2023年化學(xué)競(jìng)賽預(yù)賽模擬試卷

全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽（初賽）模擬試卷4

時(shí)間：3小時(shí)滿分：100分

一.（10分）

A的單質(zhì)和B的單質(zhì)在加熱下劇烈反應(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)量的水劇烈反應(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

子的位置相稱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.寫出X、Y、Z、G的化學(xué)式:X__________y_____________Z______________G

2.你估計(jì)G有什么用途?用一兩句活闡明理由。

二.（8分）

有機(jī)物的KMnO,測(cè)定法是常用的分析措施。今移取乙二醇溶液25.00mL,在堿性溶液中

加入0.04500mol/LKMnQ50Q0mL,反應(yīng)完全后，將溶液酸化，這時(shí)有鐳酸鉀的歧化反應(yīng)發(fā)生，

加熱溶液至約60℃,加入0.3000mol/LNafj容液0mL,搖勻后，用上述KMnO用則液

回滴過(guò)量NaCO,耗去2.30mL?；卮穑?/p>

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1.寫出鐳酸鉀歧化的離子反應(yīng)方程式；

2.寫出高鐳酸鉀與Na2c2。4反應(yīng)的I離子方程式；

3.試求乙二醇試液的濃度（moI/L）。

三(7分)

已知c-C、C—C1、c-。、Si-Si,Si—Cl、Si—O鍵的鍵能分別為348、339、358、

226、391、452kJ/mol?因此有機(jī)鹵硅烷比鹵代烷更輕易水解。

(CH)Si—C1(三甲基氯硅烷)+H0CH.

332

"Ic-ZM*?

?HCI

去4HOL2--1

拉1(CH)SiOH(一種硅醇)CH,l

33

3HCI

(11,Sil1..*6吧巨物q

多種硅酸都輕易發(fā)生分子間失水成Si-0-Si說(shuō)與三維結(jié)構(gòu)式

鍵，而不是生成Si-Si鍵或Si==。鍵。

請(qǐng)寫出下列產(chǎn)物的構(gòu)造簡(jiǎn)式:

四.(四分)

某化合物A(CHBr)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KM

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nO氧化，又能和Al。共熱生成C(CH).C經(jīng)KCrO(H+)作用后生成丙酮和乙酸。

423510227

工.寫出A、B、C的I也許構(gòu)造式；

2.寫出除C以外，分子式為C；H]°時(shí)所有也許異構(gòu)體(包括立體異構(gòu)體，不含構(gòu)象異構(gòu)體)。

五.（15分）

既有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2:3混合溶于水，

得到溶液甲，同步將產(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3:1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I在足量G中燃燒，產(chǎn)生氣體J所有導(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18CTC時(shí)升華得到E的蒸氣，并在273℃時(shí)將2.241_E蒸氣和

0.15molB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；1molI最多

能和2molF反應(yīng)，得到的產(chǎn)物很穩(wěn)定;A、C、E三種物質(zhì)都具有同一種元素。

1.寫出氣體的分子式：

F、G、H、I、J

2.寫出化學(xué)式C、電子式B、構(gòu)造式E①

3.寫出J導(dǎo)入甲和乙的方程式。

六.（10分）

金屬鐵的熔點(diǎn)為1811K。在室溫和熔點(diǎn)間，鐵存在不一樣的晶型。從室溫到1185K,金屬鐵

以體心立方（bcc）歐Ja一鐵的晶型存在。從1185K到1667K，鐵的晶體構(gòu)造為面心立方（fee）

的Y—鐵。超過(guò)1667K直到熔點(diǎn)，鐵轉(zhuǎn)化為一種與a—鐵的構(gòu)造相似的體心立方（bcc）構(gòu)

造，稱為5一鐵。

1.已知純鐵的密度為7.874g/cm3（293K）:①計(jì)算鐵的原子半徑（以cm表達(dá)）：②計(jì)算在

1250K下鐵的密度（以g/cm3表達(dá)）。注意；忽視熱膨脹導(dǎo)致的微小影響。注意你所使用的任何

符號(hào)的原義，例如「=鐵原子的半徑。

鋼是鐵和碳的合金，在晶體構(gòu)造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)，有助于在鼓風(fēng)爐中熔化。迅速冷卻時(shí),

碳將分散在a—鐵的晶體構(gòu)造內(nèi)。這種新的晶體稱為馬氏體，它硬而脆。盡管它的構(gòu)造稍有畸

變，其晶胞的大小與a—鐵晶胞的大小仍然相似。

2.已假定碳原子均勻地分布在鐵的I晶體構(gòu)造中；①計(jì)算含碳量（質(zhì)量）為4.3%的馬氏體

中a—鐵的每個(gè)晶胞中碳原子的平均數(shù)；②計(jì)算馬氏體的密度（以g/cm：，表達(dá)）

摩爾質(zhì)量和常數(shù);M=55.85g/mo1M=12g/moIN=6.02214X1023m

FeCA

O1-1

七.（22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)（重要為Bi2C>3和Bi2s3）。Bi

是較弱的導(dǎo)體，其電導(dǎo)隨溫度的升高而減少,但熔觸后迅速增長(zhǎng)。Bi的熔點(diǎn)是545K,熔融后體

積縮小。Bi的沸點(diǎn)為1883K(p=1.014XIOsPa),該溫度下的蒸氣密度為3.011g/L,而在228

0K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H2sO’或王水氧化為硫酸鹽或氯化物(Bi的氧化

態(tài)為川)。Bi(III那］鹽可與堿金屬鹵化物或硫酸鹽作用形成絡(luò)合物(如BiCi-、BiCl2-、

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BiCi3-和Bi(S。)-等)。Bi也形成BiN和BiH等化合物，在這些化合物中，Bi的氧化態(tài)為

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-III,Bi還可生成Bi0,其中Bi的氧化態(tài)為W。Bi(III)的鹵化物也可由Bi和鹵素直接反

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應(yīng)生成。Bi(HI)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XONC)3的型體。Bi(IH)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(V)的化合物能將M氧化為

MnO「

Bi的化合物有毒。在治消化道潰瘍藥及殺菌藥中含少許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)回答問(wèn)題：

1.寫出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?寫出它們互變過(guò)程的平衡常數(shù)體現(xiàn)式；

3.寫出Bi與濃HSO、稀HNO反應(yīng)的J方程式；

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4.寫出Bi3*與鹵化物、堿金屬硫酸鹽絡(luò)合反應(yīng)的方程式，畫出Bicy-的幾何構(gòu)型，闡

明Bi用什么軌道成鍵;

5.寫出Bi(III)鹽水解反應(yīng)的方程式；

6.寫出在酸性介質(zhì)中五價(jià)Bi化合物與Mrv+反應(yīng)的離子方程式；

7.寫出Bi(HI)化合物與亞錫酸鹽發(fā)生還原反應(yīng)的方程式，為何該反應(yīng)必須在較低溫度下

進(jìn)行？

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