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2010年全国化学竞赛初赛模拟试卷（5）（时间：3小时 满分：100分）题号1234567891011满分8127915889996H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDs第1题（8分）1、将通入发烟硫酸中；2、将通入发烟硫酸中；3、将通入发烟硫酸中；4、上面三个反应最易发生的是哪一个？为什么？第2题（12分）某短周期元素A的氯化物X，其蒸气折换成标准时密度约为11.16g/L。若将它投入到甲醇中，可从甲醇中结晶出X4。1、通过计算确定X的分子式。2、根据路易斯电子结构理论，请设计出X的分子结构式。3、试解释，为什么X投入到甲醇中会析出组成为X4的分子式。4、如果把X投入水中，反应形成笼状多碱离子。每个A原子都处于所构成的八面体之中。请画出其可能有的异构体示意图。第3题（7分）在低温下（1578K）与的混合物进行光解制得了，该分子有两种结构A和B，A和B中都含有O-O键，A的对称性与相同，B分子中除了一个对称面外没有其它对称元素。根据上述信息回答下列问题：1、指出A和B中硫原子的杂化情况；2、计算表明A比B的能量高，给出原因；3、画出A、B的立体结构；第4题（9分）在低于100时，将一定量的NO缓缓通入一定量的NaOH溶液中使之恰好完全反应，发现生成了一种对相对密度为18的气体。将反应后的溶液加入丙酮溶液，则只析出了一种固态物质A。A中钠元素的质量分数为33.33%。1、 试通过计算确定A的化学式。写出其化学反应方程式。丙酮起着什么作用？2、 解释上述反应。3、 在隔绝空气的条件下加热A，发现质量减轻了8.12%。将反应后的固体加入适量的水后，溶液呈强碱性。解释原因并写出反应方程式。第5题（15分）（一）石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图一所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。1、试确定该晶胞的碳原子个数。2、写出晶胞内各碳的原子坐标。3、已知石墨的层间距为 3348 pm，CC键长为 142 pm，计算石墨晶体的密度。（二）石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应： Li1-xC6 + xLi+ + xe- Li C6其结果是，Li+嵌入石墨的A、B层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为LiC6的嵌入化合物。4、图二给出了一个Li+沿C轴投影在A层上的位置，试在图上标出与该离子临近的其它六个 Li十的投影位置。5、在 Li C6中，Li+与相邻石墨六元环的作用力属何种键型？6、某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li+，写出它的化学式，画出它的晶胞（C轴向上）。（三）锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO2。已知LiNiO2中Li+和Ni3+均处于氧离子组成的正八面体体心位置，但处于不同层中。7、将化学计量的 NiO和 LiOH在空气中加热到 700可得LiNiO2，试写出反应方程式。8写出LiNiO2正极的充电反应方程式。9 锂离子完全脱嵌时LiNiO2的层状结构会变得不稳定，用铝取代部分镍形成LiNi1-yAlyO2可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用，为什么？第6题（8分）用EDTA配位滴定法可测定与Cu2+和Zn2+共存的Al3+的含量，以PAN为指示剂，测定的相对误差 0.1%。测定过程可表述如下（注：表中的配合物电荷数被省略；游离的EDTA的各种形体均被简写为Y）：附：配合物稳定常数的对数值 lgK稳 的数据： CuY 18.8 ZnY 16.5 AlY 16.1 AlF63- 19.7 Cu-PAN 16 1、写出从D框状态到E框状态的反应式并配平。2、F框状态内还应存在何种物质？3、是否需确知所用EDTA溶液的准确浓度？V1是否需要准确读取并记录？简述原因。4、 若从C框状态到D框状态时Cu2+溶液滴过量了,问：1）对最终的测定结果将引入正误差还是负误差？还是无影响？2）如你认为有影响，在实验方面应如何处理？