全國高中生化學(xué)競(jìng)賽經(jīng)典套題(II)

1、2010年全國化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷（3）（時(shí)間：3小時(shí) 滿分：100分）題 號(hào)1234567891011滿 分95712817969105H1.008相對(duì)原子質(zhì)量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78

2、.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDs第1題（9分）試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，回答下

3、列問題：1、NO、同為奇數(shù)電子，但NO難二聚，易二聚，請(qǐng)畫出NO、的成鍵情況并解釋二聚難易不同的原因；2、純硫酸的粘度非常大，為什么純硫酸中和離子的遷移速度可以與水中的和相提并論；3、為什么和不水解而和卻發(fā)生強(qiáng)烈的水解？試從多角度解釋之。第2題（5分）2006年初，我國發(fā)生了齊齊哈爾第二制藥有限公司生產(chǎn)的“亮菌甲素”假藥事件。在該藥中，輔料丙二醇用價(jià)格便宜的二甘醇代替，從而造成多起致死事件。二甘醇在一定條件下脫水可生成冠醚18-冠-6，18-冠-6是很好的配體，能與等多種離子生成配合物。1、請(qǐng)畫出二甘醇的結(jié)構(gòu)式； 2、你認(rèn)為18-冠-6與生成配合物，是在水中容易，還是在非極性溶劑中容易？為什么

4、？3、18-冠-6與生成配合物的穩(wěn)定性，能否用晶體場(chǎng)理論解釋，說明理由。第3題（7分）I.D.Brown等提出的價(jià)鍵理論是了解鍵的強(qiáng)弱的一種重要方法：根據(jù)化學(xué)鍵的鍵長是鍵的強(qiáng)弱的一種度量的觀點(diǎn)，認(rèn)為有特定原子組成的化學(xué)鍵，鍵長值小，鍵強(qiáng)度高、鍵價(jià)數(shù)值大；反之亦然。Brown等根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定所積累的鍵長數(shù)據(jù)，歸納出鍵長與鍵價(jià)的關(guān)系，主要內(nèi)容有兩點(diǎn)：a）可以通過i、j兩原子間的鍵長計(jì)算這兩原子的鍵價(jià)；=或=。式中和B(或和N,由于表達(dá)公式不同,兩式的不同)是和原子種類及價(jià)態(tài)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù),它們可根據(jù)i,j兩原子氧化態(tài)及鍵長實(shí)驗(yàn)值擬合得到.b)鍵價(jià)和規(guī)則:每個(gè)原子所連諸鍵的鍵價(jià)之和等于該原子的原子價(jià)(

5、數(shù)值等于化合價(jià)的絕對(duì)值)。請(qǐng)根據(jù)Brown等提出的鍵價(jià)理論，回答下列問題：1、MgO晶體具有NaCl型的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)估算MgO之間的距離和的離子半徑。（按照的離子半徑為140pm，和的離子半徑之和為MgO之間的距離計(jì)算）。已知:B=37pm, Mg（2）=169.3pm；2、在冰中每個(gè)水分子都按四面體方式形成2個(gè)O-HO及2個(gè)OH-O氫鍵，氫鍵的鍵長可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定。還可以通過鍵價(jià)公式進(jìn)行求解，已知，對(duì)H(1)-O(2)或H(1)O(2)，=87pm,N=2.2,H-O鍵長為96pm,請(qǐng)根據(jù)Brown等提出的鍵價(jià)理論，以及晶體結(jié)構(gòu)所學(xué)知識(shí)，計(jì)算冰的密度。(假設(shè)四面體為正四面體)。第4題（12分）氧

6、在一定條件下可以與金屬元素反應(yīng)生成氧化物、過氧化物、超氧化物和臭氧化物。類似于臭氧化物的其它元素化合物，如、?，F(xiàn)有短周期元素A和B，都是構(gòu)成蛋白質(zhì)不可缺少的元素，A與B在一定條件下可形成、等系列化合物。A、B在自然界中既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，且游離態(tài)少于化合態(tài)，A與As在自然界中的礦床有多種，有一種礦物純化后，在古代作用相當(dāng)與今天的修正液，用于涂抹寫錯(cuò)的字，并形成一個(gè)成語“信口雌黃”，即掩蓋事實(shí)真相亂說一氣。請(qǐng)回答下列問題：1、寫出A、B的元素符號(hào)；2、解釋為什么可作為一維分子導(dǎo)線；3、導(dǎo)線能由A、B兩種元素直接化合嗎？4、完成的反應(yīng)方程式。寫出化合物X中含B元素的陽離子的共振結(jié)構(gòu)式。5、能與

