(完整word)全国化学奥林匹克竞赛（初赛）模拟试题(1)

全国化学竞赛初赛模拟试卷（1）

（时间：3小时 满分：100分）

第一题（11分）

化合物A含硫（每个分子只含1个硫原子）、氧以及一种或几种卤素；少量A与水反应可完全水解而不被氧化或还原，所有反应产物均可溶于水；将A配成水溶液稀释后分成几份，分别加入一系列0.1 mol/L的试剂，现象如下：

①加入硝酸和硝酸银，产生微黄色沉淀。

②加入硝酸钡，无沉淀产生。

③用氨水将溶液调至pH＝7，然后加入硝酸钙，无现象发生。

④溶液经酸化后加入高锰酸钾，紫色褪去，再加入硝酸钡，产生白色沉淀。

⑤加入硝酸铜，无沉淀。

1．①、②、③的目的是为了检出什么离子？试分别写出欲检出离子的化学式。

2．写出④发生的反应的离子方程式。

3．⑤的欲测物质是什么？写出欲测物质与加入试剂的离子方程式。

4．以上测试结果表明A可能是什么物质？写出 A的化学式。

5．称取7.190g A溶于水稀释至250.0cm3。取25.00cm3溶液加入HNO3和足量的AgNO3，使沉淀完全，沉淀经洗涤、干燥后称重，为1.452g。写出A的化学式。

6．写出A与水的反应的方程式。若你未在回答以上问题时得到A的化学式，请用SO2ClF代替A。

第二题（11分）

1998年，中国科大的化学家把CCl4(l)和Na混合放入真空容器中，再置于高压容器中逐渐加热，可得一些固体颗粒。经X－射线研究发现：该固体颗粒实际由A和B两种物质组成，其中A含量较少，B含量较多。试回答下列问题：

1．CCl4和Na为何要放在真空容器中？随后为何要置于高压容器中？

2．指出CCl4分子的结构特点和碳原子的杂化态。

3．上述实验的理论依据是什么？请从化学反应的角度加以说明。

4．试确定A、B各为何物？A、B之间有何关系？

5．写出上述反应方程式，并从热力学的角度说明A为何含量较少，B为何含量较多？

6．请你从纯理论的角度说明：采取什么措施后，A的含量将大幅度增多？

7．请评述一下上述实验有何应用前景？

第三题（9分）

某一简易保健用品，由一个产气瓶、A剂、B剂组成，使用时，将A剂放入产气瓶中，加入水，无明显现象发生，再加入B剂，则产生大量的气体供保健之用。经分析，A剂为略带淡黄色的白色颗粒，可溶于水，取少量A溶液，加入H2SO4、戊醇、K2Cr2O7溶液，戊醇层中呈现蓝色，水层中则不断有气体放出，呈现蓝绿色。B剂为棕黑色粉末，不溶于水，可与KOH和KClO3共溶，得深绿色近黑色晶体，该晶体溶在水中又得到固体B与紫红色溶液。回答下列问题：

1．填表：

2．写出各过程的方程式。

3．在A剂、B剂的量足够时，要想在常温下使产气速率较均匀，你认为关键是控制什么？

第四题（10分）

配位化学是化学的一个重要分支。在十九世纪，维尔纳的老师认为：六配位化合物是一种链式结构，如：M—A—B—C—D—E—F或M—B—A—C—D—E····；而维尔纳认为：六配位化合物是一种八面体。

1．请你设想一下：维尔纳是如何否定老师的论断得出他的正确结论的？

在配合物中，乙酰丙酮（CH3COCH2COCH3）是常见的一种配体。试回答：

2．乙酰丙酮（word/media/image1.gif）可作双齿配体。请从有机化学的角度加以解释。

3．某同学用乙酰丙酮与CoCl2、H2O2在一定条件下反应得到一晶体A。为测定晶体组成，该同学设计以下实验：准确称取A晶体0.4343g，煮沸溶解后，用氢离子交换树脂（即HR型）充分交换至看不出有Co2＋的红色，过滤；用0.1013mol/L的NaOH标准溶液滴定，用去24.07mL。（原子量请用：Co：58.93、H：1.01、C：12.01、O16.00、CI：35.45）求：

（1）A中Co的质量分数。

（2）预测A的化学式，画出A的结构并写出Co的杂化形态。

（3）写出制备A的化学反应方程式。

（4）在铁粉的催化下，A能与液溴发生取代反应。试写出其化学反应方程式。阐述其原因。

第五题（10分）

车祸严重危害了司乘人员的生命安全，为了降低车祸给司乘人员所带来的损害，有人利用化学反应在小汽车前排设计了一气袋。气袋由固体化合物A＋B＋C组成，在汽车受到撞击的一刹那，由于剧烈碰撞，导致气袋里发生化学反应，气袋迅速膨胀，随及弹出，从而保护司乘人员的头颈不致于撞到钢架、挡风玻璃，该气袋已挽救了成千上万人的生命。

