2011年(25届)全国高中学生化学竞赛
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中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试卷参考答案第1题(15分)1-1 2011年是国际化学年,是居里夬人获得诺贝尔化学奖100周年。
居里夬人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是Ra,強和Po ・外°1-2向TiOSO4水溶液中加入锌粒,反应后溶液变为紫色。
在消液中滴加适量的CuCl2水溶液,产生门色沉淀V生成白色沉淀的离子方程式是Ti‘C「llg「io「CiiCL HI ;继续滴加CiiCb水溶液,白色沉淀消失,其离子方程ACuCl I Cl -CuCh o1-3 20世纪60年代维也纳大学V. Gutmann研究小纽报道,三原子分子A可由SE♦和NH:反应合成:A被AgF?氧化得到沸点为TTC的三元化合物B A和B分子中的中心原子与同种端位原子的核何距儿乎相等:B分子有…根三重轴和3个镜面。
顽出A和B的结构式(明确示出单键和重键, 不在纸面匕的键用楔形键表示,非键合电子不必标出)°N=S1-4 画出AMnG卜1”4出和Mg[Al(CH沁的结构简式□Me Me Me Me>1Al、Mg .AlMe "Me Me Me1-5 已知£°(FgO/7F0)=2.2OV, £°(FeO?/Fe(OH)3)=0.72 Vo (i)写出氣气和三氯化铁反应形成高铁酸根的离子方程式o (ii)写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解的离子方程式。
(iii)用高铁駿钾与镁等组成碱性电池,写出该电池的电极反应»(i) 2Fe r I 3Ch < 16O1L =2 FeO? ♦ 6 Cl* I 8 II2O(ii) 4 FeOf + 20 H =4 Fe?' + 3 O2 + l0 H:O(iii) ||-|«: FeOr 1 4H2O I 3e-Fe(OH)x 50H负扱:Mg + 201 r - 2e - Mg(OH)2第2题(11分)2-1画出2,4•戊二丽的钠盐与\卅•形成的电中性配合物的结构式(配体用0^0表示九2-2 L1知该配“物的砸矩为4.9玻尔磴了.配仟物中Mn的木成对电了数为4 °2-3回劄 该配合物冇无片性?为什么?有.段配合物只有连转轴(» I 类对隊元亲)・2-4创出2.4•戊二!《!»离予的給构简式(獲期聽示出K 共純部分)・笃出冲离域贰健加表示符号。
中国化学会第25届(2011年)全国高中学生化学竞赛参考答案第1题(15分)1-1Ra 镭Po 钋1-2Ti 3++Cu 2++Cl —+H 2O =TiO 2++CuCl ↓+2H +CuCl +Cl —=CuCl 2—解析:Zn 是强还原剂,将TiO 2+还原到低(+3)价态,而低价态Ti 可能显还原性,将Cu 2+还原,从而生成CuCl 沉淀。
1-3N S F NSF B 1-4HH Al MeAl Me Me Me Mg Me Me AlMe Me 1-53Cl 2+16OH —=2FeO 42—+6Cl —+8H 2O②4FeO 42—+20H +=4Fe 3++3O 2+10H 2O ③正极:FeO 42—+4H 2O +3e —=Fe(OH)3+5OH —负极:Mg +2OH —-2e —=Mg(OH)2第2题(11分)2-12-242-3有。
该化合物只有旋转轴(第1类对称元素)。
2-42-52CoCl 2+10NH 3+2NH 4Cl +H 2O 2→2Co(NH 3)6Cl 3+2H 2O第3题(8分)A .LiNH 2B .LiHC .Li 2NHD .NH 3E .Li 3NF .LiOHG .LiN 3I .N 2第4题(9分)4-1BaIn 0.55Co 0.45O 3-δ+(1.45-2δ)I —+(6-2δ)H +=Ba 2++0.55In 3++0.45Co 2++(1.45-2δ)/2I 2+(3-δ)H 2O4-22S 2O 32—+I 2=S 4O 62—+2I —4-3根据化合物的电中性原则,有2+0.55×3+0.45S Co =2×(3-δ)(a )根据反应中的电子得失关系,有0.45×(S Co -2)×n (样品)=2n(I 2)(b )其中:n (样品)=0.2034g/M =0.2034/(275.0-16.00δ)moln (I 2)=n (S 2O 32—)/2=0.05000M ×10.85mL/2=0.2712×10-3mol解(a)和(b)联立方程得S Co=3.58δ=0.37第5题(10分)5-1A:5-2D:5-2A+1B+1C+3D+3E+35-4A d2sp3C dsp3D d2sp3E dsp35-5顺磁性理由可由下图表达:第6题(10分)6-1⑴设混合气体未被压缩,在298K(V1、T1)达平衡,N2O4(g)的平衡分压为p1,NO2(g)的平衡分压为p2,则p1+p2=1atm(a)K P(298K)=(p2/pӨ)2/(p1/pӨ)=0.141(b)解联立方程(a)和(b),得:p1=0.688atm,p2=0.312atm⑵设针管压缩未发生平衡移动,已知p T1=1atm,T1=298K,T2=311K,V2/V1=1/2,根据理想气体状态方程p T1V1/T1=p T2V2/T2,解得:p T2=2.087atm,N2O4(g)的分压p1=1.436atm,NO2的分压p2=0.651atm⑶压缩引发压力变化,Q P=0.6512/1.436=0.296<0.363=K P(311K),平衡正向移动。
