2008高中化学竞赛初赛模拟试卷（30）

江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 2008 高中化学竞赛初赛模拟试卷 30 第 一 题 7 分 1869 年 俄国科 学 家 D I Mendeleev 发 表了第一 张元 素周期表 他 将当时已 知的 化学元素 以 原子量的 递增 顺序排列 1871 年 Mendeleev 在 俄国 化学会会 刊 上发表了 题为 元素的 自然 系统及其 在未 发现元素 性质 预测上的 应用 的科学论 文 在 这篇文 章 中 门捷列 夫 详细描述 了 三 种未知元 素的 性质 并 把这三 种 元 素记为 ekaboron 类硼 Eb ekaaluminum 类 铝 Ea 和 ekasilicon 类硅 Es 在 15 年内 门捷列 夫所 有的预测 得到 了证实 第一张周 期表 只列出 了 66 种元素 并且 其中三种 是未 知的 今天 周期表中 有 118 种元 素 最后一个 第 118 号元 素 于 2005 年在俄国 和美 国的联合 实验 室中被发 现 用 Ca 48 核轰 击含 Cf 249 核的靶 出现了 三个 连串的 衰变 而这些 衰变 起始于 第 118 号元素 它的 原子质量 为 294 1 Mendeleev 预测的三 种元 素现在被 称为 何种元素 有 趣的是 三 个 名字都具 有地 理上的溯 源 2 写 出配平 的核反应 方程 式 合 成 第 118 号元素 第 118 号 元素的 衰变 3 第 118 号 元 素属于周 期表 中的哪一 族 用 spdf 记 号 及惰性气 体元 素的元素 符号 写出第 118 号元素的 电子 构型 第 二 题 4 分 由H 2 和CO 2 合成乙 醇 先用太阳 能电池 电解产生H 2 然后同CO 2 合成乙醇 其过程 如右 1 试 评价该 过程的可 持续 性 2 写 出合成 乙醇的反 应方 程式 第 三 题 5 分 将石墨和 硫酸 硝酸混 合物 共热 形 成一 种 石墨 的酸 式硫酸盐 石墨平面 层被 部分氧化 平均每 24 个 碳带一个 单位 正电荷 酸式 硫酸根则 嵌在 石墨平面 层之 间 请回 答 1 写 出该石 墨酸式硫 酸盐 的化学式 2 石 墨酸式 硫酸盐的 导电 能力比石 墨是 增强了 还是 削弱了 为什 么 3 若 在石墨 层间充入 碱金 属单质 其导 电能力如 何变 化 为什 么 第 四 题 8 分 SiC 具有高硬 度 高耐 磨性 高耐腐 蚀性 及较高的 高温 强度等特 点 已成为一 种重 要的工程 材料 其 晶体 具有六 方 ZnS 型结 构 晶 胞参数 为 a 308pm c 505pm 已 知 C 原子的 分数 坐标 为 0 0 0 和 2 3 1 3 1 2 Si 原子的分 数坐 标为 0 0 1 8 和 2 3 1 3 1 8 1 按 比例画 出 SiC 六方 晶胞 2 每 个晶胞 中含有Si C 个 3 晶 体中 Si 的堆积型 式是 C 填 充的空隙 类型 是 占有率 4 列 式计 算 C Si 健长 第 五 题 10 分 某常见金 属 A 与某气 体 B 加热化 合生 成 C 取 3 65g C 溶于 水激 烈地放出 气体 所得气体 经碱洗干 燥后 为 140nL D 标准状 况 同时得 到溶 液 E 向溶 液 E 中添加 0 05mol 的硫代硫酸 钠溶液 恰好 完全反应 生成 一种白色 沉 淀 F 几分钟 内沉淀变 黑后 转化为 G 向 E 里加 入钠 盐 H 第 1 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 得到黄色 沉 淀 I 该 沉淀 有感光性 加 热到 136 和 146 分别发 生相变 H 的 酸性溶液 中通 入气 体 D 使溶 液 颜色由无 色转 化为深棕 色 的 J 1 写 出 A I 各物质的 化学 式 2 写 出 C 溶 于水 F 转化 为 G H 溶液 颜色变化 的反 应方程式 3 黄 色沉淀 的物质有 多种 结构 它 的高 温相有什 么特 殊物理化 学性 质 请说 明之 第 六 题 12 分 请解释下 列问 题 1 可燃 冰 是一 种沉睡 海底和高 寒冻 土地带的 一种 独特新能 源 提取可燃 冰 不能不 提到前苏 联天 然气专家 契尔 斯基在劳 动场 地那扣人 心弦 的一幕 事 件 的经过是 这样 的 当时 他 正在指导 