2023年全国化学竞赛初赛模拟试卷 3

发布 2020-05-17 10:31:28 阅读 2284

时间:3小时满分:100分)

第1题(9分)

试运用所学知识,回答下列问题:

1、no、同为奇数电子,但no难二聚,易二聚,请画出no、的成键情况并解释二聚难易不同的原因;

2、纯硫酸的粘度非常大,为什么纯硫酸中和离子的迁移速度可以与水中的和相提并论;

3、为什么和不水解而和却发生强烈的水解?试从多角度解释之。

第2题(5分)

2023年初,我国发生了齐齐哈尔第二制药****生产的“亮菌甲素”假药事件。在该药中,辅料丙二醇用**便宜的二甘醇代替,从而造成多起致死事件。二甘醇在一定条件下脱水可生成冠醚18-冠-6,18-冠-6是很好的配体,能与等多种离子生成配合物。

1、请画出二甘醇的结构式;

2、你认为18-冠-6与生成配合物,是在水中容易,还是在非极性溶剂中容易?为什么?

-冠-6与生成配合物的稳定性,能否用晶体场理论解释,说明理由。

第3题(7分)

等提出的价键理论是了解键的强弱的一种重要方法:根据化学键的键长是键的强弱的一种度量的观点,认为有特定原子组成的化学键,键长值小,键强度高、键价数值大;反之亦然。brown等根据实验测定所积累的键长数据,归纳出键长与键价的关系,主要内容有两点:

a)可以通过i、j两原子间的键长计算这两原子的键价; =或`=。式中和b(或和n,由于表达公式不同,两式的不同)是和原子种类及价态有关的经验常数,它们可根据i,j两原子氧化态及键长实验值拟合得到。

b)键价和规则:每个原子所连诸键的键价之和等于该原子的原子价(数值等于化合价的绝对值)。

请根据brown等提出的键价理论,回答下列问题:

1、mgo晶体具有nacl型的结构,请估算mg—o之间的距离和的离子半径。(按照的离子半径为140pm,和的离子半径之和为mg—o之间的距离计算)。已知:

b=37pm, mg(2)=169.3pm;

2、在冰中每个水分子都按四面体方式形成2个o-h…o及2个o…h-o氢键,氢键的键长可以通过实验测定。还可以通过键价公式进行求解,已知,对h(1)-o(2)或h(1)…o(2), 87pm,n=2.2,h-o键长为96pm,请根据brown等提出的键价理论,以及晶体结构所学知识,计算冰的密度。

(假设四面体为正四面体)。

第4题(12分)

氧在一定条件下可以与金属元素反应生成氧化物、过氧化物、超氧化物和臭氧化物。类似于臭氧化物的其它元素化合物,如、。现有短周期元素a和b,都是构成蛋白质不可缺少的元素,a与b在一定条件下可形成、、等系列化合物。

a、b在自然界中既有游离态,又有化合态,且游离态少于化合态,a与as在自然界中的矿床有多种,有一种矿物纯化后,在古代作用相当与今天的修正液,用于涂抹写错的字,并形成一个成语“信口雌黄”,即掩盖事实真相乱说一气。请回答下列问题:

1、写出a、b的元素符号;

2、解释为什么可作为一维分子导线;

3、导线能由a、b两种元素直接化合吗?

4、完成的反应方程式。写出化合物x中含b元素的阳离子的共振结构式。

5、能与金属、非金属元素形成配合物,如、。请画出配合物2个可能的立体结构,并比较稳定性。

第5题(8分)

将石墨和硫酸、硝酸混合物共热,形成一种“石墨的酸式硫酸盐”,石墨平面层被部分氧化,平均每24个碳带一个正电荷,酸式硫酸根则嵌在石墨平面层之间。请回答:

1、写出该石墨酸式硫酸盐的化学式;

2、石墨酸式硫酸盐的导电能力比石墨是增强了还是削弱了?为什么?

3、若在石墨层间充入碱金属单质,其导电能力变化如何?为什么?

第6题(17分)

固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递,因此又称为固体离子导体。固体电解质取代液体电解质,可以做成全固态电池及其它传感器、探测器等,在电化学、分析化学等领域的应用日益广泛。

银有α、β和γ等多种晶型。在水溶液中ag+与i-沉淀形成的是γ-agi和β-agi的混合物,升温至136℃全变为β-agi,至146℃全变为α-agi。α-agi是一种固体电解质,导电率为1.

