2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷(71)

2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷（71）（时间：3小时满分：100分）第一题（4分）1．锝在自然界不存在，是用人工方法制备的第一个元素，锝的希腊文的原意是“人工制造”的意思。

1937年美国加利福尼亚洲立大学的意大利教授B. Segere和C. Perrier，用能量约500万电子伏特的氘核轰击质量数为96的Mo而制得。

请写出核反应方程式。

2．放射性Uub的一个原子经过6次衰变（每次衰变都放出一个相同粒子）后，得到比较稳定的第100号元素镄（Fm）的含153个中子的核素。

请写出核反应方程式。

第二题（6分）把适量Cl2通入Na2S2O3溶液中，总是先出现白色浑浊，继而白色浑浊消失呈无色溶液。

1．写出上述反应方程式；2．如何检验反应中新生成的离子？第三题（8分）某人买了两瓶消毒液，不小心将两种液体混在一起，结果剧烈反应，产生大量有色气体而使人中毒。

收集产生的气体，通入NaOH溶液中，气体仅部分吸收，剩余无色气体。

用pH试纸测量2瓶消毒液：甲瓶中消毒液pH＝12，乙瓶中消毒液pH＝2，且都能很快使pH试纸变白。

1．写出2瓶消毒液的主要成分；2．写出制备这2种消毒液的化学方程式；3．写出这2种消毒液间反应的化学方程式。

α－硫辛酸（LA）被誉为“万能抗氧剂”，是已知天然抗氧剂中效果最强的一种，其结构简式如右图。

动植物组织中LA通常与蛋白质分子中赖氨酸（C6H14N2O2）结合。

LA含量最高的植物是菠菜；在动物体内肝脏和肾脏组织中LA含量最高。

LA是代谢性抗氧剂，在生物体内可以转化为（DHLA）。

1．画出DHLA的结构简式；2．LA与赖氨酸间是通过什么作用力，以什么形式存在的？3．LA和DHLA除了清除体内自由基和活性氧外，还会有什么重要作用？第五题（7分）揭示原子内部结构的奥秘，有助于理解我们所处的物质世界。

1．某元素原子共有3种能量不同的电子，核外电子占有的轨道总数是4个，该元素有多种同位素，在科学上均有重要的应用，任写出其中2种用途。

2．1909年，卢瑟福等人用α粒子做了著名的实验，从而提出原子结构的行星模型，画出能正确表示这种模型的简图。

3．古代哲学家们也形成了不少有关物质构成的观点。

例如，我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的；而同时期的墨子则认为如果物质不存在被分割的条件，物质就不能被无限分割。

惠施的观点可用下图表示：……请你用相同的图示方法表示墨子的观点：___________________。

第六题（10分）烃的很多硝基衍生物（如TNT）可作为炸药，X是某常见烃Y的硝化产物，其中N、O 元素含量分别为17.7%、40.5% M，核磁共振表明X分子中所有H原子都等价。

1．通过推理，画出X、Y的最合理结构简式；2．Y有种构造异构体；如果考虑立体异构体，则共有种；3．写出X发生爆炸时的反应方程式。

第七题（7分）某不活泼金属A重0.159g，在氯气中燃烧后得B，所得到产物经高温灼烧，恒重后得C，溶于浓盐酸中得到黄色溶液D。

B经高温灼烧时所得气体通入KI溶液后，再用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗25.00mL Na2S2O3溶液。

1．通过计算写出A、B、C、D的化学式。

2．写出由A变成D的化学反应方程式。

取代的酰胺是一类具有高生物活性的化合物。

N－对甲基苄基苯甲酰胺（A）的合成路线如图式所示：聚苯乙烯磺酰氯树脂（R－－SO2Cl）在吡啶的存在下B反应得到树脂C，用D酰化后得到树脂E。

树脂E在TiCl4/Zn/THF自由基体系条件下解脱，得到结晶性的N－对甲基苄基苯甲酰胺（A）。

C E A1．写出A～E各物质的结构简式；2．系统命名法命名E；3．聚苯乙烯磺酰氯树脂在合成A的作用是什么？4．A的晶体属于正交晶系，晶胞参数：a＝0.955nm，b＝1.117nm，c＝1.177nm，ρ＝1.192g/cm3，计算在一个晶胞中有几个原。

