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1、化学小组期中测试第 1 页 共 13 页化学小组期中测试（2011 年 5 月 3 日） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分满分 9 8 10 13 6 13 7 10 12 12 100 竞赛时间 3 小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 1.凡要求计算或推导的，必须
2、示出计算或推导过程。没有计算或推导过程，即使结果正确也不得分。2.有效数字错误，扣 0.5 分，但每一大题只扣 1 次。3.单位不写或表达错误，扣 0.5 分，但每一大题只扣 1 次。4.只要求 1 个答案、而给出多个答案,其中有错误的，不得分。5.方程式（不是反应式！）不配平不得分。6.用铅笔解答（包括作图）无效。7.使用涂改液涂改的解答无效。1.08Zr NbMo Tc RuhPdAgCdInSnbTe IHf TaW e OsIrt uHgTl PbBiPoAtAc-LrHLiBe BCNOFNaMg AlSiPClSKCaScTiVCrnFeCoNiuZnGaeAseBrRbCsFrr
3、BaRaYu-6.941.022.924.313.104.885.478.62132.9137.64.9647.850.9452.054.95.85.9363.558.96.3910.826.986.7212.02.09.6114.8204.1.7207.12.20.6107.9197.106.4195.102.9192.10.190.98.186.295.4183.992.1180.991.17.58. 14.016.019.03.774.9212.8209.32.0778.96127.621021012.97.9035.44.032.1839.583.013.2HeNeArKrXeRnRf
4、DbSgBhHsMt气体常数 R8.31447 J K1 mol1 法拉第常数 F96485 C mol1 阿佛加德罗常数NA6.02214210 23 mol1 第 1 题(9 分)1-1 氰基丙烯酸甲酯是 502 胶的主要成分，为液态。将胶涂抹于粘接处，数秒后便牢固粘接。试推测其原理并写出反应方程式。1-2 氯化铵- 氨水溶液用作对子弹的抗锈测试。写出铜子弹被其腐蚀的化学方程式。1-3 Tc 与 Re 都可以形成 M2O7 的化合物。不同的是，Tc 2O7 与 Re2O7 的熔点分别为 119.5化学小组期中测试第 2 页 共 13 页与 303，在 Tc2O7 中只有一种形式的配位多面体
5、，而在 Re2O7 中却有两种。画出两者的结构。1-4 (1)写出以下分子或离子的空间构型：H 3+，O 3，I 3+，XeF 8。(2)写出以下分子或离子中心原子杂化轨道：Xe(C 6F5)F2+，Xe(C 6F5)2F5+，Fe(CN) 64，Fe(CO) 5。第 2 题(8 分)对苯二酚易被氧化成对苯醌，对苯醌也容易还原成对苯二酚。2-1 对苯二酚与对苯醌等物质的量混合得到一墨绿色鳞片状晶体。经测定，其熔点 171，溶于热水并大多分解为原来的组成。对苯二酚与对苯醌的分子结构并未被破坏，只是新物质中多了一种独特的分子间作用力。给出这种力的解释并画出示意图。2-2 对苯二酚又称氢醌，它与对苯
6、醌形成一常用电对。事实上类似氢醌与醌的电对有着不同的电极电势，试推测以下电对电极电势大小顺序并说明理由。( , ) ( , ) ( , )OOOHH OOCH3 OHC3 OOCl OHHCl2-3 血糖试纸中一般含有葡萄糖氧化酶(GOD)与铁氰化钾，血糖仪内部有两个微电极，一个为惰性电极，另一个设为氢醌电极 =0.699V。测试时，将试纸插入血糖仪插口，利用毛细现象将血样吸入试纸发生化学反应，血糖仪便能将浓度转化为电流这个物理量，从而测出血糖浓度。请写出检测过程中发生的化学反应方程式及电极方程式。2-4 对苯二酚是显影液的主要成分之一，写出其与溴化银的反应式。第 3 题(10 分)过渡金属
