1、高中化学竞赛试题（高中化学竞赛试题（4040 套）套） 2006 年全国化学竞赛初赛模拟试卷（年全国化学竞赛初赛模拟试卷（03） （时间：3 小时 满分：100 分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 满 分 4 6 4 8 12 11 12 12 12 12 7 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 3
2、9.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98 Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 1
3、27.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 Ac Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds 第第一题（题（4 分）分） 1 Phosgene is a highly toxic gas that has been used in chemical warface
4、. A chemical analysis of phosgene is 12.1% carbom, 16.2% oxygen, and 71.7% chlorine by mass, and its molar mass is 98.9g/mol. Write the Lewis structure of phosgene. 2Suggest a reason why CHF3 has a higher boiling point than CF4. 第第二题（题（6 分）分） N甲氧基N苯基氨基甲酸酯类化合物是一类结构新颖的 Strobilurin 类杀菌剂， 具有发 展潜力和市场活力。下
5、面是关于这类物质的一种合成路线： 画出 A、B、C 的结构式。 第第三题（题（4 分）分） 比较下面等电子体的熔点: H3CF：141 H3NBH3：104 H3NBH3分子的极性低于 H3CF 分子， 分子间的偶极偶极相互作用能也低于 H3CF， 但 H3NBH3的熔点却要比 H3CF 高出 245。是什么原因导致这种现象呢？ 第第四题（题（8 分）分） 目前运用 X 射线衍射法对固氮酶的 Fe-Mo 蛋白的晶体结构进行了测 定，其中活性中心 FeMo 辅助因子的结构如右图所示。 1 请在图中适当位置画入氮分子， 并反映出其与辅助因子的结合形式。 2试解释固氮酶能活化氮分子的原因。 第第五题
6、（题（12 分）分） 组合化学已成为目前化学领域最活跃的领域之一。组合化学的实质及其最大的优势就是能 在短时间内合成大量的化合物。组合化学是一门将化学合成、组合理论、计算机辅助设计及机 械手结合一体，并在短时间内将不同构建模块用巧妙构思，根据组合原理，系统反复连接，从 而产生大批的分子多样性群体，形成化合物库（compound library），然后，运用组合原理，以 巧妙的手段对库成分进行筛选优化，得到可能的有目标性能的化合物结构的科学。根据组合化 学的定义，要快速的找到目标产物，关键的是要注意两个“巧妙”，即库的构建方法的巧妙和 检测筛选手段的巧妙。库的构建方法，常见的有混分法、平行溶液合
7、成法（parallel solution method）、正交法等。其中以混分法最具代表性，应用也最多。 13 种起始物（A，B，C）混合可以合成出多少种三聚物？ 2下图为混分法的原理图（以三种物质混合合成三聚物为例），请根据自己对题目描 述的组合化学原理的理解来补完该图。并用一段话来说明该原理。 （mix：混合，split：均分） 3我们合成化合物库的最终目的是寻找具有目标性能的产物（通常是活性最大的产物）， 因此必须对库成份进行检测与筛选。假设库中BAB 的活性最大，请设计一种方法用最少的 步骤来检测出活性物质。 第第六题（题（11 分）分） LiMn2O4可以做为锂离子电池的正极材料，
