2000年全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷（四）

1、 PAGE PAGE 82000年全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷（四）（時(shí)間：3小時(shí) 滿分：100分）題 號(hào)12345678滿 分10871315102215H1.008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

2、.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9C

3、e140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第題（10分）第題（10分）1X：SiCl4（2分） Y：SiO2（2分） Z：Si(NH2)4（2分） G：Si3N4（2分）2耐磨材料或耐高溫材料（1分） Si3N4是原子晶體，其中SiN健的鍵能高，健長(zhǎng)短，因此該晶體的熔點(diǎn)高，硬度大。（1分）A的單質(zhì)和B的單質(zhì)在加熱下激烈反應(yīng)得到化合物X。X的蒸氣密度是同溫度下的空氣密度的5.9倍。X遇過(guò)量的水激烈反應(yīng)，反應(yīng)完全后的混會(huì)物加熱蒸干，得一難溶物。后

4、者在空氣中經(jīng)1000以上高溫灼燒，得到化合物Y。Y的一種晶體的晶胞可與金剛石晶胞類比，A原子的位置相當(dāng)于碳原子在金剛石晶胞中的位置，但Y晶胞中A原子并不直接相連而是通過(guò)E原子相連。X與過(guò)量氨反應(yīng)完全后得到含A的化合物Z。Z在無(wú)氧條件下經(jīng)高溫灼燒得化合物G，G是一種新型固體材料。1寫(xiě)出X、Y、Z、G的化學(xué)式：X Y Z G 2你預(yù)計(jì)G有什么用途？用一兩句活說(shuō)明理由。第第題（8分）第題（8分）13MnO424H2MnO4MnO22H2O（2分）22MnO45C2O4216H2Mn210CO28H2O（2分）30.02307mol/L（4分）有機(jī)物的KMnO4測(cè)定法是常用的分析方法。今移取乙二醇溶液

5、25.00mL，在堿性溶液中加入0.04500mol/L KMnO4 50.00mL，反應(yīng)完全后，將溶液酸化，這時(shí)有錳酸鉀的歧化反應(yīng)發(fā)生，加熱溶液至約60，加入0.3000mol/L Na2C2O4溶液10.00mL，搖勻后，用上述KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液回滴過(guò)量Na2C2O4，耗去2.30mL?；卮穑?寫(xiě)出錳酸鉀歧化的離子反應(yīng)方程式；2寫(xiě)出高錳酸鉀與Na2C2O4反應(yīng)的離子方程式；3試求乙二醇試液的濃度（mol/L）。第第題（7分）第題（7分）已知CC、CCl、CO、SiSi、SiCl、SiO鍵的鍵能分別為348、339、358、226、391、452kJ/mol。因此有機(jī)鹵硅烷比鹵代烷更容易水解。

6、(CH3)3SiCl（三甲基氯硅烷）H2O(CH3)3SiOH（一種硅醇）各種硅酸都容易發(fā)生分子間失水成SiOSi鍵，而不是生成SiSi鍵或SiO鍵。請(qǐng)寫(xiě)出下列產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：第第題（13分）第題（13分）A：（2分）B：（2分）C：(CH3)2CCHCH3（2分）2CH2CHCH2CH2CH3 (CH3)2CHCHCH2 （共7分，少寫(xiě)1個(gè)扣1分）某化合物A（C5H11Br）有光學(xué)活性，A能和NaOH水溶液共熱后生成B，B在室溫下易被KMnO4氧化，又能和Al2O3共熱生成C（C5H10）。C經(jīng)K2Cr2O7（H）作用后生成丙酮和乙酸。1寫(xiě)出A、B、C的可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；2寫(xiě)出除C以外，分子式為

7、C5H10的所有可能異構(gòu)體（包括立體異構(gòu)體，不含構(gòu)象異構(gòu)體）。第第題（15分）第題（15分）1F：H2 G：O2 H：H2S I：C2H2 J：CO2（各1分）2Al2S3（1分） （2分） （2分）32NaAlO24NaOH4H2O6CO22Al(OH)36NaHCO3（3分）Ca(OH)22CO2Ca(HCO3)2（2分）現(xiàn)有A、B、C、D、E五種固體物質(zhì)，常溫常壓下，A、B以物質(zhì)的量之比23混合溶于水，得到溶液甲，同時(shí)將產(chǎn)生的氣體F、G引爆，無(wú)氣體剩余；B、C以物質(zhì)的量之比31分別溶于水，產(chǎn)生的氣體G、H混合引爆，也無(wú)氣體剩余，得到一種液體和一種固體；D溶于足量水產(chǎn)生氣體I，溶液為乙，將

