《高中化学奥赛竞赛试题及答案集+化学竞赛模拟题.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中化学奥赛竞赛试题及答案集+化学竞赛模拟题.pdf(104页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高中化学奥赛竞赛试题及答案集+化学竞赛模拟题高中学生化学竞赛试题题号1234567891011总分满分12610710128410129100得分评卷人 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。1.008相 对 原 子 质 量He4.003U Be6.9419.012B C N10.81 1
2、2.01 14.01O F Ne16.00 19.00 20.18Na M g22.99 24.31Al Si P26.9S 28.09 30.97S Cl Ar32.07 35.45 39.95K C a Sc39.1 C 40.08 44.96Ti47.88V Cr50.94 52.00M n54.94Fe55.85Co58.93Ni C u58.69 63.55Z n G a Ge As65 39 69.72 72.61 74.92Se Br K r78.96 79.90 83.80Rb Sr Y85.47 87.62 88.91Z i91.22N b Mo92.91 95.94Tc98
3、.91R u101.1R h102.9Pd Ag106.4 107.9Cd In Sn Sb112.4 114.8 118.7 121.8Te I Xe127.6 126.9 131.3Cs B a132.9 137.3 La-LLH f178.5Ta W180.9 183.9Re186.2Os190.2Ir192.2P t195.1A u197.0H g Tl Pb Bi200.6 204.4 207.2 209.0Po A t R n210;210 222Fr R a223 226 Ac-LrRfDb SgBhHsMtDsRg第 1 题(1 2 分)通常,硅不与水反应,然而,弱碱性水溶液能
4、使一定量的硅溶解,生成S i(O H),。1-1 已知反应分两步进行,试用化学方程式表示上述溶解过程。早在上世纪5 0 年代就发现了 C H 5+的存在,人们曾提出该离子结构的多种假设,然而,直 至 1 9 9 9 年,才在低温下获得该离子的振动-转动光谱,并由此提出该离子的如下结构模型:氢原子围绕着碳原子快速转动;所有C-H 键的键长相等。1-2 该离子的结构能否用经典的共价键理论说明?简述理由。1-3 该离子是(A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂2 0 0 3 年 5月报道,在石油中发现了一种新的烷烧分子,因其结构类似于金刚石,被称为“分子钻石”,若能合成,有可能用做合成纳
5、米材料的理想模板。该分子的结构简图如下:1-4该分子的分子式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;1-5该分子有无对称中心?1-6该分子有几种不同级的碳原子?1-7该分子有无手性碳原子?1-8该分子有无手性?第 2 题(5分)羟胺和用同位素标记氮原子(N,)的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下:NH2OH+HNO2 A+H2ON H 2 O H+H N O 2 玲 B+H2OA、B脱水都能形成N 2 O,由 A得至I N N O 和 N N.0,而 由 B只得到N N 0。请分别写出A和 B的路易斯结构式。第 3 题(8分)X-射线衍射实验表明,某无
6、水Mg C k 晶体属三方晶系,呈层形结构,氯离子采取立方最密 堆 积(c c p),镁离子填满同层的八面体空隙;晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数:a=36 3.6 3p m,c=1 76 6.6 3p m;p=2.53g c m )c 1会 ;由二c 1令刍 o l Cl-Cl-Cl-M g3-1 以“甘”表示空层,A、B、C 表示c r 离子层,a、b、c 表示M g/离子层,给出三方层型结构的堆积方式。2计算一个六方晶胞中“M g Ck”的单元数。3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满漓子,将是哪种晶体结构类型?第 4题(7分)化合物A 是一种热稳定性较差的无