姓名学校1傅天任深圳中学2战鸽东北师范大学附属中学3袁瑶郑州市第一中学4陶广宇东北师范大学附属中学5吕田大连育明中学6杨皓周郑州外国语学校7杜岳衡水中学8夏斐南师大附中9于晋大连育明中学10黎翔湖南师大附中11张智榕吉林市一中12唐宇哲山东省实验中学13李继兴山西大学附中14蔡勇男长沙雅礼中学15刘岩郑州外国语学校16高梓俊东北师范大学附属中学17贾宇博杭州二中18梅林天津一中19姚泽凡长沙一中20蔡正国温州中学21王芊越东北师范大学附属中学22李帅辰郑州市第一中学23赵咸元东营市胜利一中24宿家瑞深圳中学25彭昊长沙长郡中学26戴士中天津一中27冯元宁深圳中学28刘歆子建大连24中29张美怡吉林市一中30李天然启东中学31曹正宇重庆第一中学32陈宇钦芜湖市第一中学33陆言重庆巴蜀中学34牛哲山西省实验中学35高鸿澎天津一中36杨浩明石家庄市第二中学37李姝聪郑州外国语学校38凌云健华中师大一附中39向问天绵阳南山中学40邵建隆厦门双十中学41倪彬常州一中42杨俊峰长沙长郡中学43苗儒欣厦门第一中学44郎海峰延边二中45叶擎宇马鞍山市第二中学46崔佳星山西大学附中47郑矗大连育明中学48孙莉吉林市一中49周易常熟中学50王京雨海南中学51陈纬国苏州中学52徐子豪山东省实验中学53赵瀚森衡水中学54王高翔湖北武钢三中55梁殿京东北师范大学附属中学56胡秋煜复旦大学附中57童晨同安第一中学58蔡亮湖北武汉二中59朱喆杭州二中60王路宁长春十一高中61肖重旺湖北武汉二中62赵宇晨中国人民大学附属中学63范希杰重庆第一中学64严梦晨北京市十一学校65谢铭西南师范大学附属中学66邱晨虎长沙一中67钟广颜长沙长郡中学68赵晓慧乐清乐成公立寄宿学校69王裕栋重庆南开中学70陈骞乌鲁木齐八中71周振兴南安第一中学72方亮天津一中73张佳文北京市十一学校74陆杨彬杭州学军中学75周钰静华东师大二附中76庞浩然天津一中77韩斌牡丹江市第一中学78刘伟铭湖北武钢三中79罗柱辉南昌二中80姜雨生安徽师范大学附属中学81王云鹏西安市铁一中82周家华江苏天一中学83林慧铭厦门双十中学84马天宇石家庄市第二中学85曾阳长沙长郡中学。
中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh P d Ag Cd InSn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o At Ac-Lr HLi BeB C N O F Na MgAl Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr BaRaY LaLu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar Kr Xe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt第1题(15分)1-1 2011年是国际化学年,是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。
居里夫人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是 和 。
1-2 向TiOSO 4水溶液中加入锌粒,反应后溶液变为紫色。
在清夜中滴加适量的CuCl 2水溶液,产生白色沉淀。
生成白色沉淀的离子方程式是 ;继续滴加CuCl 2水溶液,白色沉淀消失,其离子方程式是 。
1-3 20世纪60年代维也纳大学V .Gutmann 研究小组报道,三原子分子A 可由SF 4和NH 3反应合成;A 被AgF 2氧化得到沸点为为27℃的三元化合物B 。
中国化学会第25届全国高中生化学竞赛初赛试题第1题(15分)1-12011年是国际化学年,是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。
居里夫人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是Ra 镭和Po 钋。
1-2向TiOSO4水溶液中加入锌粒, 反应后溶液变为紫色.在清液中加入适量的CuCl2水溶液,产生白色沉淀.生成白色沉淀的离子方程式是:Ti3++Cu2++Cl-+H2O=TiO2++CuCl↓+2H+2CuCl+Cl-=CuCl2-1-320世纪60年代维也纳大学V. Gutmann研究小组报道,三原子分子A可由SF4和NH3反应合成;A被AgF2氧化得到沸点为27°C的三元化合物B。
A和B分子中的中心原子与同种端位原子的核间距几乎相等;B分子有一根三重轴和3个镜面。
画出A和B的结构式(明确示出单键和重键,不在纸面上的键用楔形键表示,非键合电子不必标出)。
AB1-4画出Al2(n-C4H9)4H2和Mg[Al(CH3)4]2的结构简式.1-5已知E⊖(FeO42-/Fe3+)=2.20V, E⊖(FeO42-/Fe(OH)3)=0.72V。
(i)写出氯气和三氯化铁反应形成高铁酸根的离子方程式。
(ii)写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解的离子方程式。
(iii)用高铁酸钾与镁等组成碱性电池,写出原电池的电极反应。
第2题(11分)2-1画出2,4-戊二酮的钠盐与Mn3+形成的电中性配合物的结构式(配体用表示)2-2已知该配合物的磁矩为4.9玻尔磁子,配合物中Mn 的未成对电子数为4。
