2008年高中化学竞赛初赛模拟试卷.doc

2008年高中化学竞赛初赛模拟试卷（2） 第题（5分） 据悉，多哈亚运会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾和红磷，撞击时发生化学反应。 1．写出该反应方程式； 2．为什么该反应可用于发令枪； 3．“火药”中的红磷能否用白磷代替？为什么。 第题（11分） 1．金属钠不仅跟氧气、水等无机物反应，还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点。研究方法中2SiO3，原硅酸的化学式为H4SiO4；据此推知原甲酸乙酯的结构简式。 5．工业上以CuO和H2SO4为原料制备CuSO4·5H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水，也无多余的水分所用硫酸溶液溶质的质量分数题（7分） 某些含硫氮环的游离酸可通过下列串连反应制得：①氯磺酰通过氨解反应得到A；②将A加热得B，B是一种硫酰胺的离子态物质；③B与某些重金属盐，例如银盐在盐酸溶液中反应便得含硫氮环的游离酸（代号C）；④将上反应中的HCl用CH3I替代，则可制得含硫氮环的有机衍生物（代号D）。 1．请完成①～④的化学反应方程式； 2．并写出C与D的化学结构式。 第题（7分） 在液态SO2中用叠氮酸铯与氰气反应定量生成铯的离子化合物。其阴离子中含氮量为74.47%。 1．试画出该离子化合物中阴离子的结构式； 2．说明每个原子的杂化类型和化学键型。 第题（14分） 钛酸锶是电子工业的重要原料，与BaTO3相比，具有电损耗低，色散频率高，对温度、机械应变、直流偏场具有优良稳定性。因此可用于制备自动调节加热元件、消磁元器件、陶瓷电容器、陶瓷敏感元件等。制备高纯、超细、均匀SrTiO3的方法研究日益受到重视。我国研究者以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸锶，粒子呈球形，粒径分布较均匀，平均22nm。已知SrTiO3立方晶胞参数a＝390.5pm。 1．写出水热法合成纳米钛酸锶的反应方程式； 2．SrTiO3晶体的结构可看作由Sr2＋和O2－在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由O2－构成，另一种由Sr2＋和O2－一起构成，Ti4＋只填充在O2－构成的八面体空隙中。 （1）画出该SrTiO3的一个晶胞（Ti4＋用小球，O2－用大○球，Sr2＋用大球） （2）容纳Ti4＋的空隙占据所有八面体空隙的几分之几？ （3）解释为什么Ti4＋倾向占据这种类型的八面体空隙，而不是占据其他类型的八面体空隙？ （4）通过计算说明和O2－进行立方密堆积的是Sr2＋而不是Ti4＋的理由（已知O2－半径为140pm） 3．计算22nm（直径）粒子的质量，并估算组成原子个数。 第题（8分） Apollo号宇宙飞船在执行空间任务时，火箭中的液体N2O4贮存于含铁的容器中，结果腐蚀物中含有Fe(NO3)3·N2O4，该物质实际上是NO[Fe(NO3)4]，经X射线晶体结构表示实际为[N4O6][Fe(NO3)4]2。请回答： 1．写出合成NO[Fe(NO3)4]的反应方程式； 2．如果[N4O6]2＋是平面型的离子，存在3重对称轴（旋转120°重合），但不存在对称面。试画出其可能离子结构示意图。 3．如果[N4O6]2＋是非平面型的离子，不存在3重和2重对称轴，但存在对称面。试画出其可能离子结构示意图。 第题（10分） 某金属单质X可以与烃Y形成一种新型单核配合物Z。Y是非平面型环状，核磁共振显示只有2中类型的H原子；配合物Z中碳元素的质量分数为69.87％，氢元素的质量分数为8.77%。 1．通过计算确定X的元素符号及外层电子排布； 2．写出Y的结构简式并命名； 3．试写出Z化学式和可能的立体结构。 第题（7分） 用控制电位库仑分析法测定CCl4和CHCl3的含量。在－1.0V（vs．SCE）电位下，在汞阴极上，在甲醇溶液中把四氯化碳还原成氯仿；在－1.80V，氯仿可还原成甲烷。 现将0.750g含CCl4、CHCl3及惰性杂质的试样溶解在甲醇中，在－1.0V下电解，直至电流趋近于零，从库仑计上测得的电量数为11.63C。然后在－1.80V继续电解，完成电解需要的电量为44.24C。 1．写出在汞阴极上2次发生的电极反应（溶液中有自由移动的H＋） 2．试计算试样中CCl4和CHCl3的质量分数。 第题（10分） 有机酸D可通过如下合成线路合成： （途径①） 有人提出不经过B、C，直接由下面的步骤合成D： （途径②） 称取0215g D溶于水，以0.1mol/L NaOH中和，当加入25mL时反应完全，且D中含2个甲基，1个季碳原子。 1．写出A～E的结构简式。 2．对比以上方法，哪个更好，为什么？ 第题（10分） BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为7882℃，沸点为203206℃。可在一定条件下光