全国高中学生化学竞赛试题

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全国高中学生化学竞赛预赛试题

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高中学生化学竞赛预赛试题一、选择题(每小题有1~2个选项符合题意;每题4分;共15题;共60分)1.2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯;以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解时发生了( )A.氨基酸的酯化反应B.肽键的水解反应O2的分子结构中都有“—O—O—”。

过氧苯甲酸可作为食品漂白剂;但它能破坏食品中的维2生素C(俗名抗坏血酸)、维生素E(俗名生育酚)等;从而降低食品的营养价值;这个过程主要应是维生素C、维生素E等( )3.痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法;AgNO3显现法就是其中的一种;人的手上有汗渍;接触过白纸后;手指纹就留在纸上。

如果将溶液①小心地涂到纸上;溶液①中的溶质就跟汗渍中的物质②作用;生成物质③;物质③在光照下;分解出的银粒呈灰褐色;随着反应的进行;银粒逐渐增多;由棕色变成黑色的指纹线。

则①②③的化学式是( )A.①AgNO3②NaBr ③AgBrB.①AgNO3②NaCl ③AgClC.①AgCl ②AgNO3③NaClD.①AgNO3②NaI ③AgI4.下列操作或实验数据记录正确的是( )溶液和1mol/L的KI溶液混合制碘化银胶体3F e(O H)2时;将吸有NaOH溶液的滴管插入试管里FeSO4溶液的底部5.下列说法正确的是( )O2、Na2O均能吸收CO2并放出氧气2B.Mg、Al、Fe均能在冷的浓硝酸中钝化和Cl2的漂白原理相同2D.SiO2既能与NaOH又能与Na2CO3反应生成Na2SiO36.下列哪种物质的中心原子的最外层不是8电子结构( )23327.A l(O H)3是一种难溶于水的物质;只要溶液中Al3+物质的量浓度(mol/L)和OH―的物质的浓度(mol/L)3次方的乘积大于1.6×10-33;就会析出A l(O H)33不产生沉淀的最大OH―物质的量浓度(mol/L)为( )A.1.9×10-33B.2.7×10-11C.8.7×10-8D.1.2×10-11+、Ag+、Al3+、AlO2―、S2-、CO32-、SO32―、NO3-等离子中的数种。

