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中国化学会02-04全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题

中国化学会全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题

2002年

(2002年9月15日 9︰00-12︰00 共计3小时)

●竞赛时间3小时。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(背面前上)放在桌面上,立即起立撤离考场。

●试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内,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。

●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

第1题(5分)阅读如下信息后回答问题:元素M,其地壳丰度居第12位,是第3种蕴藏最丰富的过渡元素,是海底多金属结核的主要成分,是黑色金属,主要用途:炼钢,也大量用来制作干电池,还是动植物必需的微量元素。

1.M的元素符号是。

2.M的最重要矿物的化学式是。

3.M的三种常见化合物是、和。

【答案】

1.Mn(1分)

2.MnO2(1分)

3.M的三种常见化合物是MnO2、MnSO4和KMnO4。(3分)

注:必须答MnO2和KMnO4,而Mn(II)盐也可答硝酸锰等。

第2题(6分)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置,足见化学

对现代物质文明的重要作用。例如:

1.计算机的芯片的主要成分是 ; 2.光导纤维的主要成分是 :

3.目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 ; 4.用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为 的化合物;

5.有一大类化合物,结构独特,兼备无机材料和有机材料双重性能,有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀……等特性,广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业,用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮……,已为现代社会不可替代的新材料。这类材料在分子结构上的特点是 和 。 【答案】

1.硅(或Si 或单晶硅)(1分) 2.二氧化硅(或SiO 2)(1分) 3.硅(或Si )(1分) 4.铝硅酸盐(或硅铝酸盐)(1分)

注:此题明确是分子筛, 不应答硅胶,答硅酸盐也不给分。 5.具有Si -O 键 与硅相连的烃基(2分) 第3题(3分)最近有人用高能26

Mg 核轰击24896Cm 核,发生核合成反应,得到新元素X 。研

究者将X 与氧气一起加热,检出了气态分子XO 4,使X 成为研究了化学性质的最重元素。已知的X 同位素如下表所示,上述核反应得到的核素是其中之一,该核素的衰变性质保证了其

1.X 的元素符号是 。

2.用元素符号并在左上角和左下角分别标注其质量数和质子数,写出合成X 的核反应方程式(方程式涉及的其他符号请按常规书写)。 【答案】

1.Hs (1分)

2.Mg 2612+

Cm 248

96

=Hs 269108

+5n (2分)(n 也可写成n 1

o 等, 但写成“中子”扣1分) 第4题(6分)

1.汞与次氯酸(摩尔比1︰1)发生反应,得到2种反应产物,其一是水。该反应的方程式为 ;反应得到的含汞产物的中文名称为 。

2.N 2H 4在一定条件下热分解,产生NH 3、N 2和H 2,后两者摩尔比为3︰2,写出反应方程式 。

3.第二周期元素A 与氢形成的如下化合物中的A -A 键的键能(kJ/mol ):

CH 3-CH 3 346, H 2N —NH 2 247, HO -OH 207 试问:它们的键能为什么依次下降?

【答案】

1.2Hg +2HClO =Hg 2OCl 2+H 2O (1分) 碱式氯化汞(或氯氧化汞)(1分) 注:Hg 2OCl 2也可写成HgO ·HgCl 2或HgCl 2·HgO 2.7N 2H 4=8NH 3+3N 2+2H 2(2分)

3.乙烷中的碳原子没有孤对电子,肼中的氮原子有1对孤对电子,过氧化氢中的氧有2对孤对电子,使A —A 键的键能减小。(2分) 第5题(13分)六配位(八面体)单核配合物MA 2(NO 2)2呈电中性;组成分析结果:M 31.68%,

N 31.04%,C 17.74%;配体A 不含氧:配体(NO 2)x

的氮氧键不等长。

1.该配合物中心原子M 是什么元素?氧化态多大?给出推理过程。 2.画出该配合物的结构示意图,给出推理过程。

3.指出配体(NO 2)x

在“自由”状态下的几何构型和氮原子的杂化轨道。

4.除本例外,上述无机配体还可能以什么方式和中心原子配位?用图形画出三种。 【答案】

1.n M ︰n N =21.68/M M ︰31.04/14=1︰(2y +2)

M A =19.56×(y +1)

y =2(设y 为其他自然数均不合题意),得M M =58.7 (g/mol) 查周期表,M =Ni

由配体(NO 2)x

的两个氮氧键不等长,推断配体为单齿配体,配位原子为O ,

故配体为NO 2-

,因此,Ni 的氧化数为+2。(4分)

注:推理过程合理都给分,不合理,即使结果正确也扣2分。

2.设配合物中碳原子数为n C ,则:n C ︰n N =17.74/12︰31.04/14=0.667

已知n N =2×2+2=6, 所以,n C =0.677×6=4

求出摩尔质量,由于剩余量过小,只能设A 是氮氢化合物,由此得氢数,可 推得配体A 为H 2NCH 2CH 2NH 2,

配合物的结构示意图为:Ni

O

O N

O N

O N C

C

N N C C H 2

H 2H 2H 2H 2H 2

H

2H 2

(4分)

注:合理推理过程2分,结构图2分

3.(根据VSEPR 理论,可预言)NO 2-为角型,夹角略小于120°,N 取sp 2

杂化轨道。(2分)

4.N O

O

M O O M

N

M M

(3分)

注:只要图形中原子的相对位置关系正确即可得分;画出其他合理配位结构也得分,

如氧桥结构、NO 2-

桥结构等

第6题(8分)化合物A 俗称“吊白块”,年产量上万吨,主要用于染色工艺,具还原性和漂白性,对热不稳定,有毒。近年报道,我国一些不法商人违章地将A 添加到米、面、腐竹、食糖等食品中增白,导致多起严重食物中毒事件,如某地曾发生五所学校400余名学生食用含A 食品一次性中毒事件。已知:

● 固体A ·2H 2O 的摩尔质量为154g/mol ;

● A 的晶体结构及其水溶液的电导证实A 是钠盐,每摩尔A 含1摩尔钠离子。 ● A 在水中的溶解度极大,20℃饱和溶液A 的质量分数达45%。

● A 的制备方法之一是,在NaOH 溶液中分甲醛与Na 2S 2O 4(连二亚硫酸钠)反应(摩

尔比1︰1),反应产物为A 和亚硫酸钠。

● A 在化学上属于亚磺酸的衍生物,亚磺酸的通式为RSO 2H ,R 为有机基团。 1.画出A 的阴离子的结构(简)式。 2.写出上述制备A 的“分子方程式”。 3.给出A 的化学名称。 【答案】

1.M A =32+3×16+3×1+12+23=118 118+36=154

HO CH 2S

O

-O

(或[HOCH 2SO 2]-或HO CH 2S -或

O

S O

C H H

O

H

-等)(3分)

2.Na 2S 2O 4+CH 2O +NaOH =HOCH 2SO 2-

Na +

+Na 2SO 3(3分)

(或Na 2S 2O 4+CH 2O +NaOH =HOCH 2SO 2Na +Na 2SO 3 或Na 2S 2O 4+CH 2O +NaOH =NaSO 2CH 2OH +Na 2SO 3) 注:写不写结晶水都可以 3.“羟甲亚磺酸钠”(或“羟甲基亚磺酸钠”)(2分)

第7题(8分)据报道,我国酱油出口因“氯丙醇”含量超标而受阻。

1.据研究,酱油中的“氯丙醇”的来源可能是酱油原料中的杂质脂肪水解产物甘油的羟基被氯取代的衍生物;另一来源可能是用离子交换树脂纯化水配制酱油,由于交换树脂采用1,2-环氧-3-氯丙烷(代号A )作交联剂,残留的A 水解会产生“氯丙醇”;此外,A 还可能来自包装食品的强化高分子材料。试写出由甘油得到的“氯丙醇”的结构简式和A 水解的反应方程式,反应涉及的有机物用结构简式表示。

2.在同一个碳上同时有2个羟基或者一个羟基和一个氯原子的“氯丙醇”是不稳定的,在通常条件下会发生消除反应,请给出2个反应方程式作为例子。 【答案】

1.Cl

HO

OH

OH

Cl

(4分)

O

Cl

+H 2O

(2分)

注:标不标对映体得分相同。

2.

Cl

OH

Cl

-H 2O

Cl

OH Cl

O

-HCl

(各1分)

第8题(9分)化合物A 和 B 的元素分析数据均为C 85.71%,H 14.29%。质谱数据表明A 和B 的相对分子质量均为84。室温下A 和B 均能使溴水褪色,但均不能使高锰酸钾溶液褪色。A 与HCl 反应得2,3-二甲基-2-氯丁烷,A 催化加氢得2,3-二甲基丁烷;B 与HCl 反应得2-甲基-3-氯戊烷,B 催化加氢得2,3-二甲基丁烷。

1.写出A 和B 的结构简式。

2.写出所有与A 、B 具有相同碳环骨架的同分异构体,并写出其中一种异构体与HCl 反应的产物。 【答案】

1.A 的结构简式 B 的结构简式

CH(CH 3)2

(各2分)

2.结构简式

HCl 反应产物的结构简式

CH 3CH 2CH CHCH 3

CH 3Cl

2CH 3

CH 3CH CHCH 2CH 3

CH 3Cl

2CH 2CH 3

CH 3CH 2CHCH 2CH 2CH 3

Cl

注:同分异构体各1分;写对任一“对应的”水解产物得2分。

第9题(8分)Xe 和F 2反应,可得三种氟化物,视反应条件而定。下图表述的是将0.125mol/L Xe 和1.225mol/L F 2为始态得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。

1.应在什么温度下制备XeF 2和XeF 4?