7、金屬、非金屬元素形成配合物，如、。請(qǐng)畫出配合物2個(gè)可能的立體結(jié)構(gòu)，并比較穩(wěn)定性。第5題（8分）將石墨和硫酸、硝酸混合物共熱，形成一種“石墨的酸式硫酸鹽”，石墨平面層被部分氧化，平均每24個(gè)碳帶一個(gè)正電荷，酸式硫酸根則嵌在石墨平面層之間。請(qǐng)回答：1、寫出該石墨酸式硫酸鹽的化學(xué)式；2、石墨酸式硫酸鹽的導(dǎo)電能力比石墨是增強(qiáng)了還是削弱了？為什么？3、若在石墨層間充入堿金屬單質(zhì)，其導(dǎo)電能力變化如何？為什么？第6題（17分）固體電解質(zhì)是具有與強(qiáng)電解質(zhì)水溶液的導(dǎo)電性相當(dāng)?shù)囊活悷o機(jī)固體。這類固體通過其中的離子遷移進(jìn)行電荷傳遞，因此又稱為固體離子導(dǎo)體。固體電解質(zhì)取代液體電解質(zhì)，可以做成全固態(tài)電池及其它傳感器、探

8、測(cè)器等，在電化學(xué)、分析化學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。銀有、和等多種晶型。在水溶液中Ag+與I-沉淀形成的是-AgI和-AgI的混合物，升溫至136全變?yōu)?AgI，至146全變?yōu)?AgI。-AgI是一種固體電解質(zhì)，導(dǎo)電率為1.31-1cm-1（注強(qiáng)電解質(zhì)水溶液的導(dǎo)電率為10-31-1cm-1）。1、-AgI和-AgI晶體的導(dǎo)電性極差。其中-AgI晶體屬立方晶系，其晶胞截面圖如圖所示。圖中實(shí)心球和空心球分別表示Ag+和I-，a為晶胞邊長。試指出-AgI晶體的點(diǎn)陣型式和Ag+、I-各自的配位數(shù)（已知通常I-的半徑為220pm，Ag+的半徑為100-150pm）。2、-AgI晶體中，I-離子取體心立方堆積

9、，Ag+填充在其空隙中。試指出-AgI晶體的晶胞中，八面體空隙、四面體空隙各有多少？3、為何通常Ag+離子半徑有一個(gè)變化范圍？4、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，-AgI晶體中能夠遷移的全是Ag+，試分析Ag+能夠發(fā)生遷移的可能原因。5、用一價(jià)正離子(M)部分取代-AgI晶體中的Ag+離子，得通式為MAgxI1-x的化合物。如RbAg4I5晶體，室溫導(dǎo)電率達(dá)0.27-1cm-1。其中遷移的物種仍全是Ag+。利用RbAg4I5晶體可以制成電化學(xué)氣敏傳感器，下圖是一種測(cè)定O2含量的氣體傳感器示意圖。被分析的O2可以通過聚四氟乙烯薄膜，由電池電動(dòng)勢(shì)變化可以得知O2的含量。 寫出寫出傳感器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和電極反應(yīng)。為什么

10、由電池電動(dòng)勢(shì)的化可以得知O2的含量。第7題（9分）用容量法測(cè)定磷肥含磷量的主要步驟如下：準(zhǔn)確稱取磷肥0.385g，用硫酸和高氯酸在高溫下使之分解，磷轉(zhuǎn)化為磷酸。過濾，洗滌，棄去殘?jiān)?。以硫酸硝酸為介質(zhì)，加入過量鉬酸銨溶液生成鋁磷酸銨沉淀(NH4)3H4PMo12O42H2O。過濾，洗滌，沉淀溶于4000cm3 1、026 moldm-3NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液中，以酚酞為指示劑，用01022 moldM-3鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)（MoO42-），耗去 1520cm3。計(jì)算磷肥中磷的百分含量（以P2O5計(jì)）。2、測(cè)定土壤中 SO42-含量的主要步驟如下：稱取 50g風(fēng)干土樣，用水浸取，過濾，濾液移入250