8、可用低温液相法制备纳米 LiMn2O4， 以硝酸锂和 硝酸锰为原料，柠檬酸作络合剂，采用柠檬酸络 合法先生成络合前驱体再分解生成尖晶石型 LiMn2O4。右图是合成 LiMn2O4过程中柠檬酸络 合前驱体干凝胶在加热中的差热（DTA）热重 （TG）曲线。由图分析 1差热曲线在 130，215，290分别 有 3 个峰， 分别判断是吸热峰还是放热峰？简单 说明产生峰的原因。 2由热重曲线分析发生 LiMn2O4合成反应的温度。 3写出合成 LiMn2O4的总反应方程式。 第第七题（题（12 分）分） 来氟米特（leflunomide）化学名为 N，N(4三氟甲基苯基)5甲基异噁唑，是一个具 有多
9、重活性的新型抗炎及免疫调节剂，适用于类风湿性关节炎、器官移植及癌症的治疗。 该药的合成路线如下： 路线： 3 )(OEtHC A OHNH2 B HOAcHCl / 2 SOCl C D 来氟米特 路线：（）DE OAcOEtHC 23/ )( 来氟米特 1画出 AE 及来氟米特的结构简式； 2对 A、C 进行命名 第第八题（题（12 分）分） 烃基锡及其衍生物的广泛应用前景使得有机锡化学的研究呈蓬勃发展的趋势。最近合成了 一系列苄基锡的衍生物，研究发现这些化合物具有较强的抗癌活性及其多变的结构类型。合成 方法如下：在 250mL 三颈瓶中加入 11.9g 锡粉，2 滴水，用玻棒搅匀，再加入
10、100mL 二甲苯， 在剧烈搅拌下滴加 12.8g 苄基氯，加完后继续搅拌回流 3h，冷却、过滤，所得晶体用丙酮溶解， 过滤后将丙酮溶液减压浓缩至干，得浅黄色晶体。将二甲苯溶液减压浓缩至适当体积后低温放 置，过滤得浅黄色晶体。合并两次获得的粗产品，用四氯化碳重结晶得无色晶体 A 17.3g，产 率 93。 1试通过计算得到无色晶体 A 的化学式。 2试画出化合物 A 的结构式。 3实验测得该化合物在晶体中具有一维链状结构，试解释形成长链状结构的原因并画出 示意图。 第第九题（题（12 分）分） 实验室制备乙烯常采用浓硫酸和乙醇共热的方法。由于浓硫酸的强脱水性和氧化性，反应 中存在着严重的炭化和
11、氧化现象，因此用该法制备乙烯不仅产率低，副产物多，而且实验结束 后烧瓶中积碳难以清洗。近几年，人们提出许多改进意见，其主要特点是将脱水剂改为其他物 质或以浓硫酸为主的混合物。然而，仔细分析和研究这些改进方法，不难发现有的虽然减少了 副产物，但乙烯的产率并无明显增高甚至有所降低，有的操作繁琐或缺乏安全性。研究发现在 反应时加入少量尿素，不仅可显著减少副反应，提高乙烯的产率，而且操作简单安全。 1用浓硫酸和乙醇共热的方法制乙烯为什么会存在严重的炭化和氧化现象及出现较多的 副产物？ 2文献报道，在反应体系中加入尿素，会与浓硫酸以 21 的摩尔 比形成硫酸脲，且在加热到 150时发生复分解反应生成硫酸
12、铵。写出 化学方程式，并解释上述反应在改进实验中所起的作用。 3右表为加热到 150以上时，硫酸脲发生复分解反应时的热失 重表，试根据数据分析加入尿素后对反应体系的作用。 第第十题（题（12 分）分） 氢氧化钠的乙醇水溶液是有效的碱性洗液，在配制上述洗液时，偶然地发现当氢氧化钠的 浓度达到一定量时，水相与醇相出现分层现象，界面清晰明显。进一步实验发现水、乙醇、氢 氧化钠的加入顺序不影响分层结果，并初步鉴定了在这个过程中没有诸如乙醚等新物质产生。 由一般化学常识可知，水和乙醇能无限混溶，氢氧化钠在水中的溶解度很大，在醇中也有一定 的溶解度，所以三者在一起所造成的溶液分层是个有趣的现象。 下面我们
