化学竞赛模拟试题.doc

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第一题（2 分）
化学竞赛初赛模拟试卷
江西省临川一中


修正液

右图是同学们经常使用的某品牌修正液包装标签。请仔细阅读，结
合自己的生活经验和所学知识，得出 2 条重要化学性质。

第二题（5 分）
羟胺（NH2OH）熔点33.05℃，沸点56.5℃，是有机合成上最常用的
还原剂，工业上可电解硝酸制得，羟胺盐酸盐在工业上用途非常广泛。
1．写出电解硝酸时在电极上生成羟胺的电极反应方程式；
2．写出能体现羟胺弱碱性的离子方程式；
3．羟胺能还原溴化银，写出该反应的化学方程式；
4．酸性条件下羟胺能将硫酸亚铁氧化，写出反应的离子方程式；
5．系统命名右图所示物质。

第三题（8 分）
磺酸型离子交换树脂是最常见的阳离子交换树脂。
（Correction）
使用方法：
使用前摇匀修正液
涂于修正处少许
待完全干后书写
注意事项：
用完后请及时盖上帽
严禁食用

N

CH3


OH

1．某磺酸型离子交换树脂X（网型）由常见单体烃A和交联剂烃B通过加聚、磺化反应而
得树脂。已知X中C、H原子个数比是1︰1。写出满足条件的A、B的结构简式；
2． 有不同交联程度的磺酸型离子交换树脂可作为不同用途要求， 何控制交联的程度？
具 如
3．除阳离子交换树脂外还有阴离子交换树脂，阴离子交换树脂的结构上有什么特点？
4．如何用阴、阳离子交换树脂制备去离子水，简要说明。
5．在氯碱工业中使用的离子交换膜，实际上是阳离子交换树脂还是阴离子交换树脂？为
什么？

第四题（7 分）
某离子化合物钾盐 X 具有超导性，超导临界温度为 18K。它的晶体结构经测定阴离子作立
方面心密堆积，K＋填充在全部八面体和四面体空隙中，晶胞参数 a＝1424pm，晶体密度
1.928g/cm3。
1．计算该晶体 X 的摩尔质量；
2．确定该晶体 X 的化学式；
3．画出晶体 X 正当晶胞沿着体对角线方向的 K＋投影（○表示 K＋的投影，◎表示 2 个 K＋
的重叠投影） 。

第五题（10 分）
杂多化合物是一类含有氧桥的多核配合物， 由于具有独特的分子结
构及分子易于设计和组装的特点， 已广泛用作新型高效催化剂、
现 药物、
磁性材料、高质子导体¼¼
1．右图所示为 1︰6 系列的平面型杂多阴离子的典型代表，配离子
Mo（Ⅵ）与氧形成八面体配位，杂原子 I（Ⅶ） 。
（1）写出化学式；
（2）借助右图正方体，画出 6 个 Mo 的相对位置（体心为 I）
2．右图所示为 1︰12 系列的四面体型杂多阴离子的典型代表，配离子
Mo（Ⅵ）与氧形成八面体配位，杂原子 P（Ⅴ） 。
（1）写出化学式；
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（2）本图中 P－Mo 距离与上图 I－Mo 是否相等（或何者长） 具体说明理由（假设 MoO6 ，

八面体都等价） 。

第六题（8 分）
HPE 是合成苯氧基及杂环氧基苯氧基丙酸类除草剂
的重要中间体，其结构简式如右图所示：
1．系统命名法命名 HPE；


HO


CH3
O CHCOOCH 2CH3

2．以烃的含氧衍生物为起始原料，用最佳方法合成 HPE（限用具有高产率的各反应，标
明合成的各个步骤） 。
3．上述合成过程中易生成三种副产物，请列举其中 2 种

第七题（9 分）
为确定晶体 X 的化学式，某学生取该晶体 1.252g，以水溶解，配成 100.0mL 溶液（以下
称 X 液） 经下列测定步骤： ，
（1）取 X 液 3.00mL，用硝酸及氢氧化钠调至 pH＝7，以铬酸钾作指示剂，用 0.0200mol·L
－1 硝酸银滴至砖红色铬酸银沉淀出现，消耗硝酸银溶液 15.00mL；
（2）取 X 液 3.00mL，用硝酸调至 pH＝1，加入 25.00mL 0.0300mol ·L－1 硝酸银溶液，振
荡后，再加入硝基苯，用 0.0200mol·L－1 硫氰化钾溶液滴至终点，消耗硫氰化钾溶液 15.00mL；
（3） X 液 10.0mL，
取 加入 10.0mL 2.00mol· －1 氢氧化钠溶液，
L 加热蒸馏， 馏出物用 50.00mL
0.100mol·L－1 盐酸吸收，蒸馏半小时后，用 0.100mol·L－1 氢氧化钠溶液滴定盐酸吸收液至甲
基红变黄，消耗氢氧化钠溶液 25.00mL；
（4）取 X 液 5.00mL，用硝酸调至 pH＝5～6，加入 10mL、pH＝5.5 的缓冲溶液，以二甲
酚橙作指示剂，用 0.0100mol·L－1EDTA 溶液滴至终点，消耗 EDTA 溶液 25.00mL。
1．分析上述步骤⑵中为什么使用返滴定（步骤⑴为直接滴定） 硝基苯的作用是什么，如 ，
何判断该反应的终点？
2．通过计算确定该晶体的分子式。