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

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。

第24届全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题及答案

第24届全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题及答案

第24届全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题(本试卷共22题,用2小时完成,全卷共120分)可能用到的相对原子质量:H -1 C -12 N -14 O -16 Na -23 P -31 S -32 Ca -40一、选择题(每小题有1-2个选项符合题意,每小题4 分,共60分)1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关.下列有关说法中不正确的是A .在我国上海举办的世博会采取了许多节能环保措施,充分利用太阳能是其中之一B .在食盐中加入适量的碘酸钾,是因为碘酸钾具有较强的氧化性,可抗入体老化C .2009年,中国水电装机容量、核电在建规模、太阳能热水器集热面积和太阳能光伏发电累计容量均居世界第一位D .竹炭具有超强的吸附能力,能吸附新装修房屋内的所有有害气体2.下列说法中,正确的是① 同种元素的原子的性质相同② 能自发进行的化学反应,不一定是△H <0 、△S >0③ 胶体与溶液的本质区别是胶体具有丁达尔现象④ K sp 不仅与难溶电解质的性质和温度有关,而且与溶液中的离子浓度有关⑤“冰,水为之,而寒子水”说明相同质量的水和冰,水的能量高⑥ 食盐可以融冰化雪,用食盐作融雪剂不会对环境、植物生长产生任何危害A .①③④B .①④⑥C .②⑤D .①⑤3.下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是A .B .C .D .4.用N A 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A .78g Na 2O 2与足量水反应中电子转移了2N AB .只有在标准状况下N A 个氧气分子的物质的量才是1molC .62g 白磷中含P -P 键为3N AD .在铜与硫的反应中,1 mol 铜失去的电子数为2N A5.下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是A .在由水电离出的c (H +)=1×10-12mol/L 的溶液中:Fe 2+、ClO -、Na +、SO 42-B .在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SO 32-、CO 32-、Na +、K +C .在含有大量Fe 3+的溶液中:Cu 2+、Cl -、NO 3-、S 2-D .加入Mg 能放出H 2的溶液中:K +、NH 4+、Cl -、SO 42-6.短周期元素A 、B 、C,在周期表中所处的位置如图所示.A 、B 、C 三种元素原子质子数之和为32.D 元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的2倍.则下列说法正确的是A .元素D 形成的气态氢化物一定是正四面体型分子B .A 、B 两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应,且反应类型相同C .B 、C 两种元素可形成BC 6型化合物,该化合物在空气中能燃烧D .四种元素形成的气态氢化物中,C 元素形成的氢化物的稳定性最大7.下列离子方程式中不正确的是A .在酸性硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢:2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2OB . AgNO 3溶液中加入过量的氨水:Ag ++NH 3·H 2O =AgOH ↓+NH 4+C .在含有Mn 2+的溶液中加入HNO 3,再加入PbO 2,则反应体系显紫红色:5PbO 2+2Mn 2++4H +=5Pb 2++2MnO 4-+2H 2OD .将数滴0.1mol/L 盐酸溶液缓缓滴入1mol/L 50mL Na 2CO 3溶液中,且不断搅拌:2H ++CO 32-=H 2O +CO 2↑ A C B8.下列对实验现象的解释与结论正确的是A .向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH 4)2SO 4溶液,有白色沉淀产生,说明蛋白质发生了变性B .向某溶液中加入Ba(NO 3)2溶液,有白色沉淀产生,说明该溶液中一定含有SO 42-C .向甲苯中滴入少量浓溴水,振荡,静置,溶液分层,上层呈橙红色,下层几乎无色,说明甲苯和溴水发生取代反应,使溴水褪色D .向蔗糖中加入浓硫酸,变黑,放热,体积膨胀,放出刺激性气体,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,反应中可能生成C 、SO 2和CO 2等物质9.已知A 、B 两种气体在一定条件下可发生反应:2A +B =C +3D +4E.现将m g 相对分子质量为M 的A 气体与适量的B 气体充入一密闭容器中,恰好完全反应且有少量液滴生成.在相同温度下测得反应前后容器内的压强为6.06×106 Pa 和1.01×107,且测得反应共放出热量Q kJ.