高中化学竞赛初赛模拟试卷8
第1题、汞蒸气有毒,为了检查室内汞含量是否超标,可用含某一化合物A的试纸悬挂于室内,室温下若三小时内试纸变色,则表明室内汞超标。化合物A为较常见化合物,难溶于水,其阳离子在水中不稳定,可发生歧化反应, 歧化产物之一可与A的阴离子作用並生成化合物A 。
1、判断A为 键型 。
2、A的阳离子在水溶液中的歧化反应 。
3、歧化产物之一与A的阴离子反应 。
检测汞蒸气时，試纸颜色由 色变成 色。其反应方程式为：
。
第1题答案
1.判断A为 CuI （1分）键型 共价键 （1分）。
2. A的阳离子在水溶液中的歧化反应 2Cu＋ = Cu2＋ + Cu 。（1分）
3. 歧化产物之一与A的阴离子反应 2Cu＋ + 4I－ = 2CuI + I2 。（1分）
⒋检测汞蒸气时，試纸颜色由 白 色变成 红 色。（2分）其反应方程式为：
4 CuI + Hg = Cu2HgI4 + 2Cu 。（2分）
第2题、二氯化钯是乙烯氧化制乙醛的工业催化剂,这是一种重要的配位络合催化反应。
1.在不同温度下PdCl2有两种结构形式，即α- PdCl2型β- PdCl2型。α- PdCl2呈扁平的链状结构，β- PdCl2则以Pd6Cl12为结构单元。在这两种结构中钯（Ⅱ）都具有正方形配位特征。试画出结构的示意图。
2.PdCl2盐酸溶液中可生成PdCl2－4 ，PdCl2－4络合乙烯生成[Pd(C2H4)Cl3]＋络离子。Pd2＋处于四边形的中央，问：（1）该络离子的Pd2＋是以什么杂化形式。（2）该络离子中C2H4与Pd2＋之间形成的是什么键，试画出该络合的结构示意图。
3.如何利用PdCl2来鉴定体系中CO的存在（写出反应式）。
第2题答案
1. （2分） （2分）
2.（1）dsp2 （1分）
（2） （3分）

3. PdCl2 + CO + H2O = Pd + CO2 + 2HCl 黑色（2分）
第3题、化合物A能发生如下列框图的转化关系（A--J均含相同元素），化合物A是一种黑色固体，不溶于水、稀醋酸及稀NaOH溶液中，而易溶于热HCl溶液中，红色沉淀H不溶于稀酸或稀碱中，但可溶于热HNO3中。判断框图中A—J各物质中该元素的主要存在形式的化学式。  热盐酸热HNO3锌粉加KCN水稀释黑色固体A蓝色沉淀J蓝色溶液F绿色溶液B土黄色溶液C白色沉淀D无色溶液ENaOH溶液溶于 氨水蓝色溶液I红色沉淀H无色溶液G煮沸铜丝过滤 强热在空 气中
A B C D E
F G H I J
3、A：CuO; B：CuCl42-; C：CuCl32- 或CuCl2-; D：CuCl; E：Cu(NH3)2+;
F：Cu(NH3)42+; G：Cu(CN)2-; H：Cu; I：Cu(H2O)62+; J：Cu(OH)2
第4题、在真空下，在230℃时分解，CsB3H8可产生下列化学反应：
□CsB3H8 □Cs2B9H9＋□Cs2B10H10＋□Cs2B12H12＋□CsBH4＋□H2
4-1、配平上述反应。单线桥标明电子的转移方向和数目。
4-2、不用硼氢化物的钠盐进行实验的原因是
4-3、B9H92－离子可通过B10H102－离子的热分解得到。已知B9H92－为三角棱柱的三个面上带三个“帽子”，而B10H102－的结构为上下两个四边形在上下各带一个“帽子”。两种离子围成的封闭多面体均只有三角形面。则B9H92－离子较B10H102－离子 （填“稳定”或“不稳定”）。
4-4、B12H122－是一个完整的封闭二十面体，可用NaBH4与B2H6反应制备其钠盐。已知产物中化合物只有一种。试写出制备Na2B12H12的化学反应方程式。
4-1、20CsB3H8 2Cs2B9H9＋2Cs2B10H10＋Cs2B12H12＋10CsBH4＋35H2

最小系数分别为：16、2、1、1、8、28；电子转移数为56e。
4-2、（根据阴阳离子大小匹配原则）铯盐较钠盐稳定
4-3、不稳定
4-4、2NaBH4＋5B2H6 Na2B12H12＋13H2
第5题、将H2O2慢慢加入到SbF5的HF溶液中得一白色固体A，A是一种盐类，其阴离子呈八面体结构。
5-1 A的结构简式 ，生成A的化学方程式 。
5-2 A不稳定，能定量分解，B是产物之一，其中亦含有八面体结构，B的结构简式为 。
5-3 若将H2S气体通入SbF5的HF溶液中，则得晶体C，C中仍含有八面体结构，写出C的结构简式 。生成C的化学反应方程式是 。
5-4 将H2O2滴入液氨中得白色固体D，D是一种盐，含有正四面体结构，写出D的结构式 和生成反应方程式 。
比较H2O2和H2S的性质异同 。
5-1 [H3O2]+[SbF6]- 　 ； H2O2+HF+SbF5=[H3O2]+[SbF6]- 　
5-2 [H3O]+[SbF6]-