2.Xe 和F 2生成XeF 6和XeF 4,哪个反应放热更多? 生成 的反应放热更多。理由:

3.为有效地制备XeF 2,应在什么反应条件下为好?简述理由。 【答案】

1.约550K 约850K (各1分)

2.XeF 6 若Xe 与F 2生成XeF 4的反应放热多,反应XeF 4+F 2=XeF 6将是吸热反应,温度升高应有利于XeF 6的生成,而由附图可见,事实恰恰相反。(4分)

(或答:反应XeF 6=XeF 4+F 2发生在相对高的温度下;或答:上述正向反应是体积增大的反应,所以正向反应是吸热的)

3.在上图条件下必须在高温下才能制备XeF 2, 但高温要求的技术问题太多,因而,应降低投料中F 2/Xe 的比值,可有效制备XeF 2。(2分) 第10题(10分)某远洋船只的船壳浸水面积为4500m 2

,与锌块相连来保护,额定电流

密度为150mA/m 2

,预定保护期限2年,可选择的锌块有两种,每块的质量分别为15.7kg 和25.9kg ,通过每块锌块的电流强度分别为0.92A 和1.2A 。计算说明,为达到上述保护船体的目的,最少各需几块锌块?用哪种锌块更合理?为什么? 【答案】

首先算出通过体系的总电量:

2×365d ×24h/d ×60min/h ×60s/min =6.307×107

s (1分)

0.0150A/m 2×4500m 2

=67.5A (1分)

67.5A ×6.307×107s =4.257×109C

(1分) 其次计算总共需要多少锌:电子的量为:

4.257×109C/9.65×104C/mol =4.411×104

mol (1分)

锌量:4.411×104 mol ×65.4g/mol/2×10-3kg/g =1443kg =1.44×103

kg (1分)

需质量为15.7kg/块的锌块数为:1.44×103

kg/15.7 kg/块=91.7块≈92块(1分)

92块×0.92A/块=85A>67.5 A , 电流强度可以达到要求。(1分)

25.9 kg/块:1.44×103kg/25.9 kg/块=55.6块≈56块(1分)

56块×1.2A/块=67.2A<67.5A,电流强度达不到要求,应当加1块,则

57块×1.2 A/块=68.4A,电流强度才能达到要求。(1分)选用较重的锌块更合理,因其电流强度较小,理论上可以保证2年保护期限,而用较轻的锌块因其电流强度太大,不到2年就会消耗光。(1分)

第11题(5分)镅(Am)是一种用途广泛的锕系元素。241Am的放射性强度是镭的3倍,在我国各地商场里常常可见到241Am骨密度测定仪,检测人体是否缺钙:用241Am制作的烟雾监测元件已广泛用于我国各地建筑物的火警报警器(制作火警报警器的1片241Am我国批发价仅10元左右)。镅在酸性水溶液里的氧化态和标准电极电势(E /V)如下,图中2.62是Am4+/Am3+的标准电极电势,-2.07是Am3+/Am的标准电极电势,等等。一般而言,发生自发的氧化还原反应的条件是氧化剂的标准电极电势大于还原剂的标准电极电势。

试判断金属镅溶于过量稀盐酸溶液后将以什么离子形态存在。简述理由。

附:E (H+/H2)=0V;E?(Cl2/Cl-)=1.36V;E?(O2/H2O)=1.23V。

【答案】

要点1:E (Am n+/Am)<0, 因此Am可与稀盐酸反应放出氢气转化为Am n+,n=2,3,4;但E (Am3+/Am2+)<0,Am2+一旦生成可继续与H+反应转化为Am3+。(1分)(或答:E (Am3+/Am)<0,n=3)

要点2:E (Am4+/Am3+)>E (AmO2+/Am4+), 因此一旦生成的Am4+会自发歧化为AmO2+和Am3+。(2分)

要点3:AmO2+是强氧化剂,一旦生成足以将水氧化为O2, 或将Cl-氧化为Cl2,转化为Am3+, 也不能稳定存在。(1分)

相反,AmO2+是弱还原剂,在此条件下不能被氧化为AmO22+。

要点4:Am3+不会发生歧化(原理同上),可稳定存在。(1分)

结论:镅溶于稀盐酸得到的稳定形态为Am3+。

第12题(8分)组合化学是一种新型合成技术。对比于传统的合成反应如A+B=AB,组合化学合成技术则是将一系列A i(i=1,2,3,…)和一系列 B j(j=1,2,3,…)同时发生反应,结果一次性地得到许多个化合物的库(library),然后利用计算机、自动检测仪等现代化技术从库中筛选出符合需要的化合物。今用21种氨基酸借组合化学技术合成由它们连接而成的三肽(注:三肽的组成可以是ABC,也可以是AAA或者AAB等等,还应指出,三肽ABC不等于三肽CBA:习惯上,书写肽的氨基酸顺序时,写在最左边的总有未键合的α-氨基而写在最右边的总有未键合的羧基)。

1.该组合反应能得到多少个三肽的产物库。答:个。

2.假设所得的库中只有一个三肽具有生物活性。有人提出,仅需进行不多次实验,即可得知活性三肽的组成(每次实验包括对全库进行一次有无生物活性的检测)。请问:该实验是如何设计的?按这种实验设计,最多需进行多少次实验,最少只需进行几次实验?简述理由。

【答案】

1.213=9261

2.答案的要点有:

①.实验设计:每次减少1个氨基酸用20个氨基酸进行同上组合反应,若发现所得库没有生物活性,即可知被减去的氨基酸是活性肽的组分。(2分)

②.若头三次实验发现所得库均无生物活性,则可知被减去的三种氨基酸是活性肽的组成。因此,最少只需进行3次实验就可完成实验。(2分)

第13题(11分)离于液体是常温下呈液态的离子化合物,已知品种几十种,是一类“绿色溶剂”。据2002年4月的一篇报道,最近有人进行了用离子液体溶解木浆纤维素的实验,结果如下表所示:向溶解了纤维素的离子液体添加约 1.0%(质量)的水,纤维素会从离子液体中析出而再生;再生纤维素跟原料纤维素的聚合度相近;纤维素分子是葡萄糖(C6H12O6)的缩合高分子,可粗略地表示如下图,它们以平行成束的高级结构形成纤维;葡萄糖缩合不改变葡萄糖环的结构;纤维素溶于离子溶液又从离子液体中析出,基本结构不变。

n=400~1000

表中[C4min]Cl是1-(正)丁基-3-甲基咪唑正一价离子的代号,“咪唑”的结构如右上图所示。

回答如下问题:

1.在下面的方框中画出以[C4min]+为代号的离子的结构式。

2.符号[C6min]+和[C8min]+里的C6和C8代表什么?答:和。

3.根据上表所示在相同条件下纤维素溶于离子液体的差异可见,纤维素溶于离子液体的主要原因是纤维素分子与离子液体中的之间形成了键;纤维素在[C4min]Cl、[C4min]Br、[C4min][BF4]中的溶解性下降可用来解释,而纤维素在[C4min]Cl、[C6min]Cl和[C8min]Cl中溶解度下降是由于的摩尔分数。

4.在离子液体中加入水会使纤维素在离子液体里的溶解度下降,可解释为:。

5.假设在[C4min]Cl里溶解了25%的聚合度n=500的纤维素,试估算,向该体系添加

1.0%(质量)的水,占整个体系的摩尔分数多少?假设添水后纤维素全部析出,析出的纤维素的摩尔分数多大? 【答案】

1.

N

N

CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3

+

(2分)

注:不加括号而将“+”加在甲基氮上也正确。丁基用锯齿状无氢简式表示得分相同。 2.己基 辛基(1分)

3.阴离子(或负离子) 氢 Cl -、Br -、BF 4-结合氢的能力下降 Cl -

降低 。(每空1分,小计5分)

注:第3空或答半径增大,或与氢形成氢键的能力下降,或作为质子碱的碱性减小,等等

4.水与离子液体中的阴离子形成氢键的能力更强。(1分) 5.溶解于离子液体中的纤维素的摩尔质量为:

6×12+10+5×16)×1000=1.62×105

(g/mol ) 离子液体的摩尔质量为:

8×12+15+14×2+35.5=96+15+28+35.5=175(g/mol ) 水的摩尔分数为:

1.0/18/(1.0/18+75/175+25/1.62×105

)=0.12 析出的纤维素的摩尔分数为:

(25/162000)/(1.0/18+75/175+25/1.62×105)=3.2×10-4

(2分)

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中国化学会全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题

2003年

(2003年9月14日 9︰00-12︰00 共计3小时)

● 竞赛时间3小时。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(背面前上)放在桌面上,立即起立撤离考场。

● 试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内,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。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 相对原子质量

第i题(5分)

二战期间日本是在战场上唯一大量使用毒气弹的国家,战争结束日军撤退时,在我国秘密地遗弃了大量未使用过的毒气弹,芥子气是其中一种毒气。芥子气的分子式为(ClCH2CH2)2S。人接触低浓度芥子气并不会立即感受痛苦,然而,嗅觉不能感受的极低浓度芥子气已能对人造成伤害,而且,伤害是慢慢发展的。

1.用系统命名法命名芥子气。

2.芥子气可用两种方法制备。其一是ClCH2CH2OH与Na2S反应,反应产物之一接着与氯化氢反应;其二是CH2=CH2与S2Cl2反应,反应物的摩尔比为2︰1。写出化学方程式。