2-3回答:该配合物有无手性?为什么?有.该配合物只有旋转轴(第一类对称元素). 2-4画出2,4-戊二酮负离子的结构简式(须明确示出其共轭部分),写出其中离域π键的表示符号.65π2-5橙黄色固体配合物A的名称是三氯化六氨合钴(III),是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵和过氧化氢混合,以活性炭为催化剂合成的。
机理研究发现,反应过程首先得到Co(NH3)62+离子,随后发生配体取代反应,得到以新配体为桥键的双核离子B4+,接着发生桥键均裂,同时两个中心原子分别将一个电子传递到均裂后的新配体上,得到两个C2+离子,最后C2+离子在活性炭表面上发生配体取代反应,并与氯离子结合形成固体配合物A。
中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题及答案(2011年9月11日9∶00 – 12∶00共计3小时)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。
1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh P d Ag Cd In Sn Sb Te IHf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o AtAc-LrHLi Be B C N O FNa Mg Al Si P ClSK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se BrRbCsFrSrBaRaYLa Lu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt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。
第25届全国高中学生化学竞赛理论试题2011年12月3日长春•竞赛时间4小时,迟到超过30分钟者不能进考场。
开始考试后30分钟内不得离场。
时间到,把试卷和答卷装入信封,放在桌面上,听到指令后方可离开考场。
•试卷已装订成册,不得拆散。
所有解答必须写在答卷上指定的方框内,写在试卷上无效。
•用黑色墨水笔或黑色圆珠笔答题,不得携带任何其他纸张进入考场。
若需要草稿纸,可举手向监考老师索取。
•将营号写在试卷首页和每页答卷指定位置,否则无效。
•允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
不得携带铅笔盒、通讯工具入场。
H 1.008相对原子质量He4.003Li 6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na 22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K 39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb 85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs 132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]第1题(13分)同族金属A,B,C具有优良的导热、导电性能,若以I表示电离能,I1最低的是B,(I1+I2)最低的是A,(I1+I2+I3)最低的是C。
2011年“扬子石化杯”第25届全国高中生化学竞赛(江苏赛区)选拔赛暨夏令营试题 (2011年7月22日8:30〜11:30 共计3小时)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分满分9968121012101014100得分评卷人注意事项:1. 考试时间3小时。
迟到超过半小时者不能进入考场。
开考后 1小时内不得离场。
2. 所有解答必须写在指定位置,用铅笔解答无效(包括作图) 。
草稿纸另发。
不得将任何纸张带入考场。
3. 姓名、准考证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。
4. 凡要求计算者,须给出计算过程,没有计算过程无效。
5. 用涂改液涂改的答案无效。
6. 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
H相对原子质量甘 4临U 6.94) 9 mB10 81 C 12.01 N 14 U1 0 L6.00 F19 (X> Me2018 岛 ai.yy 亟24.31Al26.9B Si 2B 09 p 30 97 S32.07 as 4S Ar39.95K 39 10 Cl 40 06 Scn 47.88vCr 53.UOMh Ae 55.85 Co SB-彌 se囲 CuU.K Zr 6&的 Ga W 72 Ge 72 61 As7虬Se 78% Br woolKr80Rb as.+7Sr87.62 ¥n,9i Zr 91.22Nb 92 91 Mo怕舛Tc.J 蝴RuRh 102.9 Pd106.4 *8 to? yCd 112 4 In 114 8 SnJJS 7 Sb 121 8 Te 127 b亍 Xr氓1 3G132 9B BL37.3Wna.s Ta180.9w Rf IS6.2 05190 2 I T192 2Pt师」 Au 197 C Hg17204.4 Pb XT Z Bi209 Q Po[210] AtI2LU] R D[222]Er [223)Rd 1Z361,財 [2fi2]Db [吸】 卸 \2M] 37| Hs [陶 Ml 伽〕 1272】 Umi UR _____ 1 Uul Uuq气体常数 R = 8.31447J • K • mol 法拉第常数 F = 96485C • mol 阿佛加德罗常数 N A =6.02214210 mol -1第1题(8分)1964年,美国的F.A.Cotton 研究小组测定了 K 2[Re 2Cl 8] • 2H 2O 的晶体结构,他们惊讶地发现在[Re 2Cl 8]2-结构(如右图所示)中Re-Re 间距离异常224pm (金属Re 中Re-Re 间的平均距离为 275pm )。