则该反应的热化学方程式为:A .2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(g) △H =-MQ /m kJ/molB .2A(g)+B(g)=C(l)+3D(g)+4E(g) △H =-2MQ /m kJ/molC .2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(l) △H =-MQ /m kJ/molD .2A(g)+B(g)=C(g)+3D(l)+4E(g) △H =-2MQ /m kJ/mol10.阿斯巴甜(Aspartame,结构简式如图)具有清爽的甜味,甜度约为蔗糖的200倍.下列有关说法不正确的是 A .分子式为:C 14H 18N 2O 3,阿斯巴甜属于蛋白质 B .阿斯巴甜的水解产物中有两种氨基酸 C .阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应、又能与碱反应 D .阿斯巴甜分子中有2个手性碳原子11.用铅蓄电池电解苦卤水(含Cl -、Br -、Na +、Mg 2+),电解池阴、阳极均采用石墨电极.下列说法中正确的是A .铅蓄电池放电时,该电池两极质量均增加B .铅蓄电池充电时,Pb 电极应与外电源正极相连C .电解苦卤水时,在阳极首先放电的是Br -而不是Cl -,说明当其它条件相同时Br -的还原性强于Cl -D .当阴极产生0.01 mol 气体时,铅蓄电池中消耗0.01 mol H 2SO 412.右下图为室温下0.2 mol/L CH 3COOH 溶液逐滴滴加到25.00 mL 0.1mol/L NaOH 溶液中pH的变化曲线,下列说法正确的是A .a 、c 区间内,c (Na +)一定大于c (CH 3COO -),但c (OH -)可能大于、小于或等于c (CH 3COO -)B .反应过程中溶液中阴、阳离子总数目:b 点大于c 点C .因为CH 3COONa 溶液显碱性,所以当向CH 3COOH 溶液中加入CH 3COONa 时,CH 3COOH 电离程度将增大D .若选用甲基橙指示CH 3COOH 滴定未知浓度的NaOH 溶液的滴定终点,则测定结果偏低13.天然硅酸盐组成复杂,其阴离子基本结构单元大多是SiO 4四面体. 在中,表示硅氧四面体,则该结构式的通式为A .(Si 2O 5)n 2n -B .(SiO 3)n 2n -C .(Si 6O 17)n 10n -D .(Si 8O 24)n 16n -14.相同温度下,体积均为0.25L 的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) △H =一92.6kJ/mol.实验测得起始、平衡时的有关数据如下容器 起始各物质的物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化N OH COOH COOCH 3N H 2编号N2 H2 NH3① 1 3 0 放出热量:23.15kJ②0.9 2.7 0.2 放出热量:QA.容器①、②中反应的平衡常数相等B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为1/7C.容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15kJD.若容器①体积为0.5L,则平衡时放出的热量小于23.15kJ15.一定温度下的难溶电解质A m B n在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数K sp=c m(A n +)×c n(B m+),称为难溶电解质的离子积.已知下表数据:物质Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3K sp/25℃8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-36完全沉淀时的pH范≥9.6 ≥6.4 ≥3围44243A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是红褐色沉淀B.该溶液中c(SO42-):[ c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5:4C.向该溶液中加入适量氯水,调节pH到4~5后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液D.向该溶液中加入适量氨水,调节PH到9.6后过滤,将所得沉淀灼烧,可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物二、(本题共2小题,共16 分)16.(6分)实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸,反应式如下:已知:①苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃).②乙醚沸点34.6℃,密度0.7138,易燃烧,当空气中含量为1.83~48.0%时易发生爆炸.实验步骤如下:①向图l 所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水,搅拌溶解.稍冷,加入10 mL苯甲醛.开启搅拌器,调整转速,使搅拌平稳进行.加热回流约40 min.②停止加热,从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20 mL,摇动均匀,冷却至室温.反应物冷却至室温后,用乙醚萃取三次,每次10 mL.水层保留待用.