3.用碱液可以解毒。写出反应式。

第ii题(7分)

50年前,Watson和Crick因发现DNA双螺旋而获得诺贝尔化学奖。DNA的中文化学名称是:;构成DNA的三种基本组分是:、和;DNA中的遗传基因是以的排列顺序存储的;DNA双键之间的主要作用力是。给出DNA双螺旋结构在现代科技中应用的一个实例:。

第iii题(5分)

在正确选项上圈圈。

1.下列化学键中碳的正电性最强的是

A.C-F B.C一O C.C-Si D.C-Cl

2.电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是

A.稀有气体 B.过渡元素 C.主族元素 D.稀土元素

3.下列离子中最外层电子数为8的是

A.Ga3+ B.Ti4+ C.Cu+ D.Li+

第iv题(8分)

在30℃以下,将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中,析出一种无色晶体X。组成分析证实,该晶体的质量组成为Na 14.90%,B 7.03%,H 5.24%。加热X,得无色晶体Y。Y含Na 23.0%,是一种温和的氧化剂,常温下在干燥空气里稳定,但在潮湿热空气中分解放氧,广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品,也用于有机合成。结构分析证实X和Y的晶体中有同一种阴离子Z2-,该离子中硼原子的化学环境相同,而氧原子却有两种成健方式。

1.写出X、Y的最简式,给出推理过程。

X的最简式: Y的最简式:

推理过程:

2.用最恰当的视角画出Z2-离子的立体结构(原子用元素符号表示,共价键用短线表示)。

第v题(6分)

右图是一种正在投入生

产的大型蓄电系统。左右两

侧为电解质储罐,中央为电

池,电解质通过泵不断在储

罐和电池间循环;电池中的

左右两侧为电极,中间为离

子选择性膜,在电池放电和

充电时该膜可允许钠离子通

过;放电前,被膜隔开的电

解质为Na2S2和NaBr3,放电

后,分别变为Na2S4和NaBr。

1.左、右储罐中的电解

质分别为:

左:;右:。

2.写出电池充电时,阳极和阴极的电极反应。

阳极:;阴极:。

3.写出电池充、放电的反应方程式。

4.指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。

第vi题(12分)

2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K 下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O,具有……-CoO2-H2O-Na -H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层状结构;在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中,钴原子和氧原子呈周期性排列,钴原子被4个氧原子包围,Co-O键等长。

1.钴原子的平均氧化态为。

2.以●代表氧原子,以●代表钴原子,画出CoO2层的结构,用粗

线画出两种二维晶胞。可资参考的范例是:石墨的二维晶胞是右图中用

粗线围拢的平行四边形。

3.据报道,该晶体是以Na0.7CoO2为起始物,先跟溴反应,然后用

水洗涤而得到的。写出起始物和溴的反应方程式。

第vii题(5分)

杜邦公司因发明了一项新技术而获得了2003年美国总统绿色化学奖。该技术利用基因工程将酵母菌的基因引入一种大肠杆菌,用来将葡萄糖发酵生成1,3-丙二醇。

1.在上述发酵过程中,葡萄糖首先转化为二羟基丙酮的一磷酸酯,随后转化为目标产物。该反应对于葡萄糖的原子利用率为%。原子利用率是目标产物的相对分子质量除以反应物相对原子质量之和乘以100%。

2.生产1,3-丙二醇的传统工艺是以石油为原料按下述路线进行的:石油→乙烯→环氧乙烷→3-羟基丙醛-1,3-丙二醇。获得3-羟基丙醛的反应在乙醚溶剂中进行,用钴催化剂或铑催化剂,温度80℃,压力107Pa;后一反应用镍催化剂,温度80~120℃,压力

1.6×107Pa。对比之下,新工艺至少具有以下3种绿色化学特征:

第viii题(12分)

1.(4分)1摩尔高锰酸钾在240~300℃加热释放出19.2g氧气,写出反应方程式。(已知K2MnO4 640℃分解,K3MnO4 800℃分解。)

2.(3分)咖啡因对中枢神经有兴奋作用,其结构式如下。常温下,咖啡因在水中的溶解度为2g/100g H2O,加适量水杨酸钠[C6H4(OH)(COONa)],由于形成氢键而增大咖啡因的溶解度。请在附图上添加水杨酸钠与咖啡因形成的氢键。

3.(2分)阿司匹林结构式如右,难溶于水。若和适量柠檬酸三钠

混合,即可增大溶解度。解释原因。

4.(3分)氯仿在苯中的溶解度明显比1,1,1-三氯乙烷的大,

请给出一种可能的原因(含图示)。

第ix题(6分)

钒是我国丰产元素,储量占全球11%,居第四位。在光纤通讯系统中,光纤将信息导入离光源1km外的用户就需用5片钒酸钇晶体(钇是第39号元素)。我国福州是全球钒酸钇晶体主要供应地,每年出口几十万片钒酸钇晶体,年创汇近千万美元(1999年)。钒酸钇是四方晶体,晶胞参数a=712pm,c=629pm,密度d=4.22g/cm3,含钒25%,求钒酸钇的化学式以及在一个晶胞中有几个原子。给出计算过程。

钒酸钛的化学式:一个晶胞中的原子数:

计算过程:

第x题(12分)

美国Monsando公司生产了一种除草剂,结构如右图,

酸式电离常数如下:Pk a10.8,pK a22.3,pK a36.0,pK a411.0。

与它配套出售的是转基因作物(大豆、棉花、玉米、油菜

籽)的种子,转入了抗御该除草剂的基因,喷洒该除草剂

后其他植物全部死光,唯独这些作物茁壮成长,由此该除草剂得名roundup,可意译为“一扫光”。这四种转基因作物已在美国大量种植,并已向我国和巴西等国大量出口,但欧洲至今禁止进口。

1.Roundup为无色晶体,熔点高达200℃,根据如上结构式进行的分子间作用力(包括氢键)的计算,不能解释其高熔点。试问:Roundup在晶体中以什么型式存在?写出它的结构式。

2.加热至200~230℃,Roundup先熔化,后固化,得到一种极易溶于水的双聚体A,其中有酰胺键,在316℃高温下仍稳定存在,但在无机强酸存在下回流,重新转化为Roundup。画出A的结构式。

3.Roundup的植物韧皮的体液的pH约为8;木质部和细胞内液的pH为5~6。试写出Roundop后三级电离的方程式(方程式中的型体附加①②③④标注),并问:Roundup在植物

动皮液和细胞内液的主要存在型体(用你定义的①②③④表达)。提示:通常羧酸的电离常数介于磷酸的一、二级电离常数之间。

电离方程式:

植物动皮液的主要型体:细胞内液的主要型体:

4.只有把Roundup转化为它的衍生物,才能测定它的pK1,问:这种衍生物是什么?

第xi题(10分)

某烯烃混合物的摩尔分数为十八碳-3,6,9-三烯9%,十八碳-3,6-二烯57%,十八碳-3一烯34%。

1.烯烃与过氧乙酸可发生环氧化反应,请以十八碳-3,6,9-三烯为例,写出化学反应方程式。

2.若所有的双键均被环氧化,计算1摩尔该混合烯烃需要多少摩尔过氧乙酸。

3.若上述混合烯烃中只有部分不饱和键环氧化,请设计一个实验方案,用酸碱滴定法测定分离后产物的环氧化程度:简述实验方案;写出相关的反应方程式和计算环氧化程度(%)的通式。

第xii题(12分)

中和1.2312g平面构型的羧酸消耗18.00mL 1.20mol/L NaOH溶液,将该羧酸加热脱水,生成含碳量为49.96%的化合物。确定符合上述条件的摩尔质量最大的羧酸及其脱水产物的结构式,简述推理过程。

核酸的结构式:脱水产物的结构式:

推理过程:

参考答案

中国化学会全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题

2004年

(2004年9月12日 9︰00-12︰00 共计3小时)

●竞赛时间3小时。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(背面前上)放在桌面上,立即起立撤离考场。

●试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内,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。

●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

第xiii 题(4分)

2004年2月2日,俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48

Ca 撞击

24393Am

靶得到的。经过100微秒,X 发生α-衰变,得到Y 。然后Y 连续发生4次

α-衰变,转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号(左上角标注该核素的质量数),写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 第xiv 题(4分)

2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮,这种高聚氮的N -N 键的键能为160kJ/mol (N 2的键能为942kJ/mol ),晶体结构如图所示。在这种晶体中,每个氮原子的配位数为 ;按键型分类时,属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ,这是因为: 。 第xv 题(6分)

某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa 如下表所示:

12.指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。 第xvi 题(15分)

在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A (键角102°,偶极

矩0.78×10-30C ·m ;对比:氨的键角107.3°,偶极矩4.74×10-30

C ·m );

1.写出A 的分子式和它的合成反应的化学方程式。

2.A 分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么?

