中國化學(xué)會(huì)第,..屆全國高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題匯編

1、中國化學(xué)會(huì)第26屆全國高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽(省級(jí)賽區(qū))試卷（2012年9月2日 9001200 共計(jì)3小時(shí)）l 競(jìng)賽時(shí)間3小時(shí)。遲到超過30分鐘者不能進(jìn)考場(chǎng)。開始考試后1小時(shí)內(nèi)不得離場(chǎng)。時(shí)間到，把試卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤離考場(chǎng)。l 試卷裝訂成冊(cè)，不得拆散。所有解答必須寫在站定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫。草稿紙?jiān)谧詈笠豁摗２坏贸钟腥魏纹渌垙?。l 姓名、報(bào)名號(hào)和所屬學(xué)校必須寫在首頁左側(cè)指定位置，寫在其他地方者按廢卷論。允許使用非編程計(jì)算器以及直尺等文具第1題（7分）1-1 向硫酸鋅水溶液中滴加適當(dāng)濃度的氨水至過量，發(fā)生兩步主要反應(yīng)。簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并寫出兩步主要反應(yīng)的離子方程式。無色溶液產(chǎn)生

2、白色沉淀，后逐漸溶解（1分，如只寫白色沉淀溶解不扣分，未表明白色，扣0.5分） （1）Zn2+2NH3+2H2O=Zn(OH)2+2NH4+ （1分） 寫成如下形式均給分：Zn2+2NH3·H2O=Zn(OH)2+2NH4+ Zn(H2O)62+2NH3·H2O=Zn(OH)2+2NH4+ +6H2O Zn(H2O)62+2NH3=Zn(OH)2+2NH4+ +2H2O （2）Zn(OH)2 + 2NH4+ +2NH3 = Zn(NH3)42+ +2H2O 如寫成Zn(OH)2 +4NH3 = Zn(NH3)42+ +2OH 也對(duì)，如產(chǎn)物寫成Zn(NH3)62+扣0.5分，

3、因主要產(chǎn)物是Zn(NH3)42+1-2 化合物Cu(Pydc)(amp) ·3H2O的組成為C11H14CuN4O7，熱重分析曲線表明，該化合物受熱分解發(fā)生兩步失重，第一個(gè)失重峰在200250，失重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.2%。第二個(gè)失重峰在400500，失重后的固態(tài)殘?jiān)|(zhì)量為原化合物質(zhì)量的20.0%。Pydc和amp是含有芳環(huán)的有機(jī)配體。通過計(jì)算回答： （1）第一步失重失去的組分。 水分子或 H2O 3個(gè)水分子或3H2O C11H14CuN4O7的式量約377.8，失去3個(gè)水分子，失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)理論值為14.3%。1分 （2）第二步失重后的固態(tài)殘?jiān)鞘裁?，解釋理由?CuO或Cu2O的混合

4、物（2分） 理由：CuO、Cu2O及C11H14CuN4O7的式量分別為79.55、143.1和377.8。若殘?jiān)鼮镃uO，則失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.55/377.8=21.1%；若殘?jiān)鼮镃u2O，則質(zhì)量分?jǐn)?shù)為143.1/(377.8×2)=18.9%，實(shí)驗(yàn)值為20%介于兩者之間，故殘?jiān)莾烧叩幕旌衔?。?分） 只答CuO或只答Cu2O，只得1分 。答CuO和Cu混合物，計(jì)算正確，理由表述清晰，也可得3分。雖然計(jì)算正確，但物質(zhì)在題設(shè)條件下不存在（如乙炔銅、氫化銅等），也可得1分（計(jì)算分）。第2題 （7分）A和X是兩種常見的非金屬元素，其核外電子數(shù)之和為22，價(jià)電子數(shù)之和為10。在一定條件

5、下可生成AX、AX3（常見的Lewis酸）、A2X4和A4X4，反應(yīng)如下：Hg，放電 A(s) + 3/2X2(g) AX3(g) AX3(g) AX(g) +2X(g) 2Hg +2X(g) Hg2X2(g) AX(g) +AX3(g) A2X4(g) 4 AX(g) A4X4(s)2-1 指出A和X各是什么元素。A： B X： Cl 共3分 各1.5分2-2 A4X4具有4個(gè)三重旋轉(zhuǎn)軸，每個(gè)A原子周圍都有4個(gè)原子，畫出A4X4的結(jié)構(gòu)示意圖。（2分）2-3 寫出AX3與CH3MgBr按計(jì)量數(shù)比為13反應(yīng)的方程式。BCl3+3CH3MgBr >B(CH3)3+3MgBrCl （1分）AX

6、3+3CH3MgBr >B(CH3)3+3MgBrCl寫成BCl3+3CH3MgBr >B(CH3)3+3/2Mg Br2+3/2MgCl2 也可2-4 寫出A2X4與乙醇發(fā)生醇解反應(yīng)的方程式。B2Cl4 + 4C2H5OH > B2(OC2H5)4 +4HCl （1分）A2X4 + 4C2H5OH > A2(OC2H5)4 +4HX第3題（10分）CuSO4溶液與K2C2O4溶液反應(yīng)，得到一種藍(lán)色晶體。通過下述實(shí)驗(yàn)確定該晶體的組成：(a)稱取0.2073g樣品，放入錐形瓶，加入40mL2mol·L1的H2SO4，微熱使樣品溶解，加入30mL水，加熱近沸，用0

