全国高中学生化学竞赛试题及详解
全国高中化学竞赛(初赛)试题与答案
全国高中化学竞赛(初赛)试题与答案
1.写出制备金属硫化物的方法,包括铜、铁等金属和硫反
应的方法。
2.写出制备二氧化硫的方法,包括铜、锌等金属和浓硫酸
反应的方法。
3.介绍磁性材料FeO3的制备方法和反应方程式,以及在
醋酸溶液中K4Fe(CN)6和NaNO2反应得到纯NO的反应式,
以及在酸性溶液中NaNO2和KI反应得到纯NO的应式。
实验结果表明先加NaNO2再加KI制得的NO更纯。
4.硫和石灰乳反应得到五硫化钙(CaS5)和硫代硫酸钙(CaS2O3)。
5.描述了一个实验装置,通过加热硫和O2的反应来得出
结论。
如果内盛空气或N2O,则U形管两侧液汞面不持平。
6.介绍了Fe(Ⅲ)和I在溶液中的反应现象和反应方程式,以及有足量F时Fe(Ⅲ)不和I反应的原因,以及往该溶液
中加足量F的现象和原因。
在足量2mol/dm3HCl溶液中加Fe (Ⅲ)、I、F会产生不同于实验2的反应现象。
7.写出了硫铁矿被氧化的反应方程式,讨论了水淋洗硫铁矿的趋势和反应中被氧化的物质,以及硫铁矿水的酸碱性。
如果反应③中途停止,则FeS仍会继续被氧化。
中国化学会第23届全国高中生化学竞赛(省级赛区)试题及答案
1-1 Lewis 酸和Lewis 碱可以形成酸碱复合物。
根据下列两个反应式判断反应中所涉及Lewis酸的酸性强弱,并由强到弱排序。
F 4Si -N(CH 3)3 + BF 3 → F 3B -N(CH 3)3 + SiF 4 ;F 3B -N(CH 3)3 + BCl 3 → Cl 3B -N(CH 3)3 + BF 3BCl 3 > BF 3 > SiF 4 顺序错误不给分 (2分) 1-2 (1) 分别画出BF 3和N(CH 3)3的分子构型,指出中心原子的杂化轨道类型。
BFFF分子构型为平面三角形,不画成平面形不给分 (0.5分)sp 2(0.5分)H 3C33分子构型为三角锥形, 不画成三角锥形不给分 (0.5分)sp 3(0.5分)(2) 分别画出F 3B -N(CH 3)3 和F 4Si -N(CH 3)3的分子构型,并指出分子中Si 和B 的杂化轨道类型。
CH 3H 3C H 3CFB FF B :sp3 CH 3H 3CH 3C FFF FSi ,sp 3d将BCl 3分别通入吡啶和水中,会发生两种不同类型的反应。
写出这两种反应的化学方程式。
BCl 3 + 3H 2O = B(OH)3+ 3HCl 不配平不给分 (1分) BCl 3 + C 5H 5N = Cl 3B-NC 5H 5或BCl 3 +N=Cl 3BN(1分)1-4 BeCl 2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。
分别画出它们的结构简式,并指出Be 的杂化轨道类型。
Be Cl Cl sp 结构简式和杂化轨道各0.5分 (1分)BeClBeClClClsp 2结构简式1.5分Cl BeClCl BeClsp 3画成Cl BeCln 也得分1-5 高氧化态Cr 的过氧化物大多不稳定,容易分解,但Cr(O 2)2[NH(C 2H 4NH 2)2] 却是稳定的。
这种配合物仍保持Cr 的过氧化物的结构特点。
全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题及答案
中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)评分通则1.凡要求计算或推导的, 必须示出计算或推导过程。
没有计算或推导过程, 即使结果正确也不得分。
2.有效数字错误, 扣0.5分, 但每一大题只扣1次。
3.单位不写或表达错误, 扣0.5分, 但每一大题只扣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(不是反应式!)不配平不得分。
6.用铅笔解答(包括作图)无效。
7.使用涂改液涂改的解答无效。
8.不包括在标准答案的0.5分的题, 可由省、市、自治区评分组讨论决定是否给分。
9.答案中红色字为标准答案, 而蓝字体(加下划线)为注释语不属于答案。
气体常数R=8.31447 J K-1 mol-1 法拉第常数F=96485 C mol-1 阿佛加德罗常数N A=6.022142×1023 mol-1F F F FFI[(C 6H 5)IF 5] sp 3d 3(1分) 其他答案不得分。
sp 3d (1分) 其他答案不得分。
sp 3(1分) 其他答案不得分。
(3分)1-3 一氯一溴二(氨基乙酸根)合钴(III)酸根离子有多种异构体, 其中之一可用如下简式表示。
请依样画出其他所有八面体构型的异构体。
OOCl BrN NClBr NOON ClBr ONN ON BrClOO N N BrClOON OBrClN NO OBrCl NN OO BrClON N OBrClON N N BrClN OO NBrClNO O每式1分。
正确画出5个几何异构体, 未画对映体但指明都有对映异构体, 各得1.5分。
(10分)每式1分。
正确画出5个几何异构体,未画对映体但指明都有对映异构体,各得1.5分。
(10分)第2题 (5 分) 最近我国有人报道, 将0.1 mol L 1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里, 将蛋壳开口朝上, 部分浸入盛有0.1 mol L 1的氯化铜溶液的烧杯中, 在静置一周的过程中, 蛋壳外表面逐渐出现金属铜, 同时烧杯2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应, 已知φӨ(Cu2+/Cu)和φӨ(S/S2)分别为0.345 V和(0.476 V, nFEӨ=RTlnK, EӨ表示反应的标准电动势, n为该反应得失电子数。
全国高中学生化学竞赛试题及答案
评分通则1.凡要求计算或推导的,必须示出计算或推导过程。