5．A的晶体结构中N原子的sp2杂化趋势非常大，主要受到哪2个因素的影响？第九题（13分）氟硅酸是湿法磷肥厂的副产品，可用于制氟化铝、氟硅酸钠或氟化钠。

氟化钠是一种重要的氟盐，水在溶解度度为4g（20℃），主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。

右图所示以氟硅酸为原料制取氟化钠的流程图：1．图中A、B是2种产品，分别是、，另一种产品白炭黑的化学成分是。

2．流程中C、D步骤的操作分别是、D 。

3．流程中NH4HCO3的用量必须过量，为什么？过量的NH4HCO3如何处理？对另一反应物NaCl的用量也有什么要求？4．写出反应（1）、（2）的化学方程式；5．NaF也可以用萤石和纯碱熔融制备（1）写出反应方程式；（2）如何分离得到产品；（3）比较两种制备的NaF产品的市场竞争力。

在很多农药的生产过程中，铜盐、锌盐作为催化剂，部分残留于母液中而产生了含金属离子铜、锌的废水。

铜、锌离子在水体、土壤中的累积会对生物产生严重污染，必须采用适当方法去。

目前国内对重金属离子的去除主要采用沉淀法、电解化学法等，将其浓度降到10mg/L，稀释10倍后排放。

1．氢氧化物沉淀法：取一定量含铜、锌废水，用NaOH溶液调节废水pH，反应一定时间后过滤或离心分离，取滤液酸化后测定金属离子的浓度。

已知：K sp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20；K sp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17（1）分别计算调节pH为多少时，滤液中Cu2＋、Zn2＋的含量可达标；（2）将pH调节到上题的计算值，实际检测到Cu2＋、Zn2＋的含量还是严重超标，请问可能是什么原因？（3）适当增加几个pH值单位，检测到滤液中铜、锌的含量有所下降；但再增加pH值，则检测到滤液中铜、锌的含量上升很多，请问铜、锌含量升高的原因是什么？2．微电解沉淀法：取含铜、锌废水，放入Fe－C电极，通空气，用浓H2SO4调溶液pH ＝2，每20min取样加饱和石灰乳调pH＝8～9，搅拌后抽滤，取滤液分析测定金属离子的浓度。

（1）写出1个阳极和2个阴极反应方程式（2）本法与氢氧化物沉淀法的共同之处是最后调节pH进行沉淀，但该法检测到Cu2＋、Zn2＋的含量比上法低的多，可能是什么原因，说明2点？（3）本法检测结果Cu2＋比Zn2＋的含量低得多（约1/12），可能是什么原因？3．请从实验结果和操作运行成本考虑，再提出一种消除铜、锌离子的实验方法第十一题（13分）对硝基苯甲酸乙酯中滴加水合肼可得对硝基苯甲酰肼固体粉末A；将水杨醛滴加到A中可得水杨醛缩对硝基苯甲酰腙固体粉末B。

将B溶解于甲醇溶剂中，加入VO(Ac)2甲醇溶液，一定条件下反应可得晶体C，C是一种单核6配位的配合物分子，V、O元素的质量分数是12.30%、27.04%；核磁共振显示X分子中与N、O相连的H原子分别只有1个。