化合物A为白色固体，通常情况下相对稳定，碰撞时剧烈分解，产生熔融状态的D与气体E。D常温下为固体，性质十分活跃，直接与O2作用生成F，F为黄色粉末，可用做高空飞行或潜水时的供氧剂。气体E十分稳定，但可与金属锂作用生成白色固体G，G强烈水解，生成易溶于水的化合物H与气体I，H与气体I的水溶液均为碱性。

化合物B为钾盐，无色晶体，易溶于水，其溶解度随温度升高急剧增大。B加热时易分解，生成固体J与气体K，气体K可使带有余烬的火柴复燃。

化合物C为氧化物，无色、坚硬、不溶于水，在自然界中以原子型晶体存在，能与HF气体作用生成L与气体氟化物M。

1．判断A、B、C为何种化合物？

2．分析A、B两种盐阴离子杂化方式及成键情况，并画出示意图。

3．写出剧烈碰撞后，气袋中所发生的化学反应。

4．固体C在气袋里起到什么作用？

第六题（8分）

把铜粉放入装有浓氨水的试管中，塞紧试管塞，振荡后发现试管塞越来越紧，且溶液逐渐变为浅黄色（近乎无色）溶液A，打开试管塞后，溶液迅速变为蓝色溶液B。试回答下列问题：

1．写出上述变化的化学方程式。

2．试从结构上解释：A为何为无色，B为何为蓝色？

3．上述反应有何用途？

4．若将铜粉换成氧化亚铜，重复上述实验，现象是否一样？

第七题（9分）

据报道，近来已制得了化合物A（白色晶体），它是用NaNO3和Na2O在银皿中于573K条件下反应7天后制得的。经分析，A中的阴离子与SO42－是等电子体，电导实验表明：A的电导与Na3PO4相同。

1．写出A的化学式并命名；写出A的阴离子的立体结构图并说明成键情况。

2．预测A的化学性质是否活泼？为什么？

3．实验表明：A对潮湿的CO2特别敏感，反应相当剧烈，试写出该反应化学方程式。

4．近年来，化学家已经制备了物质B。其中，组成A和B的元素完全相同，B的阴离子与A的阴离子表观形式相同（元素和原子个数均相同），但电导实验表明，其电导能力与NaCl相同。试写出B阴离子的结构式，并写出其与水反应的离子方程式。

第八题（7分）

将NH4Cl溶液用盐酸调制成pH＝4的溶液，然后进行电解，发现制成了一种常见的二元化合物A，用空气把气体产物带出电解槽即得到较为纯净的A。A是一种挥发性的易爆炸的浓稠液体，沸点只有700C，其结构与NH3相似。

1．试确定A，写出生成A的离子方程式。

2．比较A和NH3的极性大小。

3．将A与NaClO2按物质的量之比1∶6混合，可得到一种绿色环保的消毒剂B以及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体C。A的消毒效果是同质量的Cl2的2.63倍。试写出其反应的离子方程式。

4．已知A中两元素的电负性相同。试设计一个试验确定A中哪一种元素带部分正电荷，哪一种元素带部分负电荷？简述其实验步骤。

第九题（7分）

MgF2能够溶于水，试回答下列问题：

1．已知MgF＋离子的形成常数为63；氟化镁在水中的溶解度等于0.13g·dm－3。试求氟化镁的饱和溶液里镁离子、氟镁络离子和氟离子的浓度。若加入氟离子使它的浓度达0.1mol/L，求溶解度。

2．从上述计算看出：电解质在水中的电离有什么特点？

第十题（7分）

避蚊胺（F，分子式C12H17NO）是一种驱虫药，对蚊虫有很强的驱避作用。据报道，避蚊胺的驱避效能是产生了其对蚊虫感觉器的阻塞作用，对人畜无毒，使用安全。F可由下述方法合成：

word/media/image2.gifword/media/image3.gifword/media/image4.gifword/media/image5.gifAword/media/image6.gifBword/media/image7_1.pngCword/media/image8.gifword/media/image9.gifDword/media/image10.gifEword/media/image11.gifF（C12H17NO）（避蚊胺）