3.A 与汞共热,得到一种汞盐和一对互为异构体的B 和C (相对分子质量66)。写出化学方程式及B 和C 的立体结构。

4.B 与四氟化锡反应首先得到平面构型的D 和负二价单中心阴离子E 构成的离子化合物;这种离子化合物受热放出C ,同时得到D 和负一价单中心阴离子F 构成的离子化合物。

画出D、E、F的立体结构;写出得到它们的化学方程式。

5.A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐,它的阳离子水解能定量地生成A和HF,而同时得到的O2和H2O2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式,并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。

第xvii题(7分)

研究发现,钒与吡啶-2-甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用,它是电中性分子,实验测得其氧的质量分数为25.7%,画出它的立体结构,指出中心原子的氧化态。要给出推理过程。

第xviii题(6分)

最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行(面心)立方最密堆积(ccp),它们的排列有序,没有相互代换的现象(即没有平均原子或统计原子),它们构成两种八面体空隙,一种由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子一起构成,两种八面体的数量比是1︰3,碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中。

1.画出该新型超导材料的一个晶胞(碳原子用小球,镍原子用大○球,镁原子用大球)。

2.写出该新型超导材料的化学式。

第xix题(7分)

用2份等质量的XeF2和XeF4混合物进行如下实验:

(1)一份用水处理,得到气体A 和溶液B,A 的体积为56.7 mL(标准状况,下同),其中含O2 22.7 mL,余为Xe。B中的XeO3能氧化30.0mL浓度为0.100mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2。

(2)另一份用KI溶液处理,生成的I2被0.200mol/L Na2S2O3滴定,用去Na2S2O335.0mL。

求混合物中XeF2和XeF4各自的物质的量。

第xx题(8分)

今有化学式为Co(NH3)4BrCO3的配合物。

1.画出全部异构体的立体结构。

2.指出区分它们的实验方法。

第xxi题(6分)

下图摘自一篇新近发表的钒生物化学的论文。回答如下问题:

1.此图钒化合物的每一次循环使无机物发生的净反应(的化学方程式)是:

2.在上面的无机反应中,被氧化的元素是;被还原的元素是。

3.次氯酸的生成被认为是自然界的海藻制造C—Cl键的原料。请举一有机反应来说明。

4.试分析图中钒的氧化态有没有发生变化,简述理由。

第xxii题(8分)

有一种测定多肽、蛋白质、DNA、RNA等生物大分子的相对分子质量的新实验技术称为ESI/FTICR-MS,精度很高。用该实验技术测得蛋白质肌红朊的图谱如下,图谱中的峰是质子化肌红朊的信号,纵坐标是质子化肌红朊的相对丰度,横坐标是质荷比m/Z,m是质子化肌红朊的相对分子质量,Z是质子化肌红朊的电荷(源自质子化,取正整数),图谱中的相邻峰的电荷数相差1,右起第4峰和第3峰的m/Z分别为1542和1696。求肌红朊的相对分子质量(M)。

第xxiii题(9分)

家蝇的雌性信息素可用芥酸(来自菜籽油)与羧酸X(摩尔比1︰1)在浓NaOH溶液中进行阳极氧化得到。

家蝇雌性信息素芥酸

1.写出羧酸X的名称和结构式以及生成上述信息素的电解反应的化学方程式。

2.该合成反应的理论产率(摩尔分数)多大?说明理由。

第xxiv题(9分)

2004年是俄国化学家马科尼可夫(V. V. Markovnikov,1838-1904)逝世100周年。马科尼可夫因提出C=C双键的加成规则(Markovnikov Rule)而著称于世。本题就涉及该规则。给出下列有机反应序列中的A、B、C、D、E、F和G的结构式,并给出D和G的系统命名。

第xxv题(9分)

88.1克某过渡金属元素M同134.4升(已换算成标准状况)一氧化碳完全反应生成反磁性四配位络合物。该配合物在一定条件下跟氧反应生成与NaCl属同一晶型的氧化物。

1.推断该金属是什么;

2.在一定温度下MO可在三氧化二铝表面自发地分散并形成“单分子层”。理论上可以计算单层分散量,实验上亦能测定。(a)说明MO在三氧化二铝表面能自发分散的主要原因。

(b)三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的。MO中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单层。画出此模型的图形;计算MO在三氧化二铝(比表面为178 m2/g)表面上的最大单层分散量(g/m2)(氧离子的半径为140 pm)。

参考答案

第i题(5分)

1.2-氯乙硫醚(或2-氯乙烷硫化物)(1分)

2.2ClCH2CH2OH+Na2S=(HOCH2CH2)2S+2NaCl(1分)

(HOCH2CH2)2S+2HCl=(ClCH2CH2)2S+2H2O(1分)

2CH2=CH2+S2Cl2=(ClCH2CH2)2S+S(1分)

3.(ClCH2CH2)2S+2OH-=(HOCH2CH2)2S+2Cl-(1分)(用NaOH代替OH-也可。方程式必须配平才能得分。)

第ii题(7分)

脱氧核糖核酸脱氧核糖(基)磷酸(基)碱基碱基氢键基因重组(或基因工程、转基因作物、人类全基因图谱……)(每空1分;无“基”字得分相同。)第iii题(5分)

1.A

2.B

3.B

第iv题(8分)

1.NaBH8O7NaBH2O4(各1分;写成水合物也可)

Na B H O

14.90/23.0=0.648 7.03/10.8=0.651 5.24/1.008=5.20 72.83/16.0=4.55

1 1 8 7

X 变成Y 是脱水过程。X 为NaBH 2O 4·3H 2O ,则Y 中Na 的质量百分数为23/99.8=0.23 (若X 是NaBO 3·4H 2O ,则Y 中Na 的质量分数为23/81.8=0.28不符合题意。)(1分)

2.

H O

B H O

O

O

O

O

B

OH

OH 2-(5分;不写“2-”不扣分。)

(参考图形:)

第v 题(6分)

1.左:NaBr 3/NaBr (1分;只写一种也可)右:Na 2S 2/Na 2S 4(1分;只写一种也可) 2.阳极:3NaBr -2e -=NaBr 3+2Na +(1分) 阴极:Na 2S 4+2Na ++2e -=2Na 2S 2(1分)

3.2Na 2S 2+NaBr 3

Na 2S 2+ NaBr 3Na 2S 4+ NaBr 3Na 2S

4+3NaBr (1分) 4.Na +

的流向为从左到右。(1分) 第vi 题(12分)

1.+3.65(1分;不写“+”给0.5分)

2

(或

(画出1种晶胞给6分,画出2种晶胞给9分)

(画成不符合化学式者如:,不是同一形状平行四边形的最小体积者以及

不符合平移特征的图形均不得分。)

3.Na 0.7CoO 2+0.35/2Br 2=Na 0.35CoO 2+0.35NaBr (2分,未配平不给分。) 第vii 题(5分) 1.84(2分)

2.原子利用率高,使用了可再生的植物资源,反应在温和条件下进行因而能耗低,不使用贵金属催化剂,不使用有机溶剂,有毒污染物排放少,反应在温和条件进行而不使用高压设备,……。(共3分;每答出上列各点之一给1分。)

第viii 题(12分)

1.5KMnO 4=K 2MnO 4+K 3MnO 4+3MnO 2+3O 2(4分)

2.

N N N

N

O

CH 3H 3C O

CH 3

COONa

H O

(3分)(不要求氢键的键角和方向,但

要求画在有孤对电子的氮原子上。)

3.阿司匹林中的羧酸和柠檬酸根反应形成阿司匹林的钠盐。(2分)(若写方程式表达得分相同,但必须配平。)

4.H

C Cl

Cl Cl

(2分) CHCl 3的氢原子与苯环的共軛电子形成氢键。(1分)(若只

写“氢键”给1分。)

第ix 题(6分)

钒酸钇的化学式:YVO 4(1分)

计算过程:YVO 4的摩尔质量为203.8g/mol ;钒的质量分数为50.9/203.8=0.25合题意。 203.8/4.22=48.3cm 3/mol

四方晶胞的体积V =7122×629×10-30cm 3=3.18×10-22

cm 3(1分) 48.3/6.02×1023=8.02×10-23cm 3(1分) 3.18X10-22/8.02×10-23=3.97≈4(1分) 一个晶胞中的原子数:4×6=24(2分)(类似过程或步骤合并,得分相同) 第x 题(12分)

1.

C

O

OH

N

P

O

OH O H 2(2分)(电荷符号不加圈也可) 2.N

N

O P

P OH O O

O H O

H O

H

(3分)

(不要求侧链的键角) 3.

C

O OH N P

O

OH O H 2

C

O

O N P

O

OH O H 2+H +

1

2

3

4

C

O

O

N P

O

OH O H 22

C

O

O N O

O O H 2+H +3

C

O O N P

O

O O H 2C

O

O N O

O O H +H +

(3分,每式1分)

植物轫皮液的主要型体:③(1分) 细胞内液的主要型体:②(和③)(1分) 4.这种衍生物是Roundup 的强酸盐。(2分)(答盐酸盐等也可) 第xi 题(10分)

1.C 2H 5-CH =CH -CH 2-CH =CH -CH 2-CH =CH -C 8H 17+3CH 3COOOH

→C 2H 5-CH -CH -CH 2

-CH -CH -CH 2-CH

-CH -C 8H 17+3CH 3COOH

O O O (2分)

2.1摩尔十八碳三烯环氧化需3摩尔过氧乙酸;1摩尔十八碳二烯环氧化需2摩尔过氧乙酸;1摩尔十八烯环氧化需1摩尔过氧乙酸,因此:1摩尔混合烯完全过氧化需过氧乙酸:

0.09×3+0.57×2+0.34×1=1.75 mol(2分)

3.实验方案:用已知过量的氯化氢(n/mol)与环氧化并经分离后的混合烯烃反应,反应完成后,用已知浓度的氢氧化钠标准溶液(c/mol·L-1)滴定反应剩余的酸,记录滴定终点氢氧化钠溶液的体积(V/mL)。(2分;若未写“分离后”,扣1分)