2011年第25届全国高中学生化学竞赛(广东赛区)初赛样题● 竞赛时间150分钟。
迟到超过30分钟者不能进考场。
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。
● 所有解答必须写在指定位置,不得用铅笔填写。
● 姓名、准考证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。
● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd InSn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr HLi BeB C N O F Na MgAl Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr BaRaY La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]He Ne Ar KrXe Rn相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt1.(15分)(1)(3分)下列分子中所有的原子都满足最外层8电子结构的是 A .次氯酸 B .二氟化氙 C .三氟化硼 D .氯化硫(S 2Cl 2) (2)(3分)烷烃CH 3CH 2CHCH 3C 4H 9的系统名称可能是A .2-丁基丁烷B .3,4-二甲基己烷C .3,4,4-三甲基戊烷D .2,4-二甲基己烷(3)(3分)经研究发现,有一种磷分子具有链状结构:PPPPn,关于该分子的说法正确的是A .分子中含有不饱和键B .与白磷互为同素异形体C .化学性质十分稳定D .分子中的每一个磷原子参与形成了三个共价键(4)(3分)某有机物X 的结构简式CC CC CC H H HH HH 可以简单表示为。
中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛评分通则: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15分1-1 2011年是国际化学年;是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年..居里夫人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是和..1-2 向TiOSO4水溶液中加入锌粒;反应后溶液变为紫色..在清夜中滴加适量的CuCl2水溶液;产生白色沉淀..生成白色沉淀的离子方程式是;继续滴加CuCl2水溶液;白色沉淀消失;其离子方程式是..1-3 20世纪60年代维也纳大学V.Gutmann研究小组报道;三原子分子A可由SF4和NH3反应合成;A被AgF2氧化得到沸点为为27℃的三元化合物B..A和B分子中的中心原子与同种端位原子的核间距几乎相等;B分子有一根三种轴和3个镜面..画出A和B的结构式明确示出单键和重键;不在纸面上的键用楔形键表示;非键合电子不必标出..1-4 画出Al2n-C4H94H2和MgAlCH342的结构简式..1-5 已知E FeO42—/Fe3+ = 2.20 V;E FeO42—/FeOH3 = 0.72 V..①写出氯气和三氯化铁反应形成高铁酸根的离子方程式.. ..②写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解的离子方程式.. ..③用高铁酸钾与镁等组成碱性电池;写出该电池的电极反应..第2题11分2-1 画出2;4-戊二酮的钠盐与Mn3+形成的电中性配合物的结构式配体用O O表示..2-2 已知该配合物的磁矩为4.9玻尔磁子;配合物中Mn的未成对电子数为..2-3 回答:该化合物有无手性为什么2-4 画出2;4戊二酮负离子的结构简式必须明确其共轭部分;写出其中离域π键的表示符号.. 2-5 橙黄色固体配合物A的名称是三氯化六氨合钴Ⅲ;是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵和过氧化氢混合;以活性炭为催化剂合成的..机理研究发现;反应过程中首先得到CoNH362+离子;随后发生配体取代反应;得到以新配体为桥键的双核离子B4+;接着发生桥键断裂;同时2个中心原子分别将1个电子传递到均裂后的新配体上;得到2个C2+离子;最后C2+离子在活性炭表面上发生配体取代反应;并与氯离子结合形成固体配合物A..写出合成配合物A的总反应方程式;画出B4+和C2+离子的结构式..总反应方程式:B4+和C2+离子的结构式:第3题8分近年来;某些轻元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注..