全国高中学生化学竞赛初赛试题及答案
全国高中化学竞赛初赛试题

全国高中化学竞赛初赛试题试题一题目:请写出下列化学反应的平衡方程式。
1. 氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水。
2. 碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳。
3. 铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
答案:1. \(2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(l)\)2. \(C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)\)3. \(Fe(s) + CuSO_4(aq) \rightarrow FeSO_4(aq) + Cu(s)\) 试题二题目:请解释酸碱中和反应,并给出一个例子。
答案:酸碱中和反应是指酸和碱在一定条件下反应生成盐和水的化学反应。
酸碱中和反应的实质是氢离子(H⁺)与氢氧根离子(OH⁻)的结合。
一个例子是氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水:\(NaOH(aq) + HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l)\)试题三题目:请解释氧化还原反应,并给出一个例子。
答案:氧化还原反应是指化学反应中电子的转移。
在氧化还原反应中,氧化剂接受电子,被还原;还原剂失去电子,被氧化。
一个例子是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气:\(Zn(s) + H_2SO_4(aq) \rightarrow ZnSO_4(aq) + H_2(g)\)试题四题目:请解释摩尔的概念,并给出一个应用实例。
答案:摩尔是物质的量的单位,用于表示一定数量的基本实体(如原子、分子、离子等)。
1摩尔等于包含与12克碳-12同位素中相等数量的基本实体的物质的量,约为6.022×10²³个。
一个应用实例是计算氯化钠溶液的摩尔浓度。
假设有一个1升的氯化钠溶液,其中含有58克的氯化钠。
首先计算氯化钠的摩尔质量(22.99 + 35.45 = 58.44 g/mol),然后计算摩尔数(58 g / 58.44 g/mol ≈ 0.995 mol),最后计算摩尔浓度(0.995 mol / 1 L = 0.995 M)。
化学竞赛初赛试题及答案

化学竞赛初赛试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列物质中,属于纯净物的是:A. 矿泉水B. 蒸馏水C. 空气D. 盐水答案:B2. 化学变化的本质特征是:A. 颜色变化B. 状态变化C. 放出热量D. 产生新物质答案:D3. 原子序数为11的元素是:A. 钠B. 镁C. 铝D. 钾答案:A4. 下列物质中,属于氧化物的是:A. 二氧化碳B. 氢气C. 碳酸钙D. 氯化钠答案:A5. 根据元素周期表,下列元素中,最外层电子数为6的是:A. 碳B. 氧C. 硫D. 氯答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 氢气的化学式是_________。
答案:H₂2. 铁在空气中生锈,发生的化学反应是铁与氧气和水反应生成铁的氧化物,其化学方程式为:__________。
答案:4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃3. 根据酸碱中和反应的原理,盐酸与氢氧化钠反应生成水和氯化钠,其离子方程式为:__________。
答案:H⁺ + OH⁻ → H₂O4. 根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类__________。
答案:不变5. 根据摩尔质量的定义,1摩尔水的质量是__________克。
答案:18三、简答题(每题5分,共15分)1. 请简述什么是氧化还原反应,并给出一个例子。
答案:氧化还原反应是指在化学反应中,原子或离子之间发生电子转移的反应。
例如,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁原子失去电子被氧化,氢离子得到电子被还原。
2. 请解释什么是化学平衡,并说明其特点。
答案:化学平衡是指在一定条件下,可逆反应中正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
其特点是反应物和生成物的浓度保持不变,反应体系处于动态平衡。
3. 请说明什么是同位素,并给出一个例子。
答案:同位素是指具有相同原子序数但不同质量数的原子。
例如,氢元素有三种同位素:氕(¹H)、氘(²H)和氚(³H)。
第25届全国高中生化学竞赛初赛试题及答案

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+继续加CuCl2水溶液,白色沉淀消失,其离子方程式是:CuCl+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)。
A B1-4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。
第届全国高中学生化学竞赛初赛含参考答案

第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题第1题(8分)根据所给的条件按照要求书写化学方程式(要求系数为最简整数比)。