没有计算或推导过程,即使结果正确也不得分。
2.有效数字错误,扣0.5分,但每一大题只扣1次。
3.单位不写或表达错误,扣0.5分,但每一大题只扣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(不是反应式!)不配平不得分。
6.用铅笔解答(包括作图)无效。
7.使用涂改液涂改的解答无效。
8.不包括在标准答案的0.5分的题,可由省、市、自治区评分组讨论决定是否给分。
9.答案中红色字为标准答案,而蓝字体(加下划线)为注释语不属于答案。
气体常数R =8.31447 J K -1 mol -1 法拉第常数F =96485 C mol -1 阿佛加德罗常数N A =6.022142×1023 mol -1第1题 (15分)1-1 2009年10月合成了第117号元素,从此填满了周期表第七周期所有空格,是元素周期系发展的一个里程碑。
117号元素是用249Bk 轰击48Ca 靶合成的,总共得到6个117号元素的原子,其中1个原子经p 次α衰变得到270Db 后发生裂变;5个原子则经q 次α衰变得到281Rg 后发生裂变。
用元素周期表上的117号元素符号,写出得到117号元素的核反应方程式(在元素符号的左上角每式1分,画箭头也得 1分。
两式合并为 23n +Uns 5+Uns =Bk 6+Ca 629397294117249974820也得满分。
(2分)(3分)1-3 一氯一溴二(氨基乙酸根)合钴(III)酸根离子有多种异构体,其中之一可用如第2题(5 分)最近我国有人报道,将0.1 mol L-1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里,将蛋壳开口朝上,部分浸入盛有0.1 mol L-1的氯化铜溶液的烧杯中,在静置一周的过程中,蛋壳外表面逐渐出现金属铜,同时烧杯中的溶液渐渐褪色,并变得混浊。
2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应,已知φӨ(Cu2+/Cu)和φӨ(S/S2-)分别为0.345 V和-0.476 V,nFEӨ=RT ln K,EӨ表示反应的标准电动势,n为该反应得失电子数。
全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试卷及答案
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 。
全国高中化学奥赛初赛试题与答案
全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题答案第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)第3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:气体吸入气体 呼出气体79274 7584821328 1546340 3732 667 62653-1 请将各种气体的分子式填入上表。
3-2 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。
答案:气体吸入气体呼出气体N279274 75848O221328 15463CO240 3732H2O 667 6265(每空1分,共4分)呼出气中的N2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是呼出气中的CO2和水蒸气有较大分压,总压不变,因而N2的摩尔分数下降(1分);呼出气中的O2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的O2被人体消耗了。
第30届全国高中生化学竞赛(省级赛区)试题及参考答案全解
第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案第1题(8分)1-1离子化合物A2B由四种元素组成,一种为氢,另三种为第二周期元素。
正、负离子皆由两种原子构成且均呈正四面体构型。
写出这种化合物的化学式。
1-2对碱金属Li、Na、K、Rb和Cs,随着原子序数增加以下哪种性质的递变不是单调的?简述原因。
(a)熔沸点(b)原子半径(c)晶体密度(d)第一电离能1-3保险粉(Na2S2O4.2H2O)是重要的化工产品,用途广泛,可用来除去废水(pH~8)中的Cr(Ⅵ),所得含硫产物中硫以S(Ⅳ)存在。
写出反应的离子方程式。
1-4 化学合成的成果常需要一定的时间才得以应用于日常生活。
例如,化合物A合成于1929年,至1969年才被用作牙膏的添加剂和补牙填充剂成分。
A是离子晶体,由NaF和NaPO3在熔融状态下反应得到。
它是易溶于水,阴离子水解产生氟离子和对人体无毒的另一种离子。
1-4-1 写出合成A的反应方程式。
1-4-2 写出A中阴离子水解反应的离子方程式。
第2题(9分) 鉴定NO3–离子的方法之一是利用“棕色环”现象:将含有NO3–的溶液放入试管,加入FeSO4,混匀,然后顺着管壁加入浓硫酸,在溶液的界面上出现“棕色环”。
分离出棕色物质,研究发现其化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4。
该物质显顺磁性,磁矩为3.8μB(玻尔磁子),未成对电子分布在中心离子周围。
2-1 写出形成“棕色环”的反应方程式。
2-2 推出中心离子的价电子组态、自旋态(高或低)和氧化态。
2-3棕色物质中的NO的键长与自由NO分子中N-O键长相比,变长还是变短?简述理由。
第3题(13分)3-1好奇心是科学发展的内在动力之一。
P2O3和P2O5是两种经典的化合物,其分子结构已经确定。
自然而然会有如下问题:是否存在磷氧原子比介于二者之间的化合物?由此出发,化学家合成并证实了这些中间化合物的存在。
