全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽(省級(jí)賽區(qū))試題及答案

中國(guó)化學(xué)會(huì)第24屆全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽（省級(jí)賽區(qū)）試卷、答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)題號(hào)1234567891011總分滿(mǎn)分155781181361179100評(píng)分通則1.凡要求計(jì)算或推導(dǎo)的，必須示出計(jì)算或推導(dǎo)過(guò)程。沒(méi)有計(jì)算或推導(dǎo)過(guò)程，即使結(jié)果正確也不得分。2.有效數(shù)字錯(cuò)誤，扣0.5分，但每一大題只扣1次。3.單位不寫(xiě)或表達(dá)錯(cuò)誤，扣0.5分，但每一大題只扣1次。4.只要求1個(gè)答案、而給出多個(gè)答案,其中有錯(cuò)誤的，不得分。5.方程式（不是反應(yīng)式?。┎慌淦讲坏梅?。6.用鉛筆解答（包括作圖）無(wú)效。7.使用涂改液涂改的解答無(wú)效。8.不包括在標(biāo)準(zhǔn)答案的0.5分的題，可由省、市、自治區(qū)評(píng)分組討論決定是否給分。9．答案中紅色字為標(biāo)準(zhǔn)答案，而藍(lán)字體（加下劃線(xiàn)）為注釋語(yǔ)不屬于答案。DsRgCnUutUuqUupUuhUusUuo1.008DsRgCnUutUuqUupUuhUusUuo1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-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]HeNeArKrXeRn元素周期表RfDbSgBhHsMt氣體常數(shù)R＝8.31447JK1mol1法拉第常數(shù)F＝96485Cmol1阿佛加德羅常數(shù)NA＝6.022142×1023mol1第1題(15分)1-12009年10月合成了第117號(hào)元素，從此填滿(mǎn)了周期表第七周期所有空格，是元素周期系發(fā)展的一個(gè)里程碑。117號(hào)元素是用249Bk轟擊48Ca靶合成的，總共得到6個(gè)117號(hào)元素的原子，其中1個(gè)原子經(jīng)p次α衰變得到270Db后發(fā)生裂變；5個(gè)原子則經(jīng)q次α衰變得到281Rg后發(fā)生裂變。用元素周期表上的117號(hào)元素符號(hào)，寫(xiě)出得到117號(hào)元素的核反應(yīng)方程式（在元素符號(hào)的左上角和左下角分別標(biāo)出質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)）。每式1分，畫(huà)箭頭也得1分。兩式合并為也得滿(mǎn)分。（2分）1-2寫(xiě)出下列結(jié)構(gòu)的中心原子的雜化軌道類(lèi)型：[(C6H5)IF5]-(C6H5)2Xe[I(C6H5)2]+sp3d3（1分）其他答案不得分。sp3d（1分）其他答案不得分。sp3（1分）其他答案不得分。（3分）1-3一氯一溴二(氨基乙酸根)合鈷(III)酸根離子有多種異構(gòu)體，其中之一可用如下簡(jiǎn)式表示。請(qǐng)依樣畫(huà)出其他所有八面體構(gòu)型的異構(gòu)體。每式1分。正確畫(huà)出5個(gè)幾何異構(gòu)體，未畫(huà)對(duì)映體但指明都有對(duì)映異構(gòu)體，各得1.5分。（10分）第2題(5分)最近我國(guó)有人報(bào)道，將0.1molL1的硫化鈉溶液裝進(jìn)一只掏空洗凈的雞蛋殼里，將蛋殼開(kāi)口朝上，部分浸入盛有0.1molL1的氯化銅溶液的燒杯中，在靜置一周的過(guò)程中，蛋殼外表面逐漸出現(xiàn)金屬銅，同時(shí)燒杯中的溶液漸漸褪色，并變得混濁。2-1設(shè)此裝置中發(fā)生的是銅離子和硫離子直接相遇的反應(yīng)，已知φ?(Cu2+/Cu)和φ?(S/S2)分別為0.345V和-0.476V，nFE?＝RTlnK，Ｅ?表示反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)，n為該反應(yīng)得失電子數(shù)。計(jì)算25oC下硫離子和銅離子反應(yīng)得到銅的反應(yīng)平衡常數(shù)，寫(xiě)出平衡常數(shù)表達(dá)式。Cu2++S2-=Cu+Sn=2,lnK=2x96485Cmol-1x(0.345+0.476)V/(8.314JK-1mol-1x298.15K)K=5.82×1027；（1分）代入計(jì)算式的數(shù)值因約化導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果（K）值不同，K值的指前因子在5.60?6.93范圍內(nèi)均得滿(mǎn)分。K=[Cu2+]-1[S2-]-1；嚴(yán)格的表達(dá)式為K=（[Cu2+]-1[S2-]-1）Xco2（1分）2-2金屬銅和混濁現(xiàn)象均出現(xiàn)在蛋殼外，這意味著什么？