2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷（35）
（时间：3小时 满分：100分）
Li ** Be ** 题 号 满 分 H ** 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 ** 相对原子质量 B C N ** ** ** O ** F ** Ne ** Na ** Mg ** S ** Cl ** Ar ** Al Si P ** ** ** K ** Ca ** Sc ** Ti V Cr ** ** ** Se ** Br ** Kr ** Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As ** ** ** ** ** ** ** ** ** Rb ** Sr ** Y ** Te ** I ** Xe ** Zr Nb Mo ** ** ** Cs ** Ba ** Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Tc ** ** ** ** ** ** ** ** [98] Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi ** ** ** ** ** ** ** ** ** Fr Ra [223] [226] Hf Ta W La－Lu ** ** ** Ac－La Rf Db Sg Po At Rn [210] [210] [222] Bh Hs Mt Ds 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。 第十二题（17分）
纳米尺寸的α–Fe2O3是一种常见的稳定性好的气敏材料；其制备工艺直接影响α–Fe2O3
的结构和形状，从而引起其物理、化学性质的改变。以FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O为源物质，尿素和草酸为沉淀剂，采用均相沉淀法和直接沉淀法是制备α–Fe2O3纳米粉体的两种新方法。
1．均相沉淀法制备α–Fe2O3：2.0mol/L 150mL FeCl3溶液中加入54ｇ尿素（过量），充分搅拌使其完全溶解，然后加热煮沸，连续不断地搅拌，调节溶液的pH为5～6，得到棕色胶体溶液，将所得胶体溶液倒入由火棉胶制成的渗析袋中，用蒸馏水进行渗析，得到均匀稳定黄棕色透明胶体。将所制得的胶体置于烧杯中，烘箱内100℃放置48ｈ，得到棕色粉状物，再于高温炉内600℃焙烧2ｈ，制得α–Fe2O3粉体样品A。
（1）分步写出均相沉淀法制备α–Fe2O3的化学反应方程式； （2）为什么加入的尿素要求过量？
（3）调节溶液的pH为5～6的目的是什么？如何调节？pH过高会有什么不利影响？ （4）渗析的目的是什么？如何检验渗析已经完成。
2．直接沉淀法制备α–Fe2O3：准确称取5.5660g（0.0200mol）FeSO4·7H2O和2.5214g（0.0200mol）H2C2O4·2H2O分别溶于30ｍＬ水中。在室温快速搅拌下将草酸溶液迅速倒入硫酸亚铁溶液中，充分搅拌30min，生成黄色沉淀，沉淀过滤，用蒸馏水洗涤，再用少量乙醇洗2次。然后将沉淀100℃烘干12h，600℃焙烧3h，取出物料，使其在空气中与氧作用自然分解形成α–Fe2O3，再把物料放入高温炉内600℃焙烧3h，即得到α–Fe2O3粉体样品B。
（1）分步写出直接沉淀法制备α–Fe2O3的化学反应方程式； （2）如何判断用蒸馏水已经将沉淀洗涤干净了？ （3）再次把物料放入高温炉内600℃焙烧的目的是什么？
3．通过程序升温还原（H2–TPR）研究，
866、971K处有三个还原峰；发现样品B在678、
样品Ａ在666、693、861、1008K处有四个还原峰（见右图），其中693K处肩峰可能是α–Fe2O3中含有少量γ–Fe2O3的还原。
（1）写出α–Fe2O3被H2还原随温度升高得到的产物；
（2）据图分析样品A和B，何者有更大的粒子半径，为什么？
命题：胡 波 2005年3月于浙江慈溪中学 中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载
2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷(17)