1-1氮化硅可用作LED的基质材料,它可通过等离子体法由SiH4与氨气反应制得。
1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生,固体为Cu2S 和另一种白色物质的混合物。
1-3在50℃水溶液中,单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4.8H2O]。
1-4天然气的无机成因说十分诱人。
据称,地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应,可生成甲烷。
橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示,反应后变为蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。
第2题(8分)2-1195K,三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。
画出P4O18分子的结构示意图。
2-2CH2SF4是一种极性溶剂,其分子几何构型符合阶点子对互斥(VSEPR)模型。
画出CH2SF4的分子结构示意图(体现合理的成键及角度关系)。
2-32018年足球世界杯比赛用球使用了生物基三元乙丙橡胶(EPDM)产品Keltan Eco。
EPDM属三元共聚物,由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成2-3-1EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。
写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体(可能多选,答案中含错误选项不得分)。
2-3-2合成高分子主要分为塑料、纤维和橡胶三大类,下列高分子中与EPDM同为橡胶的是:F 聚乙烯G聚丙烯腈H 反式聚异戊二烯I 聚异丁烯第3题(12分)为纪念门捷列夫发现元素周期律150周年,国际纯粹和应用化学联合会将2019年设为“国际化学元素周期表年”。
门捷列夫预言了多种当时未知的元素,A即为其中之一。
将含元素A的硫化物矿在N2气氛中800℃处理,分解产物中右A的硫化物B;随后升温至825℃并向体系中通入氨气,得到红色化合物C,C溶于发烟硝酸得到白色沉淀D。
全国高中学生化学竞赛(初赛)试题答案

全国竞赛(初赛)试题答案1. A 的结构式5分:其余结构式各1分。
B 的溴代乙基溴位错了扣0.5分。
注:下标与结构对应关系不要求。
2.(要点1)5分。
有效数字不正确要扣1分。
电解反应是水分解为氢和氧。
10.00小时 6.00A 总共提供电量Q=It=216·103C ,相当于2.24mol 电子,每电解1mol 水需电子2mol ,故有1.12mol 水,即20.1g 水被电解。
故结晶的KOH ·2H 2O 的质量为15.1g 。
故:结晶的KOH 的质量为: (15.1g/92.1g ·mol -1)·M (KOH)=9.20g (要点2)5分。
有效数字不正确要扣1分。
剩余的溶液的质量分数浓度为%1.55%100)/()()()(2=⨯+KO H O H KO H m m m(要点3)5分。
有效数字不正确要扣1分。
根据溶解度数据,T 应在20℃~30℃之间,由于本题有效数字位数不多,可以设此温度溶解度与温度呈线性关系(作不作图得分相同),则 T=20℃+(55.1-52.8)/(55.8-52.8)·10℃=28℃3.(1)第七周期第IIB 族元素(这可以由ZnO 30号元素,加上相隔的第5、6周期的元素则为30+2·42+2·52=112).(2)是金属(3)最高氧化态至少可以达到+2(4)n M Pb Zn 10277112208827030+=+ (注:从112到100释放12个质子,故共计发生6次衰变,共放出6个α粒子,即放出12个中子,而镄有153个中子,故M 的中子数应为153+12=165。
认为核反应得到质量数为278的新元素不给分。
)4.(1)SO 42-,Cr(OH)4-或KCr(OH)4或Cr(OH)63-或K 3Cr(OH)6或Cr(OH)3(2)设n(SO 32-)=x;n(S 2O 32-)=yx+2y=0.9336g/233.3g ·mol -1x y 3238+=80.00mL ×0.0500mol ·L -1⇒ x =2.0×10-3mol;y=1.0×10-3mol原始溶液的浓度)(22-SO c =2.0×10-2mol ·L -1; )(22-SO c =1.0×10-2mol ·L -15.(要点1)6分晶胞体积V cell =a 3=5.49×10-29m 3一个晶胞的质量m cell =d ·V cell =5.49·10-29m 3·7.36×103kg/m 3=4.04·10-25kg设每个晶胞平均含1个化学式的Na x WO 3(即Z=1),则1molNa x WO 3的质量为()g mol L m M cell WO Na x 221231004.410022.6--∙∙∙=∙==243g ·mol -1( ) ( ) )( 0 ) ( 3 Na W wo Na xM M M M x + +3 = x=(243-183.9-48.0)/22.99=0.48(若连续运算也可能得0.49,也满分,但如果得0.5就要扣1分;有效数字多于2位或少于2位要扣1分)(要点2)6分。
全国高中化学竞赛(初赛)试题20套20