硫離子可從蛋殼內(nèi)通過(guò)蛋殼上的微孔向蛋殼外擴(kuò)散并與銅離子反應(yīng)生成銅和硫，而銅離子不能通過(guò)蛋殼微孔向蛋殼內(nèi)擴(kuò)散。兩個(gè)要點(diǎn)各0.5分。（1分）2-3該報(bào)道未提及硫離子與銅離子相遇時(shí)溶液的pH?，F(xiàn)設(shè)pH=6，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。Cu2++H2S=Cu+S+2H+（1分）將方程式中的H2S寫(xiě)成HS-或S2-，即使方程配平了，均不得分。2-4請(qǐng)對(duì)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果作一簡(jiǎn)短評(píng)論。開(kāi)放式。只要寫(xiě)出了有一定合理性的評(píng)論均可得分。（1分）第3題(7分)早在19世紀(jì)人們就用金屬硼化物和碳反應(yīng)得到了碳化硼。它是迄今已知的除金剛石和氮化硼外最硬的固體。1930年確定了它的理想化學(xué)式。左下圖是2007年發(fā)表的一篇研究論文給出的碳化硼晶胞簡(jiǎn)圖。3-1該圖給出了晶胞中的所有原子，除“三原子”（中心原子和與其相連的2個(gè)原子）外，晶胞的其余原子都是B12多面體中的1個(gè)原子，B12多面體的其他原子都不在晶胞內(nèi)，均未畫(huà)出。圖中原子旁的短棍表示該原子與其他原子相連。若上述“三原子”都是碳原子，寫(xiě)出碳化硼的化學(xué)式。BB4C或CB4答B(yǎng)12C3得0.5分。（1分）3-2該圖有什么旋轉(zhuǎn)軸？有無(wú)對(duì)稱(chēng)中心和鏡面？若有，指出個(gè)數(shù)及它們?cè)趫D中的位置（未指出位置不得分）。有一根有一根3重旋轉(zhuǎn)軸（過(guò)上述“三原子”的直線(xiàn)）。（1分）有對(duì)稱(chēng)中心，在晶胞中心。（1分）有3個(gè)鏡面。鏡面之一垂直于紙面并通過(guò)上述“三原子”；3個(gè)鏡面的面間角為60o，其交線(xiàn)為三重軸。（1.5分）有3根2重旋轉(zhuǎn)軸，通過(guò)鏡面角平分面，與三重軸垂直，交點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)中心。（1.5分）（共計(jì)5分）3-3該晶胞的形狀屬于國(guó)際晶體學(xué)聯(lián)合會(huì)在1983年定義的布拉維系七種晶胞中的哪一種？（注：國(guó)際晶體學(xué)聯(lián)合會(huì)已于2002年改稱(chēng)Bravaissystems為latticesystems,后者尚無(wú)中文譯名。）標(biāo)準(zhǔn)答案是菱方或“菱面體”(rhombohedral)，答“三方”(trigonal)，雖不符合國(guó)際晶體學(xué)聯(lián)合會(huì)的推薦性規(guī)定，但考慮到國(guó)內(nèi)許多教科書(shū)的現(xiàn)狀,仍給0.5分。只答“素晶胞”不得分，答“菱方素晶胞”不扣分。（1分）第4題(8分)4-1分別將O2、KO2、BaO2和O2[AsF6]填入與O—O鍵長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的空格中。O—O鍵長(zhǎng)112pm121pm128pm149pm化學(xué)式O2[AsF6]O2KO2BaO2每空0.5分。（2分）4-2在配合物A和B中，O2為配體與中心金屬離子配位。A的化學(xué)式為[Co2O2(NH3)10]4+，其O—O的鍵長(zhǎng)為147pm；B的化學(xué)式為Co(bzacen)PyO2，其O—O的鍵長(zhǎng)為126pm，Py是吡啶(C5H5N)，bzacen是四齒配體[C6H5?C(O-)=CH?C(CH3)=NCH2?]2。B具有室溫吸氧，加熱脫氧的功能，可作為人工載氧體。畫(huà)出A和B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（圖中必須明確表明O—O與金屬離子間的空間關(guān)系），并分別指出A和B中Co的氧化態(tài)。配合物AB結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Co的氧化態(tài)+3+3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第1空2分，第2空3分，O-O-Co畫(huà)成直線(xiàn)扣0.5分，氧化態(tài)每空0.5分。（6分）第5題(11分)把紅熱的玻棒插入橙紅色固體A中，A受熱后噴射出灰綠色粉末B和無(wú)色無(wú)味氣體C。鎂在C中加熱生成灰色固體D。B在過(guò)量的NaOH溶液中加熱溶解，得到綠色溶液E。將適量H2O2加入E中，加熱，得到黃色溶液F。F酸化后變?yōu)槌壬芤篏。向G中加入Pb(NO3)2溶液，得到黃色沉淀H。5-1寫(xiě)出A、B、C、D、E、F、G和H的化學(xué)式。A(NH4)2Cr2O7BCr2O3CN2DMg3N2ENaCr(OH)4FNa2CrO4GNa2Cr2O7HPbCrO4每個(gè)化學(xué)式0.5分E寫(xiě)NaCrO2也得滿(mǎn)分。