7、水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析:将 A 与惰性填料混合均匀制成样品,加热至40 0 ,记录含A 量不同的样品的质量损失(),结果列于下表:利用上述信息,通过作图,推断化合物A 的化学式,并给出计算过程。样品中A 的质量分数/%2 0507090样品的质量损失/%7.41 8.52 5.833.3样 品 中A的 质 量 分 数/%第 5 题(10分)甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化不,用下列方法分析粗产品的纯度:称取0.255g样品,与25 mL4moMJ氢氧化钠水溶液在100 m L圆底烧瓶中混合,加热回流1小时;冷至室 温,加 入50 mL20%硝 酸 后,用25.00mL O.lO
8、OOmoM/i硝 酸 银 水 溶 液 处 理,再用O.lOOOmoHjNFUSCN水溶液滴定剩余的硝酸银,以硫酸铁镂为指示剂,消耗了 6.75 mL。5-1写出分析过程的反应方程式。5-2计算样品中氯化羊的质量分数()。5-3通常,上述测定结果高于样品中氯化节的实际含量,指出原因。5-4上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析?请说明理由。第 6 题(12分)在给定实验条件下,一元弱酸HA在 苯(B)和 水(W)的分配系数KD=HAB/HAW=1Q0。已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05X10-3和3.96X10-3 m o|.L-io在水中,HA按HA=H+A-解 离,(=1.00X10
9、-4;在 苯 中,HA发生二聚:2HAw(HA)2。6-1计算水相中各物种的浓度及pH。6-2计算化合物HA在苯相中的二聚平衡常数。6-3已知HA中有苯环,l.OOgHA含3.85X1021个分子,给出HA的化学名称。6-4解释HA在苯中发生二聚的原因,画出二聚体的结构。第 7 题(8 分)KCI03热分解是实验室制取氧气的一种方法。KCI03在不同的条件下热分解结果如下:已知(DK(s)+:l/2Cl2(g)=KCI(s)AH(l)=-437 kJ-mol1(2)K(s)+Z2CI2+3Z2O2(g)=KCIO3(S)HW(2)=-398 kJ-mol1(3)K(s)+V2CI2+2O2(g
10、)=KCIO4(S)H。(3)=-433 kJ-mol17-1根据以上数据,写出上述三个体系对应的分解过程的热化学方程式。7-2用写MnOz催 化KCI03分解制得的氧气有轻微的刺激性气味,推测这种气体是什么,并提出确认这种气体的实验方法。第 8 题(4 分)用下列路线合成化合物C:实验反应体系第一放热温度/第二放热温度/AKCIO3400480BKCIO3+Fe2O3360390CKCIO3+MnO2350反应结束后,产物中仍含有未反应的A和B。8-1请给出从混合物中分离出C的操作步骤;简述操作步骤的理论依据。8-2生成C的反应属于哪类基本有机反应类型。第 9 题(10分)根据文献报道,醛基
11、可和双氧水发生如下反应:CHO为了合成一类新药,选择了下列合成路线:9-1 请写出A 的化学式,画出B、C、D 和缩醛G 的结构式。9-2 由 E 生 成 F 和 F 生成G 的反应分别属于哪类基本有机反应类型。9-3 请画出化合物G 的所有光活异构体。第 1 0 题(1 2 分)尿素受热生成的主要产物与NaOH反应,得到化合物A(三钠盐)。A 与氯气反应,得到化合物B,分子式aNQaCL。B 是一种大规模生产的化工产品,全球年产达40万吨以上,我国年生产能力达5 万吨以上。B 在水中能持续不断地产生次氯酸和化合物C,因此广泛用于游泳池消毒等。10-1画出化合物A 的阴离子的结构式。10-2画
12、出化合物B 的结构式并写出它与水反应的化学方程式。10-3化合物C 有一个互变异构体,给出C 及其互变异构体的结构式。10-4写出上述尿素受热发生反应的配平方程式。第 1 1 题(1 2 分)石 竹 烯(Caryophyllene,CI5H24)是一种含双键的天然产物,其中一个双键的构型是反式的,丁香花气味主要是由它引起的,可从下面的反应推断石竹烯及其相关化合物的结构。反 应 1:石 竹 塔 心 -C 1 5 H 2 8石竹烯等 卑 尔 BH 3,THFH2O2,NaO H,H2OC(Ci5H26。)HCHO反应4:c (C IS H O)O a.C H iC I;石竹烯异构体一异石竹烯在反应
