2014年第28届全国高中化学奥林匹克竞赛初赛试题
第28届全国高中生化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试题
26.写出N2H4与NO2作火箭推动剂的反应方程式:___________
27.用NaClO氧化NH3可以制备N2H4,写出方程式:___________
28.用碳酸二甲酯和一水合肼在70°C下可合成碳酰肼(CON4H6)。请画出碳酰肼的结构式:___________
13.pC类似于pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度1×10-3mol·L-1,则该溶液中该溶质的pC=-lg(1×10-3)=3,如图为25°C时H2CO3,溶液的pC-pH图(若离子浓度小于10-5mol·L-1,可认为该离子不存在)。下列叙述正确的是
A.在同一溶液中,H2CO3、HCO 、CO 可以大量共存
29.请写出制备磷酸铁锂的化学方程式:___________
30.请写出磷酸铁锂电池充电、放电时的总反应方程式:___________
31.现有10g磷酸二氢锂,全部用于制备磷酸铁锂作为正极材料,则制成的磷酸铁锂电池理论上最多有多大的电池容量(即最大可放出多少电量)?答:___________(mAh)。(注:1摩尔电子所带的电量约为96500库仑,3.6库仑=1mAh。)
六、原理综合题
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料的锂离子电池,属于一种新型锂离子二次电池,主要用作动力电池,具有安全性高、寿命长、容量大、高温性能好、无记忆效应和无污染等特点。磷酸铁锂可以由磷酸二氢锂、三氧化二铁和过量炭粉通过高温固相反应制备,反应中产生还产生H2O和CO。LiFePO4电池的工作原理是:电池充电时,正极(橄榄石结构的LiFePO4)部分转化为磷酸铁(设摩尔转化率为x),放出的锂离子(Li+)通过聚合物隔膜向负极(石墨)迁移,还原并嵌入石墨形成复合材料C6Lix;电池放电时,锂离子又从负极中脱出来,穿过隔膜回到正极材料中。(注:锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的,所以锂离子电池又称“摇椅电池”)
第28届全国高中生化学竞赛初赛模拟试题
第28届全国高中生化学竞赛(省级赛区)模拟试题考试时间3小时,迟到超过30分钟不能进考场。
开始考试30分钟内不能离开考场。
本试题由题卷和答题卷组成,用黑色签字笔或黑色圆珠笔答题.在答卷题序号设定的方框内答 题,答在其它地方无效。
1—1 以“O2”为基础通过得失电子可以形成多种重要的含氧化合物,如Na 2O 2、BaO 2、KO 2、O 2+PtF 6-。
试写出O 2、O 22—、O2-、O2+的键级,并比较其稳定性.(2分) 1-2 用BK 249轰击Ca 48靶产生了117号元素(X)的两种同位素。
已知X 的一种同位素经过6次α衰变转化为元素R 270,X 的另一种同位素经过3次α衰变转化为元素T 281。
1-2-1 试推断R 、T 分别是多少号元素,写出其同位素的符号(用元素周期表给定的元素符号表示,左下标核电荷数,左上标质量数)。
(2分)1-2—2 写出合成117号元素的核反应方程式。
(1分)1—2-3 写出X 的两种同位原子发生α衰变分别变为元素R、T 的核反应方程式(用元素周期表中 给定的元素符号表示,左下标核电荷数,左上标质量数)。
(2分)1—3 用Ag +的标准溶液滴定K Cl 和K SCN 的中性溶液,测定其导电性得到电位滴定曲线,其拐点依次位于M 、N、P 。
1—3—1 请分别写出达到M 、N、P 处滴定终点的离子反应方程式(3分);1-3-2 在N处的物质是无支链的线型聚合物,请至少画出三个单元表示其结构(2分).1—4 硝酸工业的尾气中主要含有氮氧化物NO x ,对环境十分有害。
为除去NO x 通常可采用碱液吸收法及催化还原法。
1—4—1 碱液吸收法通常是用N aOH溶液将尾气吸收,使其转化为有用的化工原料,写出反应方程式.(2分)1-4-2 催化还原法通常是用C O、NH 3、CH 4等气体在催化作用下将尾气中的N Ox 还原成无毒害的气体再排放。
写出有关反应方程式。
(3分) 第2题(15分)2-1NCo BrCl N( 代表α -氨基乙酸根)2-1—1 写出该配离子的名称。
2014全国高中生化学竞赛(初赛)试卷及答案
1全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题及答案和评分标准● 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 Pd Ag CdIn 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 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 Ba Ra Y 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][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 Mt第1题(4分)2006年3月有人预言,未知超重元素第126号元素有可能与氟形成稳定的化合物。