8、I在足量G中燃燒，產(chǎn)生氣體J全部導(dǎo)入溶液乙中，無(wú)沉淀生成，若將J導(dǎo)入甲中，產(chǎn)生白色沉淀；加熱固體E，在180時(shí)升華得到E的蒸氣，并在273時(shí)將2.24L E蒸氣和0.15mol B固體都導(dǎo)（投）入水中，產(chǎn)生白色沉淀，且測(cè)得溶液的溶質(zhì)只有NaCl；1mol I最多能和2mol F反應(yīng)，得到的產(chǎn)物很穩(wěn)定；A、C、E三種物質(zhì)都含有同一種元素。1寫(xiě)出氣體的分子式：F 、G 、H 、I 、J 2寫(xiě)出化學(xué)式C、電子式B、結(jié)構(gòu)式E（g）3寫(xiě)出J導(dǎo)入甲和乙的方程式。第第題（10分）第題（10分）1（1）293K時(shí)鐵為體心立方（bcc）晶型，晶胞中鐵原子數(shù)為2（1分）；晶胞邊長(zhǎng)為a，F(xiàn)e原子半徑為r，則立方體的

9、體對(duì)角線長(zhǎng)為4r。（1分） r124.1pm（1分）（2）1250K下、fcc，每個(gè)晶胞中Fe原子數(shù)為4；（1分）fcc8.578 g/cm3（2分）2（1）含C 4.3%（質(zhì)量）的馬氏體鐵中：CFe（原子數(shù)）14.786（1分）每個(gè)晶胞中平均含碳原子數(shù)為0.418（1分）（2）(馬氏體)8.234g/cm3（2分）金屬鐵的熔點(diǎn)為1811K。在室溫和熔點(diǎn)間，鐵存在不同的晶型。從室溫到1185K，金屬鐵以體心立方（bcc）的鐵的晶型存在。從1185K到1667K，鐵的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方（fcc）的鐵。超過(guò)1667K直到熔點(diǎn)，鐵轉(zhuǎn)化為一種與鐵的結(jié)構(gòu)相似的體心立方（bcc）結(jié)構(gòu)，稱為鐵。1已知純鐵的

10、密度為7.874g/cm3（293K）：（1）計(jì)算鐵的原子半徑（以cm表示）；（2）計(jì)算在1250K下鐵的密度（以g/cm3表示）。注意；忽略熱膨脹造成的微小影響。注意你所使用的任何符號(hào)的原義，例如r鐵原子的半徑。鋼是鐵和碳的合金，在晶體結(jié)構(gòu)中某些空隙被小的碳原子填充。鋼中碳含量一般在0.1%到4.0%的范圍內(nèi)。當(dāng)鋼中碳的含量為4.3%（質(zhì)量）時(shí)，有利于在鼓風(fēng)爐中熔化。迅速冷卻時(shí)，碳將分散在鐵的晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)。這種新的晶體稱為馬氏體，它硬而脆。盡管它的結(jié)構(gòu)稍有畸變，其晶胞的大小與一鐵晶胞的大小仍然相同。2已假定碳原子均勻地分布在鐵的晶體結(jié)構(gòu)中：（1）計(jì)算含碳量（質(zhì)量）為4.3%的馬氏體中一鐵的每個(gè)

11、晶胞中碳原子的平均數(shù)；（2）計(jì)算馬氏體的密度（以g/cm3表示）第第題（22分）第題（22分）1Bi其電子構(gòu)型為：Xe4f145d106s26p3（1分） 第六周期VA族。（1分）2根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式得：T1883K時(shí)，M464.9g/mol，Bi的原子量為208.98。 在沸點(diǎn)1883K時(shí)以Bi2（g）型體存在；（2分） T2280K時(shí)，M209.75g/mol；T2770K時(shí)，M208.7g/mol； 故在沸點(diǎn)以上時(shí)以Bi（g）狀態(tài)存在。（1分） （2分）32Bi6H2SO4Bi2(SO4)33SO26H2O（1.5分） Bi4HNO3Bi(NO3)3NO2H2O（1.5分）4BiC1