合并三次萃取液,依次用5 mL 饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤,10 mL 10%碳酸钠溶液洗涤,10 mL水洗涤.③分出醚层,倒入干燥的锥形瓶,加无水硫酸镁,注意锥形瓶上要加塞.将锥形瓶中溶液转入图2 所示蒸馏装置,先缓缓加热,蒸出乙醚;再升高温度,140℃时改用空气冷凝管,收集198℃~204℃的馏分得产品A.将萃取后的水溶液慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中,同时用玻璃棒搅拌,析出白色固体.冷却,抽滤,得到粗产品,然后提纯得产品B.根据以上步骤回答下列问题:⑴步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需, 饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去,而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸.⑵步骤③中无水硫酸镁是剂.⑶产品A为,蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为.提纯产品B 所用到的实验操作为.17.(10分)已知当溶液的pH在10左右时,铝元素主要以Al(OH)3的形式存在.如果饮用水中含有一定浓度的NO3一将对入类健康产生危害,NO3一能氧化人体血红蛋白中的Fe(II),使其失去携氧功能;NO3一还能被水中还原性物质还原成强致癌的NO2一.为此世界卫生组织规定饮用水中NO3一中N含量必须小于10mg/L.为了降低饮用水中NO3一的浓度,某研究入员提出以下几种方案:甲.微碱性条件下用Fe(II)还原NO3一,还原产物为NH3.乙.pH=10.25时,用铝粉还原NO3一,NO3一中的N 98%被还原成N2(a),2%被还原成NH3(b).丙.用氢气催化还原NO3一,还原产物主要为N2(c),还有少量NH3(d).⑴写出以上三个方案中相关反应的离子方程式.甲:.乙:(a).(b).丙:(c).(d).⑵乙方案中,若pH值过大或过小都会造成的利用率降低.⑶乙方案中常选用生石灰或熟石灰调节pH,理由是,且.⑷与甲方案相比,乙方案不产生难以滤除的Fe(OH)3,也不产生对环境有害的NH3,但仍存在的明显缺点是:.⑸与甲、乙方案相比,丙方案的优点是:.三、(本题共3小题,共23分)18.(6分)氯化钠不仅是维持入类生理功能的基本物质,也是典型的晶体结构之一.1913 年英国科学家w · H · Bragg和w · L · Bragg父子利用X-射线衍射的方法测得了氯化钠的晶体结构,这是人们对物质结构的认识第一次从宏观到微观的重要里程碑,Bragg父子因此分享了1915年的诺贝尔物理学奖.氯化钠在晶体结构中起着结构模板的作用,由氯化钠可以构建许多重要的晶体结构,对于理解和学习晶体结构具有重要价值.请填空:氯化钠的晶胞类型是;氯离子的堆积方式是;如果在氯化钠晶体的四面体空隙中全部填入A原子,则形成化合物的化学式为;如果把钠离子去掉,将氯离子堆积形成的全部八面体空隙中填入B 原子,那么形成的化合物的化学式为;如果把钠离子去掉,将氯离子堆积形成的全部四面体空隙中填入C原子,那么形成的化合物的化学式为;由氯化钠构建形成的这些晶体结构的共同特点是都具有晶胞. 19.(7分)近来,人工光合作用的开发接近实用阶段.其中有一种金属钌和锰的有机配合物是人工光合作用的催化剂.这使得钌的金属有机化合物的催化作用研究发展到了新的阶段.有关钌(44Ru)的化学,请填空:⑴钌原子的核外电子排布式为(光谱实验证明Ru 最外层只有一个电子).⑵它位于周期表中的区,第周期,第族.⑶和Fe、Co、Ni元素相比,单质钌的化学活泼性(填“强”或“弱”).⑷钌最高价氧化物的化学式是;它和浓盐酸反应的方程式是:.20.(10分)氟化钠是一种重要的氟盐,主要用于农作物杀菌、杀虫剂、木材的防腐剂.实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵.已知:20℃时氯化铵的溶解度为37.2g,氟化钠的溶解度为4g,Na2SiF6微溶于水.请回答下列问题:⑴上述流程中①②分别发生化学反应,写出相关反应的化学方程式:①.②.⑵上述流程中操作和(填编号)都是(填操作名称).⑶操作II的具体过程是.⑷流程①中NH4HCO3必须过量,其原因是. 四、(本题共1小题,共13分)21.(13分)2,3-二氢呋喃是抗肿瘤药物的中间体,也用于电子化学品和香料中,可由丙烯为原料合成:已知:⑴写出A、C、E的结构简式:A 、C 、E .⑵试剂①是,反应③的条件是.⑶请用系统命名法命名化合物F .⑷写出满足下列条件的呋喃的一种同分异构体的结构简式.①没有支链,且一取代产物只有两种;②与银氨溶液不发生银镜反应.⑸如何将2,3-二氢呋喃变成四氢呋喃?请用反应式表示:⑹如何用简单的化学方法检验2,3-二氢呋喃是否完全转化?⑺四氢呋喃还可由化合物G(C4H10O2)在少量硫酸存在下制得或由化合物H(C4H9ClO)在氢氧化钠作用下制得,请分别写出化合物G和H的结构简式:G 、H .五、(本题共1小题,共8分)22.(8分)正常人血钙含量为10mg%(mg%为毫克百分浓度,即每100cm3溶液中,所含溶质的毫克数),今检验某病人血液中血钙,取10.00cm3血液,稀释后加入(NH4)2C2O4溶液,使血钙生成CaC2O4沉淀,过滤该沉淀,再将该沉淀溶解于H2SO4中,然后用0.1000mol/dm3 KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液5.00cm3.⑴计算此病人血钙毫克百分浓度是多少?⑵此病人血钙是否正常?。