化合物AXYH2和BXH都是具有潜在应用价值的释氢材料..A受热分解生成固体化合物C并放出刺激性气体D;D可使湿润的pH试纸变蓝..A和B混合可优化放氢性能..研究发现;该混合体系的放氢反应分三步进行:2A = C + D ⑴D + B = A + H2⑵C + B = E + H2⑶将A和B按1∶2的摩尔物质的量比混合;在催化剂作用下;所含的氢全部以氢气放出;失重10.4%..A、C、E均能水解生成F和D..G是由X和Y组成的二元化合物;其阴离子是二氧化碳的等电子体;G分解生成E和一种无色无味的气体I..写出A、B、C、D、E、F、G和I的化学式..第4题9分固溶体BaIn x Co1-x O3-δ是兼具电子导电性与离子导电性的功能材料;Co的氧化数随组成和制备条件而变化;In则保持+3价不变..为测定化合物BaIn0.55Co0.45O3-δ中Co的氧化数;确定化合物中的氧含量;进行了如下分析:称取0.2034 g样品;加入足量KI溶液和适量HCl 溶液;与样品反应使其溶解..以淀粉为指示剂;用0.05000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定;消耗10.85 mL..4-1 写出BaIn0.55Co0.45O3-δ与KI和HCl反应的离子方程式..4-2 写出滴定反应的离子方程式..4-3 计算BaIn0.55Co0.45O3-δ样品中Co的氧化数S Co和氧缺陷的量δ保留到小数点后两位..第5题10分1965年合成了催化剂A;实现了温和条件下的烯烃加氢..5-1 A是紫红色晶体;分子量925.23;抗磁性..它通过RhCl3·3H2O和过量三苯膦PPh3的乙醇溶液回流制得..画出A的立体结构..5-2 A可能的催化机理如下图所示图中16e表示中心原子周围总共有16个电子:画出D的结构式..5-3 确定图中所有配合物的中心原子的氧化态..5-4 确定A、C、D和E的中心离子的杂化轨道类型..5-5 用配合物的价键理论推测C和E显顺磁性还是抗磁性;说明理由..第6题10分NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材..理论估算和实测发现;混合气体体积由V压缩为V/2;温度由298K升至311K..已知这两个温度下N2O4g g的压力平衡常数K p分别为0.141和0.363..26-1 通过计算回答;混合气体经上述压缩后;NO2的浓度比压缩前增加了多少倍..6-2 动力学实验证明;上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡..压缩后的混合气体在室温下放置;颜色如何变化为什么第7题9分12000年前;地球上发生过一次大灾变;气温骤降;导致猛犸灭绝;北美Clovis文化消亡..有一种假说认为;灾变缘起一颗碳质彗星撞击地球..2010年几个研究小组发现;在北美和格林兰该地质年代的地层中存在超乎寻常浓度的纳米六方金刚石;被认为是该假设的证据..7-1 立方金刚石的晶胞如图7-1所示..画出以两个黑色碳原子为中心的C—C键及所连接的碳原子..7-2 图7-2上、下分别是立方金刚石和六方金刚石的碳架结构..它们的碳环构型有何不同7-3 六方硫化锌的晶体结构如图7-3所示..用碳原子代替硫原子和锌原子;即为六方金刚石..请在该图内用粗线框出六方金刚石的一个晶胞;要求框线必须包含图中已有的一段粗线;且框出的晶胞体积最小..7-4 立方金刚石中周期性重复的最小单位包含个碳原子..第8题10分化合物B是以β-紫罗兰酮为起始原料制备维生素A的中间体..β-紫罗兰酮维生素A由β-紫罗兰酮生成B的过程如下所示:8-1 维生素A分子的不饱和度为..8-2 芳香化合物C是β-紫罗兰酮的同分异构体;C经催化氢解生成芳香化合物D;D的1H NMR图谱中只有一个单峰..画出C的结构简式..8-3 画出中间体B的结构简式..8-4 以上由β-紫罗兰酮合成中间体B的过程中;⑵、⑶、⑷、⑹步反应分别属于什么反应类型反应类型表述须具体;例如取代反应必须指明是亲电取代、亲核取代还是自由基取代..第9题10分化合物A、B和C的分子式均为C7H8O2..它们分别在催化剂作用和一定反应条件下加足量的氢;均生成化合物DC7H12O2..D在NaOH溶液中加热反应后在酸化生成EC6H10O2和FCH4O..A能发生如下转化:A + CH3MgCl MC8H12浓硫酸△8H10生成物N分子中只有3种不同化学环境的氢;它们的数目比为1∶1∶3..9-1 画出化合物A、B、C、D、E、M和N的结构简式..9-2 A、B和C互为哪种异构体在正确选项的标号前打钩①碳架异构体②位置异构体③官能团异构体④顺反异构体9-3 A能自发转化为B和C;为什么9-4 B和C在室温下反应可得到一组旋光异构体L;每个旋光异构体中有个不对称碳原子..第10题8分威斯迈尔反应是在富电子芳环上引入甲酰基的有效方法..其过程首先是N;N-二甲基甲酰胺与POCl3反应生成威斯迈尔试剂:接着威斯迈尔试剂与富电子芳环反应;经水解后在芳环上引入甲酰基..例如:10-1用共振式表示威斯迈尔试剂正离子..10-2由甲氧基苯转化为对甲氧基苯甲醛的过程中;需经历以下步骤:⑴芳香亲电取代⑵分子内亲核取代⑶亲核加成⑷质子转移⑸消除..