（4分）5-2寫(xiě)出由E轉(zhuǎn)變?yōu)镕，F(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)镚，G轉(zhuǎn)變?yōu)镠的離子方程式。E轉(zhuǎn)變?yōu)镕F轉(zhuǎn)變?yōu)镚G轉(zhuǎn)變?yōu)镠每個(gè)方程式1分。E轉(zhuǎn)變?yōu)镕，寫(xiě)CrO2-配平，也得滿(mǎn)分。（3分）5-3A中的金屬元素M可以形成MO2和ZnM2O4,它們均為磁性材料，廣泛用于制作磁帶和磁盤(pán)。分別寫(xiě)出MO2和ZnM2O4中M的價(jià)電子組態(tài)。3d2，3d3（1分）5-4A中的金屬元素M可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基陰離子，按照18電子規(guī)則畫(huà)出Na2[M2(CO)10]的陰離子結(jié)構(gòu)，指出M的氧化態(tài)。Cr的氧化態(tài)-1結(jié)構(gòu)式2分，氧化態(tài)1分（3分）第6題（8分）在我國(guó)青海、西藏等地有許多干涸鹽湖盛產(chǎn)一種鈉鹽Q。Q為一種易溶于水的白色固體。Q的水溶液用硫酸酸化，得到弱酸X。X為無(wú)色小片狀透明晶體。X和甲醇在濃硫酸存在下生成易揮發(fā)的E。E在空氣中點(diǎn)燃呈現(xiàn)綠色火焰。E和NaH反應(yīng)得到易溶于水的白色固態(tài)化合物Z（分子量37.83）。B4O5(OH)42+3H2O+2H+＝4H3BO3寫(xiě)B(tài)4O72-配平的方程式也得滿(mǎn)分。(1分)6-1寫(xiě)出由Q得到X的離子方程式。6-2寫(xiě)出X在水中的電離方程式。B(OH)3+H2O＝B(OH)4+H+(1分)6-3寫(xiě)出X和甲醇在濃硫酸存在下生成E的化學(xué)方程式。B(OH)3+3CH3OH＝B(OCH3)3+3H2O(1分)6-4寫(xiě)出E燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式。2B(OCH3)3+9O2＝B2O3+6CO2+9H2O(1分)6-5寫(xiě)出由E和NaH制備Z的化學(xué)反應(yīng)方程式。B(OCH3)3+4NaH＝NaBH4+3NaOCH3(1分)6-6Z在水溶液里的穩(wěn)定性與溶液pH有關(guān)，pH越大越穩(wěn)定。為什么？水溶液的pH越大，[H3O+]越低，BH4-和H3O+的反應(yīng)越難，因而NaBH4越穩(wěn)定。(1分)6-7近年來(lái)，用Z和過(guò)氧化氫構(gòu)建一種新型堿性電池已成為熱門(mén)的研究課題。該電池放電時(shí)，每摩爾Z釋放8摩爾電子，標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)大于2V。寫(xiě)出這種電池放電反應(yīng)的離子方程式。BH4+4H2O2＝B(OH)4+4H2O(2分)第7題(13分)分子篩是一種天然或人工合成的泡沸石型水合鋁硅酸鹽晶體。人工合成的分子篩有幾十種，皆為骨架型結(jié)構(gòu)，其中最常用的是A型、X型、Y型和絲光沸石型分子篩，化學(xué)組成可表示為Mm[AlpSiqOn(p+q)]·xH2O。7-1Si4+、Al3+和O2的離子半徑分別為41pm、50pm和140pm，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明在水合鋁硅酸鹽晶體中Si4+和Al3+各占據(jù)由氧構(gòu)成的何種類(lèi)型的多面體空隙。Si4+Al3+介于0.225和0.414間，四面體介于0.225和0.414間，四面體每個(gè)多面體1分；只答四面體而無(wú)正確的計(jì)算和說(shuō)明，不得分。（2分）根據(jù)多面體幾何學(xué)計(jì)算得出結(jié)論，只要正確，亦各得1分。7-2上述化學(xué)式中的n等于多少？說(shuō)明理由。若M為2價(jià)離子，寫(xiě)出m與p的關(guān)系式。n＝2；理由：由7-1結(jié)果知，Si(Al)O4為骨架型結(jié)構(gòu)，氧原子被2個(gè)四面體共用(p+q)／n(p+q)＝0.5,n＝2m＝1/2pn值和理由各1分；m與p的關(guān)系1分（3分）通過(guò)其他途徑推算，結(jié)果正確，也得滿(mǎn)分。7-3X光衍射測(cè)得Si-O鍵鍵長(zhǎng)為160pm。此數(shù)據(jù)說(shuō)明什么？如何理解？實(shí)測(cè)Si-O鍵鍵長(zhǎng)（160pm）遠(yuǎn)小于Si4+和O2的離子半徑之和（181pm），表明Si-O鍵中已有較大的共價(jià)成分（1分）。Si4+電價(jià)高、半徑小，極化力較大，導(dǎo)致了鍵型變異（離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡）（1分）（2分）7-4說(shuō)明以下事實(shí)的原因：硅鋁比（有時(shí)用SiO2/Al2O3表示）越高，分子篩越穩(wěn)定；②最小硅鋁比不小于1。硅氧四面體和鋁氧四面體無(wú)序地按硅鋁原子比交替排列。①硅-氧鍵強(qiáng)于鋁-氧鍵；②若Al3+數(shù)超過(guò)Si4+數(shù)，必出現(xiàn)鋁氧四面體直接相連的情況，結(jié)構(gòu)中引入不穩(wěn)定因素，導(dǎo)致骨架強(qiáng)度削弱。