2014年第28届中国化学奥林匹克(决赛)实验考试试题及评分标准
第28届中国化学奥林匹克(决赛)实验考试2014年11月28日长春钙化合物的制备和有机钙化合物中钙质量分数的测定特别提示实验考试过程中必须实验服,戴防护眼镜,过肩长发必须盘上。
如有违规,第一次将受到监考教师的警告,第二次实验成绩将被扣除5分,第三次将被取消实验考试资格,实验考试成绩以零分计。
严禁携带手机及其他电子通信产品进入实验考试区,如有违规,取消实验考试资格,实验考试成绩以零分计。
注意事项1.开始实验前务必在实验报告上填写营号。
2.进入考场前请仔细阅读实验考试须知,进入实验室后,一切服从监考教师安排。
按照清单检查所提供设备、仪器、玻璃器皿、试剂和材料是否齐全、完好,若有问题,应及时报告监考教师。
确认无误后,开始阅读试题。
清点仪器和阅读试题的时间为20分钟。
主考教师宣布实验开始指令后,正式开始实验。
3.实验考试时间为4个小时。
每延时3分钟扣1分;延长时间最多不超过15分钟。
4.实验考试中禁止交谈,中途离开或再次进入实验室须监考教师同意。
5.必须依照实验规程使用实验药品和实验设备,一旦发生安全事故,必须立即报告监考教师。
因个人操作不当引起安全事故、打碎玻璃仪器,按规定扣分。
6.若实验失败,可自行决定是否重做,或向监考教师索要样品进行后续实验。
7.所有实验记录及问题解答一律写在实验报告指定位置,写于其他位置无效。
不得私自涂改原始数据,若需改动应向监考教师报告,经监考教师及营员本人同时签字确认。
8.实验结束,将实验试题、实验报告及所要求的相关物品一并交予监考教师。
9.实验结束后需清洗仪器、整理台面(不计入实验时间)。
经监考教师许可,离开实验室。
在实验台上的仪器和物品序号仪器/物品规格个/人备注1 加热磁力搅拌器上海豫康 12 滴定台 13 蝴蝶夹 14 去离子水洗瓶(塑料)500 mL 15 移液管A级,20.00 mL 16 滴定管A级,50.00 mL 17 移液管架木质2人共用8 抹布 19 塑料盘2人共用装垃圾10 pH试纸50 mL广口瓶盛装2人共用11 滤纸片塑料盘盛装2人共用12 去离子水(塑料桶)5L 2人共用13 水泵立式4人共用位于实验台两侧实验室边台上的仪器和物品序号仪器/物品规格个/人备注1 烘箱8人共用2 电子天平0.01 g/610 g 4人共用3 邻羟基苯甲酸甲酯 A.R,60 mL滴瓶4人共用搪瓷盘内4 石灰石粉粉末,50 mL广口瓶4人共用搪瓷盘内5 氢氧化钠 A.R,500g 塑料瓶4人共用搪瓷盘内6 称量纸10 cm×10cm 若干搪瓷盘内试剂架上的仪器和物品序号仪器/物品规格个/人备注1 盐酸溶液 6 mol·L-1,125 mL滴瓶2人共用对面2人共用2 硝酸溶液 6 mol·L-1,125 mL滴瓶2人共用对面2人共用3 氢氧化钠溶液 6 mol·L-1,125 mL滴瓶2人共用对面2人共用4 乙二胺四乙酸二钠盐500 mL塑料瓶每人一瓶(EDTA)标准溶液5 硫酸镁溶液60 mL滴瓶每人一瓶6 铬黑T指示剂0.5%水溶液,30ML滴瓶2人共用7 有机钙溶液500 mL塑料瓶每人一瓶8 缓冲溶液pH=10,250 mL白玻瓶2人共用对面2人共用搪瓷盘内的仪器和物品(2人共用)序号仪器/物品规格个数备注1 烧瓶托250mL2 每人1个2 剪刀 2 每人2把3 镊子 2 每人1个4 带孔硅胶塞 2 每人1个5 洗耳球 2 每人1个6 滤纸10 cm×10cm 若干7 标签纸若干8 胶管4根每人2根9 双顶丝 4 每人2个10 烧瓶夹 4 每人2个11 线手套2副每人1副12 防护镜 2 每人1个13 一次性手套 2 每人1副整理箱内的仪器和物品序号仪器/物品规格个数备注1 圆底烧瓶100 mL 12 锥形瓶100 mL 13 锥形瓶250 mL 24 烧杯50 mL 15 烧杯250 mL 16 烧杯500 mL 17 球形冷凝管19#,20 mm 18 量筒10 mL 19 量筒100 mL 110 玻璃搅拌棒15 cm 111 表面皿10 cm 112 蒸发皿150 mL 113 布氏漏斗8 cm 114 抽滤瓶250mL 115 磁子 1 cm 116 药勺 117 胶头滴管 2钙化合物的制备和有机钙化合物中钙质量分数的测定一、实验内容1.化合物A的合成:以冬青油(邻羟基苯甲酸甲酯)为原料,在水溶液中进行反应,合成化合物A。
第28届全国高中学生化学竞赛试题
第28届全国高中学生化学竞赛试题第28届全国高中学生化学竞赛试题28届化学竞赛篇一:第28届全国高中学生化学竞赛一.完成下列化学方程式,(12分)(1)橘红色晶体粉末加热分解,冒出大量气体,并伴有火山爆发的现象。
(2)黄血盐加热形成FeC2及一种剧毒物质。
(3)三硫化二砷溶于氢氧化钠溶液形成两种盐。
(4)二氧化锰与过氧化钠共熔形成锰盐。
(5)用叠氮化钠制取光谱纯的氮气。
(6)硝酸亚汞溶液通入硫化氢气体产生黑色沉淀。
二.回答下列问题。
(23分)(1)三氧化硫在一定条件下可以形成一种聚分子。
该分子仅含有一个三次旋转轴,以及三个相交交线为三次旋转轴的对称面。
请画出该分子的结构。
(2)均苯三甲酸在固态时为片状晶体,其层间通过分子间作用力连接。
