2014年全国化学竞赛仿真试题(14)

2014年全国化学竞赛仿真试题（14）

1.008He4.003ONeBCNFLiBe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18AlSiPSClArNaMg26.9828.0930.9732.0735.4539.9522.9924.31GeAsSeKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80InSnSbTe I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCd112.4114.8127.6126.9131.385.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9118.7121.8RnHf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtCsBa[210][222]132.9137.3La-Lu178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210]FrRaDbSgBhHsMt[223][226]Ac-LrRfH相对原子质量

第一题

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α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：①合成第118号元素；②第118号元素的α衰变。 3．第118号元素属于周期表中的哪一族？用s、p、d、f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

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？

第三题

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SiC_____个。

3．晶体中Si的堆积型式是_____。C填充的空隙类型是_____，占有率_____。

1

4．列式计算C-Si健长。

第四题

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140mL（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得到黄色沉淀I，该沉淀有感光性，加热到1360C和1460C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。

第五题

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（CH3OH）。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C8H12O（I），催化加氢后得到无旋光性的醇C8H14O（II），试写出（I）和（II）的构造式。

3．在酸性介质中，Na2MoO4能通过Mo-O配位使MoO42-互相综合组装成大环超分子。大环超分子的组成为：Mo176O498(OH)32(H2O)80。大环内外充满了H2O，其超分子图如右：

取一支大试管，内盛浓度较高的Na2SiO3溶液，向其中滴加饱和的NH4Cl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．H2与F2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：

800C2Li＋H2?700???2LiF……② ?????2LiH……①； 2Li＋F2?高温o对于①可以理解，H2键能大，②式反应条件是资料有误，还是另有原因？提出你的看

法。

第六题

我们知道，氧在一定条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。类似于臭氧化物的其他元素的化合物，如Ba(N3)2、AgN3，还有很多。现有短周期元素A、B，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A2B2、A4B4、(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。

2

请回答下列问题：

1．写出A、B的元素符号；

2．解释(AB)n为什么可以作为一维分子导线？ 3．(AB)n导线能由A、B两种元素直接化合吗？ 4．完成B2FAsF6＋HB3[X]＋HF的反应方程式。写出化合物X中含B元素的阳离子的共振结构式。

5．B3-还能与金属、非金属元素形成配合物，如[Pb2(N3)6]2-、[As(N3)6]-。请画出配合物[Pb2(N3)6]2-的2个可能立体结构，并比较稳定性。

第七题

因大分子存在而引起小分子（离子）在膜两侧分布不均现象叫董南平衡。如图所示：

（a）开始时 （b）平衡时

将蛋白质电解质NanP和NaCl水溶液用半透膜分开；膜内为NanP（浓度为c），膜外

n+

为NaCl（浓度为b），除P－离子，其余均可以自由通过。平衡时，[Na]外=b－x，[Cl－]外=b

+

－x，[Na]内=nc＋x，[Cl－]内=x，试求x值（用b、c、n来表示）。

第八题

沸石分子筛是重要的石油化工催化材料。沸石是硅酸盐的一种，下图甲是一种沸石晶体结构的一部分，其中多面体的每一个顶点均代表1个A原子（A可以是Si或Al），每一条边代表1个氧桥（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个正六边形围成的凸多面体（称为β笼），通过六方柱笼与相邻的4个β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β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β笼为基本粒子，形成氯化钠型晶体结构。该晶胞中含有几个β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。 第九题

化合物X的结构简式如右图所示，请以苯甲醛、丙酮、乙酸、乙醇等为主要原料，设计路线合成X。

1．给化合物X命名；

2．用最佳方法合成X（限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步

3

骤）

第十题

有机物TMSTA分子具有超大π共轭体系，存在三重对称轴（旋转120°重合），可通过简单物质合成：①CH3CN和乙醇在盐酸介质中反应，再用K2CO3中和到酸性得到中间产物A，A在冰醋酸介质中自身反应，得到重要中间产物B，B与对甲基苯甲醛在KOH的乙醇溶液中反应可得TMSTA晶体。

1．写出A、B、TMSTA的结构简式；

2．指出TMSTA分子中超大π共轭体系的轨道数和电子数

3．TMSTA是正交晶系，晶胞参数：a＝2.42nm，b＝0.62nm，c＝0.81nm，Dc＝1.17g/cm3。计算该晶胞有多少个原子组成。

第十一题

以苯，苯甲酰氯和五个碳以下的简单有机原料可合成如右图所示Ph的有机物，合成路线如下： O?B乙醚H3C?PBr????????A???????Mg?/???D ???Br2Mg/乙醚?O/HClBr2乙醚?GHE???H?CrO?Mg?/???F????3???I ???K/AlCl3HD＋I???J??????产物

??Ph1．对产物进行系统命名；

2．起始合成中苯的溴化和E的溴化条件是否相同，为什么？ 3．写出合成中A~J各物质的结构简式。

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