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1、2010 年全国化学竞赛初赛模拟试卷（ 2） （时间： 3 小时 满分： 100 分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 满 分 5 4 12 6 6 11 15 6 12 10 8 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V
2、 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98 Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 L
3、aLu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 AcLa Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds 第 1 题（ 5 分） 某锕系元素 X 与 1944 年由 粒子轰击 Pu 靶（ Pu 是锕系第 6 个元素）而得，并以某法国科学家的名字命名，已知上述反应只涉及 3 种粒子，且反应物总质量数为 243. 1、 写出合成 X 的核反应方程式。（可用 X 代
4、表该元素）。 2.X 发生两次 衰变生成核素 Y， Y 是一种常用核燃料，但 Y 与其一同位素难以发生分离，Y 的元素符号是什么？如何分离 Y? 第 2 题（ 4 分） 实验室中观察丁达尔现象一般是用 Fe(OH)3 胶体，但 Fe(OH)3 胶体必须现场制取，不能保存，现有一种解决方法：取一支试管，加入一些蔗糖，用酒精灯缓慢加热使熔化 1、 你认为这样制 得的胶体颗粒是什么物质？ 2、 加热至 200以上，蔗糖会“沸腾”，请解释这种“沸腾”现象。 第 3 题（ 12 分） 1、工业上常用 CO 通过气相转移反应提纯 Fe，写出有关反应并画出主要转移物种的结构。 2、 化合物 Na5P3O10
5、 是许多洗涤剂的添加剂，用来结合（螯合） 水中的 Ca2+ 、 Mg2+ 离子，以 防 洗 衣 时 形 成 钙 和 镁 的 脂 肪 酸 盐 沉 淀 。 设 Mg2+ 离 子 呈 八 面 体 配 位 ， 画 出Mg(P 3O10 )(H 2O)3-的结构。 3、 写出化合物 P tB rCl (NH 2CH 2CHC H3NH 2)所有的立体异构体。 第 4 题（ 6 分） HgCl2 虽然是以共价键为主的化合物，但熔融的 HgCl2 却具有 一定的 导电性。 1、用反应式解释原因。 2、写出 Hg(ClO4)2 和 KCl 在 HgCl2 熔体中的反应式： 3、上述反应相当于 反应。 第 5
6、题（ 6 分） 环境恶化和能源匮乏是当今世界面临的两个重大问题，科学家们设想通过光合作用将太阳能转化为化学能，再通过原电池将化学能转化为电能，在大量获取能量的同时避免对环境造成破坏。 1、写出光合作用由 CO2 和 H218O 合成葡萄糖的方程式。 2、将上述反应的逆反应设计成一个原电池，写出此原电池的正极反应和负极反应方程式。 3、经热力学计算，该原电池的标准电动势为 1.24V。已知 (O 2/H 2O)=1.23V.求 (CO 2/C 6H 12 O 6)。 4、设一长满绿藻的正方形游泳池，边长为 10.0cm，在平均照度下，每 cm2 面积上可按上述电池产生 1.00mA 电流计算，求
7、该游泳池产生的总功率。 第 6 题（ 11 分） 将 KCl 与 NiCl2 按物质的量 3： 1 的比例混合在 300atm 压力的单质氟气中，在 300时氟化，生成其中的一种紫色晶体 A。研究发现 A 中阴离子具有正八面体结构，其中心原子为镍，此时镍原子核外 d 亚层有 3 个未成对电子。 1、确定 A 的化学式。 2、写出生成 A 的化学反应方程式。 3、若将 A 放入水中，则变成 NiF2 ，同时产生一种参与生命活动的气体。试通过分析写出 A与水反应的化学反应方程式 4、 A 在液态氟化 氢中发生歧化反应，得到等物质的量的两种含镍的产物，其中有一种物质B 的阴离子呈八面体。试写出 A
8、歧化的化学反应方程式。 5、若将 KCl 与 NiCl2 按物质的量 2： 1 比例混合在氟气中进行氟化，也能得到 B。 B 在真空中分解，又可产生 A。试写出 B 生成 A 的化学反应方程式。 第 7 题（ 15 分） 离子晶体 A、 B 由相同的 +1 价离子 X+ 和不同的 -1 价离子 Y- （半径 140pm）、 Z- （半径 133pm）组成，它们的晶体结构中都是阴离子组成立法密堆积、阳离子填充在八面体空隙中；晶体 A、B 的密度比为 1： 3.59。 1、晶体 A、 B 与何物质具有相似的晶胞？ 2、通过分析和计算确定 A、 B 的化学式。 3、计算 X+ 的半径。 4、计算晶体
9、 B 的具体密度值。 5 、 A 、 B 的熔点分别为 680 、 850 （ 较 为 接 近 ）， 然 而 生 成 热 差 别 大 ， fH m (A )=-90KJmol -1、 fH m (B)=-612KJmol -1。简要解释可能的原因 第 8 题（ 6 分） 含汞废水处理是环保工作的重要任务之一，化学沉淀法是在含汞废水中先加入已定量的硫化钠，但我们为了彻底清除汞离子，硫化钠的量很难控制；但我们如果再加入 FeSO4 ，就可以很好地处理这个问题。请结合化学方程式对以上问题进行说明。 第 9 题（ 12 分） 超分子自组织和分子识别，说到底都是分子中原子或原子团 的相互作用的客观实在。