5、设试液取量V0和V1、V2、V3均以mL为单位，MAl为Al的摩尔质量(gmol-1), c(EDTA)、c(Cu) 分别为EDTA和Cu2+溶液的浓度（molL-1），列出试液中Al含量(gL-1)的计算式。第7题（8分）某固体A，受热，易升华，遇水剧烈反应并产生一种可燃性气体。元素分析，A中元素M的质量百分数为68.50%。称取2.0850gA燃烧得1.7777g氧化物，产物还有、。1、通过计算求A的化学式： 2、指出M的杂化方式，并画出A的结构：3、写出A与反应的方程式。A可作为书籍的干燥剂，指出A作为书籍干燥剂的优点。第8题（9分）写出字母代表的化合物的结构：已知：碱性条件下，硝基能与活泼氢（-H）发生加成反应；B、C结构中都有羟基，但存在位置和形式完全不同；C的结构骨架可看作三个并联的六圆环（类似“蒽”）。ABC第9题（9分）Sn和Nb可形成如下结构的金属互化物。（白球为Sn，黑球为Nb）。1、写出其最简式。 、 若最简式式量为M(g/mol),阿佛加德罗常数为,晶胞参数为a(pm),求密度（g/）（用字母表示）。3、分别画出此晶胞沿面对角线和体对角线方向的投影图。第10题（9分）有强烈气味的无色液体A在100蒸馏时，其组成不变。此液体的蒸气密度（相对于空气）随温度而改变，100时为1.335，20为1.50。若将液体加到新制的氢氧化铜（取化学计量的碱）中，沉淀溶解，形成淡蓝色溶液。将1g液体A与过量浓硫酸在一起加热时，放出密度(相对于空气)为0.966的气体360ml,若将1g液体A加到含过量的硫酸溶液中中，则放出同样体积、重为前一种气体的1.57倍的另一种气体（体积均以标准状态计）。1确定液体A的组成，并以必要的计算和反应化学方程式证明答案。2、为什么蒸馏时此液体的组成不变？为什么它的蒸气的相对密度随温度的变化而变化？第11题（6分）有机化学中由于碳原子的成键特点常出现旋光异构体。现有一有机分子，试计算它的旋光异构体数。（TIP:讨论n的奇偶）参考答案（1005）第1题（8分）在纯硫酸中为弱碱，则对硫酸来说氮的氧化物必然是碱性氧化物。（该环境中不会发生氧化还原反应）1、（2分）2、（2分）3、（2分）4、第一个反应最易发生，因为是最强的碱性氧化物。（2分）第2题（12分）1、 （2分）2、（2分），根据路易斯最大成键原则，形应成12根共价单键（45+41）/2=12。3、Al原子上还有价层空轨道，可以接纳甲醇氧上的电子对，形成配位键（2分）。4、形成的笼状多碱离子结构简式为,其可能结构如下：（其它合理结构也可）（6分，够4个即得满分）第3题（7分）1、A中S原子杂化，B中S原子杂化。（各1分）2、A中有一个张力很大的3元环。（2分）3、 A B(有共轭大键)（各1.5分）第4题（9分）1、A： （1.5分） （1.5分）丙酮做溶剂，降低的溶解度，使其结晶析出。（1分）2、（各1.5分）3、（2分）,强碱性是由与水生成NaOH引起的。第5题（15分）1、4个（1分）2、（0，0，0），（0，0，l/2），（l/3，2/3，0），（2./3，1/3，1/2） （各0.5分） 3、2.27gcm-3 4、见附图1（2分）5、离子键或静电作用（1分）6、LiC2 晶胞见附图2（12分）7、4NiO+4LiOH+O2=4LiNiO2+2H2O （2分）8、LiNiO2=Li1-xNiO2xLi+xe -（2分）9、Al3+无变价，因此与之对应的Li十 不能脱嵌。（2分）第6题（8分）1、 （各1.5分）2、还应存在Cu-PAN(1分)3、不需要确知EDTA溶液的准确浓度和。因为不影响最终测定结果。（2分）4、1）将对最终的测定结果引入负误差（1分） 2）加入少量（不必准确计量）EDTA溶液，使被滴定液重新回到C框状态，再用溶液除去过量的Y，正确进入D框状态。（如答“另取试液，重做”也可）。（1分）第7题（8分）1、A：（2分）2、sp，（各1分）3、 （1分） 优点：1）易升华为气体，干燥时可均匀分散；2）不腐蚀书籍；3）有持久防酸的作用。（各1分）第8题（9分）（各3分）第9题（9分）1、（1分）2、(2分)3、 （各3分）第10题（9分）1、A溶液时含HCOOH74%的恒沸溶液（3分）（各1分）2、一定压力下，恒沸溶液有恒定的组成，不能用蒸馏法分离。 在溶液或蒸汽中存在二聚甲酸，随着温度的升高，二聚甲酸不断解离成HCOOH，故蒸汽密度逐渐减小。（各1.5分）第11题（6分）方法基本同模拟2第10题n为奇数时：1种取法的结构：2 2种取法的结构： 共有结构N为偶数时：1种取法的结构： 2种取法的结构：共有结构
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