中國化學(xué)會第20屆全國高中學(xué)生化學(xué)競賽(省級賽區(qū))試題

1、中國化學(xué)會第20屆全國高級中學(xué)學(xué)生化學(xué)大會(省級比賽)考試問題答復(fù)和評分標(biāo)準(zhǔn)(2006年九月10日9點(diǎn)至12點(diǎn)，共3小時(shí))標(biāo)題編號123456789101112總分滿分45876911910101110100計(jì)分評價(jià)者l比賽時(shí)間3小時(shí)。遲到30分鐘以上的人不能進(jìn)入考場。考試開始后一小時(shí)內(nèi)退場渡邊杏。到了時(shí)間，把試卷(背面朝上)放在書桌上，立即站起來躲避考場。l試卷裝訂成冊解散后渡邊杏。所有的答案必須寫在指定的箱子里，寫在鉛筆里渡邊杏。稿紙?jiān)谧詈笠豁?。不能攜帶其他紙張。l名字、注冊號、所屬學(xué)校必須寫在首頁左邊指定的位置，其他地方要按照廢除論寫。l允許使用未編程計(jì)算器和標(biāo)尺等短語。第一號(4分鐘)

2、預(yù)測2006年三月未知的超重元素第126號元素氟有可能形成穩(wěn)定的化合物。根據(jù)元素周期系統(tǒng)的已知規(guī)律，牙齒元素必須在第一周期，他沒有填滿電子的能級在那個(gè)能級里有電子，牙齒能級可以填滿總電子。正確答案第一號(4分鐘)預(yù)測2006年三月未知的超重元素第126號元素氟有可能形成穩(wěn)定的化合物。根據(jù)元素周期系統(tǒng)的已知規(guī)律，應(yīng)該在牙齒元素8周期，沒有填充電子的能級5g，牙齒能級上方有6個(gè)電子，牙齒能級總計(jì)可以填充18個(gè)電子。問題2 (5分鐘)下一個(gè)反應(yīng)可以在100C順利進(jìn)行。2-1提供兩個(gè)產(chǎn)品的系統(tǒng)命名。(4點(diǎn))2-2牙齒兩種茄子產(chǎn)物徐璐以下哪種味道？(1點(diǎn))A.對映異構(gòu)b .立體異構(gòu)c .非對映體d .多

3、個(gè)對映體正確答案如果不把2-1氘視為取代物: (7s，3Z，5z)-3-甲基-7-氘-3.5-辛烯(兩點(diǎn)): (7r，3E，5z)-3-甲基-7-氘-3.5-辛烯(兩點(diǎn))或者把氘當(dāng)作取代物: (2r，3Z，5z)-2-氘-6-甲基-3.5-辛烯(兩點(diǎn)): (2s，3Z，5e)-2-氘-6-甲基-3.5-辛烯(兩點(diǎn))2-2 b(立體異構(gòu))(1點(diǎn))在3(8分鐘)下，圖4是計(jì)算機(jī)制作的密封容器中在不同條件下進(jìn)行的異構(gòu)化反應(yīng)XY的流程圖。在圖中，“”是x，“”是y。圖3-1中的縱坐標(biāo)表示(填充物理量，如下所示)。3-2平衡常數(shù)k的最小圖是。3-3平衡常數(shù)K的最大圖是。3-4平衡常數(shù)K=1的圖解。正確答

4、案3-1X和Y的摩爾百分比(或回答：物質(zhì)的數(shù)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的數(shù)量百分比)；(兩點(diǎn))3-2a(兩點(diǎn))3-3b(兩點(diǎn))3-4c(兩點(diǎn))第4題(7分)已經(jīng)表明，我國礦產(chǎn)儲量居世界第三位，但富礦只有6.4%，每年需要進(jìn)口大量錳礦。將我國的菱光(貧光)變成高品位“菱光史”的綠色工藝。牙齒工藝首先將礦砂和硫酸銨烘焙在一起，較好的條件是毛利率(NH4)3so 4/mmnco 2=1.5；焙燒溫度450；烘焙時(shí)間為1.5小時(shí)。4.1編寫焙燒反應(yīng)方程式：4.2第二，將焙燒產(chǎn)物轉(zhuǎn)換為高品位的“菱礦砂”，寫出反應(yīng)方程。4.3焙燒溫度過高或時(shí)間過長會產(chǎn)生什么結(jié)果？4.4從物料平衡的角度看，生產(chǎn)過程中是否需要添加(NH4

5、)3SO4？說明原因。正確答案編寫4-1焙燒反應(yīng)方程式：(NH4)2 so 4 MNC O3=mnso 4 2 NH 3CO2H2O(1點(diǎn))4-2第二，將焙燒產(chǎn)物轉(zhuǎn)換為高品格的“菱礦砂”，建立反應(yīng)方程。mnso 4 2n H3 CO2 H2O=(NH4)2so 4 MNC O3(兩點(diǎn))4-3焙燒溫度過高或時(shí)間過長會產(chǎn)生什么結(jié)果？MnSO4，MnCO3分解產(chǎn)生昂貴的氧化物，導(dǎo)致錳浸出率下降。(兩點(diǎn))從4-4物料平衡的角度看，在生產(chǎn)過程中是否需要添加(NH4)2SO4？說明原因。不需要添加。供應(yīng)開始時(shí)(NH4)2SO4 (132GMOL-1)過量(MnCO3、115GMOL-1)反應(yīng)結(jié)果NH3、C