10、 1、就目前所提供的 DNA 或其它蛋白质分子模型而言，生物体内的蛋白质是按 DNA 分子遗传信息来合成的。而在合成的模板或产品（新的蛋白质）中都是按 A-T,T-A,C-G,G-C 的方式对接，目前还未发现有 A-C,A-G,T-G,T-C 的连接。为什么？并画出 T-A,C-G 的结构示意图。 已知：四种碱基结构与代号如下： NNN HNN H 2NN HN H 2ONN HN HNN H 2ON HN HOOCH 3腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 2、 H N =C (N H2 )2 +H + C (N H 2 )3 +, C(NH2)3+ 与 HCO3- 按 1： 1 方式自组装成复
11、杂超分子体系。请画出它们的结构示意图。 第 10 题（ 10 分） 1、 的二氯代物同分异构体有几种？ 2、.n的二氯代物同分异构体有几种？（保留计算过程）。 3、利用相似的计数方法，.n的三氯代物同分异构体有几 种？（保留计算过程）。 第 11 题（ 8 分） 环庚三烯并 f茚是蒽的异构体 . 1、确定它们各自发生亲电取代活性最高的位置 (用 *在图给的结构上标出 ). 2、写出他们各自与 Br2 发生反应的方程式 . 3、请画出下图示分子形成的偶极离子的结构 .(在图给的圆圈中标上电荷量及电性 ). 参考答案 (1002) 第 1 题（ 5 分） 1、 23994 Pu+ 42He 243
12、96 X(2 分 ) 2、 U（ 1 分），先制成 UF6 ，再进行气相扩散，利用它们扩散速度差异来分离（ 2 分）。 第 2 题（ 4 分） 1、微小的碳颗粒（或说碳粒）（ 2 分）。 2、蔗糖高温碳化脱水，水 剧烈汽化，则呈沸腾状态。（ 2 分）。 第 3 题（ 12 分） 1、 Fe+5CO Fe(CO ) 5 F ( C O )5 F e ( C O )5高温 （ 3 分）FeOCCOCOCH3CH3 （ 1 分） 2、OH 2POOOOP PMgO OO OO O3-（ 3 分） 3、PtBrClNH 2NH 2CH 3HPtClBrNH 2NH 2CH 3HPtBrClNH 2NH
13、 2HCH 3PtClBrNH 2NH 2HCH 3（ 5 分，少 1 个扣 1 分） 第 4 题（ 6 分） 1、 2 H g C l 2 H g C l 3 -+ H g C l +（ 3 分，不写可逆号扣 1 分） 2、 H g( C lO4 )2 + 2K C l 2K C lO 4 + H gC l2（ 2 分） 3、中和（ 1 分） 第 5 题（ 6 分） 1、略 (2 分 ) 2、略（ 2 分） 3、 -0.1（ 1 分） 4、 1240W（ 1 分） 第 6 题（ 11 分） 1、 K3NiF6 （ 2 分） 2、 6 K Cl + 2 Ni Cl2 + 6 F 2 2 K 3
14、 Ni F 6 + 5 Cl 2（ 分） 3、 4K 3 N iF 6 + 2 H 2 O 4 N iF 2 + 4 H F + O 2 + 1 2 K F (2 分 ) 4、 2K 3N iF6K 2N iF6+ N iF2+ 4 K F(2 分 ) 5、 4 K C l+ 2 N iC l2 + 6 F 22 K 2 N iF 6 + 4 C l2 3K 2N iF62K 3N iF6+ N iF2+ 2 F2(各 1.5 分 ) 第 7 题（ 15 分） 1、 NaCl(1 分 ) 2、 A： LiH， B： LiF。 由于 Y- 和 Z- 都为 -1 价阴离子，半径接近质量却相差数倍，
15、由此想到质量较小的 Y- 可能为 H- , 而 与 其 半 径接 近 的 只 有 F- ； 再确 定 X+ ：由 M （ X+ ） +M（ Y- ） :M(X+ )+M(Z- )=1:3.59 算出 M(X+ )对照元素周期表可知 X+ 为 Li+ 。 3、 1 : 2 = M 1 :M 2 /a 1 3 :a 2 3 = M 1 :M 2 /( r 1 +r 2 ) 3 :( r 1 +r 3 ) 3 ，由此可以计算出 r 。 4、 3.28g/cm3 5、二者阴阳离子间距相差不大， 即 键能接近；但 H-H 键键能远大于 F-F 键 。 第 8 题（ 6 分） Hg2+ 与 S2- 形成难溶的 HgS 沉淀，但在含 Hg2+ 的废水中，为了使 Hg2+ 尽可能完全沉淀，势必要加大 Na2S 的投放量。但过多的 Na2S 反而可以使 HgS 溶解而生成 HgS22- 配离子，而达不到除 Hg2+ 的目的。为了解决这一矛盾可以再加入一定量的 FeSO4 ，使过量的 Na2S 与 FeSO4 反应生成 FeS 沉淀，生成的 FeS 可以与悬浮的 HgS 形成共沉淀而沉降下来，同时防止 HgS22- 的形成。（涉及到的方程式请自行完成）。 第 9 题（ 12 分） 1、充分有效地形成更多的氢键 ，或形成更加牢固的氢键。 N NN