7、M 的硫化物 A 是其常见而重要的矿石之一，A 中硫的质量分数为 40.07%。A 在空气中灼烧得到固体 B，B 室温显白色，加热后为黄色，是石油工业的催化剂。 B 易溶于氨水得到 C，C 酸化至 pH1 时析出白色沉淀，灼烧沉淀又生成 B。B 的悬浮液遇肼显蓝色。C 是一种分析磷肥磷含量的常用试剂。3-1 推断 M 是何元素，并指出其价电子排布。化学小组期中测试第 3 页 共 13 页3-2 写出 A、B、C 的化学式及 A 转化为 B、B 转化为 C 的化学方程式。3-3 某同学向 C 的水溶液中逐滴滴加盐酸，在液体表面出现白色沉淀，震荡后沉淀立即消失。试解释以上现象。第 4 题(13 分
8、)一固体单质，质软，在空气中极易燃烧，产物溶于热水显酸性。将该固体单质在浓氨水中加热，放出一气体，该气体通入硝酸银溶液中变黑，通入硫酸铜溶液中析出两种稳定的不含硫的固体，溶液显强酸性。4-1 写出固体单质的化学式及所有的化学方程式。4-2 上问中放出的气体与无水氯化铝相遇可形成白色固体，加热后形成一环状中间体，继续加热则生成一种二元化合物，被用作杀虫剂、农药。画出白色固体、环状化合物的结构，并写出总的化学方程式。4-3 上问中的气体在不足量的氯气中燃烧形成一种无色液体。将该无色液体、足量溴苯、钠装入盛有 THF 的反应釜中，一定条件下可生成一种配体，后者与 IrCl2 形成配合物X，X 为平面
9、正方形结构，其中 Cl 的百分含量为 9.00%。 X 与溴气 1:1 反应得到配合物Y。画出 X、Y 的所有几何异构体与光学异构体。第 5 题(6 分)日本大地震后，福岛核电站出现核燃料泄漏事故。其中的铀 235 接受 4 个中子发生裂变生成碘 131，引起国际社会的广泛关注。裂变的另一个产物假设是钇 92。5-1 写出裂变的核反应方程式。化学小组期中测试第 4 页 共 13 页5-2 碘 131 具有极大的危害范围，而主要成分为碘化钾的碘片可以预防该核污染。请推测碘 131 为何具有大的危害范围，并简述碘片预防的可能原理。5-3 碘 131 半衰期为 8.3 天，可用作放射性示踪来测量某些
10、难溶物的溶度积。20.0ml 0.0100mol/L 的碘酸钾含有部分碘 131，其放射性强度为每分钟每毫升 29610 个信号。将其与 100ml 0.0100mol/L 的硝酸银溶液混合，并准确稀释至 400ml，在达到平衡时过滤除去所有的不溶固体。滤液中碘 131 的强度变为每分钟每毫升 47.4 个信号。计算碘酸银的 Ksp。第 6 题(13 分)鲁米诺(Luminal，又称发光氨) 是著名的化学发光剂，在刑事侦查中有广泛的应用。 名侦探柯南中，柯南利用鲁米诺发现了难以观察到的血迹，从而破获大案。鲁米诺的合成是从常见的原料邻苯二甲酸酐开始的。 OOOHNO3 1h2S4 A+B, CN
11、a2SO4aH,HOAcDC8H7N3O2()第一步反应产生 A 与 B 两种产物。为从中获得纯净的 B，将反应液倒入冷水中，析出大量淡黄色固体，抽滤，洗涤，滤饼即为较纯的 B，而绝大部分 A 都留在水溶液中。6-1 写出 A、B、C、D 的结构简式。6-2 给出鲁米诺的系统命名。6-3 解释 A 能溶于水而 B 难溶于水的原因。6-4 B 到 C 转化过程中，需要用二缩三乙二醇做溶剂。反应液要迅速加热，蒸出所有水蒸气后维持在 210继续反应。为什么要选二缩三乙二醇做溶剂？用乙醇是否可行？化学小组期中测试第 5 页 共 13 页在锥形瓶中加入氢氧化钾、二甲亚砜、鲁米诺与过氧化氢，溶液在暗处发出