13、通过实验来对这个现象进行研究： 氢氧化钠等无机溶质和一些有机溶剂水的混合： 制备氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化锂、 氯化钠、硫酸钠等无机盐的饱和水溶液及饱和有机溶液，以 11 体积比将两溶液混合，摇动 半分钟，观察是否出现液体分层现象。结果如下表所示 一些无机盐溶质和乙腈水溶液的混合：试验的溶质有 LiCl、NaBr、Na2CO3、K2CO3、 KI、CaCl2、MgSO4。将上述无机盐的饱和水溶液和乙腈溶液以 11 体积比混合，摇动。结果 除了 KI，其余溶质皆导致乙腈水溶液分层。KI 在乙腈水的溶解度极好，补加大量的 KI 仍没有分层现象，也无固体析出。 一些有机盐或有机酸与乙腈水或丙酮水
14、溶液的混合：制备醋酸钠、季铵盐 Bu4N I 及苯甲酸的饱和乙腈及饱和丙酮溶液，分别以 11 体积比加入到相同溶质的饱和水溶液中， 发现醋酸钠的乙腈水或丙酮水溶液皆出现分层。季铵盐 Bu4N I的乙腈水或丙酮水溶 液皆不出现分层，补加多量的 Bu4N I，上述两种混合溶液仍然不出现分层现象。溶解度试验 显示 Bu4N I在乙腈或丙酮中皆有极高的溶解度。苯甲酸的乙腈水或丙酮水溶液皆不出现 分层，而是析出苯甲酸固体。 将上述实验中形成分层的液体加入水，可使分层消失，得到均相溶液：再加入足够量的 溶质，可以恢复分层。 制备氢氧化钠等无机盐的各种有机溶剂的饱和溶液，将两种饱和溶液互相混合（例如乙 醇和
15、四氢呋喃），皆没有出现两种有机溶剂的分层现象。 阅读分析以上实验结果，回答下面的问题： 1以上实验中出现分层的根本条件是什么？ 2是否出现分层与溶质的溶解度的关系是什么？ 3产生实验现象的原因是什么？ 4由上面两种极性液体分层的例子，可以联想到如果在饱和氢氧化钠水乙醇溶液加入 一种与乙醇不易互溶的有机液体，会出现什么状况？ 第第十一题（题（7 分）分） 煤和由煤与水气反应（C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)）而得到的水煤气（CO 与 H2 的等物 质的量混合物）都可用做燃料，设煤含碳 80%，其余可燃成分忽略不计。试通过计算说明，在 实际应用上以水煤气代替煤做燃料有什么优缺点？（提示：在
16、任何能量转换的过程中，总会有 一些能量变成热，扩散到环境中，例如欲往某体系输入 X/kJ 的能量，实际上需要提供的热量要 远大于 X/ kJ） 解：以 1mol 碳计算。 C(s)O2 (g)CO2(g) rHm393.5kJ/mol 若以水煤气代替煤： C(s)H2O(g)H2(g)CO(g) rHm110.5(241.8)131.3kJ/mol H2(g)O2(g)H2O(l) rHm285.8kJ/mol CO(g)O2(g)CO2(g) rHm283kJ/mol 总的 rHm131. 3568.8437.5kJ/mol rHm（差值）437.5(393.5)44kJ/mol 煤含碳 8
17、0%：448035.2(kJ) 计算表明用水煤气代替煤做燃料放出热量大于以煤为燃料所放出的热量，可以获得较多能 量。但同时，煤在转换成水煤气、水煤气燃烧等过程中都有能量损失。因而，总的结果不会得 到更多的热量。 煤直接燃烧和转化成水煤气再燃烧，始态(煤)和终态(二氧化碳)完全相同，根据盖斯定律， 两者所获得的能量应该是一样的，不该有 44kJ/mol 的差值。 上述习题解答是否存在问题？应该 如何理解？ 参考答案（参考答案（0603） 第第一题（题（4 分）分） 1COCl2 2极性大、分子间具有氢键 第第二题（题（6 分）分） A： B： C： 第第三题（题（4 分）分） 因为在H3NBH3
18、间存在NHHM二氢键，使H3NBH3的熔点升高。 第第四题（题（8 分）分） 1 2 由于氮分子同时与 6 个 Fe 原子配位结合， 削弱了氮分子中的三重键， 使氮分子得到活化。 第第五题（题（12 分）分） 127种 2 将其始载体树脂球分成数目相等的三部分（每一部分相当于一个反应器，即一子库）， 每一部分独自与不同的起始物（A、B、C） 反应，经洗涤、提纯后，将偶联后的三部分混合 （mix）起来，并均分成（split）三部分，每一部分再分别与A、B、C 反应，然后再混合、再 分裂并再分别与A、B、C 偶联，这样经过混合、分裂各两步即可生成27 种三联体产物（每个 子库中含有9 种产物）。
