全国化学奥林匹克竞赛(初赛)模拟试题(6).doc

（湖南师大附中化学竞赛教练组命制，严禁翻印）
全国化学竞赛初赛模拟试卷（6）
（时间：3小时 满分：100分）
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
满 分
11
11
9
10
10
8
9
7
7
7
6
5

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
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
La－Lu
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]
Ac－La
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds

La系
La
138.9
Ce
140.1
Pr
140.9
Nd
144.2
Pm
144.9
Sm
150.4
Eu
152.0
Gd
157.3
Tb
158.9
Dy
162.5
Ho
164.9
Er
167.3
Tm
168.9
Tb
173.0
Lu
175.0

题　号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
合　计
满　分
12
8
6
8
10
18
12
12
14
100

第一题　天然氟矿主要有萤石、氟磷灰石等。由萤石矿制F2的方法是先用浓硫酸与萤石反应，生成HF，再电解得F2。
　　　　1、请写出由萤石矿制F2的主要化学反应的方程式。

2、你认为用硫酸与萤石反应而不用盐酸的理由有什么：

3、F－对人体的危害是很严重的。人体中若含有过多的F－，F－会与人体内一种重要的金属阳离子形成难溶物，而带给人体严重的伤害与痛苦。这种阳离子是：　　　
　　　　4、请提出一种除去污水的过量的F－的方案，并进行简单评价：

第二题　1.原子核的壳层模型指出：包含2、8、20、28、50和82个质子或中子以及126个中子的核具有特殊的稳定性。写出21685At经α或β衰变直到稳定核的核化学方程式，并说明为什么此核为稳定核。

2.RaF2放置后由光谱检测可发现有共价键信号，试解释其原因。

第三题　臭氧层的保护是当今的一个迫在眉睫的任务。由于人类的生产生活，臭氧层已经变得伤痕累累。NO和CF2Cl2都是破坏臭氧层的罪犯。
　　　　请分别写出它们在光照下破坏臭氧层的机理（有氧原子参与或生成）：

第四题　利用电化学法电解二氧化碳，使之转变成其他可溶于水的物质。在丙烯碳酸酯和乙腈介质中，用铅做电极电解二氧化碳可以得到C2O42-。质谱分析得知电解过程中还有一定的(CO2)2-、CO和CO32-微粒生成。试回答：
（1）试用化学反应方程式表示上述微粒生成的机理。

（2）在二氧化碳的电解过程中，有机相介质与水相哪一个更好？解释其原因。

（3）若在水相中，二氧化碳大多被还原成甲酸根（HCOO—），请推导其机理。

第五题　化学家们自19世纪以后陆续发现，有一些化学反应中的某些组分或中间产物的浓度能够随时间发生有序的周期性变化，即所谓的化学振荡现象。苏联化学家Belousov B P和Zhabotinsky A M最早发现了均相条件下的化学振荡现象，后人称他们发现的化学振荡为B－Z振荡。下面是一种B－Z振荡：
　　　　在含有硫酸铈（III）催化剂和Br－的溶液中，用BrO3－氧化丙二酸，可以看到溶液由无色变黄，一会儿又变为无色，如此振荡。反应机理为：
　　　　第一阶段：当溶液中Br－溶度较高时，Br－与BrO3－在酸性条件下生成Br2，后者立即与丙二酸发生一取代反应。
　　　　第二阶段：当Br－溶液较小时，反应切换到此阶段，即BrO3－氧化Ce3＋到Ce4＋，本身被还原为HOBr。
　　　　第三阶段：Br－再生，并把丙二酸彻底氧化。
　　　　分别写出三个阶段的总反应式：

反应究竟在哪个阶段，是由　　　　　　决定的。
　　　　使溶液呈现现黄色的物质是：　　　　　

第六题　今有一金属卤化物A，在水溶液中完全电离，生成一种阴离子和一种阳离子，个数比为4∶1。取4.004g　A溶于水，加入过量AgNO3溶液，生成2.294g白色沉淀。经测定，阳离子由X和Y两种元素构成，结构呈正方体状，十分对称。任意两个相离最远的X原子的连线为此离子的三重轴，任意两个相离最远的Y原子的连线为此离子的四重轴（n重轴表示某物质绕此轴旋转360°/n的角度，不能察觉其是否旋转过）。
　　　　1、写出A的化学式　　　　　　　　（阴阳离子分开写）
　　　　2、写出X和Y的元素符号　　　　　、　　　　　
　　　　3、在下框中画出A溶液中阳离子的结构：