12、3KClKBiCl4（1分） Bi2(SO4)3K2SO42KBi(SO4 )2（1分） 正八面體（1分） Bi以sp3d2雜化軌道成鍵（1分）5Bi(NO3)3H2OBiONO32HNO3 BiCl3H2OBiOCl2HCl（各1分）65NaBiO32Mn214H2MnO45Bi35Na7H2O（2分）72Bi33HSnO26OH2Bi3HSnO33H2O（2分） 溫度高時(shí)，HSnO2發(fā)生自氧化還原，析出黑色Sn。（1分）8（）Pt，H2HClBiCl3，Bi（）（1分）某元素Bi在自然界儲(chǔ)量較低，其存在形式有元素態(tài)和化合態(tài)（主要為Bi2O3和Bi2S3）。Bi是較弱的導(dǎo)體，其電導(dǎo)隨溫度的升

13、高而降低，但熔觸后迅速增加。Bi的熔點(diǎn)是545K，熔融后體積縮小。Bi的沸點(diǎn)為1883K（p1.014105Pa），該溫度下的蒸氣密度為3.011g/L，而在2280K和2770K時(shí)蒸氣密度則分別是1.122g/L和0.919g/L。Bi不與無(wú)氧化性的稀酸反應(yīng)，但可被濃H2SO4或王水氧化為硫酸鹽或氯化物（Bi的氧化態(tài)為）。Bi ()的鹽可與堿金屬鹵化物或硫酸鹽作用形成絡(luò)合物（如BiCl4、BiCl52、BiCl63和Bi(SO4)2等）。Bi也形成BiN和BiH3等化合物，在這些化合物中，Bi的氧化態(tài)為，Bi還可生成Bi2O4，其中Bi的氧化態(tài)為。Bi（）的鹵化物也可由Bi和鹵素直接反應(yīng)生成

14、。Bi（）的許多鹽可溶解在乙醇和丙酮中。這些鹽在強(qiáng)酸性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，在中性介質(zhì)中則生成含氧酸鹽（羥基鹽）沉淀，并漸漸轉(zhuǎn)化成如XONO3的型體。Bi（）的鹽在堿性溶液中可被強(qiáng)氧化劑氧化成Bi（V）的化合物，在酸性介質(zhì)中Bi（）的化合物能將Mn2氧化為MnO4。Bi的化合物有毒。在治消化道潰瘍藥及殺菌藥中含少量Bi的化合物。在堿性介質(zhì)中，用亞錫酸鹽可將Bi的化合物還原為游離態(tài)的Bi，這可用于Bi的定性分析。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：1寫(xiě)出Bi原子的電子構(gòu)型和在門捷列夫元素周期表中的位置；2在沸點(diǎn)或沸點(diǎn)以上，氣態(tài)Bi分子的型體是什么？寫(xiě)出它們互變過(guò)程的平衡常數(shù)表達(dá)式；3寫(xiě)出Bi與濃H2SO4、稀HNO3反應(yīng)的方程式；4寫(xiě)出Bi3與鹵化物、堿金屬硫酸鹽絡(luò)合反應(yīng)的方程式，畫(huà)出BiCl63的幾何構(gòu)型，說(shuō)明Bi用什么軌道成鍵；5寫(xiě)出Bi（）鹽水解反應(yīng)的方程式；6寫(xiě)出在酸性介質(zhì)中五價(jià)Bi化合物與Mn2反應(yīng)的離子方程式；7寫(xiě)出Bi（）化合物與亞錫酸鹽發(fā)生還原反應(yīng)的方程式，為什么該反應(yīng)必須在較低溫度下進(jìn)行？8確定下列原電池的正負(fù)極：Pt，H2HClBiC13，Bi第第題（15分）第題（15分）1 A B E F G（各2分）2A分子中受一個(gè)羰基影響的氫酸性較小，故需用強(qiáng)堿Na