请画出连接的一个结构基元,并指出连接的分子间作用力为何种作用力。
(3)为在酸性条件下砷酸能够氧化氢碘酸,而在碱性条件下该反应逆向发生,做出合理解释。
(4)气态三氯化铝和三氯化金均形成二聚体。
画出二聚体的结构式,并指出杂化类型。
(5)用水煤气(CO,H2)在823k,常压下还原金属氧化物MO时,会发生如下反应。
MO+CO=可逆=M+CO2 kp=480MO+H2=可逆=M+H2O kp=67生成的混合气体中,测得其中水含量1.1235 g,二氧化碳含量1.6635g计算生成的混合气体中,H2和CO的分压,以及还原得到的M的物质的量。
(6)邻硝基苯胺可与三氯化铬在强碱条件下形成若干种单核电中性配位化合物。
画出该配合物可能的异构体。
配体用表示。
三.肼的衍生物A在有机合成中是一个不常用的自由基引发剂。
它的可以由一种偶极矩很小的分子B用Cu还原而成。
B含氮量为19.73%。
A与还原剂苯硫酚反应可生成一种化合物C,C含氮量26.42%。
C与KF反应形成一比一加合物,加合物再分解得到了一种不常见的.分子D,D有顺式反式两种结构。
下面给出一些D的数据。
注意,异构化反应熵变(1)写出A,B,C,D的化学式。
2014全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)选拔赛试题及答案
2014年“扬子石化杯”第28届中学化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)夏令营暨选拔赛试题第1题(10分)硅元素在地壳中的含量仅次于氧而居于第二位。
硅是古老而又年轻的元素,它既是秦砖汉瓦的组成元素,又在现代信息工业中有广泛的应用,请回答以下问题:1-1 硅原子的最外层电子排布为;SiF4的几何构型为,其中Si原子的杂化轨道为;SiO2是硅最重要的化合物,它熔点高、硬度大,是典型的晶体。
1-2 实验表明,若略去氢原子,N(SiH3)3分子为平面结构,而N(CH3)3分子却为三角锥形结构,其主要原因是N(SiH3)3中存在着N(CH3)3中没有的键,N(SiH3)3和N(CH3)3均为路易斯碱,其中碱性较强。
第2题(14分) 铬元素个增加钢铁的抗腐蚀性,适量锰元素可增加钢铁的硬度,这两种元素的含量是不锈钢品种的重要指标。
可用以下方法来分析钢材中Cr和Mn的含量。
称取2.500g钢材样品,将其溶解并将其中的Cr和Mn氧化为Cr2O72-和MnO4-,再通过适当的操作配制成100.00mL溶液A。
移取A溶液50.00mL,调节pH,加入过量的BaCl2溶液,期中的铬完全沉淀为 2.910gBaCrO4。
再取A溶液25.00mL,在酸性条件下,用含0.4000mol/LFe2+的溶液滴定,达到滴定终点时,共用去43.50mL2-1 写出Fe2+溶液滴定Cr2O72-和MnO4-的离子方程式2-2 该钢材样品中Cr%为%,Mn%为%。
2-3 含氟牙膏是目前最常见的药物牙膏,欧美国家有80%的牙膏加有氟化物。
其主要作用是利用刚牙膏中的活性氟促进牙釉质的再矿化,增强牙齿饿抗龋力。
制造含氟牙膏时,摩擦剂不能用碳酸钙或者磷酸钙,因为期中的钙离子容易与活性氟结合,形成非溶性氟化钙,大大降低牙膏的防龋作用。
已知CaF2的K sp=3.4×10-11,HF的K a=3.4×10-4。
25℃时将0.31mol/LHF溶液与0.002mol/LCaCl2溶液等体积混合,(填能或者不能)产生沉淀,氟化钙在纯水中(忽略水解)的溶解度为mol/L,而在0.01mol/LCaCl2溶液中的溶解度为mol/L。
最新-(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第28届中国化学奥林匹克初赛试题第1题(6分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下:(1)CH4(g)+H2O(g) → CO(g)+3H2(g)(2)2CH4(g)+O2(g) → 2CO(g)+4H2(g)(3)CO(g)+H2O(g) → H2(g)+CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2,CO2被碱液完全吸收,剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1 为使原料气中的N2和H2的体积比为1∶3,推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1∶4,所有气体均按理想气体处理。
1-2 计算反应(2)的反应热。
已知:(4)C(s)+2H2(g) → CH4(g)ΔH4=-74.8 kJ mol-1(5)C(s)+1/2O2(g) → CO(g) ΔH5=-110.5 kJ mol-1第2题(5分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和核磁共振实验证实,其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。
2-1 写出该自由基负离子的结构简式,根据VSEPR理论推测其形状。
2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。