12、明亮的蓝白色光芒。人们对鲁米诺的发光原理进行了深入的研究，现公认的一种机理如下： DEFGG*OH- O2(1g) -N2 hv+D 在碱性条件下烯醇(异构)化得到 E，F 是高能环状过氧化物离子，G 为二羧酸负离子。6-5 指出 E 到 F 的反应类型，并指出为何要使用碱性环境。6-6 刑事侦查中用鲁米诺检验微小血迹。将鲁米诺与过氧化氢混合后喷洒至血迹处，关灯，有血迹的地方发出蓝白色光芒。该方法很灵敏，甚至多年前的血迹也能检出。请推测鲁米诺检验血迹的原理。第 7 题(7 分)吲哚是一种重要的杂环，自然界中有许多物质都含有吲哚环。例如植物激素生长素(3-吲哚乙酸) 、粪臭素(3-甲基吲哚)等。
13、7-1 请设计以吲哚及二碳以下有机物为主要原料合成生长素的路线并注明每一步的反应类型(无机原料自选，合成步骤不要超过 5 步，限用高产率的反应) 。7-2 生长素必须保存在棕色瓶中。如遇光或受热或放置过久会有大粪的臭味，请解释。第 8 题(10 分)对氯化钡的纯度分析的一种方法如下：准确称取 m1 g K2Cr2O7 固体于小烧杯中，加水溶解并定容至 250ml 容量瓶中，配成K2Cr2O7 标准溶液。准确移取 25.00mlK2Cr2O7 标准溶液于碘量瓶中，加入 20ml 10% KI 溶液及 5ml 2mol/L 的硫酸，摇匀。塞上瓶塞静置 5 分钟，加入 100ml 蒸馏水稀释，立刻用
14、Na2S2O3 标准溶液滴定至黄绿色，消耗 V1ml。加入 2ml 淀粉指示剂，继续滴定至溶液呈亮绿色，共消耗 Na2S2O3 标准溶液 V2ml。8-1 滴定前为什么要将溶液稀释？8-2 求 Na2S2O3 标准溶液的浓度( 以字母及数字表示)。NHCH2OH NHCH3化学小组期中测试第 6 页 共 13 页准确称取 4.986g BaCl2 样品溶解在烧杯中并用 250ml 容量瓶定容。准确移取 25.00ml BaCl2溶液于烧杯中，另移取 25.00ml 0.2232 mol/L 的 KIO3 标准溶液加入烧杯，剧烈搅拌，静置10 分钟，抽滤，并用少量蒸馏水洗涤烧杯与滤纸，洗涤液并入
15、滤液中。将滤液转移到碘量瓶中，加入 20ml 10% KI 溶液及 5ml 2mol/L 的硫酸，摇匀。塞上瓶塞静置 5 分钟，加入100ml 蒸馏水稀释，用 Na2S2O3 标准溶液滴定。做三次平行实验，依次消耗 Na2S2O3 标准溶液 48.99ml、49.01ml、49.03ml。若 m11.265，V 1=24.04，V 2=24.54。8-3 求 BaCl2 的纯度。8-4 抽滤时必须选用双层滤纸，为什么？第 9 题(12 分)无水氯化钙是实验室常用的干燥剂，但不能用于干燥氨气，因为两者会反应生成 A。A 的一种晶体结构如右图(大球为 Cl，中球为 N，小球为Ca，H 原子全部省略
16、)。9-1 写出生成 A 的化学方程式。9-2 A 是正交晶系，a=1211pm，b=730.8pm，c=1508pm。写出 A 的点阵形式与结构基元分别是什么？指出 A 的素晶胞( 画示意图也可 )并计算 A 的密度。9-3 Ca2+被包围在由 形成的 空隙中，或者说晶体中 Ca2+以 离子存在。9-4 CaCl2 与 NH3 还可以形成另一种晶体 B，B 中 Ca 元素的质量分数为 27.63%。在298K、101.3kPa 时，1.71L 的 NH3 与 2.22g CaCl2 完全反应生成 A 和 B，求 A 与 B 的摩尔比。化学小组期中测试第 7 页 共 13 页9-5 B 与少量水蒸气反应生成碱式氯化钙，写出反应方程式。第 10 题(12 分)工业上许多金属氯化物都有重要用途，例如氯化铁、氯化镁、氯化镧等等