19、3首先分别对三个产物子库的活性进行检测，由于子库 2 中产物的末尾组分都是 B，由 此检测时子库 2 的活性应最大，然后向上，将混分一步后的三个子库全与 B 反应，再检测三 个新子库的活性，子库 1 由于倒数第二组分为 A，故检测活性应最大，以此再向上，将起始三 个子库都与 A 反应,再都与 B 反应，再检测三个新子库的活性，由于起始子库 2 中的首位组分 为 B，最终推出BAB 的活性最大。 第第六题（题（11 分）分） 1从 DTA 曲线可以看出，柠檬酸络合法获得的前驱体在加热过程中有 2 个吸热峰和一个 放热峰产生。在 130的吸热峰与水蒸气的挥发有关，在 210220的吸热峰是由焙烧材
20、料的 熔化产生的。在 270300产生一个较大的放热峰，由 TG 曲线可知，该放热峰是由于前驱体 的分解及 LiMn2O4 的开始形成产生的。 2由 TG 曲线可以看出，180以前质量损失较小，损失量大约为 3%，180300质量 损失迅速增大，损失量大约为 70%，300400质量损失显著减小，400以上质量无变化， 表明在 300以上凝胶分解过程基本完成。可见，LiMn2O4的合成温度应在 300以上。 3LiNO3(aq)2Mn(NO3)2(aq)3C6H8O7(aq)11O2(g)LiMn2O4(s)18CO2(g)12H2O(g) 4NO(g)NO2(g) 第第七题（题（12 分）分
21、） 1A： B： C： D： E： 来氟米特： 2A：5甲基4异噁唑甲酸乙酯 C：5甲基异噁唑4甲酰氯 第第八题（题（12 分）分） 1A：(PhCH2)2SnCl2 2 在化合物中，中心锡原子为畸变的四面体构型，整个化合物分子呈中心对称结构，且存在 一个二重对称轴。 二个苄基亚甲基碳原子直接与中心锡原子相连， 并且两两相等， 该化合物中， 中心锡原子为畸变的四面体构型。由于化合物中二个苄基在空间呈相对方向排列，使整个分子 呈蝶状构型。 3化合物的分子之间存在一定程度的 SnCl 弱配位作用，由于这种作用的存在，使化合 物在晶体中以一维链状结构存在。 参考图示： 第第九题（题（12 分）分）
22、1浓硫酸的脱水性和氧化性都随浓度增加及温度升高而增大。在乙烯制备过程中，随着 反应温度的升高，体系中乙醇和水的量不断减少，浓硫酸的脱水和氧化作用也越来越强烈，就 会存在严重的炭化和氧化现象及出现较多的副产物二氧化硫。 22H2NCONH2H2SO4(H2NCONH2)2 H2SO4 (H2NCONH2)2 H2SO4H2SO4H2O C o 150 2(NH4)2SO42CO2 在反应中，尿素和浓硫酸作用生成硫酸脲，使反应体系中游离的硫酸减少，浓度降低； 因没有增加含水量，故硫酸的催化和脱水性不受影响。而反应则表明，当温度升高到 150 以上时，随着乙醇脱水生成乙烯，硫酸脲、硫酸和水三者间通过
23、复分解反应，使游离的硫酸不 断减少，从而可避免硫酸浓度升高而导致的乙醇被氧化和炭化的副反应发生。 3由表可知，硫酸脲和硫酸的复分解反应与乙醇在浓硫酸中脱水生成乙烯几乎是在同一 温度区间内， 即在 160180的条件下乙醇和浓硫酸的量基本是同步减少的， 这样就能保证乙 醇脱水所需硫酸浓度在反应过程中既不会明显升高，也不会因复分解反应变得太低而影响其对 乙醇的脱水能力。这也是本实验能得到较高产率的一个重要因素。 第第十题（题（12 分）分） 1要导致液体分层，需要加入充分的溶质。（必答）例如氢氧化钠的水乙醇溶液，如 果氢氧化钠的量不足便不能形成分层，分层后加水稀释则回复均相。 2如果溶质在两液体（