13、1 和反应2 中也分别得到产物A 和 B,而在经过反应3 后却得到了产物C 的异构体,此异构体在经过反应4 后仍得到了产物Do11-1在不考虑反应生成手性中心的前提下,画出化合物A、C 以及C 的异构体的结构式;11-2画出石竹烯和异石竹烯的结构式;11-3指出石竹烯和异石竹烯的结构差别。第 1 题(12 分)1-1 Si+4OH-=SiO44-+2 H2(l SiO44-+4H2O=Si(OH)4+40H-(l若写成 Si+2OH-+H2O=SiO32-+2 Hz SiO32-+3H2O=Si(OH)4+2 0 H-,也得同样的分。但 写 成 Si+4H2O=Si(OH)4+2H2不得分。写
14、不写J (沉淀)和个(气体)不影响得分。1-2 不能。(1 分)经典共价键理论认为原子之间通过共享电子对而成键。C 为第二周期元素,只 有 4 个价层轨道,最多形成4 个共价键。(1 分)理由部分:答 C 原 子 无 2 d 轨道,不能形成sp3d 杂化轨道,得 1 分;只答 C 原子没 有 2 d 轨道”,得 0.5分;只答 C 原 子 有 4 个价电子,得 0.5 分;答 CHs*中有一个三中心二电子键,不得分(因按三中心二电子键模型,CH5+离 子 的 C-H 键不等长)。1-3 A 或质子酸(多选或错选均不得分。)(2 分)1-4 C26H30(分子式不全对不得分)(2分)1-5 有(
15、1 分)1-6 3 种(答错不得分)(1 分)1-7 有(1 分)1-8 无(1 分)第 2题(6 分)(每 式 3 分)ABH N-Na./N=N*H-O:O:,、“H H-0:0:对每一式,只写对原子之间的连接顺序,但未标对价电子分布,只得F 分;未给出立体结构特征不扣分;未标出同位素符号不扣分,但 B中将星号标错位置扣0.5分。第 3 题(1 0 分)3-1 AcB CbA B aC A-(5 分)大写字母要体现出CI层作立方最密堆积的次序,镁离子与空层的交替排列必须正确,镁离子层与氯离子层之间的相对位置关系(大蜀p母与小写字母的相对关系),不要求8必抑表示出层型结构的完整周期,即至少写
16、出包含 6 个大写字母、3 个小写字母、,a个空层的排列。若只写对含 43-2(3 分)区 普 徉 母 的 排列,如“AcB CbA,,彳/.5分。inp=VZM 70rt ZMKioClMgv l2 _ Mgv l2a2csinl20?16-N =-p-a-2-c-s-i-n-l-2-0-N-A-VN、A8-4-/0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100杆 息 中 A 的 焉 M 介 融 f%Z的表达式对,计算过程修约合理,结果正确(Z=3.003.02,指出单元数为整数3),得3分。Z的表达式对,但结果错,只 得1分。3-3 NaCI型 或 岩 盐 型(2分)第 4
17、 题(7 分)根据所给数据,作图如下:由图可见,样品的质量损失与其中A的质量分数呈线性关系,由直线外推至A的质量分数为100%,即样品为纯A,可得其质量损失为37.0%o作图正确,外推得纯A质量损失为(37.00.5)%,得4分;作图正确,得出线性关系,用比例法求出合理结果,也得4分;仅作图正确,只 得2分。样品是热稳定性较差的无水弱酸钠盐,在常见的弱酸盐中,首先考虑碳酸械钠,其分解反应为:2NaHCC)3 =NazCCh+出0个+CO2个 该反应质量损失分数为(440+18.0)/(2 x 84.0)=36.9%,与上述外推所得数据吻合。化 合 物 A 的化学式是NaHCO3,根据所给条件并
18、通过计算质量损失,答 对NaHCC)3得3分。答 出NaHCOs但未给出计算过程,只 得1分。其他弱酸钠盐通过计算可排除,例 如Na2CC3质量损失分数为41.5%,等等。第 5 题(1 0 分)5-1(4 分)C6H5cH2Cl+NaOH=C6H5cH20H+NaCINaOH+HNO3=NaNO3+H2O(此式不计分)AgNO3+NaCl=AgClsH-NaNO3NH4SCN+AgNO3=AgSCNJ+NH4NC)3Fe3+SCN=Fe(SCN)2+每 式1分;写出正确的离子方程式也得满分;最后一个反应式写成Fe3+3SCN=Fe(SCN)3也可。5-2(2分)样品中氯化节的摩尔数等于AgN
19、Ch溶 液 中A g+的摩尔数与滴定所消耗的NH4SCN的摩尔数的差值,因而,样品中氯化茶的质量分数为M(C6HSCH2CI)X 0.1000X(25.00-6.75)/255=126.6x(0.1000 x(25.00-6.75)/255 x 100%=91%算式和结果各1分;若答案为9 0.6%,得1.5分(91%相当于三位有效数字,90.6%相当于四位有效数字)。5-3(2分)测定结果偏高的原因是在甲苯与Ch反应生成氯化茶的过程中,可能生成少量的多氯 代 物C6H5cHe卜 和C6H5CCI3,反 应 物Cb及另一个产物HCI在氯化革中也有一定的溶解,这些杂质在与NaOH反应中均可以产生
