2010年初赛竞赛模拟试卷

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1、中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题第1题　(6分)某短周期元素的氯化物X，其蒸汽折换成标准时密度约为11.16g/L。若将它投入到甲醇CH3OH中，可以从甲醇中结晶出X·4CH3OH。1－1．通过计算确定X的分子式。1－2．已知X中同种类型的原子都等价，请你设计出X的分子结构式。1－3．试解释，为什么X投入到甲醇中后会析出组成为X·4CH3OH的分子式。　第2题（10分）元素周期表中的零族元素，最先被称作稀有气体（raregases）,后来又称作惰性气体（intergases）,现在有人建议称作贵气体（noblegases）。稀有气体名称不恰当是因为较轻的一

2、些元素在大气中并不稀少，而当人们成功地制备出氙的化合物之后称惰性气体也不恰当了。化学界接受贵气体这个名称是因为它表达了这些元素反应活性很低，但仍然具有一定反应活性的事实。不过国内还是惯用稀有气体的名称。2－1氦是宇宙中含量居第二（76%H，23%He），这是由太阳及星际能源的热核反应所致，其核反应方程式为：2－2常用He代替氢气来填充气球和飞艇，其原因是什么？2－3He与O2混合气体制得“人造空气”供潜水员使用，其主要原因是什么？2－41962年以前，稀有气体的化合物仅限于在放电管中观察到的短寿命的化合物和不稳定的水合物与包合物。稀有气体的包合物，是稀有气体的原子被捕集到相应的有机

3、或无机化合物的晶格空隙内所形成的，如稀有气体与水、稀有气体与氢醌[p-C6H4(OH)2]均能形成包合物，气体被捕集的原因是在冰或氢醌的晶格中存在空穴。X-射线分析标明，在氢醌晶体中，每3个氢醌分子组成一个近似于球体的空穴，直径约400pm，试画出该空穴的草图，并简要说明迄今未得到氦、氖的氢醌包合物或水合物的原因。72－5Xe+PtF6-是巴特列于1962年首次合成的第一个稀有气体化合物，40多年来，已合成的稀有气体化合物有数百种，XeF2是其中的一种.：(1)指出XeF2的空间构型：(2)完成方程式XeF2+SbF5→第3题　（15分）金属钛密度小强度高，耐高温，耐腐蚀，在航空、

4、航海、结构工程、化工设备、医疗（人工骨制造）等方面有重要的、不可替代的作用，被称为“第三金属”和“生物金属”。钛的主要矿物有钛铁矿（FeTiO3）和金红石（TiO2）等。3-1．从钛铁矿或金红石制取金属钛，采用氯化法，即：将矿粉与焦炭混合制成团块，在高温下通入氯气，制得中间产物四氯化钛，再将其蒸馏、提纯后，在氩气保护下，用熔融镁还原金属钛。分别写出钛铁矿、金红石矿粉与焦炭的氯化过程的化学方程式：————　　　　　　　　　　　　3-2．二氯化钛是钛的重要化合物，钛白（纯净的二氧化钛）是一种折射率高，着色力和遮盖力强、化学性质稳定的白色颜料。从钛铁矿制取二氯化钛，常用硫酸法，其流程如下

5、：（1）流程图中A、B、C、D的化学式分别是：A____________B______________D_____________（2）第②步反应，向浸取液中加入铁屑的目的是：_______________________________（3）溶液A中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子，加水稀释立即析出大量白色沉淀，发生反应的离子方程式为______________________________________，为促进此反应进行可采取的措施有：_____________________________________________________。已知对应氢氧化物的

6、Ksp如下表所示：氢氧化物Fe(OH)2TiO(OH)2Mg(OH)2Ksp8.0×10－161.0×10－291.8×10－113-3．钛冶炼的新法是电解法，CaCl2-CaO共熔体为电解质，左下图是一种电解制钛的工艺（OS法）示意图，分析电极反应式：阴极，制得钛的化学方程式。CaCl2熔盐石墨TiO2粉末Ca钛筐OS法SOM法3-4．我国科学家最新研发的新技术—固体透氧膜提取金属钛（SOM）工艺（右上图）：将钛氧化物（钛全看作Ti4+）矿熔于MCl-MF融盐体系（M-Na、K、Ca），以石墨为阴极，阳极是覆盖氧渗透膜的多孔金属陶瓷涂层。固体透氧膜把阳极和熔融电解质隔开，只有氧离

7、子可以通过，电解过程中阳极通入H2。则阳极电极反应式为7，总反应式为。3-5．TiO2导电粉无毒，具有良好的导电性和稳定性，是良好的抗静电剂和电磁屏蔽剂。高温下TiO2将部分失去氧，形成缺陷中心，匀速通入氨气进行高浓度N掺杂，N进入TiO2晶格取代O原子而释放出空穴，从而使导电性能显著提高。实验测得，在950℃焙烧3h后，形成的TiNxOy晶体（以A表示）中，N质量分数为7.90%，平均粒径约为240nm，电阻率低达6.5×10－3Ω·cm。（1）通过计算，确定A的化