11、cm3容量瓶中，定容。用移液管移取2500 cm3浸取液，加入1： 4鹽酸 8滴，加熱至沸，用吸量管緩慢地加入過量鋇鎂混合液（濃度各為 00200moldm-3） V1（cm3）。繼續(xù)微沸 5分鐘，冷卻后，加入氨緩沖溶液（pH10） 2 cm3，以鉻黑 T為指示劑，用 00200 moldm-3EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變藍(lán)色即為終點(diǎn)，消耗V2（cm3）。另取 2500 cm3蒸餾水，加入 1： 4鹽酸8滴，加熱至佛，用吸量管緩慢地加入鋇鎂混合液V1（cm3），同前述步驟處理，滴定消耗 EDTA V3（cm3）。另取 2500 cm3浸出液，加入1：4鹽酸8滴，加熱至沸，冷卻后，加入氨緩

12、沖溶液（pH=10）2 cm3；同前述步驟處理，滴定消耗EDTA V4（cm3）。計(jì)算每100克干土中SO42-的克數(shù)。第8題（6分）生化需氧量（Biochemistry Oxygen Demand）指在好氣微生物作用下，微生物分解有機(jī)物所消耗水中溶解氧的量。目前國內(nèi)外普遍規(guī)定于201，培養(yǎng)微生物5天，分別測(cè)定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧（DO），二者的差值稱為五日生化需氧量，以氧的含量（mg/L）表示。（不經(jīng)稀釋的水樣按下述公式（1）求，經(jīng)稀釋的水樣按下述公式（2）求。）（1）（2）式中 稀釋水在水樣中所占的比例 水樣在培養(yǎng)水樣中所占的比例 培養(yǎng)前空白溶液的DO 5天培養(yǎng)后空白溶液的DO根據(jù)下表數(shù)據(jù)

13、計(jì)算表中廢水樣品測(cè)定的廢水稀釋倍數(shù)測(cè)定所需試液體積(ml)濃度（mol/L）用去的體積當(dāng)天五天后水樣10100.00.012509.825.75水樣250100.00.012509.164.13空白100.00.012509.258.86第9題（9分）右圖所示有機(jī)物A在堿作用下得到環(huán)狀化合物B，B無光學(xué)活性；B經(jīng)堿處理后與芐氯反應(yīng)得C;C經(jīng)還原得D(分子量206.3)。1、命名A；2、寫出生成B、C的化學(xué)方程式；3、畫出D的結(jié)構(gòu)（注意立體化學(xué)）。第10題（10分）烴的衍生物X的式量為124（取整數(shù)），不含O元素，但可以與反應(yīng)放出氣體；X經(jīng)過多步反應(yīng)可以氧化得到Y(jié)，Y可以與反應(yīng)得到A,A與B（式

14、量為45）的NaOH溶液作用有固體C析出。Y與水共熱可以得到D（式量為92）。核磁共振顯示X、C、D分子結(jié)構(gòu)中都各含有四種不同的氫原子。1、寫出X、Y、A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式。XYABCD2、寫出X與反應(yīng)的方程式。第11題（5分）已知氮化物離子N3是極好的配體，特別是對(duì)第二和第三過渡系的金屬，人們認(rèn)為N3是已知的最強(qiáng)的給予體?；瘜W(xué)家合成了一種氮化物離子，化學(xué)式為NIr3(SO4)6(H2O)34，測(cè)定結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，其中的N原子配位方式為平面三角形3橋聯(lián)，Ir的配位方式為八面體配位，整個(gè)離子結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱。 1Ir的氧化數(shù)為多少？ 2試畫出該離子的空間結(jié)構(gòu)。各原子用不同的小球表示。參考答案(100