相关方程式:R-CH-CH-R’+HCl=R-CH-CH-R’

| |

O HO Cl(写出此式即得满分)NaOH+HCl=NaCl+H2O(2分)

计算式:环氧化程度(%)=[(n-cV/1000)/1.75]×100%(写出此式即得满分)

设x,y,z分别为三烯、二烯和单烯的摩尔分数,则计算通式为:

环氧化程度(%)=[(n-cV/1000)/(3x+2y+z)]×100%(2分)

第xii题(12分)

羧酸的结构式:

COOH

COOH

COOH

H OOC

H OOC

脱水产物的结构式;

C

C

C

C

C

O

O

O

O

O

O

O

O

O

(每式3分;共6分。)推理过程:(6分;参考答案如下,分值的大致分配:n=1,2,3,4,5,6各占1分。其他符合逻辑的应答也可;不完整应扣分。)

设羧酸为n元酸;则:

羧酸的摩尔质量为M=1.2312g/[(1.20mol/L×18.00mL/1000)/n]=57n g/mol

羧基(COOH)的摩尔质量为45g/mol,对于n元酸;n个羧基的摩尔质量为45n g/mol;

n元酸分子中除羧基外的基团的摩尔质量为(57-45)×n=12n,n=1,2,3,4……;

该基团只能是n个碳原子才能保证羧酸的摩尔质量为57n g/mol。

对于一元酸:n=1,结构为:C-COOH;不存在。

对于二元酸:n=2;结构为:HOOC-C≡C-COOH(尚非最大摩尔质量平面结构)

对于三元酸:n=3,无论3个碳呈链状结构还是三元环结构;都不存在。

对于四元酸:n=4;结构为:

H OOC COOH

COOH

H

OOC

或C C C C COOH

COOH

H OOC

H OOC

或H

第一个结构符合题意;但尚非最大摩尔质量的平面结构羧酸(注;且不能稳定存在)后两者具非平面结构;不符合题意。(最右边的结构可不写)

五元酸跟三元酸一样不能存在。(或得出结论:n为奇数均不能成立。)

对于六元酸:n=6,羧酸及其脱水产物结构式如上。羧酸具平面结构;符合题意。

脱水产物的碳含量=12M C/(12M C+9M O)=50%。符合题意。

n更大;不可能再出现平面结构的羧酸。(或用碳架结构表示)

第xiii题(4分)

Am 243

95

+48

20Ca =288115+3n (2分,不写3n 不得分。答291115不得分。)

288

115=284113+4He (2分,质量数错误不得分。4He 也可用符号α。

(答下式不计分:284113-44He =268105或268105Db )

第xiv 题(4分)

3 原子 炸药(或高能材料) 高聚氮分解成N 2释放大量能量(各1分) 第xv 题(6分)

N 2 O 2 CO 2 H 2O (每空1分,共4分)

呼出气中的N 2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是呼出气中的CO 2和水蒸气有较大分压,总压不变,因而N 2的摩尔分数下降(1分);呼出气中的O 2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的O 2被人体消耗了。(1分)(共2分)

第xvi 题(15分)

1.NF 3(1分) 4NH 3+3F 2=NF 3+3NH 4F (1分)(共2分)

2.N -F 键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反,导致分子偶极矩很小,因此质子化能力远比氨质子化能力小。画图说明也可

(如: )(1分)

3.2NF 3+2Hg =N 2F 2+2HgF 2(1分)

(14+19)×2=66(每式1分)(共3分)

4.D : E :

F :(每式1分)

2N 2F 2+SnF 4=[N 2F +

]2[SnF 6]2-

(1分)

[N 2F +]2[SnF 6]2-=[N 2F]+[SnF 5]-

+N 2F 2(1分)(共5分)

5.阳离子的化学式为NF 4+

。(1分)

NF 3+F 2+BF 3=NF 4+BF 4-

(1分) NF 4+水解反应首先得到HOF (否则写不出配平的NF 4+

水解反应): NF 4++H 2O =NF 3+HOF +H +

定量生成NF 3。(1分)

而反应2HOF =2HF +O 2和反应HOF +H 2O =HF +H 2O 2 哪一反应为主与反应条件有关,但无论哪一反应为主却总是定量生成HF 。(1分)(共4分)

第xvii 题(7分)

吡啶甲酸根的相对分子质量为122。设钒与2个吡啶甲酸根络合,50.9+244=295,氧的质量分数为21.7%;设钒与3个吡啶甲酸根络合,50.9+366=417,氧的质量分数为23.0%;设钒与4个吡啶甲酸根结合,50.9+488=539,氧的质量分数为23.7%;设钒与5个吡啶甲酸根结合,50.9+610=661,氧的质量分数为24.2%;钒与更多吡啶甲酸根络合将使钒的氧化态超过+5而不可能,因而应假设该配合物的配体除吡啶甲酸根外还有氧,设配合物为VO(吡啶甲酸根)2,相对分子质量为50.9+16.0+244=311,氧的质量分数为25.7%,符合题设。(3分)

结论:该配合物的结构如下:(其他合理推论也可)

2004全国高中化学竞赛省级赛区试题

● 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。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题(4分) 2004年2月2日,俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒,X 发生α-衰变,得到Y 。然后Y 连续发生4次α-衰变,转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号(左上角标注该核素的质量数),写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案: Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n (2分)不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He (2分) 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 (答下式不计分:284113-44He = 268105或268105Db ) (蓝色为答案,红色为注释,注释语不计分,下同) 第2题(4分)2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol),晶体结构如图所示。在这种晶体中,每个氮原子的配位数为 ;按键型分类时,属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ,这是因为: 。 答案: 3 原子晶体 炸药(或高能材料) 高聚氮分解成N 2释放大量能量。(各1分) 姓名学校 赛场报名号赛区 省市自治区

全国初中化学竞赛试题及答案

全国初中化学竞赛试题 及答案 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

2008年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 (第十八届天原杯)复赛试题 题号一二三四总分 得分 试题说明:1.本试卷共8页,满分100分。(附加题供选用) 2.可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Al:27 S:32 Cl: K:39 Ca:40 Mn:55 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ba:137 3.考试时间:2小时 一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分。每小 题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的错1个不得分, 漏选1个扣1分。请将答案填在下表相应题号的空格内。) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1.2007年10月24日,我国使用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥1号”送上月球轨道,其任务之一是探测月球上氦–3(质子数为2,中子数为1的原子)资源。下列氦–3原子的原子结构示意图中正确的是() 2.第29届奥林匹克运动会将于2008年8月8日在北京举行。下列措施不符合绿色奥运理念的是() A.奥运场馆周围的路灯采用太阳能光伏发电技术 B.在奥运场地使用电动汽车和新型清洁燃料汽车 C.场馆附近的绿化采用微灌或滴灌智能控制技术 D.将奥运村的生活垃圾全部集中深埋 3.1991年碳纳米管被发现。碳纳米管是由石墨中的碳原子层卷曲而成的管状的材料,管的直径一般为几纳米到几十纳米,管的厚度仅为几纳米。碳纳米管由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及潜在的应用前景而受到人们的关注。下列有关碳纳米管的说法中正确的是() A.碳纳米管是一种新型的高分子化合物 B.碳纳米管的化学性质常温时很稳定 C.碳纳米管导电属于化学变化 D.碳纳米管的结构和性质与金刚石均相同 4.闪电时空气中有臭氧(O3)生成。下列说法中正确的是() A.O3和O2混合得到的是纯净物 B.O2比O3稳定 C.等质量的O3和O2含有的氧原子数之比是2︰3 D.O3与O2的相互转化是物理变化 得分评卷 人

高中化学竞赛模拟试题附答案

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 M o Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na M g Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr M n Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[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]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 第一题 (17分) Cr 及其化合物在现今工业上十分常用,Cr 占地壳蹭的丰度为%,主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr 的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1. 写出铬铁矿、铬铅矿的化学式,写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。 2. Cr 常见的价态为+3和+6,常见的Cr (Ⅲ)化合物为CrCl 3。其水溶液可有三种不同的颜色,分别为紫色、蓝绿色和绿色,请分别画出这三种不同颜色的Cr (Ⅲ)化合物阳离子的立体结构。指出Cr 的杂化方式 3. 常见的Cr (Ⅵ)化合物是重铬酸钾,是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤,然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得,写出涉及的反应方程

2007年全国高中学生化学竞赛试题及详解

2007年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 (时间:3小时满分:100分) 第1题(12分) 通常,硅不与水反应,然而,弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解,生成Si(OH)4。 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50年代就发现了CH5+的存在,人们曾提出该离子结构的多种假设,然而,直至1999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 2003年5月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子,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+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O,由A得到N﹡NO和NN﹡O,而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题(8分)

3-1 以“”表示空层,A、B、C表示Cl-离子层,a、b、c表示Mg2+离子层,给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子,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400℃,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。 第5题(10分) 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄,用下列方法分析粗产品的纯度:称取0.255g样品,与25 mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL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 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理,再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银,以硫酸铁铵为指示剂,消耗了6.75 mL。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数(%)。 5-3 通常,上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量,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。