各1分（2分）7-5人工合成的A型分子篩鈉鹽，屬于立方晶系，正當(dāng)晶胞參數(shù)a＝2464pm，晶胞組成為Na96[Al96Si96O384]·xH2O。將811.5克該分子篩在1.01325×105Pa、700℃加熱6小時(shí)將結(jié)晶水完全除去，得到798.6升水蒸氣（視為理想氣體）。計(jì)算該分子篩的密度D。811.5g分子篩含水量為一個(gè)晶胞的質(zhì)量為分子篩密度為n=10.00mol1分；x=2161分；D=1.946gcm32分。（4分）用另外的算法，算式與結(jié)果皆正確（包括有效數(shù)字和單位），亦得滿(mǎn)分。第8題(6分)在25℃和101.325kPa下，向電解池通入0.04193A的恒定電流，陰極（Pt，0.1molL1HNO3）放出氫氣，陽(yáng)極（Cu，0.1molL1NaCl）得到Cu2+。用0.05115molL1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定產(chǎn)生的Cu2+，消耗了53.12mL。8-1計(jì)算從陰極放出的氫氣的體積。陽(yáng)極反應(yīng)：Cu(s)→Cu2+＋2e陰極反應(yīng)：H2O＋e→1/2H2(g)＋OH-電池反應(yīng)：Cu(s)＋2H2O→Cu2+＋H2(g)＋2OH-Cu2+與EDTA按1:1絡(luò)合，因此，陰極放出的氫氣的摩爾數(shù)等于陽(yáng)極產(chǎn)生的Cu2+的摩爾數(shù)，即等于消耗的EDTA的摩爾數(shù)：給定條件下的體積為整式計(jì)算，算式和結(jié)果全對(duì)，得滿(mǎn)分。分步計(jì)算：氫的摩爾數(shù)算式正確得1分；氫體積的算式正確得1分，結(jié)果正確（含單位和有效數(shù)字）各得1分。（4分）8-2計(jì)算電解所需的時(shí)間(以小時(shí)為單位)。生成66.48mL氫氣需2.717mmol×2＝5.434mmol電子，電解所需時(shí)間為計(jì)算過(guò)程與結(jié)果各1分。（2分）第9題(11分)9-1畫(huà)出下列轉(zhuǎn)換中A、B、C和D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（不要求標(biāo)出手性）。ABCD每個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式1分，其他答案不得分。(4分)9-2畫(huà)出下列兩個(gè)轉(zhuǎn)換中產(chǎn)物1、2和3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并簡(jiǎn)述在相同條件下反應(yīng)，對(duì)羥基苯甲醛只得到一種產(chǎn)物，而間羥基苯甲醛卻得到兩種產(chǎn)物的原因。123結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式1和2各1分；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式3，3分（沒(méi)有烷氧基只得1分，β-羥基酮只得1分）。若2，3對(duì)換，則得分也對(duì)換。其它答案不得分，例如丙酮自身縮合不得分。（5分）原因：連在苯環(huán)的烷氧基對(duì)苯環(huán)的對(duì)位比對(duì)苯環(huán)的間位有更強(qiáng)的給電子共軛效應(yīng)（0.5分）和更弱的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)（0.5分），致使羥基間位的醛基比對(duì)位的醛基有更強(qiáng)的親電性（0.5分），所以在碳酸鉀的弱堿條件下，對(duì)羥基苯甲醛與丙酮不發(fā)生縮合反應(yīng)而間位羥基苯甲醛可與丙酮發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)（0.5分）。（2分）第10題(7分)灰黃霉素是一種抗真菌藥，可由A和B在三級(jí)丁醇鉀/三級(jí)丁醇體系中合成，反應(yīng)式如下：10-1在下面灰黃霉素結(jié)構(gòu)式中標(biāo)出不對(duì)稱(chēng)碳原子的構(gòu)型。每個(gè)構(gòu)型1分，構(gòu)型錯(cuò)誤不得分。（2分）10-2寫(xiě)出所有符合下列兩個(gè)條件的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：苯環(huán)上只有兩種化學(xué)環(huán)境不同的氫；②分子中只有一種官能團(tuán)。B的同分異構(gòu)體：每個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式1分。（4分）10-3寫(xiě)出由A和B生成灰黃霉素的反應(yīng)名稱(chēng)。麥克爾加成。答1,4-共軛加成或共軛加成都得滿(mǎn)分，答加成只得0.5分。（1分）第11題(9分)化合物A由碳、氫、氧三種元素組成，分子量72，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于60%。A分子中的碳原子均為sp3雜化。