3-1-1写出这些中间化合物的分子式。
3-1-2画出其中具有2重旋转轴的分子的结构图。
全国高中学生化学竞赛(初赛)试题与答案
全国高中学生化学竞赛(初赛)试题与答案全国高中学生化学竞赛(初赛)试题与答案1.1999年是人造元素丰收年,一年间得到第114、116和118号三个新元素。
按已知的原子结构规律,118号元素应是第周期第族元素,它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是(气、液、固选一填入)态。
近日传闻俄国合成了第166号元素,若已知原子结构规律不变,该元素应是第周期第族元素。
(5分)答案】七;零;气;八;VIA(5分,每个填空得1分)2.今年是XXX(Le Chatelier1850-1936)诞生150周年。
请用勒沙特列原理解释如下生活中的常见现象:打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫。
(6分)答案】1)啤酒瓶中二氧化碳气体与啤酒中溶解的二氧化碳达到平衡:CO2(气)CO2(溶液),打开啤酒瓶,二氧化碳气体的压力下降。
根据勒沙特列原理,平衡向放出二氧化碳气体的方向移动,以减弱气体压力下降对平衡的影响。
2)温度是保持平衡的条件,玻璃杯的温度比冰镇啤酒的温度高,根据勒沙特列原理,平衡应向减弱温度升高的方向移动,即应向吸热方向移动,从溶液中放出二氧化碳气体是吸热的,因而,应从溶液中放出二氧化碳气体。
注:压力和温度各3分,不与勒沙特列原理挂钩不给分。
3.1999年合成了一种新化合物,本题用X为代号。
用现代物理方法测得X的相对分子质量为64;X含碳93.8%,含氢6.2%;X分子中有3种化学情况分歧的氢原子和4种化学情况分歧的碳原子;X份子中同时存在C—C、C=C和C≡C三种键,并发觉其C=C键比寻常的C=C短。
1.X的分子式是____(2分)2.请画出X的可能布局。
(4分)答案】1.C5H42.如右右上图注:只有一种可能布局;重键位置必须正确,而键角和平面结构则不必要求。
右上图是用Chemsketch程序制作的立体结构图,图形未画出重键,仅供参考,不是答案。
4.空想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。
多面体的面叫晶面。
高中化学竞赛试题及答案
高中化学竞赛试题及答案导读:本文为高中化学竞赛试题及答案的整理,旨在供学生们参考和学习。
本文将按照试题类型进行分类,并附上详细的解答过程和答案,希望对相关竞赛的备考有所帮助。
1. 选择题试题1:下列元素中,属于惰性气体的是?A. 氧气B. 氮气C. 氢气D. 氩气答案及解析:D。
惰性气体是指元素的外层电子层填满,不易与其他元素进行反应的气体。
氩气属于周期表第18族,具有稳定的8个外层电子,因此是惰性气体。
试题2:下列离子中,属于单原子离子的是?A. Na+B. NH4+C. SO42-D. O2-答案及解析:A。
单原子离子是指离子中只包含一个原子的离子。
Na+为氯化钠中的钠离子,由一个钠原子失去一个电子形成的,因此属于单原子离子。
2. 填空题试题1:下列化学方程式中,不平衡的方程式是:NH3 + O2 →____ + H2O。
答案及解析:N2。
该方程式表示氨气与氧气反应生成某种物质和水,但该方程式未平衡,应补充反应物和生成物中的系数来平衡方程式。
试题2:碳酸铜的化学式为____。
答案及解析:CuCO3。
碳酸铜由铜离子和碳酸根离子组成,铜离子的化学符号为Cu2+,碳酸根离子的化学符号为CO3^2-,因此碳酸铜的化学式为CuCO3。
3. 解答题试题1:请用化学方程式表示镁与二氧化碳反应的化学过程,并说明反应类型。
答案及解析:化学方程式:2Mg + CO2 → 2MgO + C反应类型:还原反应解析:镁与二氧化碳反应时,镁首先失去两个电子转变为镁离子,同时二氧化碳中的氧原子接受来自镁的电子形成氧化镁。
此过程中,镁发生了还原反应,将氧化物还原为金属。
试题2:HCl与NaOH反应生成的产物是什么?写出反应方程式,并说明反应类型。
答案及解析:产物:NaCl + H2O反应方程式:HCl + NaOH → NaCl + H2O反应类型:酸碱中和反应解析:HCl与NaOH反应会生成氯化钠和水。
这是一种酸碱中和反应,HCl为强酸,NaOH为强碱,它们在反应中中和产生盐和水。
高中学生化学竞赛试题(含答案)
高中学生化学竞赛试题(A组)考生须知:1.全卷分试题和答题卷两部分。
试题共有六大题,25小题。
满分150分。
考试时间120分钟。
2.本卷答案必须做在答题卷相应位置上,做在试题卷上无效,考后只交答题卷。
必须在答题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。
每小题只有一个选项符合题意。
)1.化学概念在逻辑上存在如下关系:对下列概念的说法正确的是()A.纯净物与混合物属于包含关系B.化合物与碱性氧化物属于包含关系C.单质与化合物属于交叉关系D.氧化还原反应与分解反应属于并列关系2.世界上许多科学家都强烈反对发展超音速运输飞机(SST),其主要原因是()A.燃料燃烧时,尾气中的氮氧化物易发生爆炸B.燃料燃烧时,尾气中的氮氧化物易腐蚀飞机发动机C.燃料燃烧时,尾气中的氮氧化物会严重破环臭氧层D.燃料燃烧时,尾气中的氮氧化物导致光化学烟雾3.在含有氯化铁、氯化亚铁、氯化铝、氯化钠的混合溶液中加入足量的过氧化钠固体,在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目变化最小的是()A.Na+B.Al3+C.Fe3+D.Fe2+4.2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家Gerhard Ertl,以表彰他在表面化学领域研究所取得的开拓性成就。
