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2014年全国化学竞赛初赛冲刺试卷（一）
（时间：3小时 满分：100分）
题 号 满 分 1 4 2 7 3 6 4 6 5 11 6 6 7 8 8 7 9 10 11 12 13 12 8 9 8 8 H He 相对原子质量 1.008 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La－Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac－ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg [223] [226] Lr 第一题（4分）
请解释下列问题：
1．为什么石墨是良好的润滑剂？跟油、脂等润滑剂比起来，石墨有什么优越性？
2．虽然He是宇宙第二多的元素，为何地球上却相当稀少？
3．草酸常被用来除铁锈，试说明原理（反应方程式）。
第二题（7分）
右图为一含聚合物电解质薄膜的燃料电池，请回答下列问题：
1．图中英语单词Fuel的中文意思是 ；
2． 反应物O2的来源是 ；3．通过灯泡的电流方向是 ；
4．聚合物电解质薄膜的导电
粒子是 ；
5．写出电极反应方程式；
6．燃料电池的设计常以甲醇乙醇或氢为能量来源，试比较这几种能源。
第三题（6分）
将CH3COOH在700℃条件下脱水，希望得到化合物A，但实际上只得到A的二聚化合物B（C4H4O2）。B的沸点为127℃，含有C＝C和C＝O。将B用乙醇处理可得到化合物C。
1．写出A、B、C的结构简式。
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2．写出得到B和C的化学方程式。
第四题（6分）
20世纪80年代日本科学家应用电子计算机模拟出结构类似于C60（分子结构如右图所示）的物质N60，计算机模拟结果显示，N60与C60有相似的结构但稳定性较差。科学家预测，将N2进行冷冻或加压，然后运用高强度激光照射能转变为N60分子团，该分子团具有极强的挥发性，在受热情
－1
况下瞬间分解为N2并释放出大量的能量。已知E(N－N)＝167kJ·mol，
－1－1
E(N＝N)＝418kJ·mol，E(N≡N)＝942kJ·mol。
1．N60分子中每个N原子最外层的电子数；
2．N60形成哪种类型的晶体结构；
3．解释N60稳定性较差的原因；
4．计算1mol N60受热分解为N2时放出的热量为；
5．N60有何潜在的商业用途。
第五题（11分）
铂的配合物是一类新抗癌药，如顺式－二氯二氨合铂对一些癌症有较高治愈率。铂元素化学性质不活泼，几乎完全以单质形式分散于各种矿石中，铂的制备一般通过①溶解、②沉淀、③灼烧 三个步骤。
1．Pt难溶于浓盐酸，也难溶于浓HNO3，但是可以溶于王水。请写出用王水溶解Pt的化学反应方程式；
2．用王水溶解经处理后的铂精矿中滤去不溶渣，在滤液中加入氯化铵，使铂沉淀出来。请写出沉淀Pt的化学反应方程式；
3．该沉淀经1000℃缓慢灼烧分解，即得海绵铂，同时得到3种无氧化性的气体。请写出得到海绵Pt的化学反应方程式；
4．氯铂酸与硝酸钠在500℃熔融可制得二氧化铂，并释放出物质的量为3︰2的2种气体，写出化学方程式。
5．PtO2在有机合成中广泛用作氢化反应的催化剂，试问此反应中实际起催化作用的物种是什么？
2－4＋
6．X射线分析测得K2[PtCl6]晶胞为面心立方，[PtCl6]中Pt位于立方体的八个角顶和六
4＋2－＋
个面心。问Pt采用何种类型杂化？[PtCl6]空间构型？K占据何种类型空隙？该类型空隙被占百分率？
7．说明为何氯铂酸钠易溶于水，而氯铂酸钾却难溶于水。
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第六题（6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*在图给的结构上直接标出）。
2．写出它们各自与Br2发生反应的方程式。 anthracenecyclohepta[f]indene
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）
第七题（8分）
SiC俗称金刚砂，具有热导率高、高温强度大、耐磨耐热震、耐侵蚀等特点。SiC具有纤锌矿结构的晶体，晶胞参数为a＝308pm，c＝505pm。 1．画出顶点被Si占据的晶胞，并标明原子分数坐标 2．C占据何种空隙？填隙百分率为多少？ 3．计算SiC键键长；
4．计算SiC晶体的密度。
第八题（7分）
将热的浓CuSO4溶液与热的浓K2CO3溶液混合后，静置冷却，发现烧杯底部有大量绿色粉末状固体A [化学式为：xCu(OH)2·yCuCO3]，同时伴有少量蓝色粒状晶体B（摩尔质量为
2－