全国高中化学竞赛经典试题

全国高中化学竞赛试题集萃(五) 二、本题包括5小题,共29分。 26. (3分)如右图所示,在盛有水的烧杯中,等质量的铁圈和银圈的连接处,吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO 4溶液。 ⑴经过一段时间后,观察到的现象是(指金属圈) 。 A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 ⑵产生上述现象的原因是 。 27. (4分)以铜为阳极,石墨为阴极,用含3~5gNaOH 的15%NaCl 的混合溶液做电解液,外加电压为 1.5V 电解时,得到一种半导体产品(产率93%以上)和一种清洁能源,则它的阳极反应式为 ,阴极反应式为 ;电解也是绿色化学中一种有效工具,试以此为例,写出绿色化学的两点特征: 和 。 28. (10分)下图中E 是一种固体的非金属单质,A 、B 、D 、F 、G 、H 中都含有E 元素,A 、C 、F 、H 、G 都含有相同的阳离子,G 加入含碘的淀粉蓝色溶液,蓝色褪去。 ⑴试写出A ~H 的分子式; A ; B ; C ; D ; E ; F ; G ; H 。 ⑵写出G 与单质碘反应的离子方程式。 29. (5分)某溶液中可能含有下列物质中的两种:HCl 、NaOH 、NaH 2PO 4、Na 3 PO 4、H 3 PO 4和Na 2HPO 4。 ⑴这六种物质两两间可能形成 种互相不发生反应的组合。 ⑵取某种组合溶液,滴入甲基红指示剂后为黄色(pH=6.2),再滴入酚酞指示剂后仍是黄色(酚酞无色,pH ≤8.0),则此组合是 和 的组合液。 ⑶取另一组合溶液xmL ,以甲基橙作指示剂,用c mol/LNaOH 溶液滴定至红橙色(此时pH 约为9.6左右),又消耗V 1mL(V>V 1),试确定此组合溶液是 和 物质组成的。 30. (7分)我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N 2H 2(CH 3)2,助燃剂为N 2O 4,两者发生完全燃烧时产生了巨大推力,让火箭携带卫星上天。 ⑴N 2H 2(CH 3)2中N 的氧化数为 ,N 2O 4中N 的氧化数为 。 ⑵完全燃烧反应的化学方程式为 。 ⑶试写出N 2O 4中N 、N 连接的一种Lewis 结构式并标出形式电荷 。 ⑷N 2H 4与N 2O 4比较, 的N -N 键长较长,其理由是 。 H G E A F B C D O 2 NH 3·H 2O HCl

全国初中化学竞赛复赛试题(含答案)

2019年全国初中化学素质和实验能力测试(第28届天原杯)复试试题可能用到的相对原子质量: H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、Mg-24、Al-27、S-32、Cl-35.5、K-39、Ca -40、Fe-56、Cu-64、Zn-65、Ag-108、Ba-137 一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分。每小题有1个或2个选项符合题意。若有2个答案的的错1个不得分,漏选1个口分。请将答案填在答题卡相应题号的空格内) 1.网络神曲“化学是你,化学是我”揭示了化学与生活的密切关系。下列有关说法中正确的是() A.碳酸钠俗名纯碱,也叫苏打,可用于清洗厨房用具的油污 B.84消毒液在日常生活中使用广泛,溶液无色、有漂白作用,它的有效成分为Ca(ClO)2 C.青铜是我国使用最早的合金材料,目前世界上使用量最大的合金材料是铝合金D.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水会形成胶体,因此可用于自来水的消毒杀菌 2.科学家最近在-100℃的低温下合成了一种化合物X,此分子的模型如图所示,其中每个 代表一个碳原子,每个代表一个氢原子,下列说法中正确的是:() A. 该分子的分子式C5H4 B. 该分子中碳元素的质量分数为93.75% C. 该分子中的氢原子与碳原子的原子个数比为5:4 D.等质量的该物质与甲烷相比,燃烧时消耗的氧气更多 3.下列做法不会使人中毒的是() A.用工业酒精配制白酒饮用B.将燃气热水器安装在浴室内 C.向蔬菜大棚内通入适量的CO2D.用胆矾对饮用水进行消毒 4. 海水淡化可采用膜分离技术。如图所示,对淡化膜右侧的海水加压, 水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中其他各种离子不能 通过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的 是() A.溶质质量增加B.溶剂质量减少 C.溶液质量不变D.溶质质量分数减少 5.已知①钠、镁、铝等活泼金属能与乙醇反应,生成乙醇的金属化合物和氢气;②二氧化碳不支持燃烧是相对的,有些金属如镁能在二氧化碳中燃烧生成金属氧化物和单质碳。

高中化学竞赛模拟试题(二)

高中化学竞赛模拟试题(二) 第1题(7分) 完成下列各步反应的化学反应式 1.由AgCl 制备AgNO 3:将AgCl 溶解在氨水中,电解,所得产物溶于硝酸; 2.由Hg 2Cl 2得到Hg :浓硝酸氧化,加热至干,溶于热水后电解; 第2题(8分) 钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用,改善钢的性能。 测定钢中钒含量的步骤如下:钢试样用硫磷混合酸分解,钒以四价形式存在。再用KMnO 4将其氧化为五价,过量的KMnO 4用NaNO 2除去,过量的NaNO 2用尿素除去。五价钒与N -苯甲酰-N -苯基羟胺在3.5~5mol/L 盐酸介质中以1︰2形成紫红色单核电中性配合物,比色测定。 回答如下问题: 1.高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。 2.以反应方程式表示上述测定过程中KMnO 4、NaNO 2和尿素的作用。 第3题(8分) 黄金的提取通常采用氰化-氧化法。 (1)氰化法是向含氰化钠的矿粉(Au 粉)混合液中鼓入空气,将金转移到溶液,再用锌粉还原提取Au 。试写出反应过程的离子方程式,计算两个反应的平衡常数。 (已知:Ф0Au +/Au =1.68V ,Ф0O 2/OH -=0.401V ,Ф0Zn 2+/Zn =-0.70V ,K 稳Au(CN)2-=2.0×1038 K 稳Zn(OH)4 2-=1.0×1016) (2)为保护环境,必须对含CN -废水进行处理,请设计两个原理不同的处理方案。比较它们的优缺 第4题(6分) 1.用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物,写出四种过氧化合物的化学式。 2.过氧化钙由于具有稳定性好,无毒,且具有长期放氧的特点,使之成为一种应用广泛的多功能的无机过氧化物,主要用于消毒杀菌。定量测定过氧化钙(Ⅱ)中过氧化物含量,通常先用适当的酸使过氧化钙分解,然后采用高锰酸钾法或碘量法测定以上分解产物。请写出这两种方法的化学方程第5题完成下列各化学反应方程式(11分): 1 三硫化二砷溶于硫化钠溶液。

2019年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题

2019年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 第一题(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.写出合成砹的核反应方程式。 2.已知室温下用CCl4萃取I2的分配系数为c I 2(CCl4)/c I 2 (H2O)=84,预计用CCl4萃取 AtI的分配系数c AtI(CCl4)/c AtI(H2O) 84(填>,<或=);理由是。 3.已知I 2 +I-I3-的平衡常数K=800,可推断AtI+I-AtI2-的平衡常数 K800(填>,<或=);依据是。 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。 5.已知室温下ICH2COOH的p K a=3.12,由此可推断AtCH2COOH的p K a 3.12(填>,<或=);理由是。 第二题(12分) 为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革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。 1.左上图是热电效应之一的图解。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200字(包括标点符号等)的说明文。 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? 第三题(10分)

2016年上海市初中学生化学竞赛复赛试卷及参考答案

2016年上海市初中学生化学竞赛(第二十八届天原杯)复赛试题 (总分120分,时间120分钟) 相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Fe-56 一、选择题(本题包括16个小题,共40分,每小题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的错1个不得分,漏选1个扣一半分数) 1、2015年10月,因发现抗疟疾药青蒿素而首获诺贝尔自然科学类奖的中国本土科学家是 A. B. C. D. 2、化学用语书写正确的是 A、金钢石 B、汞蒸汽 C、氯化氨 D、瓷坩埚 3、已知HClO与H2SO3都是弱酸,两者可以发生反应:HClO + H2SO3→ HCl + H2SO4,下列判断合理的是 A、该反应属于复分解反应 B、该反应中H2SO3作还原剂 C、该反应说明某些酸具有一定的碱性 D、反应后溶液pH>7 4、垃圾应分类收集,以下物质应放置于贴有“”标志垃圾筒内的是 A、废电池 B、旧报纸 C、空易拉罐 D、过期药品 5、在命名化学物质时,如果某元素的化合价不止一种,一般我们把其中比较稳定而且常见的化合价作为标准,化合价比它高的加上前缀“高”,化合价比它低的加上前缀“亚”,以此进行区分。据此,下列物质命名正确的是 A、BaMnO4:锰酸钡 B、Na2FeO4:铁酸钠 C、Hg2Cl2:氯化汞 D、CaHPO4:亚磷酸氢钙

6、波尔多液是一种含铜杀菌剂,制作波尔多液的主要原料除了水和硫酸铜外,还需 A、纯碱 B、烧碱 C、硫磺 D、生石灰 7、下列能制备氢气并能灌充小氢气球的实验装置是 A. B. C. D. 8、在设计探究实验时,往往保持所有条件均相同进行多次实验,其目的是 A、增加数据数量,便于总结数据变化规律 B、控制实验条件进行对比 C、消除试剂中所含杂质对实验结果的干扰 D、消除偶然的不确定因素带来的误差 9、已知酸碱中和反应放出的热量与消耗的酸、碱的物质的量成正比。将30mL某稀硫酸与30mL 某氢氧化钠溶液混合,恰好完全反应,溶液温度升高T1,保持两种溶液浓度不变,体积均改为90mL进行中和,溶液温度升高T2,若不计热量损失,T1与T2的关系是 A、△T1=△T2 B、△T1=3△T2 C、3△T1=△T2 D、6△T1 =△T2 10、某溶液的溶质可能是K2SO4、KCl、Na2CO3、NaOH中的一种或几种,某同学取4份此溶液样品,分别进行如下实验: ①进行焰色测试,火焰呈黄色,透过蓝色钴玻璃可以看到火焰呈紫色 ②加入硝酸银,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀部分溶解,产生气体 ③加入足量氯化钡溶液,产生白色沉淀,该沉淀部分溶于稀硝酸且放出气体 ④加入足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀,过滤后向滤液中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀 该同学最终确定该溶液中仅存在K2SO4、KCl、Na2CO3三种溶质。请分析.该同学只需完成上述哪两个实验,即可得出此结论