全国高中化学竞赛(初赛)试题12(含答案)

全国高中化学竞赛(初赛)试题12(含答案)

高中化学竞赛初赛试卷(12)(时间:3小时满分:100分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 满分 5 7 11 11 13 13 9 11 8 12H 1.008 相对原子质量He4.003Li 6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na 22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K 39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb 85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs 132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr [223]Ra[226]Ac-LaRf Db Sg Bh Hs Mt DsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第一题(5分)1.陶瓷表面有一层绚丽多彩的釉,加工方法是在普通釉中加入一些金属元素,控制烧制时空气的用量(即氧用量)即可得到不同的颜色。

若空气不足,铁、铜、锰元素形成的化合物呈现的颜色分别是A 蓝或绿、红、黑褐B 红或黄、蓝、紫褐C 蓝或绿、蓝、黑褐D 红或黄、红、紫褐2.能源是当今社会发展的三大支柱之一,是制约国民经济发展的瓶颈。

全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题一

全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题一

全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题一题 号 1 2 3 4 5 6 7 总分满 分 4 13 14 13 15 23 18100得 分● 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。

第一题(4分)1、有一种物质的化学式内包含五个原子,它的式量为520,请写出一种可能的物质__________。

2、有一种物质的化学式内包含六个原子,它的式量为22,请写出一种可能的物质__________。

第二题(13分)人们知道有有机金属化合物是比较早的事情,早在1827年丹麦化学家Zeise 制得了一种鈀的有机化合物322[()]K PdCl CH CH +-=,比Frankland 发现二乙基锌早了22年,著名的Grignard 试剂也是一种有机金属化合物。

1、 请说出Zeise 的322[()]K PdCl CH CH +-=中Pd 的化合价。

2、 科学家用苯基氯化镁与氯化锌反应生成了二苯锌,请写出方程式。

Victor Grignard1.008Zr 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 FNaMg 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 SrBa 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]HeNe Ar Kr Xe Rn相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt3、下面可能引起1中试验失败的因素是( )。

全国高中生化学竞赛试题2 晶体结构(答案)

全国高中生化学竞赛试题2  晶体结构(答案)

晶体结构答案第1题(6分)所有原子都是Mg (得3分)所有原子都是O (得3分)画更多原子者仍应有正确几何关系。

第2题(5分)2-1MgB 2(2分)(注:给出最简式才得分)2-2或a =b ≠c ,c 轴向上(3分)(注:任何能准确表达出Mg :B =1:2的晶胞都得满分,但所取晶胞应满足晶胞是晶体微观空间基本平移单位的定义,例如晶胞的顶角应完全相同等。

)第3题(10分)3-1①12②2③钠(各1分,共3分)3-2晶胞体积V =[2×(116pm +167pm)]3=181×106pm 3离子体积v =4×43π(116pm)3+4×43π(167pm)3=104×106pm 3v /V =57.5%(1分)(有效数字错误扣1分,V 和v 的计算结果可取4位,其中最后1位为保留数字,不扣分。

)3-3表面原子为8(顶角)+6(面心)+12(棱中心)=26总原子数为8(顶角)+6(面心)+12(棱中心)+1(体心)=27表面原子占总原子数26/27×100%=96%(1分)注:26和27均为整数值,比值26/27是循环小数0.962,取多少位小数需根据实际应用而定,本题未明确应用场合,无论应试者给出多少位数字都应按正确结果论。

3-4计算分两个步骤:步骤一:计算表面原子数。

可用n =2、3的晶胞聚合体建立模型,得出计算公式,用以计算n =10。

例如,计算公式为:[8]+[(n -1)×12]+[n ×12]+[(n -1)2×6]+[n 2×6]+[(n -1)×n ×2×6]顶角棱上棱交点棱上棱心面上棱交点面上面心面上棱心n =10,表面原子总数为2402(2分)步骤二:计算晶胞聚合体总原子数n 3×8+[8]×7/8+[(n -1)×12]×3/4+[n ×12]×3/4+[(n -1)2×6]/2+[n 2×6]/2+[(n -1)×n ×2×6]/2=8000+7+81+90+243+300+540=9261(2分)表面原子占总原子数的百分数:(2402/9261)×100%=26%(1分)(注:本题计算较复杂(还有更简单的计算方法),若应试者用其他方法估算得出的数值在26%左右2个百分点以内可得3分,3个百分点以内可得2分,其估算公式可不同于标准答案,但其运算应无误。

第20届全国高中化学竞赛决赛(冬令营)理论试题与答案

第20届全国高中化学竞赛决赛(冬令营)理论试题与答案

中国化学会第 20 届全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题参考答案及评分细则第 1 题(14 分)1-1 当g G m< 0时,反应可正向进行,由此解得T1>1186K, T2>1500 K,T3>1761K,故只有反应①在 1500K 以下可自动正向进行。