1．写出A、B的结构简式；2．推理确定C的化学式和结构简式；3．X有对对映体；4．圈出C分子中分子中最易参与形成氢键的2个原子。

5．配合物C属单斜晶系，晶胞参数a＝0.733nm，b＝1.882nm，c＝1.290nm，β＝91.7︒，Z ＝4，计算该晶体密度。

命题：胡波2005年8月于浙江慈溪中学中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载参考答案（0571）第一题（4分）1．9642Mo＋21H→9743Tc＋1n（2分）2．277112Uub→253100Fm＋642He（2分）第二题（6分）1．Na2S2O3＋Cl2＋H2O＝2NaCl＋H2SO4＋S↓S＋3Cl2＋4H2O＝H2SO4＋6HCl（各1.5分）2．用pH试纸（或其它试剂）检验H＋；BaCl2检验SO42－；AgNO3检验Cl－（各1分）第三题（8分）1．NaClO、NaCl CH3COOOH（各1.5分）2．2NaOH＋Cl2＝NaClO＋NaCl＋H2OCH3COOH＋H2O2＝CH3COOOH＋H2O（各1分）3．ClO－＋Cl－＋2H＋＝Cl2↑＋H2O（1分）CH3COOOH＋H2O＝CH3COOH＋H2O2（0.5分）ClO－＋H2O2＝Cl－＋O2↑＋H2O（1分）2H2O22H2O＋O2↑（0.5分）第四题（6分）1．（2分）2．LA的羧基与赖氨酸残基的ε－氨基通过共价键结合，以酰胺键的形式存在。

（2分）3．螯合金属离子，预防重金属中毒（2分）第五题（7分）1．利用14C的放射性考古断代；12C可作为相对原子质量的基准（各1.5分）2．（2分）3．……（2分）第六题（10分）1．X分子中N、O原子个数比为1︰2，正好全部以－NO2形式存在（1分）X的相对分子质量为79.05n（n为硝基个数，其中碳氢部分相对分子质量33.04），讨论n＝1时，不存在合理的化学式n＝2时，化学式为C5H6(NO2)2不存在合理的常见烃的结构简式；n＝3时，化学式为C8H3(NO2)3不存在合理的常见烃的结构简式；n＝4时，化学式为C10H12(NO2)4存在合理的常见烃的结构简式：金刚烷（C10H16）n＝5，6，7……都不存在合理结构简式。

（2分）Y：X：2O2（各1.5分）2．6 12（各1分）3．C10H12N4O8→2CO＋8C＋6H2O＋2N2（2分）第七题（7分）1．M A＝0.159×1000/0.1000×25.00＝63.6g/mol（1.5分）A：Cu B：CuCl2C：CuCl D：H2CuCl3（或HCuCl2或H3CuCl4）（各1分）2．Cu＋Cl2CuCl22CuCl22CuCl＋Cl2CuCl＋2HCl＝H2CuCl3（各0.5分）第八题（13分）1．A：－CO－NH－CH2－B：CH3－－CH2NH2C：R－－SO2－NH－CH2－－CH3D：－COClE：R－－SO2－（各1分）2．N－对甲基苄基－N－苯甲酰基聚苯乙烯磺酰胺树脂（1分）3．作为B与D反应合成A的载体，实现固相合成（1分）4．V＝1.256nm3，M（C15H15NO）＝225.29g/mol Z＝ρVN A/M＝4.00（3分）一个晶胞中的原子数：4×32＝128（1分）5．N与C＝O形成共轭π键；N上氢与另一分子C＝O形成氢键，促进sp2（各1分）第九题（13分）1．A：NaF B：NH4Cl SiO2（各1分）2．过滤洗涤、蒸发浓缩（各1分，不写洗涤不给分）3．必须保证H2SiF6能全部反应，否则在进行反应(2)时H2SiF6将与NaCl反应，生成Na2SiF6沉淀，混入NaF中影响NaF质量（1分）多余的NH4HCO3再用H2SO4中和，生成(NH4)2SO4溶液，最后进入氯化铵副产品中（1分）NaCl要求和滤液中的NH4F物质的量1︰1（1分）4．（1）H2SiF6＋NH4HCO3＝6NH4F＋SiO2↓＋6CO2↑（1.5分）（2）NH4F＋NaCl＝NaF↓＋NH4Cl（0.5分）5．（1）CaF2＋Na2CO3＝2NaF＋CaCO3（1分）（2）用水浸出（1分）（3）题干方法产品纯度高，成本低，具有市场优势（1分）第十题（13分）1．（1）[Cu2＋]＝1.57×10－4mol/L [OH－]＝1.18×10－8mol/L pH＝6.1[Zn2＋]＝1.53×10－4mol/L [OH－]＝2.80×10－7mol/L pH＝7.4（各1分）（2）废水成分复杂且含有许多有机化合物，有机配体与部分金属离子结合，这部分金属离子不能用氢氧化物法去除，从而使理论计算和实际结果差异较大。