高中化学竞赛试题精选及答案班级 姓名1. 在一定条件下将a 体积NO 2和b 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内充分反应后,容器内残留a 9体积的气体,该气体遇空气即变为红色,则a 与b 的比值为--------------------------------------------------------------------------------------[B]A 、1:6B 、6:1C 、8:3D 、3:8〖提示〗:残留的a 9体积的NO 气体是由剩余的39a NO 2与水反应得到有,故与O 2参加反应的NO 2的体积为a-39a =69a ,消耗O 2的体积为69a 的四分之一。
2. 某学生为测定一瓶失去标签的铁的氧化物样品的成份,称取14.00克该样品用足量的CO 在适宜的条件下使其全部还原,将生成的CO 2用足量的澄清石灰水吸收生成26.25克沉淀,据此可推断出该样品是--------------------------------[A]A 、Fe 2O 3B 、Fe 3O 4C 、不纯的Fe 2O 3D 、FeO〖提示〗:CO 与之反应后均生成CO 2,其中的一个氧原子全部来自铁的氧化物,所以生成的CO 2的物质的量(0.2625摩)也就是铁氧化物中所含的氧原子的量,其中每1摩氧原子所对应的式量=1400026255333...= 3. a 在常温下为离子晶体,由X 、Y 两元素构成,在a 中X m+和Y n-的电子层结构相同。
已知下列反应: (1)a+H 2O 电解−→−−H 2+b+c (2)H 2+c →d (气) (3)b+c →a+e+H 2O 则a 、e 、f 依次是-----------------------------------------------------------------------[B] A 、NaCl NaClO HCl B 、CaCl 2 Ca(ClO)2 HClO C 、Na 2S Na 2SO 3 H 2SO 3 D 、K 2S K 2SO 3 H 2SO 4 4.将amol/L 的碳酸氢钙溶液跟bmol/L 的烧碱溶液等体积混合后的溶液中含有四种生成物,则下列a 与b 的关系正确的是----------------------------------------------[B] A 、a:b ≥1:2 B 、1:2<a:b<1:1 C 、2a=b D 、a=2b 5.①将0.1升1.0mol/L 的纯碱溶液逐滴加入到0.1升1.25mol/L 的盐酸中②将0.1升1.25mol/L 的盐酸逐滴加入到0.1升1.0mol/L 的纯碱溶液中,两种操作产生二氧化碳的体积比为------------------------------------------------------------------------[A] A 、5:2 B 、2:5 C 、2:1 D 、1:1 6.二种短周期元素组成的化合物中,原子个数比为1:3,若二种元素的原子序数分别为a 和b ,则a 、b 的关系可能是------------------------------------------[D] ①a=b+5 ②a+b=8 ③a+b=30 ④a=b+8 A 、①②③ B 、①②④ C 、②③④ D 、①②③④ 7. 某离子晶体的空间构型如图所示,则该晶体中X 、Y 的离子个数比为[BD]A、XY4B、XY2C、YXD、YX28.向含有a摩AlCl3溶液中加入含有b摩KOH溶液,生成沉淀的物质的量可能是-------------------------------------------------------------------------------------------------[A]①a摩②b摩③a/3摩④b/3摩⑤0摩⑥(4a-b)摩A、①③④⑤⑥B、①②③④⑤C、①④⑤⑥D、①④⑤9.用H2还原某+n价的金属氧化物,如有1克H2恰好还原a克氧化物时,则该金属的相对原子质量(原子量)为-----------------------------------------------------[B]A、(8-a)nB、(a-8)nC、an+8nD、an+16n10.25℃时,在0.1mol/LNaX溶液中,水的电离度为α1;在0.1mol/L盐酸中,水的电离度为α2,若αα12=109,则NaX溶液的PH值为----------------------[C]A、5B、7C、10D、1111.已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构:各NH3分子间距相等,Co3+位于正八面的中心。
全国高中化学竞赛(初赛)试题15(含答案)

高中化学竞赛初赛试卷(15)(时间:3小时满分:100分)第一题(3分)一个250mL锥形瓶中盛大约3mL液溴(密度为3.18g/cm3),另一个250mL锥形瓶中盛氯气(标准状况下为3.17g/L)。
分别加入过量的铝,加塞。
在哪一个瓶子里反应更为剧烈,为什么?第二题(9分)工业上用MnO2和KOH为原料制取高锰酸钾,主要生产过程分两步进行:第一步将MnO2和固体KOH粉碎,混合均匀,在空气中加热至熔化,并连续搅拌,制取K2MnO4;第二步将K2MnO4的浓溶液进行电解,制取KMnO4。
1.写出第一步制取K2MnO4的反应方程式。
连续搅拌的目的是什么?2.写出电解KMnO4的浓溶液时的两极发生的电极反应式和电解总的反应方程式。
3.高锰酸钾在240~300℃加热时失重12.66%,写出反应方程式。
(已知K2MnO4 640℃分解,K3MnO4 800℃分解。
)某金属是立方面心晶格型式,密度为8.90g/cm3,最临近原子之间的距离为250pm。