31ω-1cm-1(注强电解质水溶液的导电率为10-3~1ω-1cm-1)。

1、γ-agi和β-agi晶体的导电性极差。其中γ-agi晶体属立方晶系,其晶胞截面图如图所示。图中实心球和空心球分别表示ag+和i-,a为晶胞边长。

试指出γ-agi晶体的点阵型式和ag+、i-各自的配位数(已知通常i-的半径为220pm,ag+的半径为100--150pm)。

2、α-agi晶体中,i-离子取体心立方堆积,ag+填充在其空隙中。试指出α-agi晶体的晶胞中,八面体空隙、四面体空隙各有多少?

3、为何通常ag+离子半径有一个变化范围?

4、实验发现,α-agi晶体中能够迁移的全是ag+,试分析ag+能够发生迁移的可能原因。

5、用一价正离子(m)部分取代α-agi晶体中的ag+离子,得通式为magxi1-x的化合物。如rbag4i5晶体,室温导电率达0.27ω-1cm-1。

其中迁移的物种仍全是ag+。利用rbag4i5晶体可以制成电化学气敏传感器,下图是一种测定o2含量的气体传感器示意图。被分析的o2可以通过聚四氟乙烯薄膜,由电池电动势变化可以得知o2的含量。

1) 写出写出传感器中发生的化学反应和电极反应。

2) 为什么由电池电动势的化可以得知o2的含量。

第7题(9分)

用容量法测定磷肥含磷量的主要步骤如下:准确称取磷肥0.385g,用硫酸和高氯酸在高温下使之分解,磷转化为磷酸。

过滤,洗涤,弃去残渣。以硫酸-硝酸为介质,加入过量钼酸铵溶液生成铝磷酸铵沉淀(nh4)3h4pmo12o42h2o。过滤,洗涤,沉淀溶于40.00cm mol·dm-3naoh标准溶液中,以酚酞为指示剂,用0.1022 mol·dm-3盐酸标准溶液滴定至终点(moo42-),耗去 15.20cm3。

计算磷肥中磷的百分含量(以p2o5计)。

2、测定土壤中 so42-含量的主要步骤如下:称取 50g风干土样,用水浸取,过滤,滤液移入250cm3容量瓶中,定容。用移液管移取25.00 cm3浸取液,加入1:

4盐酸 8滴,加热至沸,用吸量管缓慢地加入过量钡镁混合液(浓度各为 0.0200moldm-3) v1(cm3)。继续微沸 5分钟,冷却后,加入氨缓冲溶液(ph=10) 2 cm3,以铬黑 t为指示剂,用 0.0200 mol·dm-3edta标准溶液滴定至溶液由红色变蓝色即为终点,消耗v2(cm3)。另取 25.00 cm3蒸馏水,加入 1:

4盐酸8滴,加热至佛,用吸量管缓慢地加入钡镁混合液v1(cm3),同前述步骤处理,滴定消耗 edta v3(cm3)。另取 25.00 cm3浸出液,加入1:4盐酸8滴,加热至沸,冷却后,加入氨缓冲溶液(ph=10)2 cm3;同前述步骤处理,滴定消耗edta v4(cm3)。

计算每100克干土中so42-的克数。

第8题(6分)

生化需氧量(biochemistry oxygen demand)指在好气微生物作用下,微生物分解有机物所消耗水中溶解氧的量。目前国内外普遍规定于20℃±1℃,培养微生物5天,分别测定样品培养前后的溶解氧(do),二者的差值称为五日生化需氧量,以氧的含量(mg/l)表示。

不经稀释的水样按下述公式(1)求,经稀释的水样按下述公式(2)求。)

式中稀释水在水样中所占的比例水样在培养水样中所占的比例。

培养前空白溶液的do 5天培养后空白溶液的do

根据下表数据计算表中废水样品测定的。

第9题(9分)

右图所示有机物a在碱作用下得到环状化合物b,b无光学活性;b经碱处理后与苄氯反应得c;c经还原得d(分子量206.3)。

1、命名a;

2、写出生成b、c的化学方程式;

3、画出d的结构(注意立体化学)。

第10题(10分)

烃的衍生物x的式量为124(取整数),不含o元素,但可以与反应放出气体;x经过多步反应可以氧化得到y,y可以与反应得到a,a与b(式量为45)的naoh溶液作用有固体c析出。y与水共热可以得到d(式量为92)。核磁共振显示x、c、d分子结构中都各含有四种不同的氢原子。

1、写出x、y、a、b、c、d的结构简式。

2、写出x与反应的方程式。

第11题(5分)

已知氮化物离子n3-是极好的配体,特别是对第二和第三过渡系的金属,人们认为n3-是已知的最强的π给予体。化学家合成了一种氮化物离子,化学式为[nir3(so4)6(h2o)3]4-,测定结构后发现,其中的n原子配位方式为平面三角形μ3桥联,ir的配位方式为八面体配位,整个离子结构高度对称。

1.ir的氧化数为多少?

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