1．请你根据上述合成路线写出化合物A～F的结构式。

2．请给出避蚊胺的学名（系统命名法）

第十一题（7分）

羰基化合物有一个重要反应，就是在稀碱的作用下，具有ab410a966ac148e9b78c65c6cdf301fd.png－活性氢的醛（酮）word/media/image13.gif生成dc5233cb1d950ecad15b1e9b2514f665.png－羟基醛（酮）。该反应是可逆反应，称为醇（羟）醛缩合。其反应历程为（word/media/image15.gif表示一对电子转移）：word/media/image16.gif word/media/image17_1.png word/media/image18.gif ＋ H2O

word/media/image19.gif

word/media/image20.gif

（β－羟基醛）

问：由下面化合物进行如下反应，应得到何种产物，并写出相应的反应历程。

word/media/image21.gifword/media/image22.gif

第十二题（5分）

在强酸性的非水溶液，如SbF5的HF溶液中通入H2S气体，结果只得到一种晶体A。经分析，A的阴离子具有八面体结构，阳离子与PH3是等电子体。

1．确定A的结构简式，写出生成A的化学反应方程式。

2．在上述反应中，H2S起着什么作用？

3．A物质能对石英有腐蚀作用，问A的哪一种离子对石英具有腐蚀作用？

4．如何贮存A？

全国化学竞赛初赛模拟试卷（1）参考答案

No.1

1．A：SOmXn，X＝F、Cl、Br、I之一或几种，∴A为卤氧化硫，∴A与水的反应可能是：SOX2＋H2O→HSO3－＋X－或SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（不可能是氧化还原反应），由①、②、③、④、⑤知：A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（3分）

2．若A为SOX2，则水解产生SO2：SOX2＋H2O→SO2＋2HX；

5SO2＋2MnO4－＋2H2O→5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋

若为SO2X2，则水解：SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（2分）

3．初步判断有无I3－离子，其离子方程式为：2Cu2＋＋4I－→2CuI↓＋I2。需要指出的是：由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（2分）

4．A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。（1分）

5．最后经计算A为SOClBr。若A为SOBr2，经计算可得沉淀1.29g；而A为SOClBr，可得沉淀1.45g。（2分）

6．SOClBr＋H2O＝SO2＋HCl＋HBr（1分）

No.2

1．放在真空容器中是为了防止Na被空气中的氧气氧化；随后放在高压容器中是为了生成金刚石，因为生成金刚石需要高温高压。（2分）

2．正四面体；碳原子的杂化形态为sp3；（1分）

3．上述实验是武慈反应，即卤代烃与钠的反应，生成碳原子数更大的烃。因为CCl4中碳原子为sp3杂化，反应后，许许多多的碳原子通过sp3杂化学形式成键，即组成网状的金刚石。（2分）

4．A为金刚石；B为石墨，它们互为同素异形体。（2分）

5．化学反应为：CCl4＋4Na→C＋4NaCl金刚石和石墨的稳定形态相比，金刚石的内能大，不稳定，易转化为内能较低的石墨。（2分）

6．从纯理论的角度看，采取高温高压，将使一部分石墨转化成金刚石，使金刚石的含量大幅增多。（1分）

7．上述实验开辟了人造金刚石的另一途径。（1分）

No.3

1．A剂：Na2O2，供氧剂；B剂：MnO2，催化剂；（4分）

2．Na2O2＋2H2O→2NaOH＋H2O2；2H2O2word/media/image23_1.png2H2O＋O2↑；

4H2O2＋H2SO4＋K2Cr2O7→K2SO4＋2CrO5＋5H2O；

4CrO5＋12H＋→4Cr3＋＋6H2O＋7O2↑；

3MnO2＋6KOH＋KClO3word/media/image24_1.png3K2MnO4＋KCl＋3H2O

3K2MnO4＋2H2O→2KMnO4＋MnO2＋4KOH（4分）

3．关键是控制加水的量和加水的速度，可用分液漏斗来控制。（1分）

No.4

1．链式结构无旋光异构体，而八面体具有旋光异构关系。若发现某配合物用旋光仪测得有旋光性，且配位数为6，则该配合物一定是八面体结构。（2分）

2．乙酰丙酮之所以可作为双齿配体，是因为该物质始终存在烯醇式和酮式的互变异构：word/media/image25.gif word/media/image26_1.pngword/media/image27.gif（1分）

3．（1）n(Co)＝93b05c90d14a117ba52da1d743a43ab1.pngn(H＋)＝93b05c90d14a117ba52da1d743a43ab1.png×7227c2c8df6b58b7a567c1b00337e44f.png＝4bbebb0554bddc98a0c9d0053cbd0f55.png＝0.001219mol；

MA＝696e07ad18bdbbf713647f683e5fe7c5.png，Co%＝926f9638d8cfcbbed58aa607f9b7e32c.png（2分）

（2）由MA推出应为Co(C5H7O2)3；注意不能写为Co(C5H8O2)3。Co：sp3d2。

word/media/image33.gif（2分）

（3）CH3COCH2COCH3＋CoCl2＋2H2O2→Co(CH3COCHCOCH3)3＋H2O＋2HCl＋1/2O2（1分）

（4）word/media/image33.gif＋3Br2word/media/image34.gifword/media/image35.gif＋3HBr。螯环的中央氢原子在两端羰基的作用下，呈现出部分酸性，可以在明显亲电条件下被Br＋取代。（2分）

