全国化学竞赛初赛模拟试卷22（2024年真题）
第1题（9分）用α粒子撞击铋－209合成了砹－211。所得样品中砹－211的浓度<10－8mol/l，砹－211同位素半衰期较长，足以用它来研究砹的化学性质。
1-1 写出合成砹的核反应方程式。
1-2 已知室温下用ccl4萃取i2的分配系数为ci2(ccl4)/ci2(h2o)=84，预计用ccl4萃取ati的分配系数cati(ccl4)/cati(h2o) 84（填 >,或 ＝）理由是。
1-3 已知i2 + i－ i3－ 的平衡常数k = 800，可推断ati + i－ ati2－ 的平衡常数k 800（填 >,或 ＝）依据是。
1-4 在ati中加入i2和i－的混合溶液，滴加agno3溶液，发现所得沉淀中只有agi而没有共沉淀的agat（如果有agat，必然会被共沉淀），然而在上述产物中加入pb(io3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式，解释上述实验现象。（总3分）
1-5 已知室温下ich2cooh的pka=3.12，由此可推断atch2cooh的pka __3.12（填》, 或 ＝）理由是。
第2题（12分）为纪念2024年爱因斯坦连续发表6篇**导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。
2-1 左上图是热电效应之一的**。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过（包括标点符号等）的说明文。
inputhot—— coldheat flow——
inpi2-2 右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系viii 族元素，如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。
给出计算过程。提示：晶胞的6个面的原子数相同。
设晶体中锑的氧化态为－1，镧的氧化态为+3，问：铁的平均氧化态多大？
第3题（10分）等摩尔的丙酮和过氧化氢混合，在盐酸催化下生成白色粉末a和水，反应进行完全，产物分子总数是反应物分子总数的2/3。a在撞击、摩擦和加热时发生**，被称为熵炸弹。
3-1 a分子中氧的化学环境相同。画出a的立体结构（h原子不必画出）。
3-2 a发生**生成丙酮等物质，并不燃烧**。写出**的反应方程式。
3-3 为什么a被称为“熵炸弹”？
3-4 合成a是十分危险的，不慎会在合成时瞬即发生**，例如，温度稍高，反应将生成a的同系物b，b的相对分子质量为a的2/3。画出b的结构；b比a更容易**，应如何从结构上理解？（注：
在h2o2分子中的h—o—o夹角约95oc，面夹角约112oc。）
第4题（6分）本题涉及3种组成不同的铂配合物，它们都是八面体的单核配合物，配体为oh－和/或cl－。
4-1 ptcl4 · 5h2o的水溶液与等摩尔nh3反应，生成两种铂配合物，反应式为：
4-2 bacl2 · ptcl4和ba(oh)2反应（摩尔比2 : 5），生成两种产物，其中一种为配合物，该反应的化学方程式为。
第5题（8分）气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫：配制一份电解质溶液，主要成分为： k4[fe(cn)6] (200g/l)和khco3 (60g/l)；通电电解，控制电解池的电流密度和槽电压，通入h2s气体。
写出相应的反应式。
已知：φ(fe(cn)63－/fe(cn)64－)=0.35 v ;
khco3溶液中的φ(h+/h2) ~0.5 v ; s/s2-) 0.3 v
第6题（13分）写出下列反应的每步反应的主产物（a、b、c）的结构式；若涉及立体化学，请用z、e、r、s等符号具体标明。
b是两种几何异构体的混合物。
第7题（8分）
7-1 给出下列四种化合物的化学名称：
ab. a的名称b的名称：
cd. c的名称d的名称。
7-2 常用上述溶剂将芳香烃和丁二烯等化工原料从石油馏分中抽提出来，请简要说明它们的作用原理。
7-3 选出下列顺磁性物种（用物种前面的字母表示）:
a. cr(h2o)62+ b. fe(co)5 c. n2o-on2 d. [n(c6h4och3)3]+