第八题（15 分）
化合物 A 被誉为 21 世纪的"魔法石" 这种物质可以把普通金属变成金子，或者说金钱； ，
它可以传送光线而不会将能量以热的形式浪费掉；它可以把手机信号扩大十倍，让电脑的速度
提高 1 万倍。A 由金属 B 和非金属 C 两种元素组成。
金属 B 是在闪锌矿中离析出的；也是化学史上第一个先从理论预言，后在自然界中被发现 验证的化学元素。金属 B 为蓝灰色固体，熔点 29.8℃，沸点 2403℃。B 在常温下几乎不受氧 和水的侵蚀，只在高温下才被氧化；它与稀酸作用缓慢，可溶于热的强酸及强碱中；B 的氧化
物和氢氧化物都是两性的，可溶于酸和碱中。
非金属元素 C 的核外轨道，双电子占据的轨道比单电子占据的轨道少 1 个。
1．写出 A 的化学式和 B、C 的电子构型；
2．列举单质 B 的 2 种用途；
3．单质镓需密封保存，但不能存放在玻璃器皿中，解释不能存放的原因。
4．B 除能与 C 形成 A 外，还可以形成另三种类似物，它们的组成和性质都有相似之处。
写出这三种物质的化学式。
5．A 有多种方法进行制备，分别写出反应方程式。
（1）B 的甲基化合物和 C 的氢化物反应；
（2）B 的氯化物和 C 的碱金属化合物反应；
（3）B 的偏酸粉末与 C 的氢化物反应；
（4）B 的氧化物和 C 的氢化物以及碳反应（产物中 H2O、CO、H2 的物质的量比是 1︰1︰5）
6．通过 X 射线衍射和扫描电镜研究发现，A 粉末是六角纤锌矿结构的粒状微晶，其晶格
常数 a 和 c 分别为 0.3191nm 和 0.5192nm。计算 A 的密度。

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第九题（9 分）
有机物 A 在特定条件下反应，生成 B 和 C，A、B、C 都有三种元素 C、H、O 组成；经核
磁共振等实验检测发现：A 中有 2 种类型的氢原子，个数比是 1︰9，而 C、H 个数比是 2︰5；
B 中同种类型的原子完全等价，且各化学键的张力很小；C 中氢原子也完全等价，且 C、H 个
数比是 1︰3。已知 A、B、C 分属于不同有机类别（如醇、醚、醛、酮、酸、酯¼¼） ，但都不
与金属钠反应。
1．写出 A、B、C 的立体结构式；
2．指出 A、B、C 的物质类别；
3．写出 A®B＋C 的反应方程式。
4．写出 1 种与 B 具有相同原子数目和构型，但只有两种元素组成物质的分子式。

第十题（9 分）
无机酸酸 X 1.620g 能与 1.000mol/L 的 NaOH 溶液 40.00mL 完全中和； 一定条件下 1.620g X
水溶液加热会分解，所得产物能与 1.000mol/L 的 NaOH 溶液 50.00mL 完全中和。
1．通过计算和推理，确定 X 的化学式。 2．写出 X 的结构简式及其互变异构体；
3．写出 X 的分解反应方程式；

第十一题（10 分）
碳酰肼（CHZ）它可作为多齿配体与多种金属离子配位。由于碳酰肼是肼的衍生物，具有
强还原性，可作含能材料的组分。所以碳酰肼配合物具有高能量、低感度的优良特性，GTN 是
其中具有代表性的一种，因其卓越的性能倍受关注。
GTN 元素组成为：C：6.83%，H：3.44%，O：33.34，Cl：13.43%（即 3︰18︰11︰2） 。
已知 GTN 中金属离子与 CHZ 形成八面体配合物离子。
1．写出 CHZ 的结构式和 GTN 的化学组成式；
2．结构分析证实配合物 GTN 中的 CHZ 和游离态的 CHZ 相比，分子中原本等长的两个键
不再等长。画出这种配合物的结构简图（氢原子不需画出） 讨论异构现象。 ，
3．配合物的外界同配合物内界通过什么作用力结合在一起的。
4．GTN 具有高能钝感的优良特性，是一种性能卓越的含能材料，具有广阔的应用前景。
试从组成和结构等角度分析 GTN 具有"高能、钝感"两大特性的原因。

第十二题（8 分）
化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到一氧化碳和氢气为主的混合气体。这种混合气体中用
于生产甲醇或合成氨。对甲烷而言有如下两个主要反应：
CH4＋0.5O2®CO＋H2， D H＝－36kJ·mol－1 ①
CH4＋H2O®CO＋3H2， D H＝＋216kJ·mol－1 ②
1．由反应①和②推出总焓变为零的总反应方程式［为反应③］ 。
2．用 CO 和 H2 合成甲醇可用下述两种方法之一。⑴两步法：对应于反应③的起始混合物
先从 0.100×106Pa 压缩到 3.00×106Pa， 然后将该反应的产物从 3.00×106Pa 压缩到 6.00×106Pa。
⑵一步法：将反应③的产物从 0.100×106Pa 压缩到 6.00×106Pa。已知：W＝nRTln[pf（终）/pi（始）]。
假定反应③是在恒压下完成的。温度恒定在 500K，气体遵守理想气体行为，气体常数 R＝
8.314J·mol－1·K－1。
设有 100mol 起始混合物，试计算按⑴两步法增加压力的压缩功 W 两步和按⑵一步法增加压
力的压缩功 W 一步。
3．为生产氢气用于合成氨，设某混合气体含 40.0mol 的 CO，40.0mol 的 H2，18.0mol CO2
以及 2.00mol N2，将该混合气体加到 200mol 水蒸气中，通过反应器，发生如下转化并建立平
衡：CO＋H2O CO2＋H2，在给定条件下转化反应的平衡常数 K＝3.30，求反应器出口处
各种气体的物质的量。

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