某反应在Pt/Al2O3/Ba催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示(图中HC表示碳氢化合物,nitrate指硝酸盐),该机理研究是指()A.汽车尾气催化转化机理B.钢铁生锈机理C.合成氨工业催化氧化机理D.氢氧燃烧电池电极反应机理5.我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星,确定对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。
月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上的主要矿物有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8] 和橄榄石[(MgFe)2SiO4]等,下列说法或分析不正确的是()A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B.斜长石的氧化物形式可表示为:K2O·Al2O3·6SiO2C.橄榄石中铁为+2价D.月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱6.右图为电解饱和食盐水的简易装置,下列有关说法正确的是()A.电解一段时间后往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞,呈红色B.蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触7.对于以下反应:A(S)+3B(g)2C(g)+D(g),在一定温度、压强下,在一体积可变的容器中,当下列物理量不再发生变化时就可确定一定达到平衡状态的是()A.容器的体积不再变化B.B的生成速率和D的反应反应速率为3︰1C.混合气体的密度不随时间变化D.B、C、D的分子数之比为3︰2︰18.能在溶液中大量共存、且加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后仍能大量存在的离子组是()A.Na+、H+、Cl-、NO3-B.K+、Ba2+、OH-、I-C.Na+、Mg2+、Cl-、SO42-D.Cu2+、S2-、Br-、ClO-9.X、Y、Z、W四种主族元素,若X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构;W的阳离子的氧化性强于等电荷数的X阳离子的氧化性;Z阴离子半径大于等电荷数的Y的阴离子半径,则四种元素的原子序数由大到小的顺序是()A.ZXYW B.WXYZ C.XYZW D.ZYXW10.在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。
全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题答案与评分标准
全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题答案与评分标准第一题 (评判分: 共11分)(1) (3分)3NAlCH 第一步反应: [Al (CH ) ] + 2 NH 2332[NH Al(CH )322]+2CH 4]223 Al(CH )NH [第二步反应: 3170C3]+6 CH 42[(2) (3分) 环铝氮烷的衍生物D 的结构式如下:CH 3Al NN AlAl N3CH 3H C(3) (5分)设: 混合物中2,6-二异丙基苯胺和化合物C 的质量分数分别为X 1和X 2;C j 、H j 、N j 、Al j 分别表示化合物j 中含C 、H 、N 、Al 的原子数;M j 表示化合物j 的分子量;则:编号 j 化合物分子式 C j H j N j Al j 相对分子质量M j1 2,6-二异丙基苯胺C 12H 17NH 21219 1 0 177.32 2 CC 28H 48N 2Al 2 284822466.74根据题意可列出下列二元一次方程组:12+28=0.7371177.32466.7412.011+2=0.0634177.32466.7414.01 X X X X 1212....解上述联立方程组可求得: X 1= 0.175 , X 2= 0.825答:混合物中2,6-二异丙基苯胺、化合物C 的质量分数分别为0.175、0.825。
评分标准:全题评判分: 共11分.(1) 评判分: 共3分,其中第一步反应为1分, 第二步反应为2分, 没用结构简式表示的不给分, 未配平、但方程中各化合物结构简式写对的, 第一步扣0.5分, 第二步扣1分;(2) 评判分: 3分(3) 评判分: 共5分, 写对求解联立方程组得3分, 方程结果X1、X2各占1分,全对得2分, 错一个扣1分;用百分数表示者, 只要正确不扣分, 结果数字有效位数不正确者, 每个结果扣0.25分。
第二题(评判分: 共18分)1. (评判分: 6分)第一步反应为CaC2O4·H2O脱水反应, N2和O2对反应无影响, 所以热重曲线相同(2分);第二步反应为CaC2O4的分解,由于CO在O2中氧化放热,使温度升高,加快了反应速率,所以在较低的炉温下CaC2O4即开始分解(2分);第三步反应为CaCO3 的分解,N2和O2对反应无影响,但由于第二步反应分解速率不同,使所生成的CaCO3有所不同,所以曲线有差异(2分)。
全国高中化学竞赛(初赛)试题与答案
全国高中化学竞赛(初赛)试题与答案全国化学竞赛初赛试题一、写出制备金属硫化物的几类方法(按:铜、铁……等分别和硫作用均归属金属和硫反应类)。
二、写出制备二氧化硫的几类方法(按:铜、锌……等分别和浓硫酸作用归为同一类反应)。
三、1.磁性材料Fe2O3可由FeSO4热分解反应制得。
写出反应方程式。
2.在醋酸溶液中K4Fe(CN)6和NaNO2反应可得纯NO。
写出反应式。
3.在酸性溶液中NaNO2和KI反应可得纯NO。
写出仅应式。