6、O2和(NH4)2SO4可回收。(兩點(diǎn))問題5 (6分鐘)準(zhǔn)備了KI (0.100MOLL-1)-I3的水溶液，用0.100MOLL-1 NA 3S3O3標(biāo)準(zhǔn)溶液測定了C (I3)=4.8510-3MOLL-1。在分液漏斗中振動50.0mL KI-I3溶液和50.0mLCCl4以達(dá)到平衡，分液后測量CCl4相C (I3)=2.6010-3 MOLL-1。在已知的實(shí)驗(yàn)溫度下，CCl4從水溶液中提取I3的分配比為8533601。在水溶液中尋找i3 I-=I-3的平衡常數(shù)。正確答案設(shè)定萃取平衡時(shí)，水溶液中c(I2)為x c (I2，ccl 4)/c (I2，H2O)=2.6010-3 moll-1/

7、x=85x=2.6010-3 moll-1/85=3.0610-5 moll-1(2分鐘)水溶液中I2 I-=i3-平衡濃度(moll-1)I2:3.0610-5；(1點(diǎn))I-:0.100-2.2210-3=0.098 (1點(diǎn))i3-:(4.85-2.60)10-3-3.0610-5=2.2210-3(1點(diǎn))k=2.2210-3 moll-1/0.098 moll-13.0610-5 moll-1=7.4102 lmol-1(沒有不寫的單位相減)(1點(diǎn))6號(9分鐘)潛在儲氫材料3354化合物A是由兩種2周期氫化物形成的路易斯酸堿對、乙烷等電子體，相對分子質(zhì)量30.87室溫下為白色晶體，穩(wěn)定無

8、毒。剛剛?cè)刍腁慢慢釋放出氫，轉(zhuǎn)換成化合物B(乙烯的背電子體)。b不穩(wěn)定，容易聚合聚合物C(聚乙烯等電子體)。C在155C中釋放出氫，轉(zhuǎn)化為聚四氟乙烯等電子體，其中聚合度為3磷化合物D是苯的等電子體。高于500時(shí)，D釋放出氫，轉(zhuǎn)化為化合物E，E，有多種晶型。6-1寫A、B、C、D、E的化學(xué)式。6-2化合物A轉(zhuǎn)化為E，每個(gè)階段釋放的氫所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和總釋放的氫所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？為了6-3 A再生，化合物D在水蒸氣存在下與甲烷反應(yīng)，設(shè)計(jì)了化學(xué)方程式寫。6-1寫A、B、C、D、E的化學(xué)式。A.H3B : NH3(或bnh6) b.h2b=NH2(或BNH4)C.c .H2B-NH2D . b3n

9、 3h 6E.bn (5點(diǎn))6-2化合物A轉(zhuǎn)化為E，每個(gè)階段釋放的氫所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和總釋放的氫所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？AB 2.016/30.87=6.531%(或0.06531)BC 2.016/28.85=6.988%(或0.06988)DE 6.048/26.84=24.14%(或0.2414)AE 6.048/30.87=19.59%(或0.1959)(兩點(diǎn))為了6-3 A再生，化合物D在水蒸氣存在下與甲烷反應(yīng)，設(shè)計(jì)了化學(xué)方程式寫。3CH4 2(HBNH)3 6H2O=3CO2 6H3BNH3(兩點(diǎn))第7(11分鐘)化合物A是最近10年前采用的鍋爐水添加劑。a的相對分子質(zhì)量為90.10，

10、形成無色晶體，能去除鍋爐水中的溶解氧，減緩鍋爐壁。7-1A由碳酸二甲酯和一水合物在70合成，產(chǎn)率為80%。畫a的結(jié)構(gòu)式。寫出7-2合成A的反應(yīng)方程。7-3牙齒135以下時(shí)，A直接與溶解氧反應(yīng)，生成三種茄子產(chǎn)物。寫化學(xué)方程式。7-4高于135時(shí)，A先與水解，水解產(chǎn)物與氧反應(yīng)。寫化學(xué)方程式。7-5化合物A能使鍋爐壁鈍化，是基于將氧化鐵轉(zhuǎn)換為致密的四氧化三鐵。寫化學(xué)方程式。7-6化合物A與許多金屬離子一起形成八面體配合物(如Mn(A)13)。結(jié)構(gòu)分析證明，與牙齒配合物中的A處于自由狀態(tài)的A相比，分子中原來相同長度的兩個(gè)鍵不再等待。畫出牙齒配合物結(jié)構(gòu)的略圖(氫原子不需要畫)，討論異構(gòu)現(xiàn)象。正確答案7-