画出所有中间体的结构简式..10-3完成下列反应:参考答案和评分标准:第1题15分1-1 Ra 镭Po 钋1-2 Ti3+ + Cu2+ + Cl—+ H2O = TiO2+ + CuCl↓+2H+CuCl + Cl—= CuCl2—我析:Zn是强还原剂;将TiO2+还原到低+3价态;而低价态Ti可能显还原性;将Cu2+还原;从而生成CuCl沉淀..1-3 N SFANSFFFB1-4 Al HHAlMeAlMeMeMeMgMeMeAlMeMe1-5 ①2Fe3+ + 3Cl2 + 16OH—= 2FeO42—+ 6Cl—+ 8H2O②4FeO42—+ 20H+ = 4Fe3+ + 3O2 + 10H2O③正极:FeO42—+ 4H2O + 3e—= FeOH3 + 5OH—负极:Mg + 2OH—- 2e—= MgOH2第2题11分2-12-2 42-3 有..该化合物只有旋转轴第1类对称元素..2-42-5 2CoCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2→2CoNH36Cl3 + 2H2O第3题8分A.LiNH2B.LiH C.Li2NH D.NH3E.Li3N F.LiOH G.LiN3I.N2第4题9分4-1 BaIn0.55Co0.45O3-δ+1.45-2δI—+6-2δH+=Ba2++0.55In3++0.45Co2++1.45-2δ/2I2+3-δH2O4-2 2S2O32—+ I2 = S4O62—+ 2I—4-3 根据化合物的电中性原则;有2 + 0.55×3 + 0.45S Co = 2×3-δ a根据反应中的电子得失关系;有0.45×S Co-2×n样品= 2nI2 b其中:n样品= 0.2034 g/M =0.2034/275.0-16.00δmoln I2 = n S2O32—/2 = 0.05000M×10.85 mL/2 = 0.2712×10-3mol解a和b联立方程得S Co = 3.58 δ= 0.37第5题10分5-1 A:5-2 D:5-2 A +1 B +1 C +3 D +3 E +35-4 A d2sp3 C dsp3 D d2sp3 E dsp35-5 顺磁性理由可由下图表达:第6题10分6-1⑴设混合气体未被压缩;在298K V1、T1达平衡;N2O4g的平衡分压为p1;NO2g的平衡分压为p2;则p1 + p2 = 1atm aK P298K = p2/p2/p1/p= 0.141 b解联立方程a和b;得:p1 = 0.688 atm; p2 = 0.312 atm⑵设针管压缩未发生平衡移动;已知p T1 = 1atm;T1 = 298K;T2 = 311K;V2/V1 = 1/2;根据理想气体状态方程p T1 V1/ T1 = p T2 V2/ T2;解得:p T2 = 2.087 atm;N2O4g的分压p1 = 1.436 atm;NO2的分压p2 = 0.651 atm⑶压缩引发压力变化;Q P = 0.6512/1.436 = 0.296 < 0.363 = K P311K;平衡正向移动..设达到平衡时N2O4g分压减小x atm;则NO2的分压增加2x atm;有:K P311K = p2 +2x/p2/p1-x/p= 0.363 c解得:x = 0.0317 atm..N2O4g的平衡分压p1311K = 1.404 atm;NO2g的平衡分压为p2311K =0.714 atm⑷浓度比等于分压比:p2311K/ p2298K = 0.714/0.312 = 2.29;增加了1.29倍..6-2 压缩后的混合气体在室温下放置;温度逐渐下降;平衡象放热方向移动;NO2聚合成N2O4;颜色逐渐变浅;直到体系温度降至室温;颜色不再变化..第7题9分7-17-2 立方金刚石的碳环构型全部为椅式;六方金刚石碳环构型既有椅式又有船式..7-37-4 4第8题10分8-1 68-2 8-38-4 ⑵亲核取代反应⑶亲核取代反应⑷水解反应⑹脱羧反应第9题10分9-1 A、COOCH3B、COOCH3C、COOCH3D、COOCH3E、COOHM、OHN、9-2 ②9-3 B和C分子中有更大的共轭体系;更稳定..9-4 4第10题8分 10-1H ClN HCl N 10-2OCH 3C Cl N H OCH 3HC N Cl OCH 3N Cl H 2O OCH 3NH Cl HO10-3。
中国化学会第25届(2011)全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题答案试卷(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。
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(15分)1-1 2011年是国际化学年,是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。
居里夫人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是和。
1-2 向TiOSO4水溶液中加入锌粒,反应后溶液变为紫色。
在清夜中滴加适量的CuCl2水溶液,产生白色沉淀。
生成白色沉淀的离子方程式是;继续滴加CuCl2水溶液,白色沉淀消失,其离子方程式是。
1-3 20世纪60年代维也纳大学V.Gutmann研究小组报道,三原子分子A可由SF4和NH3反应合成;A被AgF2氧化得到沸点为为27℃的三元化合物B。
A和B分子中的中心原子与同种端位原子的核间距几乎相等;B分子有一根三种轴和3个镜面。
画出A和B的结构式(明确示出单键和重键,不在纸面上的键用楔形键表示,非键合电子不必标出)。