按下列两种步骤进行实验(1)先把NaNO2加入酸性溶液后再加KI,(2)先混合KI和酸性溶液后再加NaNO2。
问何者制得的NO纯?4.硫和石灰乳反应得五硫化钙(CaS5)和硫代硫酸钙(CaS2O3),写出反应式。
四、如图装置。
钥匙中盛硫,金属丝为加热用,容器内盛O2,U型管内盛汞,反应前两侧液汞面持平。
给金属丝通电加热使硫起反应。
反应完成后使容器内温度恢复到反应前温度,U型管两侧液汞面仍持平。
1.由实验结果能得到什么结论?2.若反应前容器内盛空气或N2O。
分别如上实验并恢复到原温度时(已知主要反应产物相同),U形管两侧液汞面是否持平。
说明原因。
五、某温、某压下取三份等体积无色气体A,于25、80及90℃测得其摩尔质量分别为58.0、20.6、20.0克/摩尔。
于25、80、90℃下各取l1dm3(气体压力相同)上述无色气体分别溶于10dm3水中,形成的溶液均显酸性。
1.无色气体为;2.各温度下摩尔质量不同的可能原因是:3.若三份溶液的体积相同(设:溶解后溶液温度也相同),其摩尔浓度的比值是多少?-六、1.写出Fe(Ⅲ)和I在溶液中的反应现象和反应方程式。
--2.有足量F时,Fe(Ⅲ)不和I反应。
请说出原因。
-3.往1.的溶液中加足量F,有什么现象?原因何在。
--4.在足量2mol/dm3HCl溶液中加Fe(Ⅲ)、I、F。
请说出反应现象,它可能和实验2的现象有何不同?七、在开采硫铁矿(FeS2)地区,开采出的矿石暴露在空气和水中,逐渐被氧化。
第23届全国高中学生化学竞赛理论试题(全)
第23届全国高中学生化学竞赛理论试题第1题用传统的工艺方法从矿物中提取锰和锌存在能耗高、三废排放量大和工艺流程长等缺点。
2009年报道,采用1:1硫酸溶液同槽浸出锰结核矿[质量分数20.0)(2=MnO ϖ]和锌精矿[质量分数70.0)(=ZnS ϖ]的工艺方法提取锰和锌获得成功,对资源综合利用、节能减排和清洁生产生有重要的实际意义。
已知44.0)/(,77.0)/(223-==+++Fe Fe E V Fe Fe E θθ V ZnS S E V Mn MnO E V 265.0)/(,23.1)/(.22==+θθ。
1-1 锰结核矿和锌精矿单独酸浸结果很不理想。
请通过热力学计算,说明锰结核矿和锌精矿同槽酸浸时发生化学反应的可行性。
1-2 模拟实验发现,二氧化锰和硫化锌同槽酸浸时反应速率很慢,若在酸溶液中加入少量的铁屑则能明显使反应速率加快。
写出铁进入溶液后分别与二氧化锰和硫化锌发生化学反应的离子方程式,并简述反应速率加快的原因。
1-3 研究发现,2种矿物同槽酸浸4小时后,锰和锌的浸出率只有~80%,为了提高浸出率,在实际工艺中,须将过滤后的滤渣用四氯乙烷处理后再做二次酸浸,请简要说明四氯乙烷的作用。
1-4 锌精矿中常有部分铅共生,同槽酸浸工艺回收铅的方法之一是在浸渣中加入足量的食盐水使铅溶出,写出溶出铅的化学方程式。
第2题我国的稀土资源约占世界总量的80%,居世界第一位。
稀土元素的化学性质极其相似,分离十分困难,仅从1794年发现钇到1945年从铀裂变产物中得到钷就花了150年。
稀土萃取化学的研究为大规模分离和提纯稀土元素带来了新飞跃。
2008年国家最高科学技术奖授予化学家徐光宪,以表彰他在创立稀土 串级萃取理论及其工艺方面的杰出贡献,该项成就使我国高纯稀土产品成本下降3/4,单一高纯稀土产品占世界产量的90%以上。
2-1 目前在稀土分离工业中广泛应用国产萃取剂P 507,它的化学名称为(2 乙基己基)膦酸(2 乙基己基)酯,画出其化学结构简式,写出萃取三价稀土离子的化学反应方程式(萃取剂用HA 表示,稀土离子用RE3+表示)。
高中化学竞赛试题分析及答案
高中化学竞赛试题分析及答案试题一:化学反应速率的测定题目描述:在25°C下,将0.1 mol/L的HCl溶液与0.1 mol/L的NaOH溶液混合,测定反应速率。
已知反应为HCl + NaOH → NaCl +H2O,求反应速率。
分析:这是一个典型的酸碱中和反应,其速率可以通过测量反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来确定。
根据题目,反应物初始浓度相同,且反应条件为等量混合,因此反应速率可以通过测量pH值的变化来间接测定。
答案:首先,记录混合后的初始pH值。
由于HCl和NaOH的浓度相同,初始pH值接近7。
随着反应的进行,pH值会发生变化。
通过记录pH值随时间的变化,可以绘制出pH值-时间图。
根据该图,可以计算出反应的速率常数k,进而求得反应速率。
试题二:化学平衡的计算题目描述:在一定温度下,将1 mol的N2和3 mol的H2放入密闭容器中,反应生成NH3。
已知反应方程式为N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g),Kc = 0.5。
求平衡时各组分的浓度。
分析:这是一个可逆反应,可以通过化学平衡常数Kc来计算平衡时各组分的浓度。
根据平衡常数的定义,Kc = [NH3]^2 / ([N2] *[H2]^3)。
答案:设x为反应进行的程度,即N2和H2消耗的摩尔数。
根据反应方程式,平衡时N2和H2的浓度分别为1-x和3-3x,NH3的浓度为2x。
代入平衡常数表达式得:0.5 = (2x)^2 / ((1-x) * (3-3x)^3)解此方程,得到x的值,进而求得平衡时各组分的浓度。
试题三:有机化合物的结构推断题目描述:给定一个分子式为C8H10O2的有机化合物,已知其红外光谱显示有羰基(C=O)和羟基(O-H)的特征吸收峰,推断其可能的结构。
分析:根据分子式和红外光谱信息,可以推断该化合物含有一个羰基和一个羟基。
考虑到C8H10O2的不饱和度,可以推测该化合物可能含有苯环结构。
答案:考虑到分子式和红外光谱信息,可能的结构包括苯酚(C6H5OH)与一个羰基相连,形成化合物如对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)或其衍生物。