2019年全国高中学生化学竞赛决赛理论试题共16页

2004年全国高中学生化学竞赛决赛理论试题 第一题(6分)选取表1中的合适物质的字母代号(A~H)填人相应标题(①一⑧) 后的括号中(单选),并按要求填空。 表1 字母所代表的物质 A B C D E F G H NO 2+NO N 2 O 3 N 2 H 4 NH 3 N 2 O 4 H 2 N 2 O 2 NH 2 OH ①()不是平面分子,其衍生物用作高能燃料。 ②()存在两种异构体,其中一种异构体的结构 为。 ③()具有线型结构,Lewis结构式中每个键的键级为2.0。 ④()是无色的,平面分子,它的一种等电子体 是。 ⑤()既有酸性,又有碱性,可作制冷剂。 ⑥()既有酸性,又有碱性;既是氧化剂,又是还原剂,主要做剂。 ⑦()是顺磁性分子。 ⑧()水溶液会分解生成N 2 0,反应式 为。 第二题(6分)图1是元素的△ f G m /F一Z图,它是以元素的不同氧 化态Z与对应 物种的△ f G m /F在热力学标准态pH =0或pH == 14的对画图。

图中任何两种 物种联线的斜率在数值上等于相应电对的标准电极电势ψ A 或 ψ B ,A、 B 分别表示pH=0(实线)和pH=14(虚线)。 上图中各物种的△ f G m /F的数值如表2所示。 A X-X 2HXO HXO 2 XO 3 -XO 4 - F-3.060//// Cl-1.360 1.61 4.917.329.79 Br-1.060 1.60/7.6011.12 I-0.540 1.45/ 5.979.27 B X-X 2XO-XO 2 -XO 3 -XO 4 - F-3.060//// Cl-1.3600.40 1.72 2.38 3.18 Br-1.0600.45/ 2.61 4.47 I-0.5400.45/ 1.01 2.41 1.用上表提供的数据计算:ψ A (IO 3 -/I-)ψ B (IO 3 -/I-)ψ A (ClO 4-/HClO 2 ) 2.由上述信息回答:对同一氧化态的卤素,其含氧酸的氧化能力是大于、等于还是小于 其含氧酸盐的氧化性。 3.溴在自然界中主要存在于海水中,每吨海水约含0.14 kg溴。Br 2

全国初中化学竞赛复赛试题及答案

2018年全国初中化学竞赛 (第二十二届天原杯>复赛试题 可能用到的相对原子质量 H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ag:108 Cd:112 Sn:119 Ba:137 Pb:207 Si:28 一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分。每小题有1个或2个选项符合题意。 1.我国“化学”一词最早出于《化学鉴原》<1871年)。该书把一种元素翻译为“矽制取金属钛(Ti>,其在一定条件下的主要反应有: ①FeTiO3+H2 = Fe+TiO2+H2O;②TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO;③TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti 下列叙述正确的是 A . 反应①中的H2被氧化 B. 反应②中钛元素的化合价升高 C. 反应③是复分解反应 D. 反应②Cl2中的“Cl”得到电子 3.正常人胃液的pH在0.3~1.2之间。用以治疗胃酸过多的药物中常含MgCO3、NaHCO3、酒石酸钠等,这主要是由于 A.碳酸、酒石酸都不是强酸 B.酒石酸是营养品 C.Na2+、Mg2+都是人体必需的元素 D . MgCO3、NaHCO3与胃酸作用生成CO2,服药后有喝汽水的感觉 4.下列制取物质的设计中,不可能 ...实现的是 5.两个或多个同种含氧酸分子之间可以脱水形成相对分子质量更大的酸,如磷酸H3PO4可形成H4P2O7或H5P3O10等。下列物质不属于硫酸(H2SO4>脱水后形成的是 A. H2S2O7 B. H2S3O10 C. H2S2O8 D. H2S4O13 6.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。常利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,过程如下图所示<部分条件及物质未标出)。 下列有关该方法的叙述中正确的是 A.该方法的优点是能耗小 B.该方法可减少碳排放 C.整个过程中,只有一种物质可以循环利用 D.“反应分离”中,分离物质的基本操作是蒸发、结晶 7.已知复分解反应2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑可进行。在常温下,测得

全国化学竞赛初赛模拟试卷7(含答案)#优选、

2013高中化学竞赛初赛模拟试卷7 (时间:3小时满分:100分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 满分7 5 6 10 12 14 11 7 6 8 14 H 1.008 相对原子质量He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc [98] Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La- Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po [210] At [210] Rn [222] Fr [223] Ra [226] Ac- La Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds La系 La 138.9 Ce 140.1 Pr 140.9 Nd 144.2 Pm 144.9 Sm 150.4 Eu 152.0 Gd 157.3 Tb 158.9 Dy 162.5 Ho 164.9 Er 167.3 Tm 168.9 Tb 173.0 Lu 175.0 第一题(7分) 工业上生产氨所需的氮来自,氢来自,氨氧化制硝酸的催化剂是_____, 写出氨氧化制硝酸中的全部反应方程式。 第二题(5分) 某不饱和烃A,分子式为C9H8,它能和银氨溶液反应产生白色沉淀B。A催化加氢得到化合物C(C9H12),将化合物B用酸性高锰酸钾氧化得到化合物D(C8H6O4),将化合物加热则得到另一个不饱和化合物E。试写出A,B,C,D,E的结构。 第三题(6分) MgSO4·7H2O可用造纸、纺织、陶瓷、 油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。它可以由 某种工业废渣中提练,该工业废渣主要成分是 MgCO3,另外还有CaCO3、B2O3、SiO2等杂 质。试设计从此废渣中提出MgSO4·7H2O(要 求写出主要实验步骤)。 CaSO4和MgSO4的溶解度与温度的关系 如右图所示

全国高中学生化学竞赛初赛试题及答案

1-3该离子是()。

A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子,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+HN﹡O2→A+H2O NH2OH+HN﹡O2→B+H2O A、B脱水都能形成N2O,由A得到N﹡NO和NN﹡O,而由B只得到NN﹡O。 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,某无水MgCl2晶体属三方晶系,呈层形结构,氯离子采取立方最密堆积(ccp),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=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层,A、B、C表示Cl-离子层,a、b、c表示Mg2+离子层,给出三方层 型结构的堆积方式。

3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子,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400℃,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。 第5题(10分) 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄,用下列方法分析粗产品的纯度:称取0.255g 样品,与25mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL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 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理,再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银,以硫酸铁铵为指示剂,消耗了6.75 mL。

全国高中化学竞赛模拟试题03

水解 氧化 2010.8.17 第三讲 第一题 云母是一种重要的硅酸盐,它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。白云母可看作叶腊石中1/4的Si Ⅳ被Al Ⅲ所取代,再由K Ⅰ平衡其电荷后形成的。而叶腊石可以看作SiO 2·1/6 H 2O 中有1/3的Si Ⅳ被Al Ⅲ取代,再由K Ⅰ平衡其电荷形成的。 1.白云母写成氧化物形式的化学式为 。 2.研究表明,在硅酸盐中,Al Ⅲ很容易取代Si Ⅳ,取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看,Al Ⅲ与Si Ⅳ最直接的关系是 。 3.黑云母的化学式为KMg 3AlSi 3O 10(OH)2,在水与二氧化碳的同时作用下,风化为高岭土[Al 2Si 2O 5(OH)4]。 (1)写出离子反应方程式。 (2)上述反应为什么能够发生? (3)风化后Al 为什么不能以Al 3 +形式被地下水溶解? 第二题 在酸溶液中,10.00g Cu 2S 和CuS 的混合物中加入250.0mL 0.7500mol/L 的KMnO 4溶液。过量的KMnO 4溶液用1.000mol/L 的FeSO 4溶液进行滴定,消耗FeSO 4溶液175.0mL 。 1.写出所有反应的化学方程式; 2.试计算原始混合物中CuS 的质量分数。 第三题 乙烯和必要的无机原料合成3-甲基-3-戊醇,合成路线如下: 1.请写出a ~b 所代表的无机反应物及溶剂 2.请写出A ~H 物质的结构简式: 第四题 据报道,某些(Z )式非碳环醇类有机锡化合物是一类有抗癌活性物质,有人在N 2保护下将三苯基氢化锡的乙醚溶液与等摩尔1,1-二苯基炔丙醇在过氧化苯甲酸的存在下于室温搅拌30h ,蒸去溶剂后用无水乙醇重结晶3次得化合物A 纯品。将ICl 的四氯化碳溶液滴入等摩尔A 的四氯化碳溶液中继续反应2.5h ,蒸去溶剂后残留物用环己烷的四氯化碳混合溶剂重结晶3次得产物B 。B 中含Cl 而不含I ,且Cl 元素的百分含量约为7%。A 中Sn 是sp 3杂化的,而B 中Sn 是sp 3d 杂化的,且由A 转变为B 时Z 式结构不变。请回答: 1.写出生成A 和B 的化学反应方程式。 2.指出形成A 和B 的反应类型。 3.画出B 的化学结构

