2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷(35)
(时间:3小时 满分:100分)
H 1.008 题 号 满 分 1 3 2 5 3 5 4 5 5 8 6 6 7 7 8 4 9 10 10 15 11 15 12 17 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] La 第一题(3分)
草酸H2C2O4为二元弱酸,误食草酸或草酸盐严重时会导致死亡。通常处理方法是:尽可能快地服用石灰水饱和溶液或1%的氯化钙溶液,随即使病人呕吐几次,然后再服用泻盐(MgSO4·7H2O)水溶液,但不必让病人再呕吐,试说明这种处理方法的原理。
第二题(5分)
S2O在碱性条件下发生的歧化反应如下:S2O+OH→S2+S2O42+SO32+H2O 1.画出的分子结构;
2.上述反应包含两个独立的歧化反应,分别写出它们的离子方程式。
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3.若参加反应的S2O和OH的物质的量之比为4︰7配平该离子方程式。
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第三题(5分)
1.已知反应[CoCl2(NH3)4]+Cl→[CoCl3(NH3)3]+NH3所得产物中配合物只为一种异构体,则其反应物中的配离子是顺式还是反式的?
2.除了用X射线衍射外,还有什么方法能够区分下列各对异构体? [Co(NH3)6][Cr(NO2)]和[Cr(NH3)6][Co(NO2)6]
[Cr(NH3)6][Cr(NO2)6]和[Cr(NH3)4(NO2)2][Cr(NH3)2(NO2)4]
+
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第四题(5分)
回答下列问题
1.β-二酮比单酮易于烯醇化,分析原因。
2.碱金属溶于-33℃的液氨中形成的溶液在导电时电极上不发生化学反应,则说明当降低溶液温度时其电导率是降低还是增加?
3.盛满100℃水的容器,一个是封闭的,另一个是开口的,其他条件均相同,问哪一个会更快地冷却到室温?试解释原因。
第五题(8分)
天然氟矿主要有萤石、氟磷灰石等。由萤石矿制F2的方法是先用浓硫酸与萤石反应,生成HF,在HF中加入KF,再电解得F2。
1.请再列举一种含氟的矿石;
2.写出由萤石矿制F2的主要化学反应的方程式。 3.分析用硫酸而不用盐酸与萤石反应的理由; 4.在制取过程中加入KF的作用是什么?
5.1986年,科学家成功地用化学法制备出了F2。制备材料如下:用KMnO4、KF、HF和H2O2反应,制得A,SbCl5和HF反应制得B,A与B一起进行加热,就可得到C和MnF3及F2,写出有关反应的化学方程式。
第六题(6分)
有机物A是一种新开发的精细化工产品,作为有机合成中间体、医药中间体、生物酶抑制剂等,其应用领域越来越广泛。以有机物B为起始物(以及亚硝酸钠、浓盐酸、氰化亚铜、浓硫酸、乙醇、冰乙酸、苯、碳酸钠、氢氧化钠、硫化钠),制得A的反应如下所示: B(
2,HCl)?NaNO?????B(C7H6N3O2Cl)?CuCN???C?……?A(
)
1.系统命名法命名A和B;
2.画出C、D的结构简式;
3.分步完成C→A转化的完整的化学方程式。
第七题(7分)
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有1.00L含有IO3和IO4离子的混合溶液,用移液管取出25.00mL放入锥形瓶中,酸化后加入过量的固体碘化钾,用0.1014mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定,消耗24.65mL硫代硫酸钠标准溶液;另取上述混合液25.00mL,用碳酸氢钠溶液缓冲到pH=8,加入过量的固体碘化钾,用0.05020mol/L的亚砷酸钠标准溶液滴定,消耗4.98mL亚砷酸钠标准溶液(酸根离子均为正酸根离子)。
1.写出上述化学反应的离子方程式;
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2.计算原溶液中,IO3和IO4离子的物质的量。
第八题(4分)
已知血红蛋白(Hb)的氧化反应Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)的K?292=85.5,
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若在292K时,空气中pO2=20.2kPa,O2在水中的溶解度为2.3×104mol/L,试求此反应的Kc?。
第九题(10分)
最简单的二元硼氮化合物可以通过下列反应合成:
B2O3(l)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)
反应产生的氮化硼的结构与石墨结构相类似,但上、下层平行,B、N原子相互交替(见图)。层内B-N核间距为145pm,面间距为333pm。请回答下列问题:
1.石墨型氮化硼是否具有导电性? 2.试画出层状六方氮化硼的晶胞。 3.写出晶胞中各原子的原子坐标。
4.试计算层状六方氮化硼晶体的密度。 5.在高压(60kbar)、高温(2000℃)下,层状六方氮化硼晶体可转化为立方氮化硼,它与金刚石有类似结构。若立方氮化硼晶胞的边长为361.5pm,试计算立方氮化硼晶体的密度和B-N键的键长。
第十题(15分)
羟基新戊酸(C5H10O3)是化工生产中的重要中间体。在农药、医药、染料等方面有着广泛的应。早期工业生产上通常是在浓碱作用下,通过羟基新戊醛发生Cannizzaro自身歧化反应来生产(方法1);1996年Neummann等提出用H2O2作为氧化剂,在60~80℃下将羟基新戊醛氧化成羟基新戊酸(方法2);近期有人提出酯化-氧化-水解法制备羟基新戊酸(方法3)。随着有机电合成的迅猛发展,越来越多的有机物可通过直接或间接电氧化方法来制备:在离子
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交换膜电解槽内,以电解Br生成的溴为氧化剂将羟基新戊醛氧化成羟基新戊酸(新方法),该方法是对环境友好的绿色合成路线。
1.写出方法1~3制备羟基新戊酸的反应方程式,并分析这些方法不能推广的原因。 2.(1)写出新方法中各电极发生的反应。
(2)该新方法得到的产物可能会混有哪些杂质? (3)实验中,取1.0213g羟基新戊醛参加间接电氧化反应,通2.000A的直流电30.00min,
得到羟基新戊酸1.0986g。计算产率和电流效率。 (4)分析电流主要损失在什么地方?
3.利用该间接电氧化原理,还可以定量分析大气中哪种污染性气体? 第十一题(15分)
有机物A和B在一定条件下加热得到C(同时得到2分子水),C被固体高锰酸钾氧化为D,D经盐酸酸化后得到E。E在常温下是白色粉末固体,是一种常用的配合试剂。
A是平面型分子,存在顺反异构体,其中反式为非极性分子;A能发生银镜反应,氧化产物是一种很常见的有机酸。B是芳香族化合物,摩尔质量108g/mol。1.000g E能与0.2500mol/L NaOH标准溶液23.81mL完全中和。
在不同的反应介质条件中,用E与Co(ClO4)2·6H2O反应,得到了三个新的不同组成的钴
G、H。F 13.73%、G 19.84%、(Ⅱ)配合物分子F、经测量发现3个配合物中Co的含量分别是:
H 14.83%。其中X的偶极距为0。
1.写出A、B、C、D、E的结构简式及A、B的化学名称; 2.写出F、G、H的结构简式(化学式)及F的结构。