7、.02054 mol·L1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗24.18mL。(b)接著將溶液充分加熱，使淺紫紅色變?yōu)樗{(lán)色，冷卻后加入2gKI固體和適量Na2CO3，溶液變?yōu)樽厣⑸沙恋?。?.04826mol·L1的Na2S2O3溶液滴定，近終點(diǎn)時(shí)加入淀粉指示劑，至終點(diǎn)，消耗12.69mL。3-1 寫出步驟a中滴定反應(yīng)的方程式。2MnO4 + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ 10CO2+ 8H2O （1分）3-2 寫出步驟b中溶液由淡紫色變?yōu)樗{(lán)色的過程中所發(fā)生反應(yīng)的方程式。4MnO4 + 12H+ = Mn2+ + 5O2+ 6H2O （2分）3-3 用反應(yīng)方程式

8、表達(dá)KI在步驟b 中的作用：寫出Na2S2O3滴定反應(yīng)的方程式。KI與Cu2+ 作用：2Cu2+ + 5I = 2CuI +I3 （1分）3-4 通過計(jì)算寫出藍(lán)色晶體的化學(xué)式（原子數(shù)取整數(shù)）。根據(jù)3-1中的反應(yīng)式和步驟a中的數(shù)據(jù)，得：n(C2O42) = 0.02054 mol·L1×24.18mL×5/2 = 1.241mmol （1分）根據(jù)3-3中的反應(yīng)式和步驟b中的數(shù)據(jù)，可得： n(Cu2+)=0.04826 mol·L1×12.69mL=0.6124mmol （1分） n(Cu2+)n(C2O42)= 0.6124mmol1.2416m

9、mol = 0.4933 0.5 配離子組成為Cu(C2O4)22。 （1分） 由電荷守恒，晶體的化學(xué)式為K2Cu(C2O4)2·xH2O 結(jié)晶水的質(zhì)量為：0.2073g 0.6124×103mol×MK2Cu(C2O4)2 = 0.2073g 0.6124×103mol×317.8g·mol1=0.0127g n(H2O) = 0.0127g/(18.02g·mol1) = 0.000705mol =0.705 mmol n(H2O)n(Cu2+) = 0.705 0.6124 = 1.15 x1 或用n(C2O42)和n

10、(Cu2+)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的均值0.6180mmol計(jì)算水的質(zhì)量： 0.2073g 0.6180×103mol×MK2Cu(C2O4)2 = 0.0109 g n(H2O) = 0.0109 g/(18.02g·mol1) = 0.000605mol =0.605mmoln(H2O)n(Cu2+) = 0.605 0.6124 = 0.989 x1 其他合理的方式，均給分。第4題（5分）1976年中子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)：trans-Co(en)2Cl22Cl·HCl·2H2O晶體中只存在3種含鈷的A+和Cl。X+中所有原子共面，有對(duì)稱中心和3個(gè)相互垂直的鏡

11、面。注：en是乙二胺的縮寫符號(hào)。4-1 畫出A+及其立體異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。4-2 畫出X + 的結(jié)構(gòu)圖。 （2分） 畫成實(shí)線扣1分，未寫正號(hào)不扣分。第5題（8分）從尿素和草酸的水溶液中得到一種超分子晶體。X射線衍射實(shí)驗(yàn)表明，該晶體屬于單斜晶系，晶胞參數(shù)a=505.8pm，b=1240pm，c=696.4pm，=98.13°。晶體中兩種分子通過氫鍵形成二維分子結(jié)構(gòu)，晶體密度D=1.614g·cm3。5-1 推求晶體中草酸分子和尿素分子的比例。 晶胞體積V=abcsin= 505.8pm×1240pm×696.4pm×sin98

12、.13°=4.324×1022cm3 1分 晶胞質(zhì)量 = VD = 4.324×1022cm3×1.614g·cm3=6.979×1022g 1分 （1）若晶胞中含1個(gè)草酸分子和1個(gè)尿素分子，則質(zhì)量為2.493×1022g，密度約為0.577 g·cm3，不符合測(cè)定結(jié)果，也不符合對(duì)稱性要求。 （2）若晶胞中含1個(gè)草酸分子和2個(gè)尿素分子，則質(zhì)量為3.490×1022g，密度約為0.8071 g·cm3，也不符合測(cè)定結(jié)果，也不符合對(duì)稱性要求。 （3）若晶胞中含2個(gè)草酸分子和4個(gè)尿素分子，則質(zhì)量為6.

