最新2022年全國高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽

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3、l areas by the end of the delimitation of the scope of protection, complete with warning signs, isolating network protection facilities中國化學(xué)會(huì)2001年全國高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題第1題4分今年5月底6月初，各地報(bào)刊紛紛轉(zhuǎn)載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據(jù)報(bào)道，在全國各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學(xué)知識(shí)作出如下判斷這一判斷的正確性有待證明：當(dāng)事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式是 和 。當(dāng)另一種具有 性質(zhì)的液

4、態(tài)潔污劑與之混合，可能發(fā)生如下反響而產(chǎn)生氯氣： 第2題2分目然界中，碳除了有2種穩(wěn)定同位素12C和13C外，還有一種半衰期很長的放射性同位素14C，豐度也十分穩(wěn)定，如下表所示注：數(shù)據(jù)后括號(hào)里的數(shù)字是最后一位或兩位的精確度，14C只提供了大氣豐度，地殼中的含量小于表中數(shù)據(jù)：同位素相對(duì)原子質(zhì)量地殼豐度原子分?jǐn)?shù)12C12整數(shù)0.9893813C13.003354826170.0107814C14.003241982271.210-16大氣中試問：為什么通常碳的相對(duì)原子質(zhì)量只是其穩(wěn)定同位素的加權(quán)平均值而不將14C也參加取平均值？答：第3題4分最近報(bào)道在-100的低溫下合成了化合物X，元素分析得出其分子

5、式為C5H4，紅外光譜和核磁共振說明其分子中的氫原子的化學(xué)環(huán)境沒有區(qū)別，而碳的化學(xué)環(huán)境卻有2種，而且，分子中既有C-C單鍵，又有CC雙鍵。溫度升高將迅速分解。X的結(jié)構(gòu)式是：第4題10分去年報(bào)道，在-55令XeF4A和C6F5BF2B化合，得一離子化合物C，測(cè)得Xe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31，陰離子為四氟硼酸根離子，陽離子結(jié)構(gòu)中有B的苯環(huán)。C是首例有機(jī)氙IV化合物，-20以下穩(wěn)定。C為強(qiáng)氟化劑和強(qiáng)氧化劑，如與碘反響得到五氟化碘，放出氙，同時(shí)得到B。4-1 寫出 C的化學(xué)式，正負(fù)離子應(yīng)分開寫。答： 4-2 根據(jù)什么結(jié)構(gòu)特征把 C歸為有機(jī)氙比合物？答： 4-3 寫出 C的合成反響方程式。答： 4-4 寫出 C

6、和碘的反響。答： 4-5 畫出五氟化碘分子的立體結(jié)構(gòu)：第5題5分今年3月發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K呈超導(dǎo)性，可能是人類對(duì)超導(dǎo)認(rèn)識(shí)的新里程碑。在硼化鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，像維夫餅干，一層鎂一層硼地相間，圖5-1是該晶體微觀空間中取出的局部原子沿C軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。5-1 由圖5-1可確定硼化鎂的化學(xué)式為： 。5-2 在圖5-l右邊的方框里畫出硼化鎂的一個(gè)晶胞的透視圖，標(biāo)出該晶胞內(nèi)面、棱、頂角上可能存在的所有硼原子和鎂原子鎂原子用大白球，硼原子用小黑球表示。abc，c軸向上圖5-1硼化鎂的晶體結(jié)構(gòu)示意圖第6題8

7、分Mn2+離子是KMnO4溶液氧化H2C2O4的催化劑。有人提出該反響的歷程為：MnMnMnMnMn(C2O4)n3-2nMn2+CO2請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)2個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證這個(gè)歷程是可信的無須給出實(shí)驗(yàn)裝置，無須指出選用的具體試劑，只需給出設(shè)計(jì)思想。第7題10分某不活潑金屬 X在氯氣中燃燒的產(chǎn)物Y溶于鹽酸得黃色溶液，蒸發(fā)結(jié)晶，得到黃色晶體Z，其中 X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50。在500mL濃度為0.10mol/L的Y水溶液中投入鋅片，反響結(jié)束時(shí)固體的質(zhì)量比反響前增加4.95g。X是 ；Y是 ；Z是 。推理過程如下：第8題11分新藥麥米諾的合成路線如下：8-1 確定B、C、D的結(jié)構(gòu)式填入方框。8-2 給出B和C的系統(tǒng)命

8、名：B為 ；C為： 。8-3 CH3SH在常溫常壓下的物理狀態(tài)最可能是 填氣或液或固，作出以上判斷的理由是： 第9題10分1997年BHC公司因改良常用藥布洛芬的合成路線獲得美國綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)：舊合成路線：新合成路線：9-1 寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)式填入方框內(nèi)。9-2 布洛芬的系統(tǒng)命名為： 。第10題5分最近有人用一種稱為“超酸的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反響，使C60獲得一個(gè)質(zhì)子，得到一種新型離于化合物HC60+CB11H6CL6-。答復(fù)如下問題：10-1 以上反響看起來很陌生，但反響類型上卻可以跟中學(xué)化學(xué)課本中的一個(gè)化學(xué)反響相比較，后者是： 。10-2 上述陰離子CB11H