20、氯离子,从而导致测定结果偏高。凡答出由以下情况导致测定结果偏高的均得满分:1)多氯代物、CL和HCI;2)多氯代物和Cl2:3)多氯代物和HCI;4)多氯代物。凡答出以上任何一种情况,但又提到甲苯的,只得1分。若 只 答 3和/或H C I的,只 得1分。5-4(2分)不适用。(1分)氯苯中,C I原子与苯环共物,结合紧密,难 以 被0H-交换下来。(1 分)氯苯与碱性水溶液的反应须在非常苛刻的条件下进行,而且氯苯的水解也是非定量的。第 6 题(1 2 分)6-1(4 分)H A在水中存在如下电离平衡:HA=H+A-Ka=1.00 x10 4据题意,得 如 下3个关系式:HA+A-=3.05x
21、l0-3mol-L H+A-/HA=1.00 xl04 H+=A-H+=5.05xl0-4 mol-L1 三式联立,解得:A=旧+)=5.05x10 m on?,HA=2.55xlO3 mol-L1,OH=1.98xlO u mol-L1,pH=-logH*=3.297=3.30计算过程合理得1.5分;每个物种的浓度0.5分;pH 0.5分。6-2(4 分)HA 的二聚反应为:2HA=(HA)2平衡常数 Kdim=(HA)2】/HA2苯 相 中,HA 的分析浓度为 2(HA)2+HAB=3.96X10-3 mol-L-1根据苯-水分配常数 H A B/HAW=1.00得HAB=HAW=2.55
22、x10-3 mol-L1(HA)2=7.05xl0-4m olL1Kdim=(HA)2】/HA2=7.05X10-4/(2.55xl0-3)2=1.08xl02计算过程合理得2分;单体及二聚体浓度正确各得0.5分;平衡常数正确得1分(带不带单位不影响得分)。6-3(2 分)HA 的摩尔质量为(1.00 x6.02xlC)23)/(3.85xl02i)=156(g/m ol),根据所给信息,推断H A是氯代苯甲酸。156-77(C6H$)45(短基)=3 4,苯环上可能有氯,于 是 有156 76(C6H。-45(竣基)=35,因 此H A是氯代苯甲酸。推算合理和结论各1分。6-4(2 分)在苯
23、中,氯代苯甲酸相互作用形成分子间氢键;二聚体结构如下:原因与结构各1分。第7题(8分)7-1(6 分)A 第一次放热:4KCIO3(S)=3 KCIO4(s)+KCI(s)AHe=-144 kJ/mol第二次放热:KCI04=KCI(s)+202(g)AHe=-4 kJ/mol每个方程式1分。方程式写错,不得分;未标或标错物态,扣0.5分;未 给 出AH。或算错,扣0.5分。第一次放热过程,在上述要求的方程式外,还 写 出2KCICMS)=2KCI(s)+35(g),不扣分。B第一次放热、第二次放热反应的热化学方程式均与A相同。(给出此说明,得分同A)若写方程式,评分标准同A。C 2KCIO3
24、(S)=2KCI(s)+3O2(g)AH 0=-78 kJ/mol方 程 式2分。方程式写错,不得分;未标或标错物态,扣0.5分;未 给 出AH9或算错,扣0.5分。7-2(2 分)具有轻微刺激性气味的气体可 能 是Cl2o (1分)实验方案:将气体通入H N 5酸 化 的AgNC)3溶液,有白色沉淀生成;(0.5分)(2)使气体接触湿润的KI-淀粉试纸,试纸变蓝色。(0.5分)若答气体为。3和/或 CIO*得 1 分:给出合理的确认方案,得 1 分。第 8 题(4 分)8-1(3 分)操作步骤:第一步:将反应混合物倾入(冰)水中,搅拌均匀,分离水相和有机相;(0.5 分)第二步:水相用乙酸乙
25、酯等极性有机溶剂萃取2-3 次后,取水相;(0.5 分)第三步:浓缩水相,得 到 C 的粗产品。(1 分)理论依据:C 是季镀盐离子性化合物,易溶于水,而 A 和 B 都是脂溶性化合物,不溶于水。(1 分)未答出水相用有机溶剂萃取,不得第二步分;未答浓缩水相步骤,不得第三步分;未答出C是季镀盐离子性化合物或未答出A和B都是脂溶性化合物,扣0.5 分。8-2(1 分)A 含叔胺官能团,B 为仲卤代烷,生 成 C 的反应是胺对卤代烷的亲核取代反应。(1 分)只要答出取代反应即可得1 分。第 9 题(1 0 分)9-1(5 分)A KMnCU或 L S O?或其他合理的氧化剂;MnO2,PCC、PD