　　　　4、小明把一种常见含X的二元化合物的晶胞去掉所
有的X原子，发现剩余部分与A溶液中阳离子的结
构竟十分相似。这种常见二元化合物是　　　　　。
　　　　5、你认为A溶液中阳离子中，同种原子间存在着什
么样的作用力，并简略说明你的依据：

第七题　已知X分子式为C9H8O，X可由下列两条途径制备：
①ABX
②CDEX
1．试确定上述代码所示的物质的结构简式。

2．写出上述化学反应方程式。

3．写出X的几何异构体。

第八题　有一气体有机物X，有三种同分异构体。取3.0g　X充分燃烧后，把生成物依次通过盛有浓硫酸和碱石灰的两个试剂瓶，分别增重3.8g和8.8g。
　　　　1、写出X的分子式　　　　　　　。
　　　　2、写出X的三种同分异构体的结构式：

　　　　3、若X上的一个H被D取代之后，成为Y，请写出Y的分子式　　　　　　。

第九题　羟醛缩合在有机合成中是一个极重要的反应，在下框中画出化合物进行分子内羟醛缩合所形成的不同产物的结构式：（不考虑对映异构）

你认为哪一种产物最可能生成，哪一种最不可能生成，并说明理由：

全国化学竞赛初赛模拟试卷（7）参考答案

第一题　
CaF2 +H2SO4（浓）===CaSO4+2HF(g) 2KHF2=电解=H2(g)+F2(g)+2KF　（各2分）　
1、盐酸易挥发，容易给产物HF带来杂质，而硫酸难挥发。
2、盐酸将不断与铅制器皿反应而浓硫酸不会。（各2分） Ca2＋
3、加入Fe3＋，利用生成络合物FeF63－
4、往污水中加入石灰乳（或硫酸钙），利用生成CaF2沉淀。
方案1分，原理2分，写一种即可。别的合理方案也给分。

第二题　
1．发生两次α和一次β衰变，顺序可以换，但最终得到20882Pb核。（三个方程式，一个1分）
因为此核具有82个质子和126个中子，根据原子核的壳层模型，它为稳定核。（2分）
2．RaF2 发生α衰变，生成了RnF2，它是一种共价化合物。衰变方程式：RaF2—24He==RnF2（3分）

第三题　 共6分，一种3分。

NO2=hv=NO+O
O+O3 == 2O2 CF2Cl2=hv=Cl+CF2Cl
O3+NO====NO2+O2 O3+Cl====ClO+O2
总： 2O3=hv=3O2 ClO+O====Cl+O2
总：O3+O=hv=2O2

第四题　
（1）CO2+eCO2—(慢)，CO2 +CO2—(CO2)2—，(CO2)2—+eC2O42— ， CO2-+CO2-CO+CO32-（3分）
（2）①有机相介质更好。因为在水相中，生成的CO2-，甚至(CO2)2-会很容易夺去水中的活泼氢（H+），生成HCO2或H(CO2)2，从而无法将反应进行下去，故不宜用水相电解CO2，用有机相作为介质是较好的选择。（2分）
（3）① CO2+eCO2-，CO2-+eCO22-；② CO22-+H+HCOO-。（3分）

第五题　
第一阶段：BrO3－+2Br－+3H＋+3CH2(COOH)2===3BrCH(COOH)2+3H2O（2分）
第二阶段：BrO3－+4Ce3＋+5H＋===HOBr+4Ce4＋+2H2O（2分）
第三阶段：HOBr+4Ce4＋+BrCH(COOH)2===2Br－+4Ce3＋+3CO2(g)+6H＋（3分）
Br－的浓度（2分，不点出浓度扣1分）Ce4＋（1分）

第六题　

[Mo6Cl8]Cl4（4分） Cl、Mo（各1分）
Mo之间存在着金属－金属键，否则不能形成上述阳离子，静电作用将使它们分开。
Cl之间只有普通的静电排斥作用，不成键。相比Mo－Mo和Mo－Cl，Cl之间的距离太大了，不可能形成化学键。（6分）

第七题　

E型Z型

第八题　
C2H2D2（4分） 略。一个2分。 C2HD3 （2分）

第九题

第一种最易生成，分子中没有小于六员的环，张力很小。
第二种最难生成，分子中有2个四元环，张力最大。 （6分）

- 6 -