13、980×1022g，密度符合測(cè)定結(jié)果，對(duì)稱性也滿足題意。 因而晶胞中含有22個(gè)草酸分子和4個(gè)尿素分子，即二者比例12。 1分5-2 畫出一個(gè)化學(xué)單位的結(jié)構(gòu)，示出其中的氫鍵。 （3分） 化學(xué)單位：1分 只畫出1個(gè)草酸分子和1個(gè)尿素分子，不給分。 氫鍵： 2分 只畫出2個(gè)草酸的羥基與尿素的羰基形成較強(qiáng)的OHO氫鍵，得1分。 只畫出2個(gè)尿素的氨基與草酸的羧基形成較弱的NHO氫鍵，得1分。第6題（6分）2，3吡啶二羧酸，俗稱喹啉酸，是一種中樞神經(jīng)毒素，阿爾茲海默癥、帕金森癥等都與它有關(guān)。常溫下喹啉酸呈固態(tài)，在185190下釋放CO2轉(zhuǎn)化為煙酸。6-1 晶體中，喹啉酸采取能量最低的構(gòu)型，畫出此

14、構(gòu)型（碳原子上的氫原子以及孤對(duì)電子可不畫）。 3分 其他答案不得分。一個(gè)氫必須在氮原子上，氮原子必須帶正電荷，另一個(gè)氫原子必須在兩個(gè)氧原子之間，但不要求氫鍵的鍵角，該鍵是否對(duì)稱也不要求，2位的取代基必須是羧酸根負(fù)離子。6-2 喹啉酸在水溶液中的pKa1=2.41，寫出其一級(jí)電離的方程式（共軛酸堿用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示）。6-3 畫出煙酸的結(jié)構(gòu)。 2分 若畫成也給2分。第7題（10分）硼的總濃度0.4mol·mol1的硼酸及其鹽的水溶液中不僅存在四硼酸根離子B4還存在電荷為1的五硼酸根離子以及電荷為1和2的兩種三硼酸根離子。這些多硼酸根離子和B(OH)4縮合而成，結(jié)構(gòu)中硼原子以BOB的方式連接

15、成環(huán)。7-1 上述五硼酸根離子中，所有三配位硼原子的化學(xué)環(huán)境完全相同，畫出其結(jié)構(gòu)示意圖（不畫孤對(duì)電子，羥基用OH表達(dá)） （4分） 未標(biāo)負(fù)號(hào)扣1分。7-2 右圖示出硼酸硼酸鹽體系在硼的總濃度為0.4 mol·mol1時(shí)，其存在形式與pH的關(guān)系。1、2、3、4分別為4種多硼酸根離子存在的區(qū)域。推出1、2、3、4分別對(duì)應(yīng)的多硼酸根離子的化學(xué)式。注：以B4O5(OH)42為范例，書寫其他3種多硼酸根離子的化學(xué)式；形成這些物種的縮合反應(yīng)速率幾乎相同，其排列順序不受反應(yīng)速率制約；本體系中縮合反應(yīng)不改變硼原子的配位數(shù)。 1：B5O6(OH)44 1分 2：B3O3(OH)4 2分 3：B4O5(O

16、H)42 1分 4：B3O3(OH)52 2分 1：五硼酸根，B5O6(OH)44，三配位硼原子和四配位硼原子的比例41 2：三硼酸根，B3O3(OH)4，三配位硼原子和四配位硼原子的比例21 3：四硼酸根，B4O5(OH)42，三配位硼原子和四配位硼原子的比例22 4：三硼酸根，B3O3(OH)52，三配位硼原子和四配位硼原子的比例12 第8題（16分）右圖示出在碳酸碳酸鹽體系（CO32的分析濃度為1.0×102 mol·L1）中，鈾的存在物種及相關(guān)電極電勢(shì)隨pH的變化關(guān)系（EpH圖，以標(biāo)準(zhǔn)氫電極為參比電極）。作為比較，虛線示出H+/H2和O2/H2O兩電對(duì)的EpH關(guān)系。

17、8-1 計(jì)算在pH分別為4.0和6.0的條件下碳酸碳酸鹽體系中主要物種的濃度。H2CO3：Ka1=4.5×107，Ka2=4.7×1011溶液中存在如下平衡： H2CO3 = H+ + HCO3 Ka1= c(H+) c(HCO3)/c(H2CO3)=4.5×107 0.5分 HCO3= H+ + CO32 Ka2= c(H+) c(CO32)/c(HCO3)=4.7×1011 0.5分pH=4.4，c(H+)= 1.0×104mol·L1 c(H2CO3)= c(H+) c(HCO3)/4.5×107 =2.2×

18、107 c(HCO3) c(CO32)= c(HCO3) ×4.7×1011/c(H+) = 4.7×107 c(HCO3) 溶液中以H2CO3為主，c(H2CO3)= 1.0×102mol·L1 1分pH=4.4，c(H+)= 1.0×106mol·L1 c(H2CO3)= c(H+) c(HCO3)/4.5×107 =2.2 c(HCO3) c(CO32)= c(HCO3) ×4.7×1011/c(H+) = 4.7×105 c(HCO3) 1分 溶液中以H2CO3和HCO3形成緩

