
1．指出细线2、粗线5、细线3分别代表什么离子； 2．写出当n(Cl2)∶n(FeI2)分别等于①1.2、②3.5时的离子反应方程式。 第五题（6分）
某工厂的废水中含有FeSO4、H2SO4、Ag2SO4、Al2(SO4)3及一些污泥。某研究性学习课题组拟利用该厂的废铁屑（含少量锈斑）以及烧碱和硫酸处理此污水，并回收FeSO4·7H2O和Ag。参考数据如下：
表一 废水中各物质的含量 物质 FeSO4 H2SO4 Ag2SO4 Al2(SO4)3 污泥 质量分数（%） 15.0 7.0 0.40 0.34 5.0 表二 FeSO4和Al2(SO4)3在水中的溶解度 温度（℃） 0 10 20 30 40 50 FeSO4（g） 15.6 20.5 26.5 32.9 40.2 48.6 Al2(SO4)3 31.2 33.5 36.4 40.4 45.7 52.2 1．用简明的文字续写实验步骤：
①将带有锈斑的废铁屑先后用热的烧碱溶液和热水进行洗涤；②…… 2．写出处理好的铁屑在实验中发生的全部反应方程式。 第六题（7分）
用NaOH溶解对甲基苯酚后，加入过量常见有机物A，搅拌后生成大量黄色沉淀B；B在
－
催化剂作用下选择氧化为C。C的化学式为C9H8O3，结构分析如下：①IR（KBr压片）（cm1）：2869（C－H）、1682（C＝O）；1214（C－O）；3300左右未出现O－H峰；②1HNMR（CDCl3），δ：2141（3H）、7179（2H）、10122（2H）、11147（1H）。
1．写出A、B、C的结构简式；
2．系统命名法命名B和C； 3．制取B的反应与教材上制取哪个聚合物的反应相似。 4．解释为什么3300左右未出现O－H峰？ 第七题（14分）
各地电视台的天气预报中都要预报城市的空气质量。根据国家环保局的统一规定，目前进行常规大气监测的项目是：二氧化硫、氮氧化合物、悬浮颗粒物等三种大气污染物。
1．解放日报2004年10月14日报道：德国科学家日前利用卫星数据和一种先进的仪器，绘制了一幅地球上空二氧化氮的分布图，从科学家绘制的二氧化氮分布图看，欧洲和北美洲的一些大城市上空二氧化氮密度很高，其原因是什么？ 2．与氮氧化合物有关的全球或区域性大气环境问题主要有哪些？ 3．若要测定空气中悬浮颗粒物的含量，需要测出的哪些数据？ 4．静电除尘是治理悬浮颗粒污染的方法之一，右图为静电除尘器的示意图。已知空气分子能被强电场电离为电子和正离子。请结合图具体说明静电除尘原理。 5．用KIO3－淀粉溶液可定性检验空气中的SO2，写出反应方程式。 6．高锰酸钾法可定量测定空气中的SO2含量：反应器中有25.00mL 0.0200mol/L的KMnO4＋
（H）溶液，往其中持续缓缓通入5.00m3空气，结束后，用0.1000mol/L标准 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量KMnO4溶液至无色，消耗22.48mL。计算空气中SO2的含量（mg/m3） 7．在SO2定量分析中，也可以用Br2与SO2气体的定量反应来测定。反应中的Br2是由一个装有酸性溴化钾溶液的电解槽提供，当将空气以1.20×104m3/min的流速通入电解槽产生
－
Br2的极室中，此时电流计显示为7.50×106A时，此极室中Br2浓度保持不变。计算该空气中SO2的含量（mg/m3）（F＝96500C/mol） －
第八题（6分）
解释实验中所遇到的下列问题：
1．乙醇是制备乙醚的原料，常夹杂于产物乙醚中。在制备Grignard试剂时，为什么作溶剂的乙醚不但要除净水分，而且必须除净乙醇？ 2．醇中－OH基的H常随形成氢键程度的变化而有不同的化学位移。通过将ROH样品和D2O混合振荡后再用核磁共振谱的办法可以判断某一个信号是否来自羟基的H，这是为什么？ 3．在实验室中，邻硝基苯酚和对硝基苯酚是用苯酚硝化制备的，其生成的混合物通过水蒸气蒸馏，可将邻硝基苯酚从反应混合物中蒸出而与对硝基苯酚分离。为什么两种硝基苯酚只有邻硝基苯酚能被水蒸气蒸出？ 第九题（7分）
将2－甲基吡啶（A）和水加入到反应器中，加入KMnO4粉末加入，充分反应后滤出MnO2；滤液（B）中继续滴加CrCl3水溶液，析出紫红色结晶（C），该晶体为六配位单一配体的配合物分子。
1．写出B、C的化学式； 2．系统命名法命名C； 3．画出C的可能结构式（不要求对映体）； 4．写出A被氧化的配平的反应方程式； 5．A被氧化时，KMnO4比理论量略多，可提高A的转化率，但超过25%后，A的转化率反而下降了，解释下降原因。 第十题（9分）
欧洲航天局2005年1月21日报道，他们对“惠更斯”号探测器拍摄的“土卫六”照片发现：土卫六表面流动着液体，这些液体并不是水，而是液态甲烷。这些甲烷在土卫六上充当的角色类似于地球上的水。正是这些液态甲烷，在土卫六“描绘”出复杂多变的地形。照片显示，土卫六表面地形崎岖不平，有山脊，山峰和河流渠道。由此可推断，塑造土卫六表面地形的力量类似于早期的地球。在我国的西部地域底下由于条件同“土卫六”有相似之处，也蕴藏着大量天然气，我国现已实施的“西气东输”宏伟工程将大大改善我国的能源结构。……我们拥有了一个布满燃料的世界，这太奇妙了。
1．预测土卫六的地表温度，并因此形成了什么循环系统？ 2．土卫六上复杂多变的地形是由什么因素造成的？ 3．甲烷是一种对称性很好的分子，计算其任2个氢原子距离与键长的关系 4．最近有人设计了一种固体燃料电池，以CH4和纯氧为原料，掺杂了氧化钇的固体氧化锆为电解质。 （1）写出电极反应方程式； （2）分析该电解质能导电的原因； （3）分析该电解质内离子运动特点。 第十一题（6分）
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已知Fe(OH)3的Ksp＝1036，HAc的Ka＝1.75×105。
1．将Fe(OH)3固体投入1L纯水中，溶液中Fe3＋的浓度多大？
2．欲使溶液中Fe3＋的浓度增加到10－3，应加入纯HAc的质量多大（溶液体积为1L）？
第十二题（16分）
硫代砷酸盐[NH3CH2CH2NH3]AgAsS4（代号X）是一种新型无机微孔材料，具有半导体性质。将As2S5放入玻璃管中，加入H2O－乙醇混合溶剂，依次加入乙二胺与AgNO3，搅拌后封管，放入反应釜中于100℃反应7d可得黄绿色晶体X。X属单斜晶系，晶胞参数a＝1.358nm，b＝0.653nm，c＝2.277nm，β＝106.42°，ρ＝2.558g/cm3。X具有有趣的梯子状双链结构，该阴离子双链由AsS4与AgS3共用顶点交替连接而成，每个AsS4与3个AgS3共顶点连接，剩余的As－S为端基键，有机阳离子在阴离子不同双链中间。
2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷(74)