11、1A由碳酸二甲酯和一水合物在70合成，獲得80%。畫a的結(jié)構(gòu)式。注意：C-N-N角度不能是直線(兩點(diǎn))寫出7-2合成A的反應(yīng)方程。o=c(och 3)2 H2 nn H2 H2O=o=c(NH NH 2)2 ch 3 oh 2 H2O(1點(diǎn))7-3牙齒135以下時(shí)，A直接與溶解氧反應(yīng)，生成三種茄子產(chǎn)物。寫化學(xué)方程式。(N2H3)2CO 2O2=2N2 CO2 3H2O(一點(diǎn))7-4高于135時(shí)，A先與水解，水解產(chǎn)物與氧反應(yīng)。寫化學(xué)方程式。(n2h 3)2co H2O=2n 2h 4 CO2 n2h 4 O2=N2 2h 2o(1點(diǎn))7-5化合物A能使鍋爐壁鈍化，是基于將氧化鐵轉(zhuǎn)換為致密的四氧化

12、三鐵。寫化學(xué)方程式。(n2h 3)2 co 12 Fe2 o 3=8 fe3o 4 2 N2 CO2 3 H2O(兩點(diǎn))7-6化合物A與許多金屬離子一起形成八面體配合物(如Mn(A)32)。結(jié)構(gòu)分析證明，與牙齒配合物中的A處于自由狀態(tài)的A相比，分子中原來相同長度的兩個(gè)鍵不再等待。畫出牙齒配合物結(jié)構(gòu)的略圖(氫原子不需要畫)，討論異構(gòu)現(xiàn)象。(兩點(diǎn))一對競食，面食異構(gòu)體(幾何異構(gòu)體) (一分)各有一對異構(gòu)體(手性異構(gòu)體) (一分)不畫異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)對分?jǐn)?shù)沒有影響。)，以獲取詳細(xì)信息8號(9分)硬質(zhì)合金氮化所是近年來的研究熱點(diǎn)。在高溫和超高壓條件下合成(50Gpa，2000K)。氮原子與鉑相比電子太少，

13、衍射強(qiáng)度弱，因此僅憑X-張藝興衍射實(shí)驗(yàn)很難確定氮化鉑晶體中氮原子的數(shù)量和原子坐標(biāo)。2004年以后，在氮化鉑的晶體結(jié)構(gòu)中，提出了閃鋅礦、巖鹽型(NaCl)和螢石型，2006年四月11日，另一些人根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，氮化鉑的晶體是氮的4倍，鎢的6倍。PT-N鍵長度均為209.6pm，N-N鍵長度均為142.0pm(比較：N2分子的鍵長度為110.0pm)。8-1氮化物的牙齒4茄子立方晶體在結(jié)構(gòu)上有什么共同點(diǎn)？8-2分別提供了上述四種茄子氮化鉑結(jié)構(gòu)的化學(xué)式。在8-3地圖上，選擇氮原子，不添加原子，而是畫出用粗線選擇的氮原子的配位多面體。請?jiān)?-4牙齒問題的圖片中添加6個(gè)氮原子(盡量把氧氣放在前面)。8-1

14、氮化硼的牙齒四個(gè)茄子立方體晶體結(jié)構(gòu)中有哪些共同點(diǎn)？鉑原子面心立方體堆得最密。(兩點(diǎn))8-2分別提供了上述四種茄子氮化鉑結(jié)構(gòu)的化學(xué)式。PtN，PtN2，PtN2(兩點(diǎn))在8-3地圖上選擇氮原子，不添加原子，用粗線畫出選定氮原子的配位多面體。(3點(diǎn))請?jiān)?-4牙齒問題的圖中添加6個(gè)氮原子。(兩點(diǎn))第9(10分鐘)環(huán)磷酰胺是目前臨床常用的抗腫瘤藥物，國內(nèi)學(xué)者(國內(nèi))近年來打破慣例，合成了類似的化合物，毒性小于環(huán)磷酰胺，新藥形成后有助于改善患者的生活質(zhì)量。其中一種化合物的合成途徑如下。完成反應(yīng)，寫出試劑或中間體的結(jié)構(gòu)。注：NBS是N-bromo butadie middie。正確答案第10題(10分鐘)以氯苯開始原料，最好地合成1-溴-3-氯苯(用高產(chǎn)率的每個(gè)反應(yīng)表示合成的各個(gè)階段)。正確答案11號(11分鐘)磷化物是一種非常引人注目的耐磨涂料，可用作金屬的表面保護(hù)層。磷化氫可由三溴化溴和三溴化磷的氫中的高溫反應(yīng)合成。寫出11-1合成磷化所的化學(xué)反應(yīng)方程。11-2分別繪制了三溴化分子和三溴化分子的結(jié)構(gòu)。11-3磷化氫晶體中的磷原子，立方體堆得最密，硼原子填充四面體縫隙。畫