(计算2分,结果1分,共3分)Ti O2+ 2Cl2= Ti Cl4+2CO(1 分)1-2(方程式未配平不得分 )1-3 VOCl 3与 TiCl 4沸点相近(1分)Cu+ VOCl 3= VOCl 2+CuCl(1 分)1-4 TiCl 4 +2Mg=Ti+2MgCl 2(1分)1-5(1)Mg C O=Mg O + C O(1分)32Mg O + Cl+ C=Mg Cl+ C O(1分)22(2)阴极反应:Mg 2+-= Mg( 0.5 分)+2e阳极反应:--( 0.5 分)2Cl = Cl 2+2e电解反应: MgCl 2= Mg +Cl 2(1 分)1( 0.5分)(3)r H m = ∑v B f H m = 596.32 kJ molr S m =∑v B S m = 77.30+268.20-231.02=114.48(J·K-1·mol-1)( 0.5分)r G m = r H m —T r S m =596.32—1023×114.48×10-3=479.21(kJ·mol-1)(1 分)E = –r G m/ZF=–479210/(2×96500)= -2.48(V)E理 =2.48V(1分)第2 题2-12-2 ( 1) ZnS + 2H 2SO4=ZnSO 4+SO2+S+2H 2OCuS + 2H 2 SO4=CuSO4+SO2+S+2H 2O 加水的目的是浸取反应生成的可溶性硫酸盐。

(2) As2S3 +3Na 2S=2Na3AsS3SnS2 +Na 2S=NaSnS3加入氢氧化钠的目的是防止硫化钠水解2-3(1)S2O42-+Fe2O3+2H+=2SO32-+2Fe2++H2O (2) Na4[FeA 2]第 3 题(10 分)3-1[(3++ H O[(] )2++F e H) ]2= F e O H H O 2O6 2O5+ H 33-2(3 分)(1 分)(1 分)(0.5 分)(1 分)(1 分)(2 分)(1 分)H4 + O2[F e O H(H]) 2 +=(H2O)4 F e F e( H 2 O )4+ 2 H O(12分)2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题(22 分)4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑(分子式错误,方程式未配平不得分;未写n 不扣分)4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下:m +O H 2O H 2(2分)(1 分)(1 分)(1 分)(1 分)(2分)4-4 Na 的配位数为4, B 原子采取SP3杂化(2分)H O2[F e O H(H]) 2 +=(H2O)4 F e F e( H 2 O )4+ 2 H O(12分)2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题(22 分)4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑(分子式错误,方程式未配平不得分;未写n 不扣分)4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下:m +O H 2O H 2(2分)(1 分)(1 分)(1 分)(1 分)(2分)4-4 Na 的配位数为4, B 原子采取SP3杂化(2分)H O2[F e O H(H]) 2 +=(H2O)4 F e F e( H 2 O )4+ 2 H O(12分)2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题(22 分)4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑(分子式错误,方程式未配平不得分;未写n 不扣分)4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下:m +O H 2O H 2(2分)(1 分)(1 分)(1 分)(1 分)(2分)4-4 Na 的配位数为4, B 原子采取SP3杂化(2分)H O2[F e O H(H]) 2 +=(H2O)4 F e F e( H 2 O )4+ 2 H O(12分)2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题(22 分)4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑(分子式错误,方程式未配平不得分;未写n 不扣分)4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下:m +O H 2O H 2(2分)(1 分)(1 分)(1 分)(1 分)(2分)4-4 Na 的配位数为4, B 原子采取SP3杂化(2分)H O2[F e O H(H]) 2 +=(H2O)4 F e F e( H 2 O )4+ 2 H O(12分)2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题(22 分)4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑(分子式错误,方程式未配平不得分;未写n 不扣分)4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下:m +O H 2O H 2(2分)(1 分)(1 分)(1 分)(1 分)(2分)4-4 Na 的配位数为4, B 原子采取SP3杂化(2分)H O2[F e O H(H]) 2 +=(H2O)4 F e F e( H 2 O )4+ 2 H O(12分)2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题(22 分)4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑(分子式错误,方程式未配平不得分;未写n 不扣分)4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下:m +O H 2O H 2(2分)(1 分)(1 分)(1 分)(1 分)(2分)4-4 Na 的配位数为4, B 原子采取SP3杂化(2分)。

中国化学会全国高中学生化学竞赛省级赛区试题及答案

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 3Fe(CN)6反应。

1-4 在碱性条件下,Zn(CN)42?和甲醛反应。

1-5 Fe(OH)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+6Fe(CN)63?+10OH ? =2CrO 42?+6Fe(CN)64?+5H 2O 2分 1-4 Zn(CN)42?+4H 2CO +4H 2O =4 HOCH 2CN +Zn(OH) 42?? 2分 1-5 3Fe(OH)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:ClClBiClClCl2-或ClClClClCl2- 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 θ(Na +/Na)=-1.89V ,E θ(Mg 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。