工人 把水注入 天然 气井中 看 对 产气量有 何影 响 结果一 件 意外的事 件发 生了 当他叫 工人向一 口正 在出气的 气井 中注入 20 吨 水后 气 井突 然变得沉 寂了 从此不 再出 气 人们 都抱 怨契尔斯 基把 一口好端 端的 气并给断 送了 为 什么向 气 井中注水 气井 就断气了 呢 有没有挽 救的 办法 契 尔斯 基在沉思 突 然一个灵 感闪 现在他的 心头 他 果断地 做 出了大胆 的决 定 他命令工 人向井里注入两吨甲醇 CH 3 OH 不一 会奇迹出现了 气井又复活了 大量的可燃气体源源不 断地向外 冒 大家欢呼 雀跃 都称赞 契尔 斯基是一 位足 智多谋的 专家 那么 气 井 先断气后 又出 气的原因 何在 请你加 以解 释 2 有 一个旋 光性的醇C 8 H 12 O 催 化加氢后 得到 无旋光性 的醇C 8 H 14 O 试写出 和 的构 造式 3 在 酸性介 质中 Na 2 MoO 4 能通过Mo O 配位 使MoO 4 2 互 相综合组装成大环超分子 大环超分子的组成为 Mo 176 O 498 OH 32 H 2 O 80 大环内外充 满了H 2 O 其超分 子图如右 图 取一支大 试管 内 盛浓度 较 高的硅酸 钠溶 液 向其中 滴 加 饱 和的氯化 铵溶 液时 你 会发 现 试管 中立 即出现白 色胶 状物 静 置片刻 你可 以把试管 倒过 来 几乎 滴水 不漏 请 你加 以解释 4 H 2 与F 在暗处混合 就爆 炸 而有 关资 料记载了 下面 两个反应 方程 式 键 资料 有误 因 提出 你的 看法 七 题 6 分 难以用化学方 法将Na 还原 但是化学家 有能力用化学 方法使Na 等碱金 属 原子 应离子 方程 式 有 发生 反应 电微 2 2Li H 2 C o 800 700 2LiH 2Li F 2 高温 2LIF 对于 可 能大 式反 应条 件是 还是另 有原 以理 解 H 2 第 尽管 目前化学家还 接受 一个 电子成为Na 金属钠在 乙 胺中溶解 度极 小 约为 10 6 mol L 若在乙胺中先 溶解 一 定量的二 苯 基 18 冠 6 醚 右图 后 钠的溶解 度可 以达到 0 21mol L 成为电解 质溶 液 以 钠为电 极 通 入直流 电进行电 解 结果在两 极都 能 得到金属 钠 请回答下 列问 题 1 写 出电解 过程电极 上的 反 2 请 解释 为什么电 解的 两种离子 在溶 液中没 3 如 果电解 时只有阴 极析 出金属钠 阳 极无物质 析出 溶液导 粒有哪些 第 2 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 第 八 题 12 分 我们知道 氧 在一定条 其他 件下 可以与金 属元 素反应生 成氧 化物 过氧 化 物 超氧化 物 和臭氧 化 物 Ba N AgN A B 类似于 臭 氧化物的 元素的化 合物 如 3 2 3 还有 很多 现有 短 周期元素 都是构成 蛋白 质不可缺 少的 元素 A 与B 在一定条 件下 可以形成A 2 B B 2 A 4 B 4 B AB n 等系列化 合 物 A B 在自 然 界中既有游 离 态 又有化 合 态 A 在自然 界中游离态 少 于化合态 A 与As 在 自然界 中 的矿床有 多种 有一种 矿物 纯化后 在古 代作用相 当于 今天的修 正液 用于涂 抹写 错的文字 并 形成一个 成语 信 口雌黄 即掩盖 事实 真相 乱 说一 气 请回 答下 列问题 1 写 出 A B 的元素 符号 2 AB 子导 线 解 释 n 为什么可 以作 为一维分 3 AB 导线 能 A B n 由 两 种元素直 接化 合吗 4 完 B 成 2 6 3 的反应 方程式 B 写出 化合物X 中含B 元素的阳离 子的共振 结 构式 FAsF HB X HF 5 B B 3 2 3 6 3 6 2 2 2 九 分子 离子 南平 衡 如图 所示 还能与金属 非金属元素形成配合物 如 Pb N As N 2 请画出配合物 Pb N 3 6 的 个可 能立 体结构 并比 较稳定性 题 4 分 第 因大分子 存在 而引起小 在膜 两侧分布 不均 现象叫董 a 开始 时 b 平衡时 将蛋白质 电解 质Na P 和 膜 内为Na n P 浓 度为c 膜 外 为NaCl 浓 度为b 除P n NaCl 水溶液用半 透膜分开 离子 其余均可以自由通 过 平衡时 