19、沖溶液。c(HCO3)= 1.0×102mol·L1/3.2 =3.1×105 mol·L1 0.5分c(H2CO3)= 2.2 c(HCO3) = 6.8×103mol·L1 0.5分 其他計(jì)算方法合理，答案正確，也得滿分。8-2 圖中a和b分別是pH=4.4和6.1的兩條直線，分別寫出與a和b相對(duì)應(yīng)的軸的物種發(fā)生轉(zhuǎn)化的方程式。a：UO22 + H2CO3 > UO2CO3 + 2H+ 1分b：UO2CO3 + 2HCO3 > UO2(CO3)22 + H2CO3 1分8-3 分別寫出與直線c和d 相對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)，說明

20、其斜率為正或負(fù)的原因。c：4UO22 + H2O + 6e > U4O9 + 2H+ 1分該半反應(yīng)消耗H+，pH增大，H+濃度減小，不利于反應(yīng)進(jìn)行，故電極電勢(shì)隨pH增大而降低，即EpH線的斜率為負(fù)。8-4 在pH=4.0的緩沖體系中加入U(xiǎn)Cl3，寫出反應(yīng)方程式。d：U3+ + 2H2O> UO2 + 1/2H2 + 3H+ 2分由圖左下部分的E(UO2/U3+)pH關(guān)系推出，在pH=4.0時(shí)，E(UO2/U3+)遠(yuǎn)小于E(H+/H2)，故UCl3加入水中，會(huì)發(fā)生上述氧化還原反應(yīng)。8-5 在pH=8.012之間，體系中UO2(CO3)34和U4O9(s)能否共存？說明理由；UO2(C

21、O3)34和UO2(s)能否共存？說明理由。UO2(CO3)34和U4O9能共存 1分理由：E(UO2(CO3)34/U4O9)低于E(O2/H2O)而高于E(H+/H2)，因此，其氧化形態(tài)UO2(CO3)34不能氧化水而生成O2，其還原形態(tài)U4O9(s)也不能還原水產(chǎn)生H2。 1分若只答UO2(CO3)34和U4O9(s)二者不反應(yīng)，只得0.5分UO2(CO3)34和UO2(s)不能共存 1分理由：E(UO2(CO3)34/U4O9)高于E(U4O9/UO2)，當(dāng)UO2(CO3)34和UO2(s)相遇時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：UO2(CO3)34 + 3 UO2 + H2O = U4O9 +2HCO3

22、 + CO32 1分第9題（12分）Knoevenagel反應(yīng)是一類有用的縮合反應(yīng)。如下圖所示，丙二酸二乙酯與苯甲醛在六氫吡啶催化下生成2-苯亞甲基丙二酸二乙酯。9-1 指出該反應(yīng)中的親核試劑。 9-2 簡(jiǎn)述催化劑六氫吡啶在反應(yīng)中的具體作用。六氫吡啶與苯甲醛反應(yīng)生成亞胺正離子，增加其親電性?；颍号c丙二酸二乙酯的-氫反應(yīng)生成碳負(fù)離子（1分）或烯醇負(fù)離子，增強(qiáng)其親核性（1分）。 2分寫出以上兩種作用的，也得滿分。 丙二酸二乙酯（寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式也可以）寫給1分 答丙二酸二乙酯和六氫吡啶也得2分；只答六氫吡啶而未答出丙二酸二乙酯不得分。若籠統(tǒng)答丙二酸二乙酯負(fù)離子不得分。9-3 化合物A是合成抗痙攣藥物D(

23、gabapentin)的前體。根據(jù)上述反應(yīng)式，寫出合成A的2個(gè)起始原料的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 ： 和9-4 畫出由A制備D過程中中間體B、C和產(chǎn)物D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。第10題（6分）辣椒的味道主要來自辣椒素類化合物。辣椒素F的合成路線如下：畫出化合物A、B、C、D、E和F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 第11題（12分）11-1 烯烴羥汞化反應(yīng)的過程與烯烴的溴化相似?，F(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：4-戊烯-1-醇在相同條件下反應(yīng)的主要產(chǎn)物為B。畫出化合物A和B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 11-2 下列有機(jī)化合物中具有芳香性的是 2和5 。共2分；各1分 有錯(cuò)誤選項(xiàng)不給分 化合物A經(jīng)過如下兩步反應(yīng)后生成化合物D，回答如下問題：11-3 寫出化合物B的名稱

24、 臭氧，O3 。1分 答臭氧化物也可以的1分，其他答案不給分11-4 圈出C中來自原料A中的氧原子。 11-5 畫出化合物D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。1分 其他答案不得分 其他答案不給分中國化學(xué)會(huì)第25屆全國高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽（省級(jí)賽區(qū)）試題及答案（2011年9月11日 900 1200共計(jì)3小時(shí)）題號(hào)12345678910總分滿分1511891010910108100得分評(píng)卷人l 競(jìng)賽時(shí)間3小時(shí)。遲到超過半小時(shí)者不能進(jìn)考場(chǎng)。開始考試后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)。l 試卷裝訂成冊(cè)，不得拆散。所有解答必須寫在指定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫。草稿紙?jiān)谧詈笠豁?。不得持有?/p>