24、例如氢氧化锂在水与有机溶剂中）的溶解度皆很低，则不产生分 层。如果溶质在两液体中的溶解度皆很高（例如碘化钾或季铵盐 Bu4N I在水与有机溶剂中）， 也不产生分层。此现象说明要导致分层，溶质在两种溶剂中的溶解度应有一定的差异。 （必答） 3有机溶剂之间（例如乙醇与四氢呋喃）则没有出现类似结果，原因可能是无机盐在有 机溶剂中的溶解度太低达不到需要的分层浓度。 4出现了三层互不相溶的液体。 第第十一题（题（7 分）分） 理解问题中 44kJ/mol 的差值，实际上，水煤气厂中的水蒸气不能天然获得，需要制备。解 答中应补一个热化学方程式： H2O(l)H2O(g) rHm241.8(285.8)44
25、kJ/mol 这样，把煤转化为水煤气做燃料，总的热化学方程式应为： C(s)+O2(g)CO2(g) rHm393.5kJ/mol 上式表明，在实际应用上以水煤气代替煤做燃料的热效应是一样的。题目要求比较它们的 优缺点，但这实在不是一个热化学的问题，建议将问题改为“试通过计算说明，在实际应用上 以水煤气代替煤做燃料所获得的能量是否相同？” 2006 年全国化学竞赛初赛模拟试卷（年全国化学竞赛初赛模拟试卷（05） （时间：3 小时 满分：100 分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 满 分 4 5 8 8 10 12 10 8 8 8 9 10 H 1.008 相对
26、原子质量 He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.9
27、0 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98 Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 P
28、o 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 Ac Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds 第题（第题（4 分）分） 水是生命之源。水主要是通过渗透的方式送到身体的各个部分，那么给水分子增加点活力 不是更好吗？现在出现了各种活力水，比如用电的，磁的等各种方法，来把水分子团打碎，这 就是所谓的小分子团水。据说这样的水渗透压增大了，有利于健康，还可以治病。 运用你的化学知识，判断上面说法的合理性。 第题（第题（5 分）分） 1试用分子轨道理论来解释 He2分子是不稳定的。 2在光谱分析中检测到 He 这种惰性气体存在弱键合的二聚物，试解释其原因。 第题（第题（8 分）
29、分） 工业上以废铜为原料经氯化生产氯化亚铜，其反应如下： CuCl22Cl 2CuCl；Cu2Cu2Na2Cl2NaCuCl 2；NaCuCl2CuClNaCl 在操作中为了保证质量，必须按一定规范程序进行操作。请回答下列问题： 1制备中当氯化完成后须经中间步骤（即生成配合物 NaCuCl2） ，为什么不用一步法制 得 CuCl？（Cu2 Cu2Cl2CuCl） 2为什么必须外加 NaCl 且控制接近饱和？ 3为什么要在反应体系中加入少量盐酸，它起何作用？ 4合成结束后为什么用酒精洗？ 第题（第题（8 分）分） 除了我们常用的休克尔规则以外还有很多其他的判定芳香性的方法。值得一提的是 70 年
30、 代汉斯（Hess）和斯切德（Schaad）运用 HMO 法计算的约 50 种环状多烯烃的单个电子的共 轭能（REPE）指标，它不仅能判断芳香性的有无，还能判断芳香性的强弱。 REPE 的计算方法为：REPE(EdelocEloc)/N （式中：N 为电子数，Edeloc 为环状多烯非定域能，Eloc 为环状多烯定域能。） 下面给出 11 种化合物的结构简式： 1请补充下表，并排列下列 11 种化合物芳香性的强弱顺序。 环状多烯烃的 REPE 值（以为单位） 化合物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 电子数 Edeloc 值 8.00 13.68 19.31 24.93 16.3