A與2-苯基乙基溴化鎂在適當(dāng)條件下反應(yīng)后經(jīng)水解生成B。B在質(zhì)子酸的催化作用下生成C。經(jīng)測(cè)定B分子只含1個(gè)不對(duì)稱(chēng)碳原子，其構(gòu)型為R。請(qǐng)根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題：11-1寫(xiě)出A的分子式。C4H8O其它答案不得分。(1分)11-2畫(huà)出A、B和C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（列出所有可能的答案）。ABC每個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式1分。未正確標(biāo)明手性化合物A和B的構(gòu)型，每個(gè)只得0.5分。C為外消旋體，沒(méi)有表示出外消旋體，每個(gè)只得0.5分。（6分）11-3簡(jiǎn)述由手性化合物B合成C時(shí)手性能否被保留下來(lái)的理由。B在質(zhì)子酸的催化作用下生成平面型的碳正離子（1分），它的兩側(cè)均可與苯環(huán)反應(yīng)，從而生成一對(duì)外消旋體，所以B的手性不能完全被保留下來(lái)（1分）。(2分)鄭重聲明；本試題及答案的版權(quán)屬中國(guó)化學(xué)會(huì)所有，不經(jīng)中國(guó)化學(xué)會(huì)化學(xué)競(jìng)賽負(fù)責(zé)人授權(quán)，任何人不得翻印、不得在出版物或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站上轉(zhuǎn)載、販賣(mài)、贏利，違者必究。本試卷和答案將分別于2010年9月12和15日12:00在網(wǎng)站/和/上公布。

中國(guó)化學(xué)會(huì)第20屆全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽（省級(jí)賽區(qū)）試題及答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)題號(hào)123456789101112總分滿(mǎn)分45876911910101110100得分評(píng)卷人競(jìng)賽時(shí)間3小時(shí)。遲到超過(guò)半小時(shí)者不能進(jìn)考場(chǎng)。開(kāi)始考試后1小時(shí)內(nèi)不得離場(chǎng)。時(shí)間到，把試卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤離考場(chǎng)。試卷裝訂成冊(cè)，不得拆散。所有解答必須寫(xiě)在指定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫(xiě)。草稿紙?jiān)谧詈笠豁?yè)。不得持有任何其他紙張。姓名、報(bào)名號(hào)和所屬學(xué)校必須寫(xiě)在首頁(yè)左側(cè)指定位置，寫(xiě)在其他地方者按廢卷論處。允許使用非編程計(jì)算器以及直尺等文具。第1題（4分）2006年3月有人預(yù)言，未知超重元素第126號(hào)元素有可能與氟形成穩(wěn)定的化合物。按元素周期系的已知規(guī)律，該元素應(yīng)位于第八周期，它未填滿(mǎn)電子的能級(jí)應(yīng)是5g，在該能級(jí)上有6個(gè)電子，而這個(gè)能級(jí)總共可填充18個(gè)電子。（各1分）第2題（5分）下列反應(yīng)在100oC時(shí)能順利進(jìn)行：III2-1給出兩種產(chǎn)物的系統(tǒng)命名。（4分）2-2這兩種產(chǎn)物互為下列哪一種異構(gòu)體？（1分）A旋光異構(gòu)體B立體異構(gòu)體C非對(duì)映異構(gòu)體D幾何異構(gòu)體2-1I（7R，3E，5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯或（7R，3E，5Z)-3-甲基-3,5-辛二烯-7-d或（7R，3E，5Z)-3-甲基-7-2H-3,5-辛二烯（注：只要標(biāo)出氘的位置即可）用cis-、trans-代替Z-、E-得分相同（下同）（2分）II（7S，3Z，5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯或（7S，3Z，5Z)-3-甲基-3,5-辛二烯-7-d或（7S，3Z，5Z)-3-甲基-7-2H-3,5-辛二烯（注：只要標(biāo)出氘的位置即可）（2分）2-2B（立體異構(gòu)體）（1分）第3題（8分）下面四張圖是用計(jì)算機(jī)制作的在密閉容器里，在不同條件下進(jìn)行的異構(gòu)化反應(yīng)X?Y的進(jìn)程圖解。圖中的“”是X，“”是Y。ABCD3-1圖中的縱坐標(biāo)表示（填入物理量，下同）；橫坐標(biāo)表示。3-2平衡常數(shù)K最小的圖是。3-3平衡常數(shù)K最大的圖是。3-4平衡常數(shù)K=1的圖是。