Na b P n Cl b x N nc x 一定条件 下发 生反应生 成主 要产物CdFe CO 4 NH 3 2 该产物在 真 空中 元素分析 表明 A 中含四 种 元素且含Cd 4 A 易 形 成多 且只有 一种 金属 碳 键 画出A 4 的结构 分 油化 工催化材 料 沸石是硅 酸盐 的一种 下 图 沸石 晶体结构 的一部分 一个顶点 均代 表 1 个 A 原子 A 可以 是 Si 或 Al 每 一条边代 表 1 个 氧桥 外 x 外 a Cl 内 x 试 求x 值 用b c n 来 表示 内 第 十 题 10 分 已知五羰 基铁 可与乙酸 镉在 60 条 件下生成A 0 物 质 单 体不稳定 种聚合物 例 如在 2 2 联吡啶中 A 以A 3 形式存在 A 3 又与溶剂 形成配合物B x 射线 衍 射表明B 中 存 在平面六 元环 且存在 金属 金属 羰基 键 同时 还知 道 B 中Fe 以 高度变形 的八 面 体几何构 型存 在 而Cd 则 以四面体 构型 存在 回 答下 列问题 1 写 出生成CdFe CO 4 NH 3 2 的反应方 程式 2 写 出 A 的 分子式 3 写 出配合 物 B 的结 构式 4 A 还 可聚合 为A A 4 4 中有平面八 元环 第 十一 题 12 沸石分子 筛是 重要的石 其 中多面体 的每 甲是一种 连 接两 个 A 原子 的 氧原子 该 结构可以 看成 是由正八 面体 切顶形成 6 个 正方形和 8 个正 第 3 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 六边形围 成的 凸多面体 称 为 笼 通 过六方柱 笼与 相邻的 4 个 笼相连形 成的 三维立体 结构 如图甲所 示 若以切口 的四 边形对接 则形 成图乙 请回 答 1 若将每个 笼看作一个原子 六方柱笼看作原子之间的化学键 上图可以简化成什么结 构 请画 出这 种结构的 图形 2 若从晶 体 类型来看 它 可以看成 是以 笼 为基本粒 子 形 成氯化 钠型晶体 结构 该晶 胞中含有 几个 笼 3 如 果图乙 是一个纳 米粒 子 写出 该纳 米硅氧阴 离子 的化学组 成 4 如 果乙图 向三 维空 间无 限顺延 写出 硅氧化学 式的 表示式 题 10 分 主要 具有高 产率 的各反应 标 明合成的 各个 步骤 第 十二 化合物 X 的 结构简式 如右 图所示 请以 苯甲醛 丙酮 乙酸 乙醇 等为 原料 设 计路线合 成 X 1 给 化合 物 X 命名 2 用最佳 方 法合成 X 限 用 第 4 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 参考答案 一定条件 第 一题 7 分 1 类 硼 Sc 类铝 Ga 类硅 Ge 2 分 2 48 Ca 249 Cf 294 118 3n 294 118 282 112 3 各 1 5 分 3 0 族 1 分 Rn 5f 14 6d 10 7s 2 7p 6 1 分 第 二题 4 分 1 使用清 洁能源 一 碳化学的 典范 工艺 减 轻CO 2 对环境的压 力 绿 色化 学成分高 各 1 分 2 2CO 2 6H 2 C 2 H 5 OH 3H 2 O 1 分 第 三题 5 分 1 C 24 HSO 4 1 5 分 2 导 电性可 能减弱 因为 破坏了大 键 的整体性 并 且出现两 类载 流子 自 由电 子与离子 共存一体 的混 合体系 两者 因静电作 用 相互牵制 2 分 3 增 强 增 加了自由 电子 数 1 5 分 第 四题 8 分 1 2 分 2 2 1 分 3 六 方最密 堆积 四面 体空 隙 50 各 1 分 4 1 5 8 c 189pm 2 分 第 五题 10 分 1 A Ag B F 2 C AgF 2 D O 2 E AgF F Ag 2 S 2 O 3 G Ag 2 S H AgI I NaI J NaI 3 各 0 5 分 2 4AgF 2 2H 2 O 4AgF 4HF O 2 Ag 2 S 2 O 3 H 2 O Ag 2 S H 2 SO 4 6I O 2 4H 2I 3 2H 2 O 各 1 分 3 碘化银 的 高温相特 征性 质就是它 作为 固体导体 AgI 是 常用的 高 温固体导 体 固体导体 现 在应用越 来越 广泛 小 型的 锂电池 氢氧 原电池 钠硫 电池 汽 车尾 气净化器 中都 用到了固 