No.5

1．A：NaN3；B：KNO3；C：SiO2（3分）

2．N3－，结构式为：word/media/image36.gif

N：sp杂化，两个σ键，两个π1371eaa9555e442ad8d079bb46b1b8e0.png

NO3－：word/media/image38.gif；

N：sp2杂化；三个N－O σ键，一个πa283ed6f75360800be3b7ef559ca6f8f.png（3分）

3．2NaN3 word/media/image40_1.png 2Na(l)＋3N2；10Na＋2KNO3→K2O＋5Na2O＋N2；

K2O＋Na2O＋2SiO2→Na2SiO3＋K2SiO3（2分）

4．固体C与反应生成的K2O、Na2O结合生成硅酸盐，可减少气袋使用后，废弃物的腐蚀性，降低环境污染。（2分）

No.6

1．振荡后试管越来越紧，属于减压状态，说明试管中的O2参与了反应。化学反应为：4Cu＋8NH3＋O2＋2H2O→4[Cu(NH3)2]OH；[Cu(NH3)2]OHword/media/image41.gif [Cu(NH3)4](OH)2（3分）

2．A中[Cu(NH3)2]＋中Cu＋为d10结构，d亚层已排满，不能进行d—d跃迁，所以A无色；而在B中，[Cu(NH3)4]＋中Cu2＋为d9结构，d亚层未排满，可进行d—d跃迁，所以B为蓝色。（2分）

3．上述反应可以定量测定O2的含量。（1分）

4．若换成Cu2O上述反应更易进行，此时不需要空气中的O2参与。

Cu2O＋4NH3＋H2O→2[Cu(NH3)2]OH（2分）

No.7

1．A：Na3NO4；原硝酸钠或正硝酸钠；word/media/image42.gif；N：sp3杂化；正四面体。（4分）

2．活泼；因为Na3NO4中中心氮原子半径小，按正常的配位应该是3，即NaNO3较为稳定。因此，当在“挤”入一个氧原子后，排斥能力增强，因此阴离子体系能能增大，不稳定，化学性质变得活泼。（2分）

3．Na3NO4＋H2O＋CO2→NaNO3＋NaOH＋NaHCO3（1分）

4．word/media/image43.gif；NO4－＋H2O→NO3－＋H2O2（2分）

No.8

1．A：NCl3；NH4＋＋3Cl－＋2H＋→NCl3＋3H2↑（2分）

2．NCl3的极性小于NH3的极性。（1分）

3．NCl3＋3H2O＋6ClO2－→6ClO2＋3Cl－＋3OH－＋NH3↑（2分）

4．将NCl3水解。看看水解产物。若产物是HNO2和HCl，即N显正性，Cl显负性；若产物是NH3和HOCl，那么N和Cl的正、负性恰好相反。实验事实是：NCl3的水解产物是N2和HCl，可以想象N2只能是HOCl氧化NH3的产物，HNO2和HCl间不可能产生N2，所以是N－Cl3－。（2分）

No.9

1．[Mg2＋]＋[MgF＋]＝1.29×1010－3mol/L ①

∵F－＋H2Oword/media/image44.gifHF＋OH－ K＝2.83×10－11

∴[HF]很小，∴[F－]≈2s－[MgF＋]，∴a5b6d554dd2670174a703e04b79120d6.png ②

联立①、②得：[MgF＋]＝1.73×10－4mol/L≈1.7×10－4mol/L，[Mg2＋]＝1.12×10－3mol/L；[F－]＝2.41×10－3mol/L，[HF]＝2.61×10－7mol/L。（未考虑水的离解）∴Ksp＝[Mg2＋][F－]2＝6.51×10－9（5分）

2．电解质在水中的电离并不是完全的，无论是强电解质，还是弱电解质，主要原因是电解质电离出的阴阳离子能相互牵制，即牵涉到有关离子强度的问题，由此引出活度的概念。（2分）

No.10

1．A：word/media/image46.gif； B：word/media/image47.gif； C：word/media/image48.gif；

D：word/media/image49.gif； E：word/media/image50.gif； F：word/media/image51.gif（6分）

2．（间）—3－甲基－N,N－二乙基苯甲酰胺（1分）

No.11

word/media/image52.gif→word/media/image53.gifword/media/image54.gif＋OH－

No.12

1．A：[SH3]＋[SbF6]－；SbF5＋HF＋H2S→[SH3]＋[SbF6]－；（2分）

2．H2S起着碱的作用（质子接受者）。（1分）

3．SH3＋；（1分）

4．聚四氟乙烯的塑料瓶中（1分）

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/e8ab040becfdc8d376eeaeaad1f34693daef109d.html