26、C、Jones试剂等不行。cDH3CH2OHCH2OH化合物化合物G 每 式 1 分。只能是酸酎,画成其他结构均不得分;化合物画成H3也得1分化合物画成只能是二帝:,画成其他结构均不得分;9-2(2 分)由 E 生 成 F 的反应属于加成反应;由F 生 成 G 的反应属于缩合反应。(各 1 分)BCDG由 E 生 成 F 的反应答为其他反应的不得分;由 F 生 成 G 的反应答为 分子间消除反应”也得满分,答其他反应的不得分。9-3(3 分)G 的所有光活异构体(3 分)应有三个结构式,其中前两个为内消旋体,结构相同,应写等号或只写一式;三个结构式 每 式 1 分;如果将结构写成4 个,而没有
27、在内消旋体之间写等号的,或认为此内消旋体是二个化合物的扣0.5分;如果用如下结构式画G 的异构体,4个全对,得满分。每 错1个 扣1分,最多共扣3分。OR1OR ROOH OH OHOH.HOOR OR第 1 0 题(1 2 分)10-1(2 分)o-画成其他结构职志?一10-2(5 分)?。入户画成其他结构均不得分 B(2。分)化 合 物 B 与水反应的化学方程式:?“J U ci H、JL旷 N-C l 人MHf+3HQ=I 1O 二、V-O O4人 N人 OCl L或C3N303cb+3 H2O=C3N303H3+3 HCIO(3方程式未配平得1.5分;产物错不得分。10-3(2 分)人
28、H r0(2燎 卷 个 结构式JOHu10-4(3 分)0 .33 C=II*3即,、NH2。4 NA。1HOR.RO6H OHOH.HO6ldoCIR i X 3 HCIO分)NH3或 3 C O(N H2)2 =C 3 N 3 0 3 H 3 +3 N H 3方程式未配平只得1.5分:产物错不得分。第 1 1 题(9分)1 1-1(3 分)A的结构,必须画出四元环并九元环的并环结构形式;未画出并环结构不得分;甲基位置错误不得分。C 的结构式:(1分)C的结构,必须画出四元环并九元环的结构形式;未画出并环结构不得分;环内双键的构型画成顺式不得分,取代基位置错误不得分。C 的异构体的结构式:(
29、1分)C异构体的结构,必须画出四元环并九元环的结构形式;未画出并环结构不得分;环内双键的构型画成反式不得分;取代基位置错误不得分。1 1-2 (4分)石竹烯的结构式:(2分)石竹烯的结构式,必须画出四元环并九元环的结构形式;未画出并环结构不得分;结构中有二个双键,一个在环内,一个在环外;九元环内的双键的构型必须是反式的;双键位置正确得满分;双键位置错误不得分;甲基位置错误不得分。异石竹烯的结构式:(2分)异石竹烯的结构式,必须画出四元环并九元环的结构形式;未画出并环结构不得分;结构中有二个双键,一个在环内,一个在环外;九元环内的双键的构型必须是顺式的;双键位置正确得满分;双键位置错误不得分;甲
30、基位置错误不得分。1 1-3(2 分)环内双键构型不同,石竹烯九元环中的双键构型为反式的,异石竹烯九元环中的双键构型为顺式的。石竹烯和异石竹烯的结构差别:必须指出石竹烯九元环中的双键构型为反式的,异石竹烯九元环中的双键构型为顺式的;主要差别在于环内双键构型的顺反异构;只要指出双键构型的顺反异构就得满分,否则不得分。注:红色字体为答案,蓝色字体为评分说明。中国化学会第2 2届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题、标准答案及评分细则2008年9月1 8日题号1234567891011总分满分14541051114971110100评分通则:1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分。2有
31、效数字错误,扣0.5分,但每大题只扣1次。3单位不写或表达错误,扣0.5分,但每大题只扣1次。4只要求1个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分。5方程式不配平不得分。6不包括在此标准答案的0.5分的题,可由评分组讨论决定是否给分。第1题(1 4分)1-1 EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写,市售试剂是其二水合二钠盐。(1)画出EDTA二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。oocH2 H H2C、/C、g COO-H2Ccoo-(2分)H 答(-OOCCH2)2NCH2cH2N(CH2coe)-)2或 CH2NH(CH2co0上 得 2 分,质子H L 12必须在氮原子上。(2)C