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。

2023年全国高中化学竞赛试题

2023年全国高中化学竞赛试题

2023年全国高中化学竞赛试题
以下是部分2023年全国高中化学竞赛试题:
1.下列物质中,含有氧分子的是( )
A.液氧
B.水
C.过氧化氢(H2O2)
D.二氧化碳
2.下列变化中,属于化学变化的是( )
A.干冰升华
B.钢铁生锈
C.蔗糖溶解
D.矿石粉碎
3.下列物质中,属于纯净物的是( )
A.洁净的空气
B.汽水
C.液氧
D.水泥砂浆
4.下列变化中,属于物理变化的是( )
A.木材燃烧
B.钢铁生锈
C.酒精挥发
D.葡萄酿酒
5.下列物质的性质属于物理性质的是( )
A.氧气能支持燃烧
B.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
C.氧气的密度比空气大
D.氮气在通常情况下是无色无味的气体。

全国高中化学竞赛(初赛)试题20套:01

全国高中化学竞赛(初赛)试题20套:01

高中化学竞赛初赛试卷(01)(时间:3小时满分:100分)第一题(6分)锦上添花:(根据已有内容的规律进行增补)1.填分子式:(1)①C2H6②C8H18③________ ④C80H162(2)①________ ②MgO ③SO3④CuSO4(3)①Fe2O3②③Na2O2④FeSO4·7H2O ⑤CuSO4·5H2O ⑥2.填化学方程式:①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑②2C+SiO2=Si+CO↑③2H2S+O2=2S+2H2O ④____________________________。

第二题(12分)1.2003年底,重庆发生井喷毒气伤人事件,这主要是混杂在中的H2S、______等有毒气体使人中毒。

检测H2S可用试纸。

2.硫和氧都是ⅥA族的元素,硫化氢中的一个H可以被乙基替代,得到乙硫醇,其化学式为。

其同系物异丙硫醇的化学式分别是。

3.类似地,如果丙酮中的O被S替代,得到CH3-CS-CH3,则其命名为;同样,已知CH3-CO-SH命名为乙硫羟酸,则CH3-CS-OH可命名为。

4.苯硫酚的酸性比苯酚。

5.1mol化合物HSCH2CH(NH2)COOH能与mol的NaOH反应。

6.HSCH2CH(NH2)COOH电离常数分别Ka1、Ka2、Ka3(Ka1>Ka2>Ka3),指出Ka1、Ka2、Ka3相对应的基团各是哪个?1完成下列各步反应的化学反应式1.由AgCl制备AgNO3:将gCl溶解在氨水中,电解,所得产物溶于硝酸;2.由Hg2Cl2得到Hg:浓硝酸氧化,加热至干,溶于热水后电解;3.由Pb5(VO4)3Cl得到V:盐酸加热溶解(无气体产生),金属铝还原。

第四题(6分)某溶液含Fe 10.0mg,现将它苹取入某有机溶剂中,其分配比为D=99。

1.当用等体积的该溶剂萃取两次后,水相中剩余的Fe是多少mg?2.若用等体积水将上述合并后的有机相洗一次,将损失多少mg的Fe?3.若将洗后分出的水相以适当的方法显色后,定容至50.00mL,然后用1.0cm的比色皿测其吸光度,设摩尔吸光系数ε为2.0×104L·mol-1·cm-1,计算其吸光度。

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题

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。

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。

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。

1-2 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?;1-3 A 或质子酸(2分) 1-4 C26H30(2分) 1-5 有(1分)1-6 3 种(1分) 1-7 有(1分) 1-8 无(1分)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。

2023年全国高中学生化学竞赛省级赛区试卷及答案完美WORD版

2023年全国高中学生化学竞赛省级赛区试卷及答案完美WORD版

中国化学会全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题及答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分 15 11 8 9 10 10 9 10 10 8 100 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。

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 HLi BeB C N O F Na MgAl Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr BaRaY La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar KrXe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt评分通则:1.凡规定计算的,没有计算过程,即使结果对的也不得分。

全国高中化学竞赛试题及答案

全国高中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)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。

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中国化学会全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题答案及评分标准第1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。