文献报道,反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭(生成产物)三步,写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
第3题(6分)2013年,科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构:N8分子晶体。
其中,N8分子呈首尾不分的链状结构;按价键理论,氮原子有4种成键方式;除端位以外,其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1 画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2 画出N8分子的构型异构体。
第4题(5分)2014年6月18日,发明开夫拉(Kevlar )的波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek 谢世,享年90岁。
开夫拉的强度比钢丝高5倍,用于制防弹衣,也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
最新-(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第28届中国化学奥林匹克初赛试题第1题(6分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下:(1)CH4(g)+H2O(g) → CO(g)+3H2(g)(2)2CH4(g)+O2(g) → 2CO(g)+4H2(g)(3)CO(g)+H2O(g) → H2(g)+CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2,CO2被碱液完全吸收,剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1 为使原料气中的N2和H2的体积比为1∶3,推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1∶4,所有气体均按理想气体处理。
1-2 计算反应(2)的反应热。
已知:(4)C(s)+2H2(g) → CH4(g)ΔH4=-74.8 kJ mol-1(5)C(s)+1/2O2(g) → CO(g) ΔH5=-110.5 kJ mol-1第2题(5分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和核磁共振实验证实,其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。
2-1 写出该自由基负离子的结构简式,根据VSEPR理论推测其形状。
2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。
文献报道,反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭(生成产物)三步,写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
第3题(6分)2013年,科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构:N8分子晶体。
其中,N8分子呈首尾不分的链状结构;按价键理论,氮原子有4种成键方式;除端位以外,其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1 画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2 画出N8分子的构型异构体。
第4题(5分)2014年6月18日,发明开夫拉(Kevlar )的波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek 谢世,享年90岁。
开夫拉的强度比钢丝高5倍,用于制防弹衣,也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
第28届(2014年8月30日)中国化学奥林匹克(初赛)试题(含参考答案)
第28届(2014年8月30日)中国化学奥林匹克(初赛)试题(含参考答案)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下:①CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)②2CH4(g)+O2(g)→2CO(g)+4H2(g)③CO(g)+H2O(g)→H2(g)+CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2,CO2被碱液完全吸收,剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
(1)为使原料气中N2和H2的体积比为1:3,推出起始气体中CH4和空气的比例_______(设空气中O2和N2的体积比为1:4,所有气体均按理想气体处理)。