25、何其他紙張。l 姓名、報(bào)名號(hào)和所屬學(xué)校必須寫在首頁左側(cè)指定位置，寫在其他地方者按廢卷論處。l      允許使用非編程計(jì)算器以及直尺等文具。 評(píng)分通則：1凡要求計(jì)算的，沒有計(jì)算過程，即使結(jié)果正確也不得分。2有效數(shù)字錯(cuò)誤，扣0.5分，但每大題只扣1次。3單位不寫或表達(dá)錯(cuò)誤，扣0.5分，但每大題只扣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方程式不配平不得分。6不包括在此標(biāo)準(zhǔn)答案的0.5分的題，可由評(píng)分組討論決定是否給分。第1題（15分）1-1 2011年是國際化學(xué)年，是居里夫人獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)100周年。居里夫人發(fā)

26、現(xiàn)的兩種化學(xué)元素的元素符號(hào)和中文名稱分別是 和 。1-2 向TiOSO4水溶液中加入鋅粒，反應(yīng)后溶液變?yōu)樽仙Ｔ谇逡怪械渭舆m量的CuCl2水溶液，產(chǎn)生白色沉淀。生成白色沉淀的離子方程式是 ；繼續(xù)滴加CuCl2水溶液，白色沉淀消失，其離子方程式是 。1-3 20世紀(jì)60年代維也納大學(xué)V.Gutmann研究小組報(bào)道，三原子分子A可由SF4和NH3反應(yīng)合成；A被AgF2氧化得到沸點(diǎn)為為27的三元化合物B。A和B分子中的中心原子與同種端位原子的核間距幾乎相等；B分子有一根三種軸和3個(gè)鏡面。畫出A和B的結(jié)構(gòu)式（明確示出單鍵和重鍵，不在紙面上的鍵用楔形鍵表示，非鍵合電子不必標(biāo)出）。1-4 畫出Al2(n-

27、C4H9)4H2和MgAl(CH3)42的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。1-5 已知E(FeO42/Fe3+) = 2.20 V，E(FeO42/Fe(OH)3) = 0.72 V。 寫出氯氣和三氯化鐵反應(yīng)形成高鐵酸根的離子方程式。 。 寫出高鐵酸鉀在酸性水溶液中分解的離子方程式。 。 用高鐵酸鉀與鎂等組成堿性電池，寫出該電池的電極反應(yīng) 。第2題（11分）2-1 畫出2,4-戊二酮的鈉鹽與Mn3+形成的電中性配合物的結(jié)構(gòu)式（配體用表示）。2-2 已知該配合物的磁矩為4.9玻爾磁子，配合物中Mn的未成對(duì)電子數(shù)為 。2-3 回答：該化合物有無手性？為什么？2-4 畫出2,4戊二酮負(fù)離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（必須明確其共軛部分）

28、，寫出其中離域鍵的表示符號(hào)。2-5 橙黃色固體配合物A的名稱是三氯化六氨合鈷()，是將二氯化鈷、濃氨水、氯化銨和過氧化氫混合，以活性炭為催化劑合成的。機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)過程中首先得到Co(NH3)62+離子，隨后發(fā)生配體取代反應(yīng)，得到以新配體為橋鍵的雙核離子B4+，接著發(fā)生橋鍵斷裂，同時(shí)2個(gè)中心原子分別將1個(gè)電子傳遞到均裂后的新配體上，得到2個(gè)C2+離子，最后C2+離子在活性炭表面上發(fā)生配體取代反應(yīng)，并與氯離子結(jié)合形成固體配合物A。寫出合成配合物A的總反應(yīng)方程式；畫出B4+和C2+離子的結(jié)構(gòu)式?？偡磻?yīng)方程式：B4+和C2+離子的結(jié)構(gòu)式：第3題（8分）近年來，某些輕元素的含氫化合物及其復(fù)合體系作

29、為氫源受到廣泛關(guān)注?；衔顰（XYH2）和B（XH）都是具有潛在應(yīng)用價(jià)值的釋氫材料。A受熱分解生成固體化合物C并放出刺激性氣體D，D可使?jié)駶櫟膒H試紙變藍(lán)。A和B混合可優(yōu)化放氫性能。研究發(fā)現(xiàn)，該混合體系的放氫反應(yīng)分三步進(jìn)行：2A = C + D D + B = A + H2 C + B = E + H2 將A和B按12的摩爾（物質(zhì)的量）比混合，在催化劑作用下，所含的氫全部以氫氣放出，失重10.4%。A、C、E均能水解生成F和D。G是由X和Y組成的二元化合物，其陰離子是二氧化碳的等電子體，G分解生成E和一種無色無味的氣體I。寫出A、B、C、D、E、F、G和I的化學(xué)式。第4題（9分）固溶體BaIn