31、8 19.45 22.51 25.27 16.62 10.46 16.20 Eloc 值 7.61 13.13 18.65 24.18 15.66 18.68 21.70 24.26 16.15 10.60 16.12 REPE 值 2请说出 REPE 指标在判断芳香性时的优点。 第题（第题（10 分）分） 加替沙星是一种含甲氧基的第四代喹诺酮类合成抗菌药物。下面是文献报道的家替沙 星的一种新的合成路线： 1画出 A，B，C，D，E 的结构简式。 2从 a 到 b 反应的作用是什么？ 3对 A 进行命名。 第题（第题（12 分）分） 2005 年 11 月 5 日瑞典皇家科学院宣布，将 200
32、5 年诺贝尔化学奖授予法国化学家伊夫 肖 万、美国化学家罗伯特 格拉布和理查德 施罗克，以表彰他们在烯烃复分解反应研究领域作出 的贡献。 烯烃复分解反应（Olefin metathesis）是由金属烯烃络合物（又称金属卡宾）催化的不饱和 碳碳双键或者叁键之间的碳架重排反应。该反应使得在通常意义下呈化学惰性的双键和叁键能 够彼此偶联，极大地拓展了人们在构造化合物骨架时的想象空间。同时，由于烯烃复分解反应 具有反应条件温和、产率较高的特点，而且绝大多数的有机基团在这一反应中无需保护，所以 近年来该反应受到了学术界和工业界的广泛重视。 在烯烃分子里，两个碳原子就像双人舞的舞伴一样，拉着双手在跳舞。所
33、以烯烃复分解反 应的原理可用下图形象表示为“交换舞伴” 。 1试根据对题目的理解用文字描述图中表示的烯烃复分解反应的“交换舞伴”原理。 2试根据题目及示意图的叙述，完成下列反应： （1） （2） 3试根据给出的反应示例，写出下面反应的产物（可不要求立体化学） 示例： （1） （2） （3） 第题（第题（10 分）分） 有些氧化还原反应在通常情况下并不发生或进行很慢，例如，在酸性溶液中 KMnO4氧化 Cl 的反应速率极慢，但当溶液中同时存在 Fe2时，KMnO 4氧化 Fe 2的反应加速了 KMnO 4氧 化 Cl 的反应。这种由于一个氧化还原反应的发生促进了另一个氧化还原反应的进行称为诱导
34、反应。其中，Fe2 称为诱导剂，KMnO 4为作用体。 1诱导反应是我们常说的催化反应吗？ 2既然诱导反应可以促进了另一个氧化还原反应的进行，为什么在氧化还原滴定分析中 还要防止诱导反应的发生？ 3试用必要的文字和方程式说明 KMnO4氧化 Fe2 的反应如何诱导了 KMnO 4氧化 Cl 的 反应。 4试提出一个方案，在 HCl 介质中，用 KMnO4法测定 Fe2 ，如何消除诱导反应。 第题（第题（8 分）分） C60分子是 1985 年由 Smalley 等人发现的，他们当时就预言 C60笼内可以包入各种分子和 原子， 形成结构和性质特殊的分子。 这些分子可被称为富勒烯金属包合物 EMF
35、。 建议用 MC2n 来表示 EMF。 1解释 LaC82表示的含义。 2下表为几种 EMF 与富勒烯的电离势（Ip）和电子亲和能（Ea） Ip/eV Ea/eV ScC82 6.45 3.08 GdC82 6.25 3.20 LaC82 6.19 3.22 C60 7.78 2.57 C82 7.10 2.03 由上表数据，你可以得出关于 EMF 的化学性质的什么结论？ 3合成 EMF 常用电弧法，在电弧法得到的产物中大部分是无定形碳、C60、C70和其他富 勒烯分子，而 EMF 的总量只是 C60的 1%，必须经过提取和分离才能得到纯的 EMF。早期常用 CS2和甲苯为提取剂，但在提取物中
36、 EMF 的含量仍较少，主要为空心富勒烯。实验发现，DMF 和苯胺为选择提取 EMF 的有效试剂。请解释原因。 第题（第题（8 分）分） 现在对城市污水的处理是一个严峻的问题，处理污水有多种方法。在一个污水处理厂中， 用生物方法处理污水。在污水中所含糖类(CH2O)n 杂质里，有 45被完全氧化，另有 10经 发酵过程进行无氧分解， 生成两种化合物。 其余部分仍留在沉积物中。 该厂每天一共可产生 16m3 的气体（25，100kPa） 。 1每天有多少糖类留在沉积物中？（按 kg/d 计） 2通过燃烧生成的甲烷，每天可以产生多少热能？（燃烧热为 882kJ/mol） 3如果污水中糖类杂质的浓度