(2)已知:④C(s)+2H2(g)→CH4(g) ∆H4=-74.8kJ∙mol-1⑤C(s)+1/2O2(g)→CO(g) ∆H5=-110.5kJ∙mol-1计算反应②的反应热_______。
二、填空题2.连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和顺磁共振实验证实,其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子。
(1)写出该自由基负离子的结构简式_______,根据VSEPR理论推测其形状_______。
(2)连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。
文献报道,反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭(生成产物)三步,写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理_______。
3.2013年,科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构:N8分子晶体。
其中,N8分子呈首尾不分的链状结构;按价键理论,氮原子有4种成键方式;除端位以外,其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
(1)画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷_______(写出端位之外的N原子的杂化轨道类型)。
(2)画出N8分子的构型异构体_______。
2014年全国高中学生化学竞赛试题
2014年全国中学生化学竞赛初赛试题一、(6分)物质M是一种日常生活中不可缺少的调味品.已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰.M与其他物质的转化关系如图甲所示(部分产物已略去):(1)(1分)写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式。
(2)(1分)若A是一种酸性氧化物,且可用于制造玻璃,则G的化学式是。
(3)(1分)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所看到的实验现象是。
(4)(1分)若A是一种盐,A溶液与B溶液混合产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色,最后变成红褐色的E,则由A转化成E的离子方程式是。
(5)(2分)若A是一种溶液,只可能含有H+,NH4+,Mg2+,Fe3+,Al3+,CO32-,SO42-中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图乙所示.由此可知,该溶液中肯定含有的离子:,其浓度之比为。
二、(8分)有五种摩尔质量均为44g/mol的化合物甲、乙、丙、丁、戊,均由短周期元素组成.对甲的捕获在降低温室气体排放中具有重要的作用.乙为烃,等物质的量的乙与丁充分燃烧产物为甲与水,且生成水的质量前者是后者的2倍,丙在一定条件下分解获得两种单质,两单质放电时反应生成A,A遇空气变成红棕色气体B.戊是一种极不稳定的物质,在1180℃以下不存在.科学家用质谱仪在工业制硅的反应产物中证实了其存在。
(1)(2分)丁的分子式,甲的电子式。
(2)(1分)若生成戊的反应中氧化产物与还原产物为同一物质,写出生成戊的化学方程式。
(3)(1分)把铁和铜混和物放入一定量B通入水后形成的稀溶液中,反应后过滤,滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出,则滤液中一定含有的溶质是。
(4)(2分)将0.2mol乙完全燃烧后生成的气体全部缓慢通入300mL某浓度的NaOH溶液中,气体完全被吸收,溶液中NaOH无剩余,则NaOH溶液的浓度为。
(若有定值则写具体数值,无定值则写范围).(5)(2分)将等物质的量A、B的混合物溶于NaOH溶液中得到只含有一种溶质的溶液,此溶质的化学式为,计简单实验方案证明溶液中含有此溶质。
2014年第28届中国化学奥林匹克(决赛)实验考试试题及评分标准
第28届中国化学奥林匹克(决赛)实验考试2014年11月28日长春钙化合物的制备和有机钙化合物中钙质量分数的测定特别提示实验考试过程中必须实验服,戴防护眼镜,过肩长发必须盘上。
如有违规,第一次将受到监考教师的警告,第二次实验成绩将被扣除5分,第三次将被取消实验考试资格,实验考试成绩以零分计。
严禁携带手机及其他电子通信产品进入实验考试区,如有违规,取消实验考试资格,实验考试成绩以零分计。
注意事项1.开始实验前务必在实验报告上填写营号。
2.进入考场前请仔细阅读实验考试须知,进入实验室后,一切服从监考教师安排。
按照清单检查所提供设备、仪器、玻璃器皿、试剂和材料是否齐全、完好,若有问题,应及时报告监考教师。
确认无误后,开始阅读试题。
清点仪器和阅读试题的时间为20分钟。
主考教师宣布实验开始指令后,正式开始实验。
3.实验考试时间为4个小时。