1.计算其空间利用率(即原子体积占晶体空间的百分率);2.通过计算确定该金属3.计算能放入到该金属晶体空隙中最大原子半径是多少?第四题(10分)在THF中以碱金属处理(CH3)2SiCl2,主要产物A为一晶体,摩尔质量为0.290kg/mol,分析其成分为:C 41.4%、H 10.3%、Si 48.3%。
在苯中,其质子的NMR谱具有单谱带。
化合物A与溴反应生成含溴35.5%的产物B,当B在甲苯中以(CH3)3SiCl和Na处理时,产物之一是液体C。
C的质子NMR谱含有四个谱带,面积比为3︰2︰2︰1。
1.写出A、B、C的结构式。
2.写出(CH3)2SiCl2水解并且脱水后的产物结构式。
3.写出(CH3)2SiCl2和少量CH3SiCl3水解并且脱水的产物结构式。
第五题(11分)Na2CO3(106 g/mol)和H2O2(34.0 g/mol)结合成棒状晶体,Na2CO3·xH2O2(过氧化氢合相当于水合。
第32届全国高中学生化学竞赛(初赛含参考答案)

第32届全国高中学生化学竞赛(初赛含参考答案)第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题第1题(8分)根据所给的条件按照要求书写化学方程式(要求系数为最简整数比)。
1-1氮化硅可用作LED的基质材料,它可通过等离子体法由SiH4与氨气反应制得。
1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生,固体为Cu2S和另一种白色物质的混合物。
1-3在50℃水溶液中,单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4.8H2O]。
1-4天然气的无机成因说十分诱人。
据称,地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应,可生成甲烷。
橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示,反应后变为蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。
第2题(8分)2-1195K,三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。
画出P4O18分子的结构示意图。
2-2CH2SF4是一种极性溶剂,其分子几何构型符合阶点子对互斥(VSEPR)模型。
画出CH2SF4的分子结构示意图(体现合理的成键及角度关系)。
2-32018年足球世界杯比赛用球使用了生物基三元乙丙橡胶(EPDM)产品Keltan Eco。
EPDM属三元共聚物,由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成2-3-1EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。
写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体(可能多选,答案中含错误选项不得分)。
2-3-2合成高分子主要分为塑料、纤维和橡胶三大类,下列高分子中与EPDM同为橡胶的是:F 聚乙烯G聚丙烯腈H 反式聚异戊二烯I 聚异丁烯第3题(12分)为纪念门捷列夫发现元素周期律150周年,国际纯粹和应用化学联合会将2019年设为“国际化学元素周期表年”。
门捷列夫预言了多种当时未知的元素,A即为其中之一。
将含元素A的硫化物矿在N2气氛中800℃处理,分解产物中右A 的硫化物B;随后升温至825℃并向体系中通入氨气,得到红色化合物C,C溶于发烟硝酸得到白色沉淀D。
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翻印无效中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题(2007年9月16日 9:00 - 12:00共3小时)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分 12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 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。
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CH 5+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( )。
姓名学校赛场报名号赛区省市自治区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+H2ONH2OH+HN﹡O2→B+H2OA、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:样品中A的质量分数/% 20 50 70 90样品的质量损失/% 7.4 18.5 25.8 33.3 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。
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。
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K D=[HA]B/[HA]W=1.00。
已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05×10-3和3.96×10-3mol·L-1。