1-4 画出Al2(n-C4H9)4H2和Mg[Al(CH3)4]2的结构简式。
1-5 已知EӨ(FeO42—/Fe3+) = 2.20 V,EӨ(FeO42—/Fe(OH)3) = 0.72 V。
①写出氯气和三氯化铁反应形成高铁酸根的离子方程式。
②写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解的离子方程式。
③用高铁酸钾与镁等组成碱性电池,写出该电池的电极反应。
第2题(11分)2-1 画出2,4-戊二酮的钠盐与Mn3+形成的电中性配合物的结构式(配体用O O表示)。
2-2 已知该配合物的磁矩为4.9玻尔磁子,配合物中Mn的未成对电子数为。
2-3 回答:该化合物有无手性?为什么?2-4 画出2,4戊二酮负离子的结构简式(必须明确其共轭部分),写出其中离域π键的表示符号。
2-5 橙黄色固体配合物A的名称是三氯化六氨合钴(Ⅲ),是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵和过氧化氢混合,以活性炭为催化剂合成的。
机理研究发现,反应过程中首先得到Co(NH3)62+离子,随后发生配体取代反应,得到以新配体为桥键的双核离子B4+,接着发生桥键断裂,同时2个中心原子分别将1个电子传递到均裂后的新配体上,得到2个C2+离子,最后C2+离子在活性炭表面上发生配体取代反应,并与氯离子结合形成固体配合物A。
写出合成配合物A的总反应方程式;画出B4+和C2+离子的结构式。
总反应方程式:B4+和C2+离子的结构式:第3题(8分)近年来,某些轻元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注。
化合物A (XYH2)和B(XH)都是具有潜在应用价值的释氢材料。
A受热分解生成固体化合物C并放出刺激性气体D,D可使湿润的pH试纸变蓝。
A和B混合可优化放氢性能。
研究发现,该混合体系的放氢反应分三步进行:2A = C + D ⑴D + B = A + H2⑵C + B = E + H2⑶将A和B按1∶2的摩尔(物质的量)比混合,在催化剂作用下,所含的氢全部以氢气放出,失重10.4%。
A、C、E均能水解生成F和D。
G是由X和Y组成的二元化合物,其阴离子是二氧化碳的等电子体,G分解生成E和一种无色无味的气体I。
写出A、B、C、D、E、F、G和I的化学式。
第4题(9分)固溶体BaIn x Co1-x O3-δ是兼具电子导电性与离子导电性的功能材料,Co的氧化数随组成和制备条件而变化,In则保持+3价不变。
为测定化合物BaIn0.55Co0.45O3-δ中Co的氧化数,确定化合物中的氧含量,进行了如下分析:称取0.2034 g样品,加入足量KI溶液和适量HCl溶液,与样品反应使其溶解。
以淀粉为指示剂,用0.05000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,消耗10.85 mL。
4-1 写出BaIn0.55Co0.45O3-δ与KI和HCl反应的离子方程式。
4-2 写出滴定反应的离子方程式。
4-3 计算BaIn0.55Co0.45O3-δ样品中Co的氧化数S Co和氧缺陷的量δ(保留到小数点后两位)。
第5题(10分)1965年合成了催化剂A,实现了温和条件下的烯烃加氢。
5-1 A是紫红色晶体,分子量925.23,抗磁性。
它通过RhCl3·3H2O和过量三苯膦(PPh3)的乙醇溶液回流制得。
画出A的立体结构。
5-2 A可能的催化机理如下图所示(图中16e表示中心原子周围总共有16个电子):画出D的结构式。
5-3 确定图中所有配合物的中心原子的氧化态。
5-4 确定A、C、D和E的中心离子的杂化轨道类型。
5-5 用配合物的价键理论推测C和E显顺磁性还是抗磁性,说明理由。
第6题(10分)NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。
理论估算和实测发现,混合气体体积由V压缩为V/2,温度由298K升至311K。
已知这两个温度下N2O4(g)2NO2(g)的压力平衡常数K p分别为0.141和0.363。
6-1 通过计算回答,混合气体经上述压缩后,NO2的浓度比压缩前增加了多少倍。
6-2 动力学实验证明,上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。
压缩后的混合气体在室温下放置,颜色如何变化?为什么?第7题(9分)12000年前,地球上发生过一次大灾变,气温骤降,导致猛犸灭绝,北美Clovis文化消亡。
有一种假说认为,灾变缘起一颗碳质彗星撞击地球。
2010年几个研究小组发现,在北美和格林兰该地质年代的地层中存在超乎寻常浓度的纳米六方金刚石,被认为是该假设的证据。
7-1 立方金刚石的晶胞如图7-1所示。
画出以两个黑色碳原子为中心的C—C键及所连接的碳原子。
7-2 图7-2上、下分别是立方金刚石和六方金刚石的碳架结构。
它们的碳环构型有何不同?7-3 六方硫化锌的晶体结构如图7-3所示。
用碳原子代替硫原子和锌原子,即为六方金刚石。
请在该图内用粗线框出六方金刚石的一个晶胞,要求框线必须包含图中已有的一段粗线,且框出的晶胞体积最小。
7-4 立方金刚石中周期性重复的最小单位包含 个碳原子。
第8题(10分)化合物B 是以β-紫罗兰酮为起始原料制备维生素A 的中间体。