5-3 [SH3]+[SbF6]- ； H2S+HF+SbF5=[SH3]+[SbF6]- 　
5-4 [NH4]+[HOO]- (2分) ； H2O2+NH3=[NH4]+[HOO]- 　　　
H2O2既是酸又是碱，H2S是一种碱
第6题（8分）、苯巴比妥是1903年就开始使用的安眠药，其合成路线表示如下。请在相应的方格中写出A—F和苯巴比妥的结构：
第7题（12分）、锂电池由于其安全可靠的性能，体积小、质量轻、高效能及可逆等卓越品质被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式电子器材中。 下图为锂电池工作原理图，阴极材料由LiMO2（M=Co, Ni, V, Mn）构成，阳极材料由石墨构成，阴、阳两极之间用半透膜隔开，充电时锂离子由阴极向阳极迁移，放电时则相反，电池可表示为：
(－) Cn / LiClO4 / LiMO2 (+)
7-1 写出锂电池充放电时的可逆电极反应。
7-2 根据上图所示的LiMO2的尖晶石结构，写出氧的堆积方式，并指出Li和M占据何种空隙，画出以氧为顶点的一个晶胞。
7-3 锂离子在阳极与石墨形成固体混合物，试推测并画出锂离子嵌入石墨的可能结构。
7-4 早期的阳极材料用的是锂金属, 试指出锂金属作阳极材料的不足, 并说明还可以用什么物质替代石墨作阳极材料?
第8题（10分）、化合物A(C7H15N)，用碘甲烷处理得水溶性盐B(C8H18IN)，将B悬浮在氢氧化银水溶液加热，得化合物C(C8H17N)。用碘甲烷处理C，然后与氢氧化银悬浮液共热，得三甲胺和化合物D(C6H10)。D能吸收2摩尔的氢气，得化合物E(C6H14)，E的核磁共振氢谱有一组7重峰和一组2重峰，它们的面积比为1:6。试推导出A、B、C、D和E的结构。
第10题
第10题、软锰矿是最重要的锰矿石，主要成为为MnO2，不但在工业上有重要用途，如合金工业，干电池制造等等，在中学化学中也用途广泛，如制备氧气，氯气的催化剂。为了分析软锰矿中MnO2的含量，科研人员称取0.1226g软锰矿矿石，与氧化剂KClO3混和，在KOH介质中加强热，得到一种绿色的化合物，加水溶解，通CO2，得到紫红色溶液和黑色不溶物，过滤，用0.1050mol/L的Fe2+ 标准溶液滴定该溶液，用去 24.20mL.(认为软锰矿中的杂质不参与反应)
10-1、写出上述过程中涉及的反应方程式
10-2、操作中通CO2的目的是什么？
10-3、计算该软锰矿中MnO2的含量。
第10题答案：
10-1．
3MnO2 + KClO3 + 6 KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O
3MnO42- + 2H2O = MnO2 + 2MnO4- + 4OH-
或3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2CO3
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O （3分，各1分）
10-2.酸化溶液，促使锰酸根歧化 （2分）
10-3．
1MnO2— 1MnO42- —2/3MnO4- — 10/3 Fe 2+
1 10/3
0.1226x/86.94 0.1050×0.02420
X=54.05% （4分）
第11题、完成转化：由乙二醇、丙二酸乙酯、1-溴-2-丁酮合成4-乙基环丁内酯。其他无机试剂自行选择。
第12题(10分)、非金属元素A位于周期表的长周期，它与空气中含量最多的元素B属于同一族，A原子失去价层全部p电子后得C，A与氧形成角形阴离子D，D在矿石中以链状E广泛存在，乙二胺与氢形成的F离子与E结合成G，X射线结构分析证明G中存在有氢键，根据以上事实回答下列问题：
1．A的元素符号为 ，原子序数为 ，在第 周期 族 区。(共1分)
B的元素符号为 ，原子序数为 。(共1分)
A和B原子的第一电离能I1谁大? 。(1分)
2．C的价电子组态为 ，与C的电子组态完全相同的原子与C是否互为等电子体 。(每空1分)
3．D的路易斯结构式(标明电子得失情况)为 ，D中各原子的氧化数为 ，其中心原子的杂化轨道为 。工2分)
4．写出E的结构式，确定E的结构基元。(2分)
5．G的最简化学组成为 ，其中含氢键 个，G属于 晶体。(共1分)
第12题答案：
1． As 33 四 VA p (共1分)
N 7 (共1分) I1(N)>I1(As) (共1分)
2． 4s24po ， 不是 (每空1分)
3． As3+，O-2 sp2 (每空1分)
4． (3分)
结构式：
结构基元：[As2O4]2－
5． [NH3CH2CH2NH3]0.5[AsO2] 1个 混合键型(或离子) (共2分)