9、6Cl6-的結(jié)構(gòu)可以跟圖10-1的硼二十面體相比較，也是一個(gè)閉合的納米籠，而且，CB11H6Cl6-離子有如下結(jié)構(gòu)特征：它有一根軸穿過籠心，依據(jù)這根軸旋轉(zhuǎn)360/5的度數(shù)，不能發(fā)覺是否旋轉(zhuǎn)過。請(qǐng)?jiān)趫D10-1右邊的圖上添加原子用元素符號(hào)表示和短線表示化學(xué)鍵畫出上述陰離子。 圖10-1第11題10分研究離子晶體，常考察以一個(gè)離子為中心時(shí)，其周圍不同距離的離子對(duì)它的吸引或排斥的靜電作用力。設(shè)氯化鈉晶體中鈉離子跟離它最近的氯離子之間的距離為d，以鈉離子為中心，那么：11-1 第二層離子有 個(gè)，離中心離子的距離為 d，它們是 離子。11-2 在晶體中Na+離子的半徑為116pm，Cl-離子的半徑為167

10、pm，它們?cè)诰w中是緊密接觸的。求離子占據(jù)整個(gè)晶體空間的百分?jǐn)?shù)。11-3 納米材料的外表原子占總原子數(shù)的比例極大，這是它的許多特殊性質(zhì)的原因，假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰等于氯化鈉晶胞的大小和形狀，求這種納米顆粒的外表原子占總原子數(shù)的百分比。11-4 假設(shè)某氯化鈉顆粒形狀為立方體，邊長為氯化鈉晶胞邊長的10倍，試估算外表原子占總原子數(shù)的百分比。第12題11分設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對(duì)世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子。答復(fù)如下問題：12-1 以

11、丁烷代表汽油，這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反響的化學(xué)方程式是： 12-2 這個(gè)電池的正極發(fā)生的反響是： 負(fù)極發(fā)生的反響是： 固體電解質(zhì)里的O2-的移動(dòng)方向是： 向外電路釋放電子的電極是： 12-3 人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生動(dòng)力的主要原因是： 12-4 你認(rèn)為在ZrO2晶體里摻雜Y2O3用Y3+代替晶體里局部的Zr4+對(duì)提高固體電解質(zhì)的導(dǎo)電能力會(huì)起什么作用？其可能的原因是什么？答： 12-5 汽油燃料電池最大的障礙是氧化反響不完全產(chǎn)生 堵塞電極的氣體通道，有人估計(jì)，完全防止這種副反響至少還需10年時(shí)間，正是新一代化學(xué)家的歷史使命。第13題10分溴酸鉀測(cè)定苯酚純度的步驟如下：

12、稱取含苯酚0.6000 g的試樣溶于2000mL 0.1250mol/L KBrO3溶液該溶液含過量的KBr，加酸酸化。放置，待反響完全后參加KI，而后用0.1050mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的碘，滴定終點(diǎn)為20.00mL。計(jì)算試樣中苯酚的質(zhì)最分?jǐn)?shù)。中國化學(xué)會(huì)2001年全國高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題答案、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和注釋第1題4分ClO-和Cl-。各1分 酸性1分 ClO-+Cl+2H+Cl2+H2O。1分 注：不寫離子方程式或不配平不得分。第2題2分14C不加權(quán)不會(huì)影響計(jì)算結(jié)果的有效數(shù)字，因其豐度太低了。2分注：涉及有效數(shù)字的任何表述均得總分值，未涉及有效數(shù)字的不得分，如答：放射

13、性元素不應(yīng)加權(quán)求取相對(duì)原子質(zhì)量之類。第3題4分 注：平面投影圖也按總分值計(jì)。參考圖形：第4題10分4-1 C6F5XeF2+BF41分4-2 分子中有CXe鍵。2分答：“分子中存在氙和有機(jī)基團(tuán)得1分4-3 XeF4 + C6F5BF2 = C6F5XeF2+BF41分注：用“代替“=不扣分；離子加方括號(hào)得分相同；畫出五氟代苯基結(jié)構(gòu)不加分。4-4 5C6F5XeF2+BF4-+2I24IF5+5Xe+5C6F5BF22分 注：不配平不得分4-54分注：4-5的答案需應(yīng)用初賽根本要求規(guī)定的VSEPR模型才能得出。只要正確表述出四方錐體都得總分值，表述形式不限。第5題5分5-1 MgB2 2分注：給

14、出最簡(jiǎn)式才得分 或 a = b c，c軸向上3分 5-2 注：任何能準(zhǔn)確表達(dá)出MgB12的晶胞都得總分值，但所取晶胞應(yīng)滿足晶胞是晶體微觀空間根本平移單位的定義，例如晶胞的頂角應(yīng)完全相同等。第6題8分1比照實(shí)驗(yàn)：其一的草酸溶液中加Mn2+離子，另一不加。在滴加KMnO4溶液時(shí)，加Mn2+者反響速率快。4分2尋找一種試劑能與Mn(VI)、Mn(IV)或Mn(III)生成配合物或難溶物；參加這種試劑，反響速率變慢。4分注：表述形式不限。其他設(shè)計(jì)思想也可以，只要有道理都可得分。第7題10分 X是Au2分；Y是 AuCl32分；Z是HAuCl43H2O2分要點(diǎn)1：X為不活潑金屬,設(shè)為一種重金屬, 但熟悉