每延时3分钟扣1分;延长时间最多不超过15分钟。
4.实验考试中禁止交谈,中途离开或再次进入实验室须监考教师同意。
5.必须依照实验规程使用实验药品和实验设备,一旦发生安全事故,必须立即报告监考教师。
因个人操作不当引起安全事故、打碎玻璃仪器,按规定扣分。
6.若实验失败,可自行决定是否重做,或向监考教师索要样品进行后续实验。
7.所有实验记录及问题解答一律写在实验报告指定位置,写于其他位置无效。
不得私自涂改原始数据,若需改动应向监考教师报告,经监考教师及营员本人同时签字确认。
8.实验结束,将实验试题、实验报告及所要求的相关物品一并交予监考教师。
9.实验结束后需清洗仪器、整理台面(不计入实验时间)。
经监考教师许可,离开实验室。
在实验台上的仪器和物品序号仪器/物品规格个/人备注1 加热磁力搅拌器上海豫康 12 滴定台 13 蝴蝶夹 14 去离子水洗瓶(塑料)500 mL 15 移液管A级,20.00 mL 16 滴定管A级,50.00 mL 17 移液管架木质2人共用8 抹布 19 塑料盘2人共用装垃圾10 pH试纸50 mL广口瓶盛装2人共用11 滤纸片塑料盘盛装2人共用12 去离子水(塑料桶)5L 2人共用13 水泵立式4人共用位于实验台两侧实验室边台上的仪器和物品序号仪器/物品规格个/人备注1 烘箱8人共用2 电子天平0.01 g/610 g 4人共用3 邻羟基苯甲酸甲酯 A.R,60 mL滴瓶4人共用搪瓷盘内4 石灰石粉粉末,50 mL广口瓶4人共用搪瓷盘内5 氢氧化钠 A.R,500g 塑料瓶4人共用搪瓷盘内6 称量纸10 cm×10cm 若干搪瓷盘内试剂架上的仪器和物品序号仪器/物品规格个/人备注1 盐酸溶液 6 mol·L-1,125 mL滴瓶2人共用对面2人共用2 硝酸溶液 6 mol·L-1,125 mL滴瓶2人共用对面2人共用3 氢氧化钠溶液 6 mol·L-1,125 mL滴瓶2人共用对面2人共用4 乙二胺四乙酸二钠盐500 mL塑料瓶每人一瓶(EDTA)标准溶液5 硫酸镁溶液60 mL滴瓶每人一瓶6 铬黑T指示剂0.5%水溶液,30ML滴瓶2人共用7 有机钙溶液500 mL塑料瓶每人一瓶8 缓冲溶液pH=10,250 mL白玻瓶2人共用对面2人共用搪瓷盘内的仪器和物品(2人共用)序号仪器/物品规格个数备注1 烧瓶托250mL2 每人1个2 剪刀 2 每人2把3 镊子 2 每人1个4 带孔硅胶塞 2 每人1个5 洗耳球 2 每人1个6 滤纸10 cm×10cm 若干7 标签纸若干8 胶管4根每人2根9 双顶丝 4 每人2个10 烧瓶夹 4 每人2个11 线手套2副每人1副12 防护镜 2 每人1个13 一次性手套 2 每人1副整理箱内的仪器和物品序号仪器/物品规格个数备注1 圆底烧瓶100 mL 12 锥形瓶100 mL 13 锥形瓶250 mL 24 烧杯50 mL 15 烧杯250 mL 16 烧杯500 mL 17 球形冷凝管19#,20 mm 18 量筒10 mL 19 量筒100 mL 110 玻璃搅拌棒15 cm 111 表面皿10 cm 112 蒸发皿150 mL 113 布氏漏斗8 cm 114 抽滤瓶250mL 115 磁子 1 cm 116 药勺 117 胶头滴管 2钙化合物的制备和有机钙化合物中钙质量分数的测定一、实验内容1.化合物A的合成:以冬青油(邻羟基苯甲酸甲酯)为原料,在水溶液中进行反应,合成化合物A。
2014年全国高中化学竞赛初赛模拟试题
2014年第28届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试卷1.008Zr Nb Mo T c RuRh Pd Ag Cd In S n S b Te I Hf Ta W Re OsIr Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr HLi BeB C N O F Na MgAl S i P Cl S K Ca S c Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn G a G e As S e BrRb Cs Fr S r Ba RaY 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][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt第1题(8分)X 是碘一氧系中研究得最多的稳定化合物,白色粉状固体,分解温度573K ,相对分子质量334。
在343K 时能将一氧化碳定量地转变为CO 2,这个性质被用于合成氨厂中测定合成气中CO 的含量。
1—2写出X 与CO 反应的化学方程式,并简述X 能用于测定合成气中CO 含量的理由。
1—3画出X 的分子结构示意图1—4 X 的水溶液中添加盐酸并将逸出的气体通入氯仿中得化合物Y ,Y 是制造一种灭火器的原料,写出上述两步反应的化学方程式。