顺磁性物种是：
第8题（12分） licl和kcl同属nacl型晶体，其熔点分别为614℃和776℃。li+、k+和cl-的半径分别为76pm、133pm和181pm。在电解熔盐licl以制取金属锂的生产工艺中，加入适量的kcl晶体，可使电解槽温度下降至400℃，从而使生产条件得以改善。
8-1 简要说明加入熔点高的kcl反而使电解温度大大下降的原因；
8-2 有人认为，licl和kcl可形成固溶体（并画出了“固溶体的晶胞”）。但实验表明，液相licl和kcl能以任意比例混溶而它们的固相完全不混溶（即不能生成固溶体！）。
请解释在固相中完全不混溶的主要原因。
8-3 写出计算licl和kcl两种晶体密度之比的表达式(须包含离子半径的符号)；
8-4 在kcl晶体中，k+离子占据由cl- 离子围成的八面体空隙，计算相距最近的八面体空隙中心之间的距离。
8-5 实验证明，即使产生了阳离子空位，kcl晶体在室温下也不导电。请通过计算加以说明。
第9题（12分）一种鲜花保存剂( preservative of cut flowers) b可按以下方法制备：
把丙酮肟、溴乙酸、氢氧化钾混合在1,4-二氧六环(溶剂)中反应，酸化后用乙醚提取，蒸去乙醚后经减压蒸馏析离出中间产物a，a 用1 : 1盐酸水溶液水解，水解液浓缩后加入异丙醇（降低溶解度），冷却，即得到晶态目标产物b，b的熔点 152~153oc(分解)，可溶於水，与agno3 溶液形成 agcl 沉淀。
用银定量法以回滴方式(用nh4scn回滴过量的agno3)测定目标产物b的相对分子质量，实验过程及实验数据如下：
(1) 用250毫升容量瓶配制约 0.05 mol/l的agno3溶液，同时配置 250 ml浓度相近的nh4scn溶液。
(2)准确称量烘干的nacl 207.9 mg，用100 毫升容量瓶定容。
(3) 用 10 毫升移液管移取上述agno3 溶液到 50 毫升锥瓶中，加入 4 ml 4 mol/l hno3和 1 ml饱和铁铵矾溶液， 用nh4scn 溶液滴定，粉红色保持不褪色时为滴定终点，三次实验的平均值为 6.30 ml。
4)用10 毫升移液管移取nacl 溶液到50毫升锥瓶中，加入 10 ml agno3溶液、4 ml 4mol/l hno3和1 ml饱和铁铵矾溶液，用nh4scn溶液回滴过量的 agno3，三次实验结果平均为 1.95 ml。
(5)准确称量 84.0 mg产品b，转移到 50 毫升锥瓶中， 加适量水使其溶解，加入 10 ml agno3 溶液、4 ml 4mol/l hno3和 1 ml饱和铁铵矾溶液，用nh4scn 溶液回滴， 消耗了 1.65 ml。
(6)重复操作步骤 (5)，称量的 b 为81.6 mg，消耗的nh4scn溶液为1.77 ml; 称量的b 为76.8 mg, 消耗的nh4scn溶液为2.02 ml。
9-1 按以上实验数据计算出产物 b 的平均相对分子质量。用质谱方法测得液相中b的最大正离子的相对式量为183。
9-2 试写出中间产物 a 和目标产物 b的结构式。
第10题（10分）据世界卫生组织统计，全球约有8000万妇女使用避孕环。常用避孕环都是含金属铜的。据认为，金属铜的避孕机理之一是，铜与子宫分泌物中的盐酸以及子宫内的空气反应，生成两种产物，一种是白色难溶物s，另一种是酸a。
酸a含未成对电子，是一种自由基，具有极高的活性，能杀死精子。
10-1写出铜环产生a的化学方程式。
10-2画出a分子的立体结构。
10-3给出难溶物s和酸a的化学名称。
10-4 a是一种弱酸，pk=4.8 问：在ph= 6.8时，a主要以什么形态存在？
模拟试卷22参***。
第1题（9分）答案：
1-1 （2分）
1-2 < ati是极性分子 （1.5分）
1-3 > 形成x3－离子的能力i3－>br3－>cl3－ （1.5分）
1-4 ati + 2i2 + 5ag+ +3h2o = 5agi + ato3－ +6h+ （把i2改为i3-也可，但仍应配平）
ato3－ 与pb(io3)2共沉淀。 （写出方程式2分总3分）
1-5 atch2cooh分子中的砹的吸电子效应比ich2cooh中的碘小 （1分）
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