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2003年全国化学竞赛初赛模拟试卷(二)


Y, 在隔绝空气条件下引爆, 都得到气体单质 A 和 B, 且气体 B 的百分含量分别是 6.71% 和 26.46%。 (时间:3 小时 满分:100 分) 1.写出 A、B、X、Y 的化学式; H He 2.画出 X、Y 的电子式。 相对原子质量 1.008 4.003 3.确定化合物 X、Y 中 A 原子的杂化类型。 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.0

12 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 63.39 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- [223] [226] La Rf Db Sg Bh Hs Mt

2003 年全国化学竞赛初赛模拟试卷(二)

第一题(8 分) 目前,科学家正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的, “反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量,但电荷的符号相反。试 回答: 1.若有反α 粒子,它的质量数为 ,电荷数为 。 12 2.如果有该反α 粒子轰击反 C 原子,得到反 H 原子,写出该核反应方程式:

第四题(12 分) 1.某有机物 A(C4H6O5)广泛存在于许多水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山 楂内为多。该化合物具有如下性质: ① 在 25℃时,电离常数 K1=3.99×10-4,K2=5.5×10-6
H 2 SO4  ? ② A+RCOOH(或 ROH) ?浓 ? ?? ?? 有香味的产物

3.一对正、负电子相遇发生湮灭,转化为一对频率相同的光子,已知电子质量 为 0.9×10-30kg,那么这两个光子的频率约为 Hz(保留 2 位有效数字) 。 4.反物质酸碱中和反应的实质可表示为 。 第二题(12 分) N2H4 在一定条件下热分解,产生 NH3、N2 和 H2,设反应后混合气体密度为原来 的 x(同温同压下) 。 1.如果产生 NH3 和 N2 物质的量比为 2︰1,写出 N2H4 分解的化学方程式; 2.如果 x=7/13,写出 N2H4 分解的化学方程式; 3.确定 x 的取值范围: ; 4.计算产生的混合气体中 NH3、N2 和 H2 的体积含量。 (给出推理、计算过程) 第三题(14 分) 含氮化合物广泛用于工业,如肥料和炸药。现有两种无色晶体状离子化合物 X、

③ A 具有光学活性 ④ A 在一定温度下的脱水产物可和溴水发生加成反应 试回答: 1.写出 A 的结构简式: 2.用*标出有机物 A 中的手性碳原子; 3.A 在一定温度下的脱水产物和溴水反应的化学方程式: 4.A 的两个同类别的无光学活性的同分异构体的结构简式; 5.判断 A 的酸式盐的水溶液的酸碱性。

第五题(54 分) 磷不仅在地壳中广泛分布(丰度居所有元素的第 13 位)也存在于细胞、蛋白质、 骨骼和牙齿中,是动植物不可缺少的元素之一,磷有三种同素异形体,分别是白磷、 红磷和黑磷。 1.在液态和 800℃以下的蒸气中,磷单质主要以 P4 分子形态存在。P4 分子的空间 构型为 ,P-P-P 键角为 。 2.将白磷隔绝空气加热到 1700℃,测得蒸气的密度(1 大气压下)为 0.509kg/m3, 并检测到磷原子间有两种键长。确定 1700℃下磷蒸气的主要成分,写出分子式、画出 结构式、计算出体积百分含量。

磷管道中的链节” 。

红磷是高分子化合物吗?

,为什么?

8.黑磷具有类似石墨的片层结构,有“金属磷”之称。列举两种黑磷特有的物理 性质: 。 9.已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为 P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(S) △H=-24.08kJ/g 白磷 P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H=-23.84kJ/g 红磷 写出白磷转化为红磷的热化学方程式:

3.白磷在 30℃左右即自燃,因此保存白磷的方法是 。 4.白磷在空气中燃烧得到磷的氧化物,空气不足时生成 A,空气充足时生成 B, A、B 的结构都以 P4 分子结构为基础而衍生的。写出 A、B 的分子式,画出 A、B 的 结构式。

kJ 热量。 即 1mol 白磷转化为红磷时 (吸收、释放) 白磷和红磷,何者热力学稳定性好? 10.在自然界中,磷的主要矿物是 Ca3(PO4)2· H2O 和 ,它们是制造磷肥 和一切磷化合物的原料。制备白磷的方法是以磷酸钙矿为原料,以焦碳作 剂, 以石英砂做 剂,1780K 时在电炉中高温下共熔得到。写出反应方程式。