37、为 250mg/L，该污水厂每天处理了多少污水？（m3/d） 第题（第题（8 分）分） 硫氰酸铵溶液与硝酸汞溶液混合， 使之充分反应后再加入硝酸锰溶液， 用盐酸， 调溶液 pH 3，将以上配置好的生长母液置于恒温箱中，采用恒温蒸发法生长晶体恒定温度为 40，控 制精度为 0.1，经过 20d 的生长周期，溶液中析出一淡绿色晶体。对产物进行元素分析后， 结果为（质量分数）：C：8.53，N：10.88，S：23.02。Mn/Hg(n/n)0.48。 1通过计算写出该绿色晶体的化学式。 2该化合物的结构如图： 试分析该化合物中 Hg 与 Mn 的配位情况。 第题（第题（9 分）分） 在放有 Fe2
38、 和硝酸盐（或亚硝酸盐）的混合溶液的试管中，小心地加入浓 H 2SO4，在浓 H2SO4溶液的界面上出现了棕色环。近年来对此棕色环物进行了深入研究表明，该棕色环 是铁的低氧化态八面体配合物，其分子式可写为Fe(NO)(H2O)5SO4，其中有三个未成对电子， 且这些单电子全来源于铁，请根据这些信息描述配合物的成键细节，包括配体形成、中心离子 的价态和电子分布、成键情况等。写出形成“棕色环”有关的反应方程式。 第题（第题（10 分）分） 含汞废水处理是环保工作的重要任务之一，化学沉淀法是在含汞废水中先加入一定量的硫 化钠， 然后再加入 FeSO4。 试通过计算说明以上过程为什么要加入 FeSO4
39、。 已知： Ksp(HgS)4 10 53，K 稳(HgS22 )9.5 1052 参考答案（参考答案（0605） 2006 年全国化学竞赛初赛模拟试卷（年全国化学竞赛初赛模拟试卷（07） （时间：3 小时 满分：100 分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 满 分 2 11 5 4 8 11 7 9 8 10 13 12 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 2
40、8.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98 Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112
41、.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 Ac Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds 第题（第题（2 分）分） 在日常生活中， 雪碧、 可口可乐等饮品都是塑料容器盛装， 而盛啤酒的容器却是
42、玻璃制品， 很少见到用塑料瓶盛装啤酒。解释原因。 第题（第题（11 分）分） 1 已知最简式为 IO2的物质是逆磁性的。 且在一定条件下能形成 I(ClO4)3 2H2O、 (IO)2SO4 化合物。 （1）该化合物的可能组成式为 ； （2）它和热水反应的方程式为 ； （3）它和 NaOH 溶液反应的方程式为 ； 2已知最简式为 ICl3的物质是非极性分子，分子中所有原子共平面。 （1）该化合物的分子式是 ； （2）中心 I 原子的杂化类型 ； （3）画出结构式： （ 4 ） 该 化 合 物 在 77 时 分 解 为 2种 双 原 子 气 体 分 子 ， 写 出 化 学 方 程 式 ； 第题（