在水中,HA按HA⇌H++A-解离,K a=1.00×10-4;在苯中,HA发生二聚:2HA⇌(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,1.00gHA含3.85×1021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)KClO3热分解是实验室制取氧气的一种方法。
KClO3在不同的条件下热分解结果如下:实验反应体系第一放热温度/℃第二放热温度/℃A KClO3400 480B KClO3+Fe2O3360 390C KClO3+MnO2350已知⑴K(s)+1/2Cl2(g)=KCl(s) △H(1)=-437 kJ·mol-1⑵K(s)+1/2Cl2+3/2O2(g)= KClO3(s) △H(2)=-398 kJ·mol-1⑶K(s)+1/2Cl2+2O2(g)= KClO4(s) △H(3)=-433 kJ·mol-17-1 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MnO2催化KClO3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: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,醛基可和双氧水发生如下反应: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10题(12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C3N3O3Cl3。
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11题(12分)石竹烯(Caryophyllene,C15H24)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:反应2:反应3:反应4:石竹烯异构体—异石竹烯在反应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D。
11-1 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。
答案及评分标准第1题(12分)1-1 Si + 4OH− = SiO44 − + 2 H2(1分)SiO44 − + 4H2O = Si(OH)4 + 4OH−(1分) 若写成Si + 2OH− + H2O = SiO32− + 2 H2SiO32− + 3H2O = Si(OH)4 +2OH−,也得同样的分。
但写成Si + 4H2O = Si(OH)4 + 2H2不得分。
写不写↓ (沉淀)和↑ (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2d 轨道,不能形成sp3d 杂化轨道”,得1 分;只答“C 原子没有2d 轨道”,得0.5分;只答“C 原子有4 个价电子”,得0.5 分;答CH5+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(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)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 1 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(10分)3-1 ··· AcB CbA BaC A ···(5分)大写字母要体现出Cl-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(大写字母与小写字母的相对关系)不要求。
必须表示出层型结构的完整周期,即至少写出包含 6 个大写字母、3 个小写字母、3个空层的排列。
若只写对含 4 个大写字母的排列,如“··· AcB CbA ···”,得2.5 分。
3-2 (3分)Z的表达式对,计算过程修约合理,结果正确(Z=3.00—3.02,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 NaCl 型或岩盐型(2分)第4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 %。
作图正确,外推得纯A 质量损失为(37.0±0.5)%,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,首先考虑碳酸氢钠,其分解反应为:2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O↑ + CO2↑该反应质量损失分数为(44.0+18.0)/(2 ×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。
根据所给条件并通过计算质量损失,答对NaHCO3得3 分。
答出NaHCO3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Na2CO3质量损失分数为41.5%,等等。
第5题(10分)5-1(4分)C6H5CH2Cl+NaOH =C6H5CH2OH +NaClNaOH+HNO3=NaNO3+H2O (此式不计分)AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3NH4SCN+AgNO3=AgSCN↓+NH4NO3Fe3++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。