32、a(EDTA)2-溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程式(用Pb2+表示铅)。Pb2+Ca(EDTA)2-=Ca2+Pb(EDTA)2-(1 分)(3)能否用EDTA二钠盐溶液代替Ca(EDTA产溶液排铅?为什么?不能。若直接用EDTA二钠盐溶液,EDTA阴离子不仅和Pb?+反应,也和体内的Ca?+结合造成钙的流失。(答案和原因各0.5分,共1分)1-2氨和三氧化硫反应得到一种晶体,熔点205。0不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴,有极性。画出这种分子的结构式,标出正负极。o N-S,H(2 分)硫氧键画成双键或画成S-0,氮硫键画成N f S,均不影响得分。结构
33、式1分,正负号1分。答H3NSO3、H3N-SO3等不得分。正确标出了正负号,如+H3NSO3-、+H3N-SO3-得1分。其他符合题设条件(有三重轴,有极性)的结构,未正确标出正负极,得1分,正确标出正负极,得2分。1-3 Na2Fe(CN)5(NO)的磁矩为零,给出铁原子的氧化态。Na2Fe(CN)5(NO)是鉴定S?-的试剂,二者反应得到紫色溶液,写出鉴定反应的离子方程式。Fe(ll)答I I或+2也可(2分)Fe(CN)5(NO)-+s2-=Fe(CN)5(NOS)产 配合物电荷错误不得分(1分)1-4 CaSO4 2H2O微溶于水,但在HNO3(1 mol L)、HCIO4(1 mo
34、l L)中可溶。写出能够解释C aS d在酸中溶解的反应方程式。CaSO4+H+=Ca2+HSOr(1 分)写 成2CaSO4+2HNO3=Ca(NO3)2+Ca(HSO4)2也得分。高氯酸同。答案若生成H2s。4不得分。1-5取质量相等的2份PbSO4(难溶物)粉末,分别加入HNO3(3 mol L)和HCIO4(3 mol L),充分混合,PbSO4在HNC)3能全溶,而在H C 0中不能全溶。简要解释PbSCU在H N 5中溶解的原因。Pbz+与NO3-形成络离子(配离子或配合物)。(1分)写方程式也可,如PbSO4+H+NO3-=HSO4-+Pb(N03)+o若将络离子(配离子或配合物
35、)写成Pb(NO3)2或Pb(NC3)3-也得分,但方程式须配平。1-6 X和 Y在周期表中相邻。CaCCh与 X的单质高温反应,生成化合物B和一种气态氧化物;B与 Y的单质反应生成化合物C和 X的单质;B水解生成D;C水解生成E,E水解生成尿素。确 定 B、C、D、E、X和 Y。B:CaC2 C:CaCN2 D:C2H2 或 C a(O H)2 E:NH2CN C(NH)2 也可X:C Y:N(各0.5分,共3分)第2题(5分)化合物X是产量大、应用广的二元化合物,大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料,92%用于生产X在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或
36、草酸还原。此外,将亚氯酸钠固体装柱,通入用空气稀释的氯气氧化,也可生产X。X有极性和顺磁性,不形成二聚体,在碱性溶液里可发生歧化反应。2-1写出X的分子式和共趣n键(乃于)。CIO2欣(各1分,共2分)2-2分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。2CIO3-+H2C2O4+2H+=2CIO2+2CO2+2H2O(1 分)或 2NaCIO3+H2C2O4+H2SO4=2CIO2+2CO2+Na2SO4+2H2O2NaCIO2+CI2=2CIO2+2NaCINaCIOz是固体,写成C IO?-,不得分。(1分)2-3写出上述X歧化反应的化学方程式。2CIO2+2NaOH=NaCIO
37、2+NaCIO3+H20 (1 分)或 2CIO2+2OH-=CIC)2-+CIO3-+H2。第3题(4分)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇脱氢制备,反应式如下:催化剂,7 0 0 dCH30H(g)-CH2O(g)+H2(g)A,7/e =84.2kJm ol1(1)向体系中通入空气,通过以下反应提供反应(1)所需热量:H2(g)+%02(g)-H2O(g)A,.He=-241.8 kJ mol-1(2)要使反应温度维持在700 C,计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为0.20。要使反应维持在一定温度持续进行,应保证反应放出的热量恰好被反应全部利用,则:甲醇与氧气
38、的摩尔比为:n(CH3OH):n(02)=(2 x 241.8)/84.2=5.74(2 分)甲醇与空气的摩尔比为:n(CH30H):n(空气)=5.74/5=1.1(2分)答成1.15或1.148得1.5分。答(写)成1:0.8 7也得2分。考虑到实际情况,将上式的等号写成小于或小于等于,得2分。算式合理,结果错误,只得1分。只有结果没有计算过程不得分。第4题(1 0分)(CN)2被称为拟卤素,它的阴离子C N-作为配体形成的配合物有重要用途。4-1 H gC L和Hg(CN)2反应可制得(CN)2,写出反应方程式。HgCI2+Hg(CN)2=Hg2CI2+(CN)2(1 分)4-2画出CI