30、xCo1-xO3-是兼具電子導(dǎo)電性與離子導(dǎo)電性的功能材料，Co的氧化數(shù)隨組成和制備條件而變化，In則保持+3價(jià)不變。為測(cè)定化合物BaIn0.55Co0.45O3-中Co的氧化數(shù)，確定化合物中的氧含量，進(jìn)行了如下分析：稱取0.2034 g樣品，加入足量KI溶液和適量HCl溶液，與樣品反應(yīng)使其溶解。以淀粉為指示劑，用0.05000 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗10.85 mL。4-1 寫出BaIn0.55Co0.45O3-與KI和HCl反應(yīng)的離子方程式。4-2 寫出滴定反應(yīng)的離子方程式。4-3 計(jì)算BaIn0.55Co0.45O3-樣品中Co的氧化數(shù)SCo和氧缺陷的量（保留到小數(shù)點(diǎn)

31、后兩位）。第5題（10分）1965年合成了催化劑A，實(shí)現(xiàn)了溫和條件下的烯烴加氫。5-1 A是紫紅色晶體，分子量925.23，抗磁性。它通過RhCl3·3H2O和過量三苯膦（PPh3）的乙醇溶液回流制得。畫出A的立體結(jié)構(gòu)。5-2 A可能的催化機(jī)理如下圖所示（圖中16e表示中心原子周圍總共有16個(gè)電子）：畫出D的結(jié)構(gòu)式。5-3 確定圖中所有配合物的中心原子的氧化態(tài)。5-4 確定A、C、D和E的中心離子的雜化軌道類型。5-5 用配合物的價(jià)鍵理論推測(cè)C和E顯順磁性還是抗磁性，說明理由。第6題（10分）NO2和N2O4混合氣體的針管實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)的經(jīng)典素材。理論估算和實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，混合氣體體積由V

32、壓縮為V/2，溫度由298K升至311K。已知這兩個(gè)溫度下N2O4(g) 2NO2(g)的壓力平衡常數(shù)Kp分別為0.141和0.363。6-1 通過計(jì)算回答，混合氣體經(jīng)上述壓縮后，NO2的濃度比壓縮前增加了多少倍。6-2 動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，上述混合氣體幾微秒內(nèi)即可達(dá)成化學(xué)平衡。壓縮后的混合氣體在室溫下放置，顏色如何變化？為什么？第7題（9分）12000年前，地球上發(fā)生過一次大災(zāi)變，氣溫驟降，導(dǎo)致猛犸滅絕，北美Clovis文化消亡。有一種假說認(rèn)為，災(zāi)變緣起一顆碳質(zhì)彗星撞擊地球。2010年幾個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，在北美和格林蘭該地質(zhì)年代的地層中存在超乎尋常濃度的納米六方金剛石，被認(rèn)為是該假設(shè)的證據(jù)。7-1

33、 立方金剛石的晶胞如圖7-1所示。畫出以兩個(gè)黑色碳原子為中心的CC鍵及所連接的碳原子。7-2 圖7-2上、下分別是立方金剛石和六方金剛石的碳架結(jié)構(gòu)。它們的碳環(huán)構(gòu)型有何不同？7-3 六方硫化鋅的晶體結(jié)構(gòu)如圖7-3所示。用碳原子代替硫原子和鋅原子，即為六方金剛石。請(qǐng)?jiān)谠搱D內(nèi)用粗線框出六方金剛石的一個(gè)晶胞，要求框線必須包含圖中已有的一段粗線，且框出的晶胞體積最小。7-4 立方金剛石中周期性重復(fù)的最小單位包含 個(gè)碳原子。第8題（10分）化合物B是以-紫羅蘭酮為起始原料制備維生素A的中間體。-紫羅蘭酮 維生素A由-紫羅蘭酮生成B的過程如下所示：8-1 維生素A分子的不飽和度為 。8-2 芳香化合物C是-

34、紫羅蘭酮的同分異構(gòu)體，C經(jīng)催化氫解生成芳香化合物D，D的1H NMR圖譜中只有一個(gè)單峰。畫出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。8-3 畫出中間體B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。8-4 以上由-紫羅蘭酮合成中間體B的過程中，、步反應(yīng)分別屬于什么反應(yīng)類型（反應(yīng)類型表述須具體，例如取代反應(yīng)必須指明是親電取代、親核取代還是自由基取代）。第9題（10分）化合物A、B和C的分子式均為C7H8O2。它們分別在催化劑作用和一定反應(yīng)條件下加足量的氫，均生成化合物D（C7H12O2）。D在NaOH溶液中加熱反應(yīng)后在酸化生成E（C6H10O2）和F（CH4O）。A能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化： A + CH3MgCl M（C8H12O）N（C8H10） 生成物N分子

35、中只有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫，它們的數(shù)目比為113。9-1 畫出化合物A、B、C、D、E、M和N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。9-2 A、B和C互為哪種異構(gòu)體？（在正確選項(xiàng)的標(biāo)號(hào)前打鉤）碳架異構(gòu)體 位置異構(gòu)體 官能團(tuán)異構(gòu)體 順反異構(gòu)體9-3 A能自發(fā)轉(zhuǎn)化為B和C，為什么？9-4 B和C在室溫下反應(yīng)可得到一組旋光異構(gòu)體L，每個(gè)旋光異構(gòu)體中有 個(gè)不對(duì)稱碳原子。第10題（8分）威斯邁爾反應(yīng)是在富電子芳環(huán)上引入甲酰基的有效方法。其過程首先是N,N-二甲基甲酰胺與POCl3反應(yīng)生成威斯邁爾試劑：接著威斯邁爾試劑與富電子芳環(huán)反應(yīng)，經(jīng)水解后在芳環(huán)上引入甲?；?。例如：10-1用共振式表示威斯邁爾試劑正離子。10-2由甲氧基苯轉(zhuǎn)化