答案：3-1A和B的摩爾百分?jǐn)?shù)（或答：物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)）；時(shí)間，分（或答：以分為單位的反應(yīng)進(jìn)程）(2分)3-2A(2分)3-3B(2分)3-4C(2分)第4題（7分）已探明我國(guó)錳礦儲(chǔ)量占世界第三位，但富礦僅占6.4%，每年尚需進(jìn)口大量錳礦石。有人設(shè)計(jì)了把我國(guó)的菱錳礦（貧礦）轉(zhuǎn)化為高品位“菱錳礦砂”的綠色工藝。該工藝首先將礦砂與硫酸銨一起焙燒，較佳條件是：投料比m[(NH4)2SO4]/m[MnCO3]＝1.5；焙燒溫度450oC；焙燒時(shí)間1.5小時(shí)。4-1寫(xiě)出焙燒反應(yīng)方程式：(NH4)2SO4＋MnCO3＝MnSO4＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O↑（１分）4-2其次，將焙燒產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為高品位的“菱錳礦砂”，寫(xiě)出反應(yīng)方程式：MnSO4＋2NH3＋CO2＋H2O＝(NH4)2SO4＋MnCO3↓（2分）4-3若焙燒溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將導(dǎo)致什么結(jié)果？MnSO4，MnCO3分解生成高價(jià)錳的氧化物而導(dǎo)致錳浸出率下降。（2分）4-4從物料平衡角度看，生產(chǎn)過(guò)程中是否需要添加(NH4)2SO4？說(shuō)明理由。不需加。開(kāi)始投料時(shí)(NH4)2SO4（132g﹒mol-1）過(guò)量（MnCO3,115g﹒mol-1）,反應(yīng)生成的NH3、CO2以及(NH4)2SO4可循環(huán)利用。（2分）第5題（6分）配制KI(0.100mol·L-1)–I2的水溶液，用0.100mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)得c(I2)＝4.85×10-3mol·L-1。量取50.0mLKI-I2溶液和50.0mLCCl4置于分液漏斗中振蕩達(dá)平衡，分液后測(cè)知CCl4相中c(I2)＝2.60×10-3mol·L-1。已知實(shí)驗(yàn)溫度下CCl4從水溶液中萃取I2的分配比為85:1。求水溶液中I2＋I(xiàn)ˉ＝Iˉ3的平衡常數(shù)。設(shè)萃取平衡時(shí)，水溶液中c(I2)為xc(I2,CCl4)／c(I2,H2O)＝2.60x10-3mol·L-1／x＝85x＝2.60x10-3mol·L-1／85＝3.06×10-5mol·L-1(2分)水溶液中I2＋I(xiàn)ˉ＝I3ˉ平衡濃度（mol·L-1）:I2：3.06×10-5；Iˉ:0.100－3.06×10-5＝0.100(1分)（1分）Iˉ3:(4.85－2.60)×10-3－3.06×10-5＝2.22×10-3(1分)K＝2.22×10-3mol·L-1／0.100mol·L-1×3.06×10-5mol·L-1＝7.3×102L·mol-1（不寫(xiě)單位不扣分）(1分)第6題（9分）潛在儲(chǔ)氫材料——化合物A是第二周期兩種氫化物形成的路易斯酸堿對(duì)，是乙烷的等電子體，相對(duì)分子質(zhì)量30.87，常溫下為白色晶體，穩(wěn)定而無(wú)毒。剛剛?cè)诨腁緩慢釋放氫氣，轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔顱（乙烯的等電子體）。B不穩(wěn)定，易聚合成聚合物C（聚乙烯的等電子體）。C在155oC釋放氫氣轉(zhuǎn)變?yōu)榫垡胰驳牡入娮芋w，其中聚合度為3的化合物D是苯的等電子體。高于500oC時(shí)D釋放氫氣，轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔顴，E有多種晶型。6-1寫(xiě)出A、B、C、D、E的化學(xué)式。AH3B:NH3（或BNH6）BH2B=NH2（或BNH4）C—H2B-NH2DB3N3H6EBN（5分）6-2化合物A轉(zhuǎn)變?yōu)镋各步釋放的氫所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及總共釋放的氫氣所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)多大？A→B2.016/30.87=6.531%（或0.06531)B→D2.016/28.85=6.988%(或0.06988）D→E6.048/26.84=7.511%（或0.07511）A→E6.048/30.87=19.59%(或0.1959)（2分）6-3為使A再生，有人設(shè)計(jì)了化合物D在水蒸氣存在下與甲烷反應(yīng)，寫(xiě)出化學(xué)方程式。3CH4+2(HBNH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3（2分）第7題（11分）化合物A是近十年開(kāi)始采用的鍋爐水添加劑。A的相對(duì)分子質(zhì)量90.10，可形成無(wú)色晶體，能除去鍋爐水中溶解氧，并可使鍋爐壁鈍化。7-1A是用碳酸二甲酯和一水合肼在70oC下合成的，收率80%。畫(huà)出A的結(jié)構(gòu)式。注：C-N-N角必須不是直線(xiàn)。