39、ST、(CN)2的路易斯结构式。:C三N::N三c C三N:(各1分,共2分)短线画成电子对同样得分;不画孤对电子不得分。写出(CN)2(g)在0 2(g)中燃烧的反应方程式。(CN)z(g)+202(g)=2CCh(g)+N2(g)(1分)不标物态也可。4-4 298 K下,(CN)2(g)的标准摩尔燃烧热为-1095 kJ m oH,QH2(g)的标准摩尔燃烧热为-1300 kJ moh1,C2H2(g)的标准摩尔生成焰为227 kJ m o l-1,H2O(I)的标准摩尔生成焰为-286 kJ m o r1,计 算(CN)2(g)的标准摩尔生成焰。(CN)2(g)+2CMg)=2cCh(
40、g)+N2(g)2 A fHme(CO2)-fHme(CN)2=-1095 kJ mol_12 A fHme(CO2)=-1095 kJ m ol+A fHme(CN)2C2H2(g)+2.55(g)=2c02(g)+H2O(I)2 A fHme(CO2)+fHme(H2O)-f Hme(C2H2)=-1300 kJ m ol12 AfHme(CO2)=-1300 kJ mo|T+286kJ mo|T+227 kJ m or1fHme(CN)2=1095 kJ m o P-1300 kJ m or1+286kJ moi+227 kJ moh1=308 kJ mol_1(2 分)计算过程正确计算
41、结果错误只得1分。没有计算过程不得分。AfHme(CN)2=1095-1300+286+227=308(kJ m or1)也可以。但不加括号只得1.5分。4-5(CN)2在300500。(:形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。成画(2或4-6电镀厂向含氟化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的C N 写出化学方程式(漂白粉用CIO-表示)。2CN-+5CIO+H2O=2HCO3-+Nz+5Ch(2 分)产物中写成CO32-,只要配平,也得2分。第5题(5分)1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite。它形成于冷的海水中,温度达到8久 即分解为方解石和水。1994
42、年的文献指出:该矿物晶体中的Ca2+离子被氧原子包围,其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子,其余6个氧原子来自6个水分子。它的单斜晶胞的参数为:a=887 pm,b=823 pm,c=1102 pm,6=110.2,密度 d=1.83 g cm FZ=4。5-1通过计算得出这种晶体的化学式。ikaite晶胞体积:V=abc sing=(8.87 x 8.23 x 11.02 x IO-24 cm3)x sinllO.20=7.55 x IO-22 cm3(0.5 分)设晶胞中含有n个水分子,晶胞的质量:m=4 x(100+18 n)/VA(g)(0.5分)晶体密度:d=m/V=4 x(100+1
43、8 n)/(6.02 x 1023 x 7.55 x IO-22)(gcm-3)=1.83 g cm 3100+18 n=208 n=6(0.5 分)该晶体的化学式为CaCO3-6H2O(0.5分)算出6个水分子,未写化学式,得1.5分。5-2研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形,并与冰及钙离子配位数也是8的二水合石膏晶体(gypsum)作了对比,结果如下图所示(纵坐标为相对体积):OEnoAPVS-O.EEON1.018gypsumTcmpcraturc(K)为什么选取冰和二水合石膏作对比?实验结果说明什么?Ikaite在冷水中形成,而且含有大量结晶水,分解温度又接近冰的熔点,可能与
44、冰的结构有相似性,故选取冰作参比物;。5 分)石膏是带结晶水的钙的含氧酸盐,而且钙的配位数也是8,可能与ikaite结构相似,故选取石膏作参比物。(0.5分)实验结果说明ikaite的结构跟冰相似。(1 分)实验结果,说明含水的摩尔分数越大膨胀越大,可以得0.5分。5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体?简述理由。分子晶体。(0.5分)答混合型晶体不得分。晶体分解温度接近冰的熔点,体积随温度的变化趋势也接近冰,可认为晶体中的化学微粒是CaCO3-6H2。,它们以分子间作用力(氢键和范德华力)构成晶体。(0.5分)第 6 题(11分)在 900。(:的空气中合成出一种含镯、钙 和 镒(摩尔比2:2:
45、1)的复合氧化物,其中镭可能以+2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式,进行如下分析:6-1 准确移取25.00 mL 0.05301 mol1的草酸钠水溶液,放入锥形瓶中,加入25 m L蒸储水和 5 mL 6 moi L的 HNO3溶液,微热至6070呜 用 KMnQ,溶液滴定,消耗27.75 mL。写出滴定过程发生的反应的方程式;计 算 KMnO4溶液的浓度。2MnO4+5C2O42-+16H+=2Mn2+10C02+8H2O(1 分)KMnCU溶液浓度:(坊)x 0.05301 x 25.00/27.75=0.01910(mol L-1)(1 分)反应方程式反应物
46、C2O42-写H2c2。4,只要配平,也得1 分。下同。6-2 准确称取0.4460 g 复合氧化物样品,放入锥形瓶中,加25.00 mL上述草酸钠溶液和30 mL6 moi L-i的 H N S 溶液,在 6070空 下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液。用上述 KMnCU溶液滴定,消耗10Q2 mL。根据实验结果推算复合氧化物中镐的价态,给出该复合氧化物的化学式,写出样品溶解过程的反应方程式。已知La的原子量为138.9。根据:化合物中金属离子摩尔比为La:Ca:Mn=2:2:1,解和钙的氧化态分别为+3和+2,镭的氧化态为+2 +4,初步判断复合氧化物的化学式为La2Ca2MnO6+“
47、其 中 x=0-l,(1 分)滴定情况:加入 C2O42-总量:25.00 mL x 0.05301 mol L =1.3253 mmol(0.5 分)样品溶解后,滴定消耗高锯酸钾:10.02 mLx0.01910 mol L=0.1914 mmol(0.5分)样品溶解后剩余 C2CV-量:0.1914 mmol x 5/2=0.4785 mmol(0.5 分)样品溶解过程所消耗的 C2O42-ij:1.3253 mmol-0.4785 mmol=0.8468 mmol(0.5 分)若将以上过程合并,推论合理,结果正确,也得2 分。在溶样过程中,C2CV-变为CO2给出电子:2 x 0.846
48、8 mmol=1.694 mmol(0.5 分)有两种求解x 的方法:(1)方程法:复合氧化物(La2Ca2MnO6+,样品的物质的量为:0.4460 g/(508.9+16.0 x)g mol x(0.5 分)La2Ca2MnO6 中,钵的价态为:2 x(6+x)-2 x3-2x2=(2+2x)(1 分)溶样过程中锌的价态变化为:(2+2 x-2)=2x(0.5分)铺得电子数与C2O4,-给电子数相等:2 x x 0.4460 g/(508.9+16.0 x)g moh1=2 x 0.8468 x IO_3 mol(1 分)x=1.012(0.5 分)如果将以上步骤合并,推导合理,结果正确,
49、也得3.5分;如果将以上步骤合并,推导合理但结果错误,得 2 分;推导错误,即便结果吻合,也不得分。(2)尝试法因为溶样过程消耗了相当量的C2O42-,可见铺的价态肯定不会是+2 价。若设镭的价态为+3价,相应氧化物的化学式为LazCazM nOg此化学式式量为516.9 g m ol,称取样品的物质的量为:0.4460 g/(516.9 g mol1)=8.628 xlO-4 mol(0.5 分)在溶样过程中锈的价态变化为1.689 x IO-mol/(8.628 xlO-4 mol)=1.96(0.5 分)铺在复合氧化物中的价态为:2+1.96=3.96(0.5 分)3.96与 3 差别很
50、大,+3价假设不成立;。5 分)而结果提示M n更接近于+4价。(0.5分)若 设 M n为+4价,相应氧化物的化学式为La2Ca2MnO7,此化学式式量为524.9 g mol 铸在复合氧化物中的价态为:2+2x 0.8468 x 10-3/(0.4460/524.9)=3.99 a 4(0.5 分)假设与结果吻合,可见在复合氧化物中,M n为+4价。(0.5分)如果将以上步骤合并,推导合理,结果正确,也 得 3.5 分;如果将以上步骤合并,推导合理但结果错误,得 2 分;推导错误,即便结果吻合,也不得分。该复合氧化物的化学式为La2Ca2MnO7(1 分)溶样过程的反应方程式为:La2Ca