体导 体 2 分 第 六题 12 分 1 将水灌入井中 水结成冰 把可燃气冰结起来 故不出气了 灌入甲醇后 甲醇与冰中 水之间形 成的 异分子间 氢键 比冰水及 甲醇 之间的同 分子 间氢键都 强 破坏冰的 结构 3 分 2 3 硅酸钠溶胶中存在大量超分子胶粒 滴加氯化铵溶液后 加速了胶粒表面羟基与水解产物 NH 3 NH 4 之间的氢键作用 使 得 胶粒进一步立体组装成更大的超级分子 形成凝胶 3 分 4 资料没 有 错 因 为生成 的 LiF 是高熔 点离子化 合物 只有 保证金 属及全部 在气 态中与氟 才 能完全反 应 不至于残 留 在 LiF 晶体内 部 3 分 第 七题 6 分 1 阳 极 Na e Na 阴极 Na e Na 各 1 分 2 阳 离子与 冠醚形成 配合 物 被嵌 在冠 醚穴 中 Na 被溶剂所 包围 着 均被 囚禁 可 望不可及 所 以不反应 2 分 第 5 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 3 根据 电性 守恒原则 平 衡Na 的不是 某种元素 或原 子团的微 粒 那只有电 子了 所以导电 的微粒有 钠正 离子与溶 剂化 电子 即 电子 盐 即 Na s nL Na L e 溶剂 化 Na L n e 溶剂 化 电子盐 2 分 第 八题 12 分 1 A S B N 各 1 分 2 硫氮原 子 可先各自 提供 两个单电 子形 成 键 尔后 每个 S 原子 再 提供一 对 3p 孤电子与 每 个 N 原子提 供的 2p 单电 子 侧面 重叠 形成 3 2 键 在电场力 作用 下 键 中的 部分电子 可以 在一维通 道中 定向迁移 而导 电 如图 n n 2 5 分 3 不 能 N 2 分子内部 的键 能比 SN n 大得多 当外化 学键破坏 SN n 内部的化 学键早已 不复 存在 2 分 4 N 2 FAsF 6 HN 3 N 5 AsF 6 HF 1 5 分 1 5 分 5 甲 乙 乙比 甲要 稳定 2 5 分 第 九题 4 分 Na Cl 进出膜速率应 相等v 进 k 进 Na 外 Cl 外 v 出 k 出 Na 内 Cl 内 因v 进 v 出 k 进 k 出 所以 Na 外 Cl 外 Na 内 Cl 内 2 分 b x 2 nc x x 所以x b 2 nc 2b 2 分 第 十题 10 分 1 Fe CO 5 Cd Ac 2 2NH 3 H 2 O CdFe CO 4 NH 3 2 CO 2 2HAc 2 5 分 2 CdFe CO 4 2 5 分 3 3 分 4 2 分 第 十一题 12 分 1 3 分 复 杂源于简 单 简单孕育 复杂 由复杂 到简 单 将 的抽象 概括 这样佛石 图就 转化为金 刚石 结构的一 部分 2 8 2 分 氯化钠晶体是 面心结构 用 代替氯和钠元 素 这样氯化 钠晶体就转化 为沸 第 6 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 石晶体结 构 3 Si 192 O 432 96 4 分 一个 有 36 条棱边 6 个分 立 的四边形 新 切出的 加上 原来 八 面体的自 身 12 条 棱边 每 个棱心一 个氧 加上 24 个 顶 每个顶 上 外伸一个 氧原 子 顶心一 个 硅 故有 60 个O 24 个Si 通 过三个切 口与 其他 对接 构 成纳米粒 子立 方体的边 这 样每个 有 三个 四边形须 接过 去 硅原 子数 不变 氧 原子 数减半 即 12 2 6 因此 图乙纳 米粒 子中 硅 原子数 24 8 192 个 氧 原子数 60 6 8 432 个 4 SiO 2 3 分 乙图向 三维 空间无限 顺延 此时乙 图只 是一个晶 胞 似乎难以 想象 与表达 此时不妨 退回 到最基本 点 由硅氧四 面体 出发 氧全方 位与硅共 享 可推知其 化学 式 第 十二题 10 分 1 2 6 二 苯基环己 甲醇 1 分 2 CH 3 COOH ClCH P Cl 2 O H NaOH NaCN 2 2 1 4 2 5 2 SO H OH H C 2 COOH CH 2 COONa 2 CH 2 COOEt 2 CHO CH 3 COCH 3 OH 2 2 COOEt CH 2 2 3 2 1 CO H OH O H HCl Hg Zn EtOH 4 LiAlH X 9 分 第 7 页 共 7 页