（2分）7-2寫(xiě)出合成A的反應(yīng)方程式。O=C(OCH3)2+2H2NNH2·H2O=O=C(NHNH2)2+2CH3OH+2H2O（1分)7-3低于135oC時(shí)，A直接與溶解氧反應(yīng)，生成三種產(chǎn)物。寫(xiě)出化學(xué)方程式。(N2H3)2CO+2O2=2N2+CO2+3H2O(1分）7-4高于135oC時(shí)，A先發(fā)生水解，水解產(chǎn)物再與氧反應(yīng)。寫(xiě)出化學(xué)方程式。(N2H3)2CO+H2O=2N2H4+CO2N2H4+O2=N2+2H2O（1分）7-5化合物A能使鍋爐壁鈍化是基于它能將氧化鐵轉(zhuǎn)化為致密的四氧化三鐵。寫(xiě)出化學(xué)方程式。(N2H3)2CO+12Fe2O3=8Fe3O4+2N2+CO2+3H2O（2分）7-6化合物A與許多金屬離子形成八面體配合物，例如[Mn(A)3]2+。結(jié)構(gòu)分析證實(shí)該配合物中的A和游離態(tài)的A相比，分子中原本等長(zhǎng)的兩個(gè)鍵不再等長(zhǎng)。畫(huà)出這種配合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（氫原子不需畫(huà)出），討論異構(gòu)現(xiàn)象。（2分）有一對(duì)經(jīng)式、面式異構(gòu)體（幾何異構(gòu)體）(1分）它們分別有一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體（手性異構(gòu)體）（1分）（畫(huà)不畫(huà)異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)不影響得分。）第8題（9分）超硬材料氮化鉑是近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。它是在高溫、超高壓條件下合成的（50GPa、2000K）。由于相對(duì)于鉑，氮原子的電子太少，衍射強(qiáng)度太弱，單靠X-射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)難以確定氮化鉑晶體中氮原子數(shù)和原子坐標(biāo)，2004年以來(lái)，先后提出過(guò)氮化鉑的晶體結(jié)構(gòu)有閃鋅礦型、巖鹽型（NaCl）和螢石型，2006年4月11日又有人認(rèn)為氮化鉑的晶胞如下圖所示（圖中的白球表示氮原子，為便于觀察，該圖省略了一些氮原子）。結(jié)構(gòu)分析證實(shí)，氮是四配位的，而鉑是六配位的；Pt—N鍵長(zhǎng)均為209.6pm，N—N鍵長(zhǎng)均為142.0pm（對(duì)比：N2分子的鍵長(zhǎng)為110.0pm）。備用圖8-1氮化鉑的上述四種立方晶體在結(jié)構(gòu)上有什么共同點(diǎn)？鉑原子面心立方最密堆積。（2分）8-2分別給出上述四種氮化鉑結(jié)構(gòu)的化學(xué)式。依次為PtN、PtN、PtN2、PtN2（2分）8-3試在圖上挑選一個(gè)氮原子，不添加原子，用粗線(xiàn)畫(huà)出所選氮原子的配位多面體。（3分）8-4請(qǐng)?jiān)诒绢}的附圖上添加六個(gè)氮原子（添加的氮請(qǐng)盡可能靠前）。（2分）第9題（10分）環(huán)磷酰胺是目前臨床上常用的抗腫瘤藥物，國(guó)內(nèi)學(xué)者近年打破常規(guī)，合成了類(lèi)似化合物，其毒性比環(huán)磷酰胺小，若形成新藥，可改善病人的生活質(zhì)量，其中有一個(gè)化合物的合成路線(xiàn)如下，請(qǐng)完成反應(yīng)，寫(xiě)出試劑或中間體的結(jié)構(gòu)。（C（C16H25N5O4PCl）注：NBS即N-溴代丁二酰亞胺答案：ABC（1分）（1分）（1分）DE（1分）(二氯改為二溴也可）（2分）FGF·HCl（1分）（3分）第10題（10分）以氯苯為起始原料，用最佳方法合成1-溴-3-氯苯(限用具有高產(chǎn)率的各反應(yīng)，標(biāo)明合成的各個(gè)步驟)。6個(gè)中間物每個(gè)1分，共6分；每步的試劑0.5分，共4分（用C2H5OH代替H3PO2得分相同）第11題（11分）磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護(hù)層。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氫氣中高溫反應(yīng)合成。11-1.寫(xiě)出合成磷化硼的化學(xué)反應(yīng)方程式。BBr3＋PBr3＋3H2＝BP＋6HBr（1分）11-2.分別畫(huà)出三溴化硼分子和三溴化磷分子的結(jié)構(gòu)。(畫(huà)不畫(huà)磷上的孤對(duì)電子不影響得分）平面三角形三角錐（2分）11-3磷化硼晶體中磷原子作立方最密堆積，硼原子填入四面體空隙中。畫(huà)出磷化硼的正當(dāng)晶胞示意圖。(注：填入另外四個(gè)四面體空隙也可，但不能一層空一層填）（2分）已知磷化硼的晶胞參數(shù)a=478pm，計(jì)算晶體中硼原子和磷原子的核間距（dB-P）。dB-P＝或dB-P＝(2分)11-5畫(huà)出磷化硼正當(dāng)晶胞沿著體對(duì)角線(xiàn)方向的投影（用實(shí)線(xiàn)圓圈表示P原子的投影，用虛線(xiàn)圓圈表示B原子的投影）。