36、為對(duì)甲氧基苯甲醛的過程中，需經(jīng)歷以下步驟：芳香親電取代 分子內(nèi)親核取代 親核加成 質(zhì)子轉(zhuǎn)移 消除。畫出所有中間體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。10-3完成下列反應(yīng)：參考答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：第1題（15分）1-1 Ra 鐳 Po 釙1-2 Ti3+ + Cu2+ + Cl + H2O = TiO2+ + CuCl+2H+ CuCl + Cl = CuCl2我析：Zn是強(qiáng)還原劑，將TiO2+還原到低（+3）價(jià)態(tài)，而低價(jià)態(tài)Ti可能顯還原性，將Cu2+還原，從而生成CuCl沉淀。1-3 1-4 1-5 2Fe3+ + 3Cl2 + 16OH = 2FeO42 + 6Cl + 8H2O 4FeO42 + 20H+ = 4Fe

37、3+ + 3O2 + 10H2O 正極：FeO42 + 4H2O + 3e = Fe(OH)3 + 5OH 負(fù)極：Mg + 2OH - 2e = Mg(OH)2第2題（11分）2-1 2-2 42-3 有。該化合物只有旋轉(zhuǎn)軸（第1類對(duì)稱元素）。2-4 2-5 2CoCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 2Co(NH3)6Cl3 + 2H2O第3題（8分）ALiNH2 BLiH CLi2NH DNH3ELi3N FLiOH GLiN3 IN2第4題（9分）4-1 BaIn0.55Co0.45O3-+(1.45-2)I+(6-2)H+=Ba2+0.55In3+0.45Co2+(1

38、.45-2)/2I2+(3-)H2O4-2 2S2O32 + I2 = S4O62+ 2I4-3 根據(jù)化合物的電中性原則，有 2 + 0.55×3 + 0.45SCo = 2×(3-) （a）根據(jù)反應(yīng)中的電子得失關(guān)系，有 0.45×(SCo-2)×n(樣品) = 2n(I2) （b）其中：n(樣品) = 0.2034 g/M =0.2034/(275.0-16.00)mol n(I2) = n(S2O32)/2 = 0.05000M×10.85 mL/2 = 0.2712×10-3mol解(a)和(b)聯(lián)立方程得SCo = 3.58

39、= 0.37第5題（10分）5-1 A：5-2 D：5-2 A +1 B +1 C +3 D +3 E +35-4 A d2sp3 C dsp3 D d2sp3 E dsp35-5 順磁性 理由可由下圖表達(dá)： 第6題（10分）6-1 設(shè)混合氣體未被壓縮，在298K（V1、T1）達(dá)平衡，N2O4(g)的平衡分壓為p1，NO2(g)的平衡分壓為p2，則 p1 + p2 = 1atm (a) KP(298K) = (p2/p)2/(p1/p) = 0.141 (b)解聯(lián)立方程(a)和(b)，得： p1 = 0.688 atm， p2 = 0.312 atm 設(shè)針管壓縮未發(fā)生平衡移動(dòng)，已知pT1 =

40、1atm，T1 = 298K，T2 = 311K，V2/V1 = 1/2，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pT1 V1/ T1 = pT2 V2/ T2，解得：pT2 = 2.087 atm，N2O4(g)的分壓p1 = 1.436 atm，NO2的分壓p2 = 0.651 atm 壓縮引發(fā)壓力變化，QP = 0.6512/1.436 = 0.296 < 0.363 = KP(311K)，平衡正向移動(dòng)。設(shè)達(dá)到平衡時(shí)N2O4(g)分壓減小x atm，則NO2的分壓增加2x atm，有： KP(311K) = (p2 +2x)/p2/(p1-x)/p = 0.363 (c)解得：x = 0.0317 a

41、tm。N2O4(g)的平衡分壓p1(311K) = 1.404 atm，NO2(g)的平衡分壓為p2(311K) =0.714 atm 濃度比等于分壓比：p2(311K)/ p2(298K) = 0.714/0.312 = 2.29，增加了1.29倍。6-2 壓縮后的混合氣體在室溫下放置，溫度逐漸下降，平衡象放熱方向移動(dòng)，NO2聚合成N2O4，顏色逐漸變淺，直到體系溫度降至室溫，顏色不再變化。第7題（9分）7-1 7-2 立方金剛石的碳環(huán)構(gòu)型全部為椅式，六方金剛石碳環(huán)構(gòu)型既有椅式又有船式。7-3 7-4 4第8題（10分）8-1 68-2 8-3 8-4 親核取代反應(yīng) 親核取代反應(yīng) 水解反應(yīng)