15、3)第1題（9分）1、 (各1.5分)NO中單電子全部參與成鍵，因而不易雙聚；而中N的一個(gè)單電子位于其軌道上，易雙聚成鍵以降低能量。（1分）2、純硫酸中粒子之間通過氫鍵形成巨大的網(wǎng)， 和離子可在網(wǎng)上遷移（相對(duì)純硫酸此特點(diǎn)，一般溶液或純液體中總處于無序混亂狀態(tài)，因而離子遷移速度相對(duì)較慢）（2分）3、1）Si有空的d軌道，從而O原子有足夠的空間進(jìn)攻Si原子取代H或Cl；(2分)；2）Si-H鍵和Si-Cl鍵鍵能相對(duì)C-H鍵和C-Cl較小，更易斷裂。（1分）第2題（5分）1、（1分）2、在水中，由于18-冠-6中的O與水形成氫鍵及亞甲基的疏水親脂相互作用，從而以右圖形式存在于水中。這時(shí)的構(gòu)象使其不易

16、與鉀離子等形成配合物；而在非極性溶劑中O原子向內(nèi)翻折，易與鉀離子等形成配合物。（2分）3、不能；晶體場(chǎng)理論解釋配合物的穩(wěn)定性是用穩(wěn)定化能，而穩(wěn)定化能是通過d軌道的分裂計(jì)算；而在該配合物中，不存在分裂的價(jià)層d軌道，因此無法用晶體場(chǎng)理論解釋。（2分）第3題（7分）1、210pm,70pm（2分）2、0.89 提示：可通過價(jià)鍵理論，算出OH距離為183pm，則O與O距離為183+96=279pm，按照O位于周圍4個(gè)H組成的正四面體中心，得晶胞邊長a=2974/3=644.3pm。進(jìn)而得到密度。（5分）第4題（12分）1、A：S B：N（1分）2、硫氮原子可以先各自提供2個(gè)單電子形成鍵，然后每個(gè)S原子

17、在提供一對(duì)3p孤電子與每個(gè)N原子提供的2p單電子側(cè)面重疊，形成鍵，在電場(chǎng)力作用下，鍵中部分電子可以在一維通道中定向遷移而導(dǎo)電。（2分）3、不能。分子內(nèi)部的鍵能遠(yuǎn)大于 ，當(dāng)分子中的化學(xué)鍵被破壞時(shí)，內(nèi)部的化學(xué)鍵早已不復(fù)存在。（2分）4、（1分）（各1分）5、 （各1.5分）第5題（8分）1、（2分）2、導(dǎo)電性可能減弱。因?yàn)槠茐牧舜箧I的整體性（2分），并出現(xiàn)兩類載流子（自由電子與離子）共存一體的混合體系，兩者因靜電作用，相互牽制（1分）。3、增強(qiáng)（1分），增加了自由電子數(shù)。（2分）第6題（17分）1、點(diǎn)陣型式：面心立方 CN+= 4 CN-= 4 （2分）2、八面體空隙：6個(gè)；四面體空隙：12個(gè)（各

18、2分）3、在不同的晶體中，Ag+離子占據(jù)不同空隙，按正負(fù)離子相互接觸計(jì)算的Ag+離子半徑自然有一個(gè)變化范圍。（2分）4、（1）四面體空隙與八面體空隙相連，四面體空隙與四面體空隙通過三角形中心相連，構(gòu)成三維骨架結(jié)構(gòu)的開放性“隧道”供Ag+遷移； （2）有大量空隙（Ag+與空隙之比為19）可供Ag+遷移；(各1.5分)5、4AlI3+3O2=2Al2O3+6I2正極反應(yīng)：I2+2Ag+ +2e =2AgI 負(fù)極反應(yīng)：2Ag-2e = 2Ag+（各1分） 當(dāng)氧氣的濃度大時(shí)，反應(yīng)1生成的游離I2濃度大，+電勢(shì)增大，由E=+-，所以E也增大。（不同的表達(dá)也得分）（3分）第7題（9分）1、（NH4）3H4PMo12O42H2O26 NaOH=12Na2MoO4Na2HPO43NH317H2O NH3HCl=NH4Cl計(jì)量關(guān)系 P2O5(NH4)3PMo12O42H2ONaOH l246P2O5的摩爾質(zhì)量： 142 gmol-1P2O5：(1.026moldm30.04000dm3-0.1022moldm-30.01520dm3)142gmol-1/