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第28届中国化学奥林匹克初赛试题及标准答案第1题(6分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下:(1)CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)(2)2CH4(g)+O2(g) →2CO(g)+4H2(g)(3)CO(g)+H2O(g) →H2(g)+CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2,CO2被碱液完全吸收,剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1 为使原料气中N2和H2的体积比为1:3,推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1:4,所有气体均按理想气体处理。
1-2 计算反应(2)的反应热。
已知:(4)C(s)+2H2(g) →CH4(g) ΔH4=-74.8 kJ·mol-1(5)C(s)+1/2O2(g) →CO(g) ΔH5=-110.5 kJ·mol-11-14份N2,需12份H2;4份N2由空气引入时,同时引入l份O2。
由反应(2)和(3),l份O2需2份CH4,产生6份H2;另外的6份H2由反应(l)和(3)提供,再需要6/4份CH4;因此,起始体系中CH4和O2的比例为3.5:1,故CH4和空气的比例为3.5:5,即7:10。
1-2 反应(5)×2-1反应(4)×2,得反应(2),(2)的反应热:ΔH2=-110.5 kJ·mol-1×2-(-74.8 kJ·mol-1×2)=-71.4 kJ·mol-1第2题(5分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和顺磁共振实验证实,其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子。
2-1 写出该自由基负离子的结构简式,根据VSEPR理论推测其形状。
2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。
文献报道,反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭(生成产物)三步,写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
2-1 ·SO-2角型或V 型2-2 -O2S—SO-2→-O2S·+·SO-2CF3Br+·SO-2→·CF3+BrSO-2-O2S·+·CF3→F3CSO-2第3题(6分)2013年,科学家通过计算预测了高压固态氮的一种新结构:N8分子晶体。
其中,N8分子呈首尾不分的链状结构;按价键理论,氮原子有5种成键方式;除端位以外,其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2 画出N8分子的构型异构体。
3-13-2第4题(5分)2014年6月18日,发明开夫拉(Kevlar )的波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek 谢世,享年90年。
开夫拉的强度比钢丝高5倍,用于制防弹衣,也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
开夫拉可由对苯二胺和对苯二甲酸缩合而成。
4-1 写出用结构简式表达的生成链状高分子的反应式。
4-2 写出开夫拉高分子链间存在的3种主要分子间作用力。
4-14-2 氢键,范德华办,芳环间相互作用第5题(7分) 环戊二烯钠与氯化亚铁在四氢呋喃中反应,或环戊二烯与氯化亚铁在三乙胺存在下反应,可制得稳定的双环戊二烯基合铁(二茂铁)。
163.9 K 以上形成的晶体属于单斜晶系,晶胞参数a =1044.35 pm ,b =757.24 pm ,c =582.44 pm ,β=120.958°,密度1.565 g ·cm -3。
5-1 写出上述制备二茂铁的两种反应的方程式。
5-2 通常认为,二茂铁分子中铁原子的配位数为6,如何算得的? 5-3 二茂铁晶体属于哪种晶体类型?5-4 计算二茂铁晶体的1个正当晶胞中的分子数。
5-1 FeCl 2+2C 5H 5Na →Fe(C 5H 5)2+2NaClFeCl 2+2C 5H 6+2(C 2H 5)3N →Fe(C 5H 5)2+2(C 2H 5)3NHCl5-2 环戊二烯基负离子有6个π电子,两个环戊二烯基负离子共向Fe 原子提供6对π电子(即每个环戊二烯负离子Π65成键,共提供亚铁离子6对电子,所以2个配体共6配位)。
5-3 分子晶体5-4 z =DVN A /M =D ×abc sin β×N A /M=(1.565 g ·cm -3×1044.35 pm×757.24 pm×582.44 pm×sin120.958°×10-30cm 3·pm-3×6.022×1023 mol -1)/186.04 g ·mol -1≈2.0012个分子第6题(16分)肌红蛋白(Mb )是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白,广泛存在于肌肉中。
肌红蛋白与氧气的结合度(α)与氧分压p (O 2)密切相关,存在如下平衡:Mb(aq)+O 22(aq ) (a)其中,k A 和k D 分别是正向和逆向反应的速率常数。