2023年全国高中学生化学竞赛初赛试题及答案
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(2023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,硅不与水反映,然而,弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解,生成Si(OH)4。
1-1 已知反映分两步进行,试用化学方程式表达上述溶解过程。
姓名学校赛场报名号赛区省市自治区早在上世纪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2023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,有也许用做合成纳米材料的抱负模板。
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映,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。
第32届全国高中学生化学竞赛(初赛含参考答案解析)
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。
中国化学会全国高中学生化学竞赛省级赛区试题及答案
第27届中国化学奥林匹克初赛试题、解答、评分标准及评分细则第1题12分 写出下列化学反应的方程式1-1 加热时;三氧化二锰与一氧化碳反应产生四氧化三锰..1-2 将KCN 加入到过量的CuSO 4水溶液中..1-3 在碱性溶液中;Cr 2O 3和K 3FeCN 6反应..1-4 在碱性条件下;ZnCN 42 和甲醛反应..1-5 FeOH 2在常温无氧条件下转化为Fe 3O 4..1-6 将NaNO 3粉末小心加到熔融的NaNH 2中;生成NaN 3没有水生成..1-1 3Mn 2O 3+CO =2Mn 3O 4+CO 2 2分1-2 4CN +2Cu 2+=2CuCN +CN 2 2分1-3 Cr 2O 3+6FeCN 63 +10OH =2CrO 42 +6FeCN 64 +5H 2O 2分1-4 ZnCN 42 +4H 2CO +4H 2O =4 HOCH 2CN +ZnOH 42 2分1-5 3FeOH 2=Fe 3O 4+H 2+2H 2O 2分1-6 NaNO 3+3NaNH 2=NaN 3+NH 3+3NaOH 2分1方程式正确才能得满分..2若全部物质皆写对而未配平;可得1分..第2题23分 简要回答或计算2-1 Bi 2Cl 82-离子中铋原子的配位数为5;配体呈四角锥型分布;画出该离子的结构并指出Bi 原子的杂化轨道类型..Bi 2Cl 82-的结构:BiClClBi Cl ClCl 2-或 BiCl Cl Bi Cl Cl Cl 2- 2分.......未画成楔形键不扣分;不画电子对不扣分;若画了电子对且画成如上图蓝所示的连线;则与电子对相连的线不画成虚线左、虽画成虚线但远离Bi 原子;扣0.5分杂化轨道类型:sp 3d 2 1分2-2在液氨中;E θNa +/Na =-1.89V;E θMg 2+/Mg =-1.74V ;但可以发生Mg 置换Na 的反应:Mg +2NaI =MgI 2+2Na;指出原因..MgI 2在液氨中难溶.. 1分答微溶或溶解度小;也可得1分..2-3将Pb 加到氨基钠的液氨溶液中;先生成白色沉淀Na 4Pb;随后转化为Na 4Pb 9绿色而溶解..在此溶液中插入两块铅电极;通直流电;当1.0 mol 电子通过电解槽时;在哪个电极阴极或阳极上沉积出铅写出沉积铅的量..阳极 1分9/4mol 1分2-4下图是某金属氧化物的晶体结构示意图..图中;小球代表金属原子;大球代表氧原子;细线框出其晶胞..2-4-1写出金属原子的配位数m 和氧原子的配位数n ..2-4-2写出晶胞中金属原子数p和氧原子数q..2-4-3写出该金属氧化物的化学式金属用M表示..2-4-1:m=4;n=4..m: 0.5分; n: 0.5分2-4-2:p=4;q=4.. p: 0.5; q:0.5分2-4-3:MO.. MO:1分2-5向含cis-CoNH34H2O23+的溶液中加入氨水;析出含{CoCoNH34OH23}6+的难溶盐..{ CoCoNH34OH23}6+ 是以羟基为桥键的多核络离子;具有手性..画出其结构..4分未画成楔形键;也得4分只画出1个对应体;也得4分2-6向K2Cr2O7和NaCl的混合物中加入浓硫酸制得化合物X154.9 g mol-1..X为暗红色液体;沸点117 o C;有强刺激性臭味;遇水冒白烟;遇硫燃烧..X分子有两个相互垂直的镜面;两镜面的交线为二重旋转轴..写出X的化学式并画出其结构式..X的化学式:CrO2Cl2 2分X的结构式:1分若画成两个Cr-O单键;只得0.5分; 若画成一个Cr-O单键和一个Cr=O双键;不得分..2-7实验得到一种含钯化合物PdC x H y N z ClO42;该化合物中C和H的质量分数分别为30.15% 和5.06%..将此化合物转化为硫氰酸盐PdC x H y N z SCN2;则C和H的质量分数分别为40.46%和5.94%..通过计算确定PdC x H y N z ClO42的组成..