1-1 用系统命名法命名芥子气。

2-1-2 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。

2ClCH2CH2OH + Na2S = (HOCH2CH2)2S + 2NaCl (1分)(HOCH2CH2)2S + 2HCl = (ClCH2CH2)2S + 2H2O (1分)2CH2=CH2 + S2Cl2 = (ClCH2CH2)2S + S (1分)1-3 用碱液可以解毒。

写出反应式。

(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2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:脱氧核糖核酸;DNA是由如下三种基本组分构成的:脱氧核糖(基)、磷酸(基)和碱基;DNA中的遗传基因是以碱基的排列顺序存储的;DNA双链之间的主要作用力是氢键。

给出DNA双螺旋结构在现代科技中应用的一个实例: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3题(5分)在正确选项上圈圈。

3-1 下列化学键中碳的正电性最强的是A . CB .C -O C. C -SiD . C -Cl 3-2 电子构型为[Xe]4f 145d 76s 2的元素是A . 稀有气体B . C. 主族元素 D . 稀土元素 3-3 下列离子中最外层电子数为8的是 A . Ga 3+ B . Ti 4+C . Li +第4题(8分) 在30o C 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Z 2-,该离子中硼原子的化学环境相同,而氧原子却有两种成键方式。

4-1 写出X 、Y 的最简式,给出推理过程。

X 的最简式;NaBH 8O 7 Y 的最简式;NaBH 2O 4 (各1分;写成水合物也可) 推理过程: Na B H O14.90/23.0 = 0.648 7.03/10.8 = 0.651 5.24/1.008= 5.20 72.83/16.0=4.55 1 1 8 7X 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) 4-2 用最恰当的视角画出Z 2-离子的立体结构(原子用元素符号表示,共价键用短线表示)。

参考图形:第5题(6分) 下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Na 2S 2和NaBr 3,放电后,分别变为Na 2S 4和NaBr 。

5-1 左、右储罐中的电解质分别为;5-2 写出电池充电时,阳极和阴极的电极反应。

5-3 写出电池充、放电的反应方程式。

25-4 指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。

Na+第6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。

6-1 钴原子的平均氧化态为+ 3.65。

(1分;不写“+”给0.5分)6-2 以以代表钴原子,画出CoO层的结构,用粗线画出两种二维晶胞。

可资参考的范例是:石墨的二维晶胞是下图中用粗线围拢的平行四边形。

(画出1种晶胞给6-3 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7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。

7-1 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84%。

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分)7-2 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80o C,压力107 Pa;后一反应用镍催化剂,温度80-120o C,压力1.6x107 Pa。

对比之下,新工艺至少具有以下3种绿色化学特征:第8题(12分)8-1(4分)1摩尔高锰酸钾在240-300o C加热释放出19.2 g 氧气,写出反应方程式。

(已知K2MnO4 640o C分解,K3MnO4 800o C分解。

)8-2(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2 g/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。

8-3(2分)阿司匹林结构式如下,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。

(若写方程式表达得分相同,但必须配平。

)8-4(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9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 = 712 pm, c = 629 pm,密度d = 4.22 g/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。

第10题(12分)美国Monsando公司生产了一种除草剂,结构如下图,酸式电离常数如下:p K a1 0.8, p K a2 2.3 , p K a3 6.0 , p K a4 11.0。

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。

OHCO C NCPOHOH2H2H10-1 Roundup为无色晶体,熔点高达200o C,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。

OOH10-2 加热至200~230o C,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316o C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。

10-3 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Roundup后三级电离的方程式(方程式中的型体附加①②③④标注),并问:Roundup在植物轫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。

CO OH N POOH O H 2COO N POOH O H 2+H +1234CO O N POOH O H 22COO N POO O H 2+H +3CO O N POO O H 2COO NPOO 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) 10-4 只有把Roundup 转化为它的衍生物,才能测定它的p K 1,问:这种衍生物是什么? 第11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-烯 34%。

11-1 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。

0.09X3 +0.57X2 +0.34X1 = 1.75 mol (2分)11-3 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12题(12分)中和1.2312 g平面构型的羧酸消耗18.00 mL 1.20 mol/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。

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 = 1.2312 g/[(1.20 mol/LX18.00 mL/1000)/n] = 57n g/mol羧基(COOH)的摩尔质量为45 g/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)X 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。

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