37℃,反应达平衡时测得的一组实验数据如右图所示。
6-1 计算37℃下反应(a)的平衡常数K 。
6-2 导出平衡时结合度(α)随氧分压变化的表达式。
若空气中气阀 发压为20.0 kPa ,计100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.020.0 10.0 0.0100.090.0 80.070.0 60.0 50.0 40.0 30.020.0 10.00.0 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.006.000.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00p (O 2)/kPa α(M b O 2,%)算人工正常呼吸时Mb与氧气的最大结合度。
6-3 研究发现,正向反应速率v正=k A(Mb)p(O2);逆向反应速率v逆=k D(MbO2)。
已知k D =60 s-1,计算速率常数k A。
当保持氧分压为20.0 kPa,计算结合度达50%所需时间。
(提示;对于v逆=k D(MbO2),MbO2分解50%所需时间为t=0.693/k D)6-4 Mb含有一个Fe(II),呈顺磁性,与O2结合后形成的MbO2是抗磁性的。
MbO2中的铁周围的配位场可近似为八面体场。
6-4-1 这一过程中Fe(II)的价格是否发生改变?简述原因。
6-4-2写出MbO2中铁离子在八面体场中的价电子排布。
6-4-3 结合O2前后铁离子的半径是不变、变大还是变小?简述原因。
6-4-4O2分子呈顺磁性,它与Mb结合后,价电子排布是否发生变化?简述原因。
6-1 p(O2)=2.00 kPa,α=80.0%,[MbO2]=0.800c t,[Mb]=0.200c tK=0.800c t(0.200c t)×2.00kPa=2.00kPa-16-2 K=[MbO2][Mb]·P(O2),得:[MbO2][Mb]=K·p(O2)又知α=[MbO2][MbO2]+[Mb]=11+[Mb]/[MbO2]得:α=P(O2)·K 1+P(O2)·Kp(O2) =20.0kPa 时,α=2.00×20.01+2.00×20.0=97.6% 6-3 K=k A/k Dk A= 1.2×102 s-1·kPa-1 k A'=k A p(O2)=2.4×103 s-1t=0.6932.4×103 s-1=2.9×10-4 s6-4-1 不发生变化。
Fe(Ⅱ)的电子构型为3d6,若在MbO2中价态发生变化,则变为Fe(Ⅲ),电子构型为3d5,存在单电子,必然为顺磁性。
但MbO2为抗磁性的,不符合。
6-4-2 t2g6e g0或6-4-3 变小,因为Fe(Ⅱ)高自旋态变为低自旋态。
6-4-4 发生变化。
因为配位前O2是顺磁性的,存在未成对电子,而MbO2为抗磁性的,其中的配体O2也应是抗磁性的,电子也应该配对。
第7题(12分)在0.7520 g Cu2S、CuS与惰性杂质混合样品中加入100.0 mL 0.1209 mol·L-1 KMnO4的酸性溶液,加热,硫全部转化为SO2-4,滤去不溶杂质。
收集滤液至250 mL容量瓶中,定容。
取25.00 mL溶液,用0.1000 mol·L-1 FeSO4溶液滴定,消耗15.10 mL。
在滴定所得溶液中滴加氨水至出现沉淀,然后加入适量NH4HF2溶液(掩蔽Fe3+和Mn2+),至沉淀溶解后,加入约1 g KI固体,轻摇使之溶解并反应。
用0.05000 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,消耗14.56 mL。
写出硫化物溶于酸性高锰酸钾溶液的方程式,计算混合物中Cu2S和CuS的含量。
Cu2S+2MnO-4+8H+→2Cu2++2Mn2++SO2-4+4H2O5CuS +8MnO -4+24H +→2Cu 2++8Mn 2++SO 2-4+12H 2O5Fe 2++MnO -4+8H +→5Fe3++Mn 2++4H 2O 滴定Fe 2+消耗MnO -4:n 1=0.1000 mol·L -1×15.10 mL/5=0.3020 mmol 溶样消耗MnO -4:n 2=100.0 mL ×0.1209 mol·L -1-0.3020mmol ×10=9.07 mmol 2Cu 2++5I -2CuI +I 3-2S 2O 2-3+I 2→S 4O 2-6+2I -滴定消耗S 2O 2-3:n 3=14.56 mL ×0.05000 mol·L -1=0.7280 mmol 则起始样品溶解所得溶液中含有Cu 2+:n 4=7.280 mmol 设样品中含有x mmol CuS ,含有y mmol Cu 2Sx +2y =7.280 8x /5+2y =9.07 x =2.98,y =2.15CuS 含量:2.98/1000×95.61=0.285(g),质量分数=0.285g/0.7520g = 37.9% Cu 2S 含量:2.15/1000×159.2=0.342 (g),质量分数=0.342g/0.7520g =45.5%第8题(14分)不同条件下,HgBr 2溶液(必要时加HgO )与氨反应可得不同产物。
向HgBr 2溶液中加入氨性缓冲溶液,得到二氨合溴化汞A 。