中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)——精编学生版.

中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛(省级赛区) 试题及答案和评分标准 (2005年9月11日 9:00 - 12:00共计3小时) ? 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。

He4.003ONeBCNFLiBe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18AlSiPSClArNaMg26.9828.0930.9732.0735.4539.9522.9924.31KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80SnSbTe I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCdIn85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnCsBa[210][222]-Lu178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210]132.9137.3LaFrRa[223][226]Ac-LrRfDbSgBhHsMtH1.008相对原子质量

第一题(9分)

用α粒子撞击铋-209合成了砹-211。所得样品中砹-211的浓度<10-8mol/L,砹-211同位素半衰期较长,足以用它来研究砹的化学性质。

1.写出合成砹的核反应方程式。

2.已知室温下用CCl4萃取I2的分配系数为cI2(CCl4)/cI2(H2O)=84,预计用CCl4萃取AtI的分配系数cAtI(CCl4)/cAtI(H2O) 84(填>,<或=);理由是 。

3.已知I2+I-I3-的平衡常数K=800,可推断AtI+I-AtI2-的平衡常数 K 800(填>,<或=);依据是 。

4.在AtI中加入I2和I-的混合溶液,滴加AgNO3溶液,发现所得沉淀中只有AgI而没有共沉淀的AgAt(如果有AgAt,必然会被共沉淀),然而在上述产物中加入Pb(IO3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式,解释上述实验现象。

5.已知室温下ICH2COOH的pKa=3.12,由此可推断AtCH2COOH的pKa 3.12(填>,<或=);理由是 。

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第二题(12分)

为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年,今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的,即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。

1.左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词(或词组)及物理学符号的意义,并为此图写一篇不超过200字(包括标点符号等)的说明文。

2.右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子,如镧;小原子是周期系第五主族元素,如锑;中等大小的原子是周期系VIII 族元素,如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提示:晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为-1,镧的氧化态为+3,问:铁的平均氧化态多大?

第三题(10分)

等摩尔的丙酮和过氧化氢混合,在盐酸催化下生成白色粉末A和水,反应进行完全,

产物分子总数是反应物分子总数的2/3。A在撞击、摩擦和加热时发生爆炸,被称为熵炸弹。

1.A分子中氧的化学环境相同。画出A的立体结构(H原子不必画出)。 2.A发生爆炸生成丙酮等物质,并不燃烧起火。写出爆炸的反应方程式。 3.为什么A被称为“熵炸弹”?

4.合成A是十分危险的,不慎会在合成时瞬即发生爆炸,例如,温度稍高,反应将生成A的同系物B,B的相对分子质量为A的2/3。画出B的结构;B比A更容易爆炸,

应如何从结构上理解?(注:在H2O2分子中的H—O—O夹角约95℃,面夹角约112℃。)

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第四题(6分)

本题涉及3种组成不同的铂配合物,它们都是八面体的单核配合物,配体为OH-和Cl-。

1.PtCl4·5H2O的水溶液与等摩尔NH3反应,生成两种铂配合物,反应式为: 2.BaCl2·PtCl4和Ba(OH)2反应(摩尔比2︰5),生成两种产物,其中一种为配合物,该反应的化学方程式为:

第五题(8分)

气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫:配制一份电解质溶液,主要成分为:K4[Fe(CN)6](200g/L)和KHCO3(60g/L);通电电解,控制电解池的电流密度和槽电压,通入H2S气体。写出相应的反应式。

34

已知:φ?(Fe(CN)6-/Fe(CN)6-)=0.35V;

KHCO3溶液中的φ(H+/H2)~-0.5V;φ(S/S2-)~-0.3V

第六题(13分)

写出下列反应的每步反应的主产物(A、B、C)的结构式;若涉及立体化学,请用Z、E、R、S等符号具体标明。

CH2COOHCH2COOH-H2OA(等摩尔)CH3CHO 无水丁二酸钠 BHBrC

B是两种几何异构体的混合物。

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