43、第题（5 分）分） 某同学利用如图所示的方法， 通过比较加入苹果汁和橙汁的多少来比较它们中维生素 C 含 量的相对多少。 1当烧杯中出现何种现象时，停止滴加苹果汁和橙汁； 2要得出正确结论，实验过程中需要进行条件控制，你认为该实验中必须控制的条件是 什么？ 3设计实验分别测定苹果汁、橙汁中维生素 C 的绝对含量（单位：mg/L） 第题（第题（4 分）分） 碳酸氢钠晶胞的投影如图。 1晶体中各粒子间的作用力有 ； 2平均每个晶胞含 个相当于化学式 NaHCO3的原子集合。 第题（第题（8 分）分） Al4C3可以和 ZnCl2的盐酸溶液反应得到含锌产物 A（反应） ，X 衍射表明 A 是直线型分
44、 子；将 A 在氨气气氛中加热到 150，并保持 5 小时左右，得到白色粉末 B（反应） ，B 不溶 于液氨但溶于氨基钾的液氨溶液（反应） ；将 B 加热到 330，可得到深灰色、粉末状含两 种元素化合物 C（反应） 。 1写出 A、B、C 的化学式； 2写出上述各步反应方程式； 3A 在干冰的温度下可与 SO2反应，写出该反应的化学方程式。 第题（第题（11 分）分） 已知具有R CH3和RCH3结构的化合物可与I2的NaOH溶液反应 （碘仿反应） ， 如：RCOCH33I24NaOHRCOONaCHI33H2O3NaI 下面是各有机物间的转化关系： A )(3加成MgBrCH OHH2/
45、B MgHBr )2)1 C )(3加成CHOCH OHH2/ D（C6H14O） D （消去）43%85POH E HKMnO / 4 A F HKMnO / 4 GCO2 D 能消去 1 分子水主要得到得到两种烯烃 E （80%） 、 F （20%） ； D 和 G 都能发生碘仿反应。 1写出 AG 各物质的结构简式； 2系统命名法命名 D 和 G； 3用一个方程式表示 D 转化为 E、F 的反应。 第题（第题（7 分）分） 将金属铁溶于氢卤酸 A 后，用 NaOH 中和到中性，可得 B；B 能被 I2氧化到 C；C 的阴离 子和B的阴离子共价键数不变 （阴离子结构对称） 。 已知A、 C
46、中Fe元素的质量分数分别为21.3% 和 23.4%。 1试写出 AC 的化学式； 2写出上述化学反应方程式。 3简述 A、C 阴离子形成的原因。 第题（第题（9 分）分） 泰雅紫是古代地中海沿岸出产的一种贵重燃料，罗马帝王用法律规定，只有皇族与教主可 穿这种紫色衣袍。 当时人们是从小的紫蜗牛中提取它的， 制备 1.5g 泰雅紫需要多达 12000 只紫 蜗牛。已知： 泰雅紫是芳香族化合物，由 5 种常见元素组成，其中 Br 的质量分数为 38.04%； 相对分子质量不超过 500，有 3 种元素的质量百分含量不足 10%； 分子中所有原子共平面，且是非极性分子； 化学性质较稳定，NaOH 中
47、不易水解，无酸碱性； 1确定泰雅紫的化学式，写出计算和推理过程。 2满足上述条件的结构简式有 种，画出其中 1 种，说明理由。 第题（第题（8 分）分） 亚硝酸盐广泛存在于自然环境中，如蔬菜、肉类、豆类等都可以测出一定量的亚硝酸盐。 一般情况下，当人体一次性摄取大于 300mg 的亚硝酸钠时，就会引起中毒。某研究性学习小组 用碘量法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。取 1kg 泡菜榨汁，将榨出的液体收集后，加入提取剂和 氢氧化钠，使得到的泡菜汁中的亚硝酸盐都成为亚硝酸钠。在过滤后的滤液中加入氢氧化铝乳 液。再次过滤后得到滤液，将该滤液稀释至 1L，取 25.00mL 菜汁与过量的稀硫酸和碘化钾溶 液的混合液反应， 再选用合适的指示剂， 用较稀的硫代硫酸钠溶液进行滴定。 共消耗 0.050mol L 1 Na 2S2O3溶液 20.00 mL。请回答下列问题： 1该实验中可选用的指示剂是 ； 2加入氢氧化铝乳液的目的是 ； 3菜汁与稀硫酸和碘化钾溶液反应的化学方程式 4通过计算判断若某人一次食入 0.125 kg 这种泡菜，是否会引起中毒？ 5有经验的厨师在做泡菜时往往加入适量的橙汁，以减轻亚硝酸盐的危害。解释原因。 第题（第题（10 分分） 取 5.26g