H 3C CH 3CH 3OBH 3C CH 3CH 3CH 3CH 3CH 2OHβ-紫罗兰酮 维生素A由β-紫罗兰酮生成B 的过程如下所示:H 3C CH 3CH 3OClCHCOOCH 3HCH 3O -Na+-CHCOOCH 3HH 3C CH 3CH 3O -H 3C OCH 3ClO -Cl_H 3C CH 3CH 3CH 3OCH 3O ⑷NaOH 溶液O H 3C CH 3CH 3CH 3ONaO OH +H 3C CH 3CH 3CH 3OH O O2H 3C CH 3CH 3CH 3OHB8-1 维生素A 分子的不饱和度为 。
8-2 芳香化合物C 是β-紫罗兰酮的同分异构体,C 经催化氢解生成芳香化合物D ,D 的1H NMR 图谱中只有一个单峰。
画出C 的结构简式。
8-3 画出中间体B 的结构简式。
8-4 以上由β-紫罗兰酮合成中间体B 的过程中,⑵、⑶、⑷、⑹步反应分别属于什么反应类型(反应类型表述须具体,例如取代反应必须指明是亲电取代、亲核取代还是自由基取代)。
第9题(10分)化合物A 、B 和C 的分子式均为C 7H 8O 2。
它们分别在催化剂作用和一定反应条件下加足量的氢,均生成化合物D (C 7H 12O 2)。
D 在NaOH 溶液中加热反应后在酸化生成E (C 6H 10O 2)和F (CH 4O )。
A 能发生如下转化:A + CH 3MgCl →→ H 2OM (C 8H 12O )→浓硫酸△ N (C 8H 10)生成物N 分子中只有3种不同化学环境的氢,它们的数目比为1∶1∶3。
9-1 画出化合物A 、B 、C 、D 、E 、M 和N 的结构简式。
9-2 A 、B 和C 互为哪种异构体?(在正确选项的标号前打钩)①碳架异构体 ②位置异构体 ③官能团异构体 ④顺反异构体 9-3 A 能自发转化为B 和C ,为什么?9-4 B 和C 在室温下反应可得到一组旋光异构体L ,每个旋光异构体中有 个不对称碳原子。
第10题(8分)威斯迈尔反应是在富电子芳环上引入甲酰基的有效方法。
其过程首先是N ,N -二甲基甲酰胺与POCl3反应生成威斯迈尔试剂:H ON3ClN Cl接着威斯迈尔试剂与富电子芳环反应,经水解后在芳环上引入甲酰基。
例如:3OCH3 A2CHO10-1用共振式表示威斯迈尔试剂正离子。
10-2由甲氧基苯转化为对甲氧基苯甲醛的过程中,需经历以下步骤:⑴芳香亲电取代⑵分子内亲核取代⑶亲核加成⑷质子转移⑸消除。
画出所有中间体的结构简式。
3 10-3完成下列反应:H3COOCH3NH2OCH参考答案和评分标准:第1题(15分)1-1 Ra 镭Po 钋1-2 Ti3+ + Cu2+ + Cl—+ H2O = TiO2+ + CuCl↓+2H+CuCl + Cl—= CuCl2—我析:Zn是强还原剂,将TiO2+还原到低(+3)价态,而低价态Ti可能显还原性,将Cu2+还原,从而生成CuCl沉淀。
1-3 N SFANSFB1-4 Al MeAlMeMeMeMgMeMeAlMeMe1-5 ①2Fe3+ + 3Cl2 + 16OH—= 2FeO42—+ 6Cl—+ 8H2O②4FeO42—+ 20H+ = 4Fe3+ + 3O2 + 10H2O③正极:FeO42—+ 4H2O + 3e—= Fe(OH)3 + 5OH—负极:Mg + 2OH—-2e—= Mg(OH)2第2题(11分)2-12-2 42-3 有。
该化合物只有旋转轴(第1类对称元素)。
2-42-5 2CoCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2→2Co(NH3)6Cl3 + 2H2O第3题(8分)A.LiNH2B.LiH C.Li2NH D.NH3E.Li3N F.LiOH G.LiN3I.N2第4题(9分)4-1 BaIn0.55Co0.45O3-δ+(1.45-2δ)I—+(6-2δ)H+=Ba2++0.55In3++0.45Co2++(1.45-2δ)/2I2+(3-δ)H2O4-2 2S2O32—+ I2 = S4O62—+ 2I—4-3 根据化合物的电中性原则,有2 + 0.55×3 + 0.45S Co = 2×(3-δ) (a)根据反应中的电子得失关系,有0.45×(S Co-2)×n(样品) = 2n(I2) (b)其中:n(样品) = 0.2034 g/M =0.2034/(275.0-16.00δ)moln(I2) = n(S2O32—)/2 = 0.05000M×10.85 mL/2 = 0.2712×10-3mol解(a)和(b)联立方程得S Co = 3.58 δ= 0.37第5题(10分)5-1 A:5-2 D:5-2 A +1 B +1 C +3 D +3 E +35-4 A d2sp3 C dsp3 D d2sp3 E dsp35-5 顺磁性理由可由下图表达:第6题(10分)6-1⑴设混合气体未被压缩,在298K(V1、T1)达平衡,N2O4(g)的平衡分压为p1,NO2(g)的平衡分压为p2,则p1 + p2 = 1atm (a)K P(298K) = (p2/pӨ)2/(p1/pӨ) = 0.141 (b)解联立方程(a)和(b),得:p1 = 0.688 atm,p2 = 0.312 atm⑵设针管压缩未发生平衡移动,已知p T1 = 1atm,T1 = 298K,T2 = 311K,V2/V1 = 1/2,根据理想气体状态方程p T1 V1/ T1 = p T2 V2/ T2,解得:p T2 = 2.087 atm,N2O4(g)的分压p1 = 1.436 atm,NO2的分压p2 = 0.651 atm⑶压缩引发压力变化,Q P = 0.6512/1.436 = 0.296 < 0.363 = K P(311K),平衡正向移动。