解法一:PdC x H y N z ClO42中;C和H的比例为30.15/12.01 : 5.06/1.008 =1:2即y=2x 1 1分PdC x H y N z SCN2中; C和H的比例为40.46/12.01 : 5.94/1.008 = 0.572即x+2 / y=0.572 2综合1、2;解得:x=13.89 ≈ 14; y=28 1分设PdC x H y N z ClO42的摩尔质量为M:则14×12.01/M=30.15%; 得M=557.7 g mol-11分z={557.7–106.4+12.01×14+ 1.008 28+2×35.45+64.00}/14.01= 3.99= 40.5分PdC x H y N z ClO42的组成为PdC14H28N4ClO42 ..0.5分解法二:设PdC x H y N z ClO42的摩尔质量为M;比较PdC x H y N z ClO42和PdC x H y N z SCN2知;PdC x H y N z SCN2的摩尔质量为:M-2×35.45+64.00-32.01+12.01+14.01=M-82.74 g mol-1根据C的质量分数;有:12.01×x=0.3015 M12.01×x+2 =0.4046 ×M-82.7424.02 =0.4046-0.3015 M-0.4046 ×82.74解得:M=557.7; x=142分根据H的质量分数;有:y =557.7×0.0506 / 1.008 =27.99 =28 1分则:z={557.7-106.4+12.01×14+1.008 ×28+2 ×35.45+64.00}/14.01=3.99=41分其他合理计算且得出正确结果亦得4分2-8甲烷在汽车发动机中平稳、完全燃烧是保证汽车安全和高能效的关键..甲烷与空气按一定比例混合;氧气的利用率为85%;计算汽车尾气中O2、CO2、H2O和N2的体积比空气中O2和N2体积比按21: 79计;设尾气中CO2的体积为1..甲烷完全燃烧:CH4+2O2=CO2+2H2O1体积甲烷消耗2体积O2生成1体积CO2和2体积H2O1分由于O2的利用率为85%;反应前O2的体积2/0.85=2.35剩余O2的体积:2.35 – 2 =0.35 1分混合气中N2的体积:2.35 79/21= 8.84 N2不参与反应;仍保留在尾气中..汽车尾气中;O2、CO2、H2O和N2的体积比为0.35:1:2:8.84.. 1分第3题11分白色固体A;熔点182o C;摩尔质量76.12 g mol 1;可代替氰化物用于提炼金的新工艺..A的合成方法有:1142o C下加热硫氰酸铵;2CS2与氨反应;3CaCN2和NH42S水溶液反应放出氨气..常温下;A在水溶液中可发生异构化反应;部分转化成B..酸性溶液中;A在氧化剂如Fe3+、H2O2和O2存在下能溶解金;形成取sp杂化的AuI 配合物..3-1画出A的结构式..3-2分别写出合成A的方法2、3中化学反应的方程式..3-3画出B的结构式..3-4写出A在硫酸铁存在下溶解金的离子方程式..3-5 A和AuI形成的配合物中配位原子是什么3-6在提炼金时;A可被氧化成C:2A→C + 2e ;C能提高金的溶解速率..画出C的结构式..写出C和Au反应的方程式..3-12分3-2反应2:1分反应3:1分3-32分3-4 1分3-5 配位原子为S.. 1分3-6或2分写成下二式不得分:和C和Au反应的方程式:S2C2NH242+ +2Au + 2SCNH22 → 2AuSCNH222+ 1分第4题7分人体中三分之二的阴离子是氯离子;主要存在于胃液和尿液中..可用汞量法测定体液中的氯离子:以硝酸汞II为标准溶液;二苯卡巴腙为指示剂..滴定中Hg2+与Cl 生成电离度很小的HgCl2; 过量的Hg2+与二苯卡巴腙生成紫色螯合物..4-1 简述配制硝酸汞溶液时必须用硝酸酸化的理由..抑制Hg2+水解..1分H3O+浓度增大;阻止HgOHNO3的生成..若写出了水解产物;但又错写为HgO;不扣分..4-2 称取1.713g HgNO32 x H2O;配制成500 mL溶液作为滴定剂..取20.00 mL 0.0100 molL 1 NaCl标准溶液注入锥形瓶;用1mL 5% HNO3酸化;加入5滴二苯卡巴腙指示剂;用上述硝酸汞溶液滴定至紫色;消耗10.20 mL..推断该硝酸汞水合物样品的化学式..n HgNO32=1/2n NaCl=1/2×20.00 mL×10-3L mL-1×0.0100 mol L-1 =1.00 ×10-4 molc HgNO32=1.00 ×10-4 mol÷10.20 mL×10-3L mL-1=9.80×10-3 mol L-1500 mL溶液中硝酸汞的摩尔数即水合物的摩尔数=9.80×10-3 mol L-1×0.500 L=4.90×10-3 mol硝酸汞水合物摩尔质量M=m/n=1.713g /4.90×10-3mol=350 g.mol-1结晶水的摩尔质量M H2O=M HgNO32 .x H2O-M HgNO32=350-324.6 g.mol-1=25 gmol-1 x=n H2O=25 g mol-1÷18.0 g mol-1=1.4该硝酸汞水合物样品的化学式: HgNO32 ·1.4H2O 2分4-3 取0.500 mL血清放入小锥形瓶;加2mL去离子水、4滴5%的硝酸和3滴二苯卡巴腙指示剂;用上述硝酸汞溶液滴定至终点;消耗1.53mL..为使测量结果准确;以十倍于血清样品体积的水为试样进行空白实验;消耗硝酸汞溶液0.80 mL..计算该血清样品中氯离子的浓度毫克/100毫升..0.500 mL血清样品实际消耗的硝酸汞标准溶液为1.53-0.80×0.1 mL=1.45 mL 1分n Cl-=n Hg NO32×2=9.80 ×10-3 mol L-1×1.45×10-3 L×2=2.84×10-5 mol 1分c Cl-=n Cl-/V试样=2.84×10-5 mol÷0.500 mL×10-3L mL-1=5.68 ×10-2 mol L-1 1分相当于35.45 g mol-1×5.68 ×10-2 mol L-1=2.01×102 mg/100mL1分第5题10分M3XY呈反钙钛矿结构;是一种良好的离子导体..M为金属元素;X和Y为非金属元素;三者均为短周期元素且原子序数Z X<Z M<Z Y..M3XY可由M和X 、M和Y的二元化合物在约500K;3MPa的惰性气氛中反应得到..为避免采用高压条件;研究者发展了常压下的合成反应:M + MXA + MY → M3XY + 1/2A2gA2无色无味..