298g/mol）。将晶体B分离后溶于稀盐酸，有气体放出，加入BaCl2溶液未检测到SO4的存在。
1．写出生成A的化学方程式。
2．写出B的化学式，并命名B。 3．写出生成B的化学方程式。
4．画出B的阴离子的结构示意图（有2个对称面）。
第九题（12分）
A是氮元素的质量分数为18.34%的酸性很强的有机物，其pKa＝0.25。取4.58g A配成水溶液，恰好与0.1mol/L 200mL NaOH溶液完全反应，生成含氮元素质量分数为16.73%的钠盐B。B的阴离子中所有元素的原子均在同一平面上。A可由弱酸性的有机物C在某种条件下与D一步反应得到。往C溶液中滴加适量的FeCl3溶液，其溶液呈强酸性。
1．试通过计算确定A～C的结构简式。写出相关的化学反应方程式。
2．A不稳定，若不小心就会发生猛烈爆炸。试写出A爆炸方程式。
3．解释A显强酸性的原因。
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4．若往D中加入盐酸，其产物为E： （1）D、E分别是什么？
（2）D中各物质的作用是什么？
（3）写出合成E的反应方程式；
（4）E极易水解，写出其水解反应方程式。
第十题（8分）
已知M离子的轨道中有8个电子，该离子的氨溶液可与丁二酮肟生成一种玫瑰红色的螯
2＋
合物沉淀，这是检验M的特征反应。经测定，该配合物的磁矩为0，含有2个五元环，是一个不含外界离子的电中性配合物。
2＋
1．写出M离子的核外电子排布式（原子实法）。
2．指出M元素在元素周期表中的位置，以及最外层、最高能级组的电子数。
3．写出上述配合物的结构式，并标出分子内氢键，写出其名称。
4．指出该配合物中心离子杂化轨道类型与配合物分子的几何构型。
2＋
第十一题（9分）
某固体A，受热，易升华，遇水剧烈反应并产生一种可燃性气体。元素分析，A中元素M的质量百分数为：M 68.50%。称取2.0850g A燃烧得1.7777g氧化物，产物还有CO2、H2O。
1．通过计算求A的化学式；
2．指出M的杂化方式，并画出A的结构；
3．写出A与H2O反应的方程式。A可做为书籍的干燥剂，指出A做为书籍干燥剂优点。
第十二题（8分）
①移取25.00mL KBrO3－KBr标准溶液于碘量瓶中，向其中加入10mL 6mol/L HCl溶液，加盖于暗处放置2min后，取下盖加入25mL蒸馏水，再加入10mL 20%KI溶液，立即用Na2S2O3标准溶液滴定。待滴定至溶液由棕红色变为淡黄色时，加入2mL 0.5mol/L淀粉溶液，再继续滴定到蓝色刚好消失为止，记下消耗Na2S2O3溶液体积，多次测量结果的平均值为30.50mL。
②准确称取胱氨酸样品约0.3g，置于100mL烧杯中，加10mL NaOH溶液溶解，然后转入100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。从中移取10mL于250mL碘量瓶中，加25mLKBrO3
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－KBr标准溶液和5mL 6mol/L HCl溶液，加盖于暗处放置10min后，取下盖加入25mL蒸馏水，再加入5mL 20％KI溶液，立即用Na2S2O3标准溶液滴定，消耗Na2S2O3标准溶液18.25mL。
③KBrO3－KBr溶液的配制：称取KBrO3基准试剂0.835g和KBr 4.3g，配成250mL溶液。 ④胱按酸(SCH2CHNH2COOH)2被Br2氧化生成磺酸类化合物。 1．写出滴定胱氨酸的相关反应；
2．求出Na2S2O3标准溶液的浓度及样品中胱氨酸的质量。
第十三题（8分）
写出字母代表的化合物的结构：
NHONO2OCH3OH-H+-H2OABC(C10H8N2O3)
已知：①碱性条件下，硝基（－NO2）能与活泼氢（α－H）发生加成反应；②B、C结构中都有羟基（－OH），但存在位置和形式完全不同；③C的结构骨架可看作三个并联的六元环（类似“蒽”）。
参考答案（0801）
第一题（4分）
1．石墨结构中平面的碳原子很容易滑动（0.5分）而且没有挥发性，所以使用在高真空下不会有损失。（1分）
2．因为He不与其他元素结合形成化合物，而且其重量很小，很容易脱离地球的重力（1分） 3．草酸可与铁锈形成可溶性铁离子（0.5分）
Fe2O3（s）＋6H2C2O4（aq）→2Fe(C2O4)3＋3H2O（l）＋6H（aq）（1分）
3－
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第二题（7分）
1．燃料（0.5分） 2．空气（0.5分） 3．从右向左（1分） 4．H（1分）
5．负极：H2＝2H＋2e 正极：O2＋4H＋4e＝2H2O（各1分） 6．氢气是最好的能源单成本高（1分）
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