我爱奥赛网全国高中化学竞赛模拟试题

我爱奥赛网2011年全国高中化学竞赛模拟试题 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al 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 Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[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]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 第一题(本题共6分)、熔融碳酸盐燃料电池(MC FC)是极有开发前景的发电技术,欧美国家先后建立了100kW-2MW 的MCF C发电系统,燃料多样化可以为H 2 ,CO ,C H4 等。 1-1、熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为_______ 1-2、氢气为燃气时的电极反应,阴极为CO 2 与空气的混合气,写出电极反应 阳极________________________________,阴极________________________________ 1-3、MC FC可使用NiO 作为多孔阴极,但容易发生短路现象,试分析其原因? 第二题(本题共10分)、据报道,近来已制得了化合物A(白色晶体),它是用N aN O3和Na 2O 在银皿中于573K条件下反应7天后制得的。经分析,A 中的阴离子与SO 42- 是等电子体, 电导实验表明:A 的电导与Na 3PO 4相同。 2-1 写出A的化学式并命名;写出A的阴离子的立体结构图并说明成键情况。 2-2 预测A 的化学性质是否活泼?为什么? 2-3 实验表明:A 对潮湿的CO 2特别敏感,反应相当剧烈,试写出该反应化学方程式。 2-4 近年来,化学家已经制备了物质B。其中,组成A和B 的元素完全相同,B 的阴离子与A的阴离子表观形式相同(元素和原子个数均相同),但电导实验表明,其电导能力与NaCl 相同。试写出B 阴离子的结构式,并写出其与水反应的离子方程式。

全国高中学生化学竞赛初赛大纲

全国高中学生化学竞赛大纲 说明: 全国高中学生化学竞赛分初赛(分赛区竞赛)和决赛(冬令营)两个阶段,加上冬令营后的国家队选手选拔赛共三个阶段。本基本要求旨在明确全国初赛和决赛试题的水平,作为试题命题的依据。国家队选手选拔赛需根据国际化学奥林匹克竞赛预备题确定,本基本要求不涉及。 现行中学化学教学要求以及考试说明规定的内容均属初赛内容。初赛基本要求在原理知识上大致与人民教育出版社《化学读本》的水平一致,但对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学上作适当补充,一般说来,补充的内容是中学化学内容的自然生长点。初赛要求的描述化学知识以达到国际化学竞赛大纲一级水平为准,该大纲的二、三级知识均不要求在记忆基础上应用。 决赛基本要求是在初赛基本要求的基础上作适当补充,描述化学知识原则上以达到国际化学竞赛二级知识水平为度,该大纲的三级知识均不要求在记忆基础上应用。 本基本要求若有必要作出调整,在2001年8月中旬通告。 初赛基本要求 1.有效数字的概念。在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(分析天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等)的精度与测量数据有效数字。运算结果的有效数字。 2.理想气体标准状态。理想气体状态方程。气体密度。气体相对分子质量测定。气体溶解度。 3.溶液浓度与固体溶解度及其计算。溶液配制(浓度的不同精确度要求对仪器的选择)。 重结晶估量。过滤与洗涤操作、洗涤液选择、洗涤方式选择。溶剂(包括混合溶剂)与溶质的相似相溶规律。 4.容量分析的基本概念——被测物、标准溶液、指示剂、滴定反应等。分析结果计算。 滴定曲线与突跃的基本概念(酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系)不要求滴定曲线定量计算。酸碱滴定指示剂选择的基本原则。高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠为标准溶液的滴定基本反应与分析结果计算。 5.原子结构——核外电子运动状态。用s、p、d等来表示基态构型(包括中性原子、正离子和负离子),不要求对能级交错、排布规律作解释;不要求量子数;不要求带正负号的波函数角度分布图象。电离势、电子亲和势及(泡林)电负性的一般概念。6.元素周期律与元素周期系——主族与副族。主、副族同族元素从上到下的性质变化一般规律;同周期元素从左到右的性质变化一般规律;s、d、ds、p、f-区的概念; 元素在周期表中的位置与核外电子结构(电子层数、价电子层与价电子数);最高化合价与族序数的关系;对角线规则;金属性、非金属性与周期表位置的关系。金属与非金属在周期表中的位置;半金属;主、副族重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见化合价及主要形态。 7.分子结构:路易斯结构式(电子式)。价层电子互斥模型对简单分子(包括离子)立体结构的预测。杂化轨道理论对简单分子(包括离子)立体结构的解释。共价键 p-p

全国化学竞赛初赛模拟试卷14

2010高中化学竞赛初赛模拟试卷(30) 第一题(7分) 1869年,俄国科学家D. I. Mendeleev发表了第一张元素周期表。他将当时已知的化学元素以原子量的递增顺序排列。1871年,Mendeleev在《俄国化学会会刊》上发表了题为《元素的自然系统及其在未发现元素性质预测上的应用》的科学论文。在这篇文章中,门捷列夫详细描述了三种未知元素的性质,并把这三种元素记为ekaboron(类硼,Eb)、ekaaluminum(类铝,Ea)和ekasilicon(类硅,Es)。在15年内,门捷列夫所有的预测得到了证实。 第一张周期表只列出了66种元素,并且其中三种是未知的。今天,周期表中有118种元素。最后一个(第118号元素)于2005年在俄国和美国的联合实验室中被发现:用Ca-48核轰击含Cf-249核的靶,出现了三个连串的α衰变。而这些衰变起始于第118号元素,它的原子质量为294。 1.Mendeleev预测的三种元素现在被称为何种元素?有趣的是,三个名字都具有地理上的溯源。 2.写出配平的核反应方程式:①合成第118号元素;②第118号元素的α衰变。 3.第118号元素属于周期表中的哪一族?用spdf记号及惰性气体元素的元素符号写出第118号元素的电子构型。 第二题(4分) 由H2和CO2合成乙醇。先用太阳能电 池电解产生H2,然后同CO2合成乙醇,其 过程如右: 1.试评价该过程的可持续性。 2.写出合成乙醇的反应方程式。 第三题(5分) 将石墨和硫酸、硝酸混合物共热,形成一种“石墨的酸式硫酸盐”,石墨平面层被部分氧化,平均每24个碳带一个单位正电荷,酸式硫酸根则嵌在石墨平面层之间。请回答:1.写出该石墨酸式硫酸盐的化学式。 2.石墨酸式硫酸盐的导电能力比石墨是增强了,还是削弱了?为什么? 3.若在石墨层间充入碱金属单质,其导电能力如何变化?为什么? 第四题(8分) SiC具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性及较高的高温强度等特点,已成为一种重要的工程材料。其晶体具有六方ZnS型结构,晶胞参数为a=308pm,c=505pm,已知C原子的分数坐标为(0,0,0)和(2/3,1/3,1/2);Si原子的分数坐标为(0,0,1/8)和(2/3,1/3,1/8)。 1.按比例画出SiC六方晶胞。 2.每个晶胞中含有SiC 个。 3.晶体中Si的堆积型式是。C填充的空隙类型是,占有率。

初三化学竞赛试题

初中化学应用知识竞赛初赛样题 考试时间:60分钟,总分:100分; 姓名评分 相对原子质量H—1 C—12 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Cl— K—39 Ca—40 Cu--64 一、精挑细选,每小题有1个或2个正确的答案哦!(每小题2分,共30分) 1、健康的食品关系千家万户,下列有关做法中,合理的是 A.用工业石蜡或滑石粉给瓜子“抛光、美容” B.用“明胶+色素”制作“人造鱼翅” C.用适量的小苏打使面包松软可口 D.将过期奶粉掺入合格奶粉继续售卖 2、下列关于环境保护问题的叙述中,错误的是() A.“绿色化学”是指对环境产生负面影响的化学 B.“白色污染”主要是指白色粉尘等对环境造成的污染 C.“温室气体”主要是指二氧化碳、甲烷等气体 D.“酸雨”是由大气中含硫和和氮的氧化物等导致的 3、元素X 的氢氧化物的化学式为X(OH)m ,元素Y 的钾盐的化学式为KnY,则X 与Y 两元素组成化合物的化学式为() A.XmYn B. YmXn C. XnYm D. YnXm 4、近年来赤潮在我国时有发生,当赤潮发生时,海水中的某些微小浮游生物大量繁殖,使水体呈红、紫等颜色,并对生物造成危害。下列说法中,不正确的是()

A.赤潮是水体富营养化的结果 B.含磷洗衣粉广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一 C.在封闭的海湾更易发生赤潮D.赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象 5、已知镁在空气中燃烧时,会发生如下两个反应 3Mg+N2=Mg3N2 2Mg+O2=2MgO 则24g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量为( ) A.等于B.等于40g C.之间D.小于或大于40g 6、原子的核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内质子数为2n2―1.下列有关X的说法不正确的是( ) A、X能形成化学式为X(OH)3的物质B.X可能形成化学式为KXO3的物质 C.X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数 D.X能与某些金属元素形成化合物 7、氢气将是一种很有前途的新能源。以水为原料大量制取氢气最理想的途径是 A、由热电站提供电力电解水 B、改进以焦碳和水制水煤气的方法 C、利用太阳能分解水 D、使赤热的铁和水反应生成氢气 8、下列说法中正确的是()

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