15、的金屬或者其氯化物與鋅的置換反響得到的產(chǎn)物的質(zhì)量太小,或者其水溶液顏色不合題意, 均不適宜, 經(jīng)諸如此類的排他法假設(shè)X為金，由此Y=AuCl3，那么置換反響的計(jì)算結(jié)果為：2AuCl3+3Zn3ZnCl2+2Au反響得到Au的質(zhì)量0.100mol/L0.500L197g/mol9.85g反響消耗Zn的質(zhì)量0.100mol/L0.500L65.39g/mol3/24.90g 反響后得到的固體質(zhì)量增重：4.95g (2分)要點(diǎn)2：由AuCl3溶于鹽酸得到的黃色晶體中Au的含量占50%, 而AuCl3中Au的含量達(dá)65%, 可見Z不是AuCl3, 假設(shè)為配合物HAuCl4, 含Au 58%, 仍大于5

16、0%, 故假設(shè)它是水合物, 那么可求得：HAuCl43H2O的摩爾質(zhì)量為393.8 其中Au的含量為197/39450%。(2分) 其他推理過程，只要合理，也得總分值。第8題11分8-1B：C：D： (各2分,共6分)8-2 B為 3-硫甲基-1，2-環(huán)氧丙烷或甲基-2，3環(huán)氧丙基硫醚；C為：2-羥基-3-硫甲基-丙肼 或1-硫甲基-3-肼基-2-丙醇 各2分，共4分8-3 氣， H2O和CH3OH為液態(tài)主要是由于存在分子間氫鍵, H2S無氫鍵而呈氣態(tài), CH3SH也無氫鍵, 故也可能也是氣態(tài)。1分(其他理由只要合理均得總分值。注:其沸點(diǎn)僅6oC; 常識(shí): 它是燃?xì)獾奶砦秳? 其惡臭可導(dǎo)致燃?xì)?/p>

17、泄露的警覺。此題的答案可用倒推法得出，只需有取代、縮合等概念而無須預(yù)先具備此題涉及的具體反響的知識(shí))。第9題10分9-1 A、 B、 C、 D、的結(jié)構(gòu)式填入方框內(nèi)。(各2分；共8分。不標(biāo)出非甲基碳上的H不扣分。注：此題除第1個(gè)反響外，其他反響可用倒推法得出答案。)9-2 布洛芬系統(tǒng)命名： 2-對(duì)-異丁苯基-丙酸 或2-4-(3-甲基丙基)-苯基-丙酸(2分)第10題5分NH3+HCl = NH4Cl (2分) (注:答其他非質(zhì)子轉(zhuǎn)移的任何“化合反響得1分)。3分 參考圖形：注：硼上氫氯互換如參考圖形仍按正確論，但上下的C、B分別連接H和Cl，不允許互換。第11題10分12，鈉 (各1分，總3分

18、)11-2 晶胞體積V2(116pm+167pm)3181106pm3 離子體積 v1分有效數(shù)字錯(cuò)誤扣1分,V和v的計(jì)算結(jié)果可取4位，其中最后1位為保存數(shù)字，不扣分。11-3外表原子為8(頂角)+6(面心) +12(棱中心)26總原子數(shù)為 8(頂角)+6(面心)+12(棱中心)+1(體心)27外表原子占總原子數(shù) 26/27100%96 %1分注：26和27均為整數(shù)值，比值26/27是循環(huán)小數(shù)0.962, 取多少位小數(shù)需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用而定, 此題未明確應(yīng)用場(chǎng)合，無論應(yīng)試者給出多少位數(shù)字都應(yīng)按正確結(jié)果論。11-4 計(jì)算分兩個(gè)步驟：步驟一：計(jì)算外表原子數(shù)?？捎胣2、3的晶胞聚合體建立模型，得出計(jì)算公式

19、，用以計(jì)算n10。例如，計(jì)算公式為：8 +(n-1)12+n12+(n-1)26+n26 +(n-1)n26 頂角 棱上棱交點(diǎn) 棱上棱心 面上棱交點(diǎn) 面上面心 面上棱心n10，外表原子總數(shù)為2402 2分步驟二：計(jì)算晶胞聚合體總原子數(shù)：n38+8 7/8+(n-1)123/4+n123/4+(n-1)26/2+n26/2+(n-1)n26/28000+7 + 81 + 90 + 243 + 300 + 5409261 2分外表原子占總原子數(shù)的百分?jǐn)?shù)： (2402/9261)100%26% 1分 總5分注：此題計(jì)算較復(fù)雜，假設(shè)應(yīng)試者用其他方法估算得出的數(shù)值在26% 左右2個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi)可得3分，3個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi)可得2分，其估算公式可不同于標(biāo)準(zhǔn)答案，