5.氧化物 A 中磷原子的空间构型是 ,氧原子的空间构型是 , 还有两种有机化合物的骨架结构与 A 类似, 一种是烃 (C) , 另一种是含 N 衍生物 (D) , 请分别写出 C、D 的化学式,画出结构简式。

11 .白磷在热的浓氢氧化钾溶液中岐化得到一种次磷酸盐 体 ,写出化学反应方程式。

和一种气

6.NH4 和 HCHO 在水溶液中可发生反应,生成化合物 D。写出离子方程式。 现有一瓶失去标签的一元酸的铵盐,为了测定其含氮量,称取 2g 样品溶于水,加 入适量 HCHO 的溶液配成 100mL 溶液,再取 10mL ,滴入酚酞后再逐滴加入 0.1mol/LNaOH 溶液,当滴到 25mL 时溶液出现粉红色,且在半分钟内不褪色。求铵盐 中氮的质量分数。



12.白磷还能将 Cu 等不活泼金属从它们的盐溶液中还原出来,所以硫酸铜溶液是 白磷中毒的解毒剂。写出化学反应方程式。

如果该反应是在加热条件下进行的,得到的还原产物是 Cu3P,写出化学反应方程 式。

7.红磷的结构非常复杂,有人认为它是一种层状晶体,每一层是由许多磷原子环 绕排列而成的五角形管道, 管道中的重复单位是由 个原子构成的链节。 下图是 “红

13. 白磷用于制备纯磷酸, 化学反应方程式是 , 大量用于火柴生产的磷的同素异形体是 。 14.人体内 90%的磷是以 的形式存在于骨和牙齿中;生物体内新陈代谢和

光合作用中涉及到的三聚磷酸钠的一个酯是 参考答案 一、1.4 2.
4 ?2



9.P4(s、白磷)=4P(s、红磷) △H=-0.24 kJ/g 白磷(2 分) 释放 分) 10.Ca5(PO4)3F(磷灰石矿) 还原剂 助熔剂(各 1 分)

29.7

红磷(各 1

-2(2 分) He+
12 ?6

K Ca3(PO4)2+6SiO2+10C ?1780 ? ? ? 6CaSiO3+P4↑+10CO↑(3 分)

C→ N+ H(2 分)

15 ?7

1 ?1

3.1.2×10 (2 分) 4.H-+OH+=H2O(2 分) 二、1.4N2H4=4NH3+2N2+2H2(2 分) 2.7N2H4=8NH3+3N2+2H2(3 分) 3.1/3<x<3/5(2 分) 4.这个反应由两个独立的反应“3N2H4=4NH3+N2、N2H4=N2+2H2”组成,即 (3a+b)N2H4=4aNH3+(a+b)N2+2bH2 b 为互质的自然数) (a、 ; 因此有 x=(3a+b)/(5a +3b)。 (3 分) NH3 含量 3x-1;N2 含量(1-x)/2;H2 含量(3-5X)/2。 (3 分) 三、1.A:N2 B:H2(各 2 分) X:NH4N3 Y:NH4H(各 3 分) 2.略(各 1 分) 3.NH4+离子中 sp3 杂化;N3-中 sp 杂化(各 1 分) 四、1. (4 分)

20

11.KH2PO2(1 分) PH3(1 分) P4+3KOH+3H2O PH3+3KH2PO2(2 分) 12.P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4(3 分) 11P4+60CuSO4+96H2O 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4(2 分) 13.3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+20NO↑(2 分) 红磷(1 分) 14.PO43-(1 分) 三磷酸腺苷(ATP) (1 分)

2.略(四个基团分别是-COOH,-CH2COOH,-OH,-H) (1 分) 3.HOOC-CH=CH-COOH+Br2→HOOC-CHBr-CHBr-COOH(2 分) 4. 、 (各 1 分)

5.酸性(3 分)水解度 Kh2=KW/K1=2.51×10-11,电离度 K2=5.5×10-6 五、1.正四面体 60°(1 分) 2.P4 33.3% P2 P≡P 66.7%(各 1 分)

3.保存在冷水中(1 分) 4.P4O6 5.正四面体 P4O10 正八面体 C10H16 (各 1 分) C6H12N4 (各 1 分) 35%(NH4NO3) (4 分)

6.4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H+ +6H2O(2 分) 7.21( 8.金属光泽 ) 导电(各 1 分) 不是

红磷是单质不是化合物(各 1 分)


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