反应消耗0.93g M可获得0.50 L A2气体25o C; 100kPa..气体常量R=8.314 kPa L mol-1 K-15-1计算M的摩尔质量..5-2 A、M、X、Y各是什么5-3写出M3XY发生水解的方程式..5-4 M3XY晶体属于立方晶系;若以X为正当晶胞的顶点;写出M和Y的坐标以及该晶体的最小重复单位..5-1 PV=nRTn A2=PV/RT=100 kPa×0.50 L / 8.314 kPa L mol-1 K-1×298K =0.020 mol由反应式知;消耗0.040 mol MM的摩尔质量:0.93 g / 0.040 mol=23 g mol-1 2分5-2 A:H;M:Na;X:O;Y:Cl 每个0.5分;共2分5-3 Na3OCl+H2O 2NaOH+NaCl 1分5-4 M的坐标:1/2; 0; 0;0; 1/2; 0;0; 0; 1/2..Y的坐标:1/2; 1/2; 1/2.. 4分Na3OCl;或1个正当晶胞;或1个素晶胞.. 1分第6题10分某同学从书上得知;一定浓度的Fe2+、CrOH4 、Ni2+ 、MnO42 和CuCl3 的水溶液都呈绿色..于是;请老师配制了这些离子的溶液..老师要求该同学用蒸馏水、稀硫酸以及试管、胶头滴管、白色点滴板等物品和尽可能少的步骤鉴别它们;从而了解这些离子溶液的颜色..请为该同学设计一个鉴别方案;用离子方程式表述反应并说明发生的现象若A与B混合;必须写清是将A滴加到B中还是将B滴加到A中..答案:第1步:在点滴板上分别滴几滴试样;分别滴加蒸馏水;颜色变蓝者为CuCl3 1分CuCl3 +4H2O =CuH2O42++3Cl 1分第2步:另取其他4种溶液;滴加到点滴板上;分别滴加稀硫酸..生成绿色沉淀的是CrOH4 随酸量增加又溶解;溶液变紫红且生成棕色沉淀的是MnO42-.. 2分CrOH4 +H+=CrOH3+H2O 1分CrOH3+3H+ =Cr3++3H2O3MnO42 +4H+=2MnO4 +MnO2+2H2O 1分若第1步用稀H2SO4;评分标准同上..第3步:将CrOH4 分别滴加到Fe2+ 和Ni2+ 的试液中;都得到氢氧化物沉淀..颜色发生变化的是Fe2+;不发生变化的是Ni2+ .. 2分Fe2++2CrOH4 =FeOH2 +2CrOH3 0.5分4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH3 0.5分Ni2++2CrOH4=NiOH2 +2CrOH3 1分第7题5分根据所列反应条件;画出A、B、C、D和F的结构简式..每个结构简式1分;其他答案不得分..第8题10分画出下列反应中合理的、带电荷中间体1、3、5、7和8以及产物2、4、6、9和10的结构简式..8-18-28-38-4答案:8-1每结构简式1分;其他答案不得分;8-2每结构简式1分;画成也得分;其他答案不得分;8-3每结构简式1分;5也得1分; 6画成或没有标出得0.5分;其他答案不得分8-4每结构简式1分;其他答案不得分..第9题12分9-1常用同位素标记法研究有机反应历程..如利用18O标记的甲醇钠研究如下反应;发现最终产物不含18O..根据实验事实画出中间体的结构简式..答案:A: 2分B和C可互换;每结构简式2分其他答案不得分..9-2某同学进行如下实验时在碱性条件下得到了两个产物D和E;产率分别为74.3%和25.7%.. 1画出产物D和E的结构简式..2指明此反应所属的具体反应类型..3简述D产率较高的原因..4简述反应体系加入二氧六环的原因..1每结构简式1分;其他答案不得分..2芳香亲核取代反应1分;只答取代反应给0.5分..3正丁胺中氮原子的亲核能力比水中氧原子的强;而二级芳香胺中氮原子的亲核能力比水中氧原子的弱;因此使得D的产率高..2分4为了增加正丁胺和2;4-二硝基氯苯在水中的溶解度.. 1分其他答案不得分..郑重声明:本试题及答案版权属中国化学会所有;未经中国化学会化学竞赛负责人授权;任何人不得翻印;不得在出版物或互联网网站上转载、贩卖、赢利;违者必究..本试卷和相应答案将分别于2013年9月8日12:00和15日12:00在网站http:上公布..。
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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+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: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。
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)。
26-1 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: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。
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。
5-2(2分)样品中氯化苄的摩尔数等于AgNO3溶液中Ag+的摩尔数与滴定所消耗的NH4SCN 的摩尔数的差值,因而,样品中氯化苄的质量分数为M(C6H5CH2Cl)×[0.1000×(25.00-6.75)]/255={126.6×[0.1000×(25.00-6.75)]/255} × 100% =91%算式和结果各1 分;若答案为90.6%,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Cl2反应生成氯化苄的过程中,可能生成少量的多氯代物C6H5CHCl2和C6H5CCl3,反应物Cl2及另一个产物HCl 在氯化苄中也有一定的溶解,这些杂质在与NaOH 反应中均可以产生氯离子,从而导致测定结果偏高。