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2007年全国化学竞赛初赛模拟试卷（07） 第题（2分） 香皂一般呈碱性，长期用香皂洗脸容易造成面部油脂层破坏，皮肤老化；而洗面奶一般呈弱酸性，和皮肤酸碱性相似，有利于皮肤健康。“曼秀雷登”推出了新型化妆品——天性炭男士洗面奶。针对男士面部毛孔粗大容易吸纳污垢而开发。请分析此新产品的的理论支持。 第题（8分） 正硼酸（H3BO3）是一种片层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图）。 正硼酸晶体属于晶体含1mol H3BO3的晶体中有mol氢键题（5分） Si3N4作为一种高温结构材料，具有广泛用途，可通过多种途径进行制备。写出下列反应方程式。 1．以三种常见廉价物质为原料（其中两种为单质），混合加热制备； 2．SiCl4在液氨中反应，产物之一高温加热可得Si3N4； 3．SiCl4与氨气在高温下直接反应得到Si3N4。 第题（7分） 实验表明，乙烯在很低的温度下能凝结成分子晶体，经X－射线分析鉴定，晶胞参数为：a＝487pm，b＝646pm，c＝415pm，晶体结构如右图所示。 1．该晶体的晶胞类型是 ； 2．晶体的理论密度是 g·cm－3； 3．设C原子形成的双键中心对称地通过原点，离原点最近的C原子的分数坐标为（0.11，0.06，0.00），试计算C＝C共价键长是 pm。 第题（12分） 高铁酸盐以其独特的环境友好特性受到人们越来越多的重视。可由三种方法进行制备： 1．熔融法：又称干法，是在有苛性碱存在下，于500℃～1000℃，硝酸盐或过氧化物经固相反应将低价铁化合物氧化成高铁酸盐的方法。该法特点是产物为多种价态铁酸盐的混合物，反应容器腐蚀严重。目前倾向于用过氧化物或过氧硫酸盐作为氧化剂（代替硝酸盐），并添加硫酸盐。 （1）Na2O2/FeSO4体系在N2流中于700℃反应1小时，可得到高铁酸盐，已知反应过程中的失重率为4.15%（假设反应物完全反应），试写出并配平这一反应方程式。 （2）以硝酸盐为氧化剂时的最大不足之处是什么？ （3）添加硫酸盐的目的是什么？ 2．次氯酸盐氧化法：又称湿法，是在低温下用次氯酸盐的苛性碱溶液将Fe3＋盐[主要是Fe(NO3)3]氧化成高铁酸盐。湿法主要用于制备低浓度的Na2FeO4溶液。 （1）写出该制备反应的离子方程式； （2）能否通过浓缩的办法或其它办法得到高铁酸盐固体，为什么？ 3．电解法：用隔膜式电解槽，在浓碱溶液中，经直流电解，将Fe氧化成高铁酸盐。实验室中可用右图所示装置进行实验。 （1）写出电极反应和总反应方程式； （2）该方法相对上面两种方法的显著优点是什么？ 第题（5分） ZnS晶体中掺入少量约0.0001％的AgCl，在电子射线激发下，可发射450nm的荧光，是彩电荧光屏上的蓝色荧光粉。试简述其发光原理，并推测除AgCl还有哪类物质掺杂后可能使晶体发光，若想对其发光波长进行调解，如发红光，则应掺入什么物质？ 第题（10分） 由短周期两种元素组成的A气体通入到AsF5中，生成一种共价型离子化合物B、化合物C和一种氧化性气体D。已知B的阴离子为正八面体构型，阳离子与O3是等电子体，在某非水溶剂中做电导实验，其电导性与NaCl相同。化合物D呈四面体结构，可由AsF3与臭氧（等物质的量）反应制得，红外光谱显示，J中有一个AsF3没有的吸收。 1．试写出A、B、C、D的化学式； 2．写出制备B和C的化学反应方程式； 3．写出气体A与NH3反应的化学方程式。 第题（7分） 某退热止痛剂为咖啡因（右图）、盐酸喹啉和安替比林的混合物，为测定其中咖啡因的含量，称取试样1.000g，移入100mL的容量瓶中，加入50mL水、20mL 0.35mol/L 四碘合汞酸钾溶液和2mL浓盐酸，此时喹啉和安替比林均与四碘合汞酸根生成沉淀，加水稀释至刻度，摇匀。将试液干过滤，移取40.00mL滤液于干燥的锥形瓶中，加入10.00mL 0.3000mol/L 四碘合铋酸钾溶液，与质子化的咖啡因反应生成沉淀。干过滤，取20.00mL滤液，在pH 3～4的条件下，以0.02000mol/L EDTA滴定至黄色消失为终点，用去EDTA标准溶液30.00mL。 1．画出质子化咖啡因的结构； 2．如何控制pH 3～4的条件； 3．计算试样中咖啡因的质量分数。 第题（9分） 槟榔碱为油状液体，有拟胆碱作用，在医疗上用于治疗青光眼。除由槟榔提取外，也可由烟酸（吡啶－3－甲酸）为原料人工合成，某学生设计了如下合成路线： CH2＝CH－COOC2H5A（C5H11O2N）B（C10H19O4N）C（CH13O3N）（C8H15O3N）（C6H9O2N）（C7H11O2N）（CH13O2N）A～G结构式。题（9分） 某元素与