(4分)第12題（10分)有人設(shè)計(jì)了如下甲醇(methanol)合成工藝：其中，①為甲烷氣源，壓強(qiáng)250.0kPa，溫度25oC，流速55.0m3﹒s-1。②為水蒸氣源，壓強(qiáng)200.0kPa,溫度150oC，流速150.0m3﹒s-1。合成氣和剩余反應(yīng)物的混合物經(jīng)管路③進(jìn)入25oC的冷凝器(condenser)，冷凝物由管路⑤流出。在B中合成的甲醇和剩余反應(yīng)物的混合物經(jīng)⑥進(jìn)入25oC的冷凝器，甲醇冷凝后經(jīng)管路⑦流出，其密度為0.791g﹒mL-1。12-1.分別寫(xiě)出在步驟A和步驟B中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式。CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)(1分)CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)(1分)12-2.假定：所有氣體皆為理想氣體，在步驟A和B中完全轉(zhuǎn)化，氣液在冷凝器中完全分離，計(jì)算經(jīng)步驟A和步驟B后，在一秒鐘內(nèi)剩余物的量。n(CH4)＝(250.0×103×55.0)／(8.314×298)＝5.55×103(mol)n[H2O(g)]＝(200.0×103×150.0)／(8.314×423)＝8.53×103(mol)經(jīng)步驟A后在③中過(guò)量的H2O(g)＝(8.53×103－5.55×103)mol＝2.98×103mol(1分)在步驟A中生成的CO和H2的摩爾比為1:3，而在步驟B中消耗的CO和H2的摩爾比為1:2，故經(jīng)步驟B后剩余的H2為5.55×103mol(1分)12-3.實(shí)際上，在步驟B中CO的轉(zhuǎn)化率只有三分之二。計(jì)算在管路⑥中CO、H2和CH3OH的分壓（總壓強(qiáng)為10.0MPa）。nT＝n(CO)＋n(H2)＋n(CH3OH)＝｛5.55×103×1/3＋(16.65×103－5.55×103×2/3×2)＋5.55×103×2/3｝mol＝14.8×103mol(1分)p(i)＝pT×ni／nT總p(CO)＝10.0MPa×(5.55×103×1/3／14.8×103)＝1.25MPa(1分)p(H2)＝10.0MPa×(9.25×103／14.8×103)＝6.25MPa(1分)p(CH3OH)＝10.0MPa×(5.55×103×2/3／14.8×103)＝2.50MPa(1分)12-4.當(dāng)甲醇反應(yīng)器足夠大，反應(yīng)達(dá)到平衡，管路⑥中的各氣體的分壓服從方程式中p0=0.100MPa,計(jì)算平衡常數(shù)Kp。Kp＝2.50×(0.100)2／(1.25×6.252)＝5.12×10-4(2分)

全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽初賽試題考試時(shí)間：3小時(shí)第1題（1分）（1）金屬錳可以用四氧化三錳為原料通過(guò)鋁熱法來(lái)制備。試寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式。（2）CS2是一種有惡臭的液體，把它滴入硫酸酸化的高錳酸鉀水溶液，將析出硫磺，同時(shí)放出CO2，寫(xiě)出配平的化學(xué)式方程式。第2題（10分）（1）在新生代的海水里有一種鐵細(xì)菌，它們提取海水中的亞鐵離子，把它轉(zhuǎn)變成它們的皮鞘（可以用Fe2O3來(lái)表示其中的鐵），后來(lái)便沉積下來(lái)形成鐵礦；這個(gè)用酶為催化劑的反應(yīng)的另一個(gè)反應(yīng)物是CO2，它在反應(yīng)后轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，可用甲醛來(lái)表示，試寫(xiě)出配平的離子方程式。（2）地球化學(xué)家用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，金礦常與磁鐵礦共生的原因是：在高溫高壓的水溶液（即所謂“熱液”）里，金的存在形式是［AuS－］絡(luò)離子，在溶液接近中性時(shí)，它遇到Fe2＋離子會(huì)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)沉積出磁鐵礦和金礦，試寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式。第3題（10分）礦物膽礬就是CuSO4·5H2O，當(dāng)它溶于水滲入地下，遇到黃鐵礦（FeS2），銅將以輝銅礦（Cu2S）的形式沉積下來(lái)；而反應(yīng)得到的鐵和硫則進(jìn)入水溶液，該溶液無(wú)臭味，透明不渾濁，綠色，呈強(qiáng)酸性，在有的礦區(qū)?？梢?jiàn)到這種具有強(qiáng)腐蝕性的地下水（俗稱(chēng)黑水）滲出地面，上述反應(yīng)可以用一個(gè)化學(xué)方程式來(lái)表示，試寫(xiě)出配乎的化學(xué)方程式。第4題（10分）制備硫代硫酸鈉的方法之一是把