42、脫羧反應(yīng)第9題（10分）9-1 A、 B、 C、 D、E、 M、 N、9-2 9-3 B和C分子中有更大的共軛體系，更穩(wěn)定。9-4 4第10題（8分）10-110-2 10-3 中國化學(xué)會(huì)第23屆全國高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽（省級(jí)賽區(qū)）試題、標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分細(xì)則2009年9月16日題號(hào)12345678910總分滿分20654810816815100評(píng)分通則：1.凡要求計(jì)算的，沒有計(jì)算過程，即使結(jié)果正確也不得分。 2有效數(shù)字錯(cuò)誤，扣0.5分，但每大題只扣1次。 3單位不寫或表達(dá)錯(cuò)誤，扣0.5分，但每大題只扣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方程式不配平不得分。6不包括在此

43、標(biāo)準(zhǔn)答案的0.5分的題，可由評(píng)分組討論決定是否給分。第1題 (20分) 1-1Lewis酸和Lewis堿可以形成酸堿復(fù)合物。根據(jù)下列兩個(gè)反應(yīng)式判斷反應(yīng)中所涉及Lewis酸的酸性強(qiáng)弱，并由強(qiáng)到弱排序。 F4Si-N(CH3)3 + BF3 ® F3B-N(CH3)3 + SiF4 ; F3B-N(CH3)3 + BCl3 ® Cl3B-N(CH3)3 + BF3 BCl3 > BF3 > SiF4 順序錯(cuò)誤不給分 (2分)1-2(1) 分別畫出BF3和N(CH3)3的分子構(gòu)型，指出中心原子的雜化軌道類型。分子構(gòu)型為平面三角形，不畫成平面形不給分 (0.5分)sp2

44、 (0.5分)分子構(gòu)型為三角錐形， 不畫成三角錐形不給分 (0.5分)sp3 (0.5分)(2)分別畫出F3B-N(CH3)3 和F4Si-N(CH3)3的分子構(gòu)型，并指出分子中Si和B的雜化軌道類型。 B：sp3 (1分)+ (1分) Si，sp3d (1分)+ (1分) 將BCl3分別通入吡啶和水中，會(huì)發(fā)生兩種不同類型的反應(yīng)。寫出這兩種反應(yīng)的化學(xué)方程式。 BCl3 + 3H2O = B(OH)3+ 3HCl 不配平不給分 (1分) BCl3 + C5H5N = Cl3B-NC5H5 或BCl3 + = (1分)1-4BeCl2是共價(jià)分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。分別畫出它們的結(jié)

45、構(gòu)簡(jiǎn)式，并指出Be的雜化軌道類型。sp 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和雜化軌道各0.5分 (1分)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式1.5分sp2雜化軌道0.5分 (2分)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式1.5分sp3雜化軌道0.5分畫成 也得分 (2分)1-5高氧化態(tài)Cr的過氧化物大多不穩(wěn)定，容易分解，但Cr(O2)2NH(C2H4NH2)2 卻是穩(wěn)定的。這種配合物仍保持Cr的過氧化物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。畫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并指出Cr的氧化態(tài)。只有畫出7配位的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式才能得滿分，端基氮不配位得0分，二級(jí)氮不配位得1分 (2分)Cr的氧化態(tài)為+4(1分)1-6某些烷基取代的金屬羰基化合物可以在其他堿性配體的作用下發(fā)生羰基插入反應(yīng)，生成?；浜衔?。畫出Mn(CO)5(

46、CH3) 和 PPh3反應(yīng)的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并指出Mn的氧化態(tài)。(1分)不要求配體的位置Mn的氧化態(tài)為+1(1分)第2題 (6分) 下列各實(shí)驗(yàn)中需用濃HCl而不能用稀HCl溶液，寫出反應(yīng)方程式并闡明理由。2-1 配制SnCl2溶液時(shí)，將SnCl2(s) 溶于濃HCl后再加水沖稀。 SnCl2 + 2HCl = SnCl42- + 2H+不配平不給分 (1分) 濃HCl的作用是形成SnCl42-，可防止Sn(OH)Cl的形成，抑制SnCl2水解。 (1分)寫配平的水解方程式，加濃鹽酸平衡向左移動(dòng)，抑制水解 也得分2分 加熱MnO2的濃HCl溶液制取氯氣。MnO2 + 4HCl = MnCl2 +

47、 Cl2 + 2H2O 不配平不給分 (1分)加濃HCl利于升高M(jìn)nO2的氧化電位，降低Cl-的還原電位，使反應(yīng)正向進(jìn)行。表述為提高M(jìn)nO2 氧化性，同時(shí)提高HCl 還原性，也可以。二個(gè)理由各0.5分 (1分)2-3 需用濃HCl溶液配制王水才能溶解金。Au + HNO3 + 4HCl = HAuCl4 + NO + 2H2O(1分)加濃HCl利于形成AuCl4-，降低Au的還原電位，提高硝酸的氧化電位，使反應(yīng)正向進(jìn)行。表述為提高Au的還原性，提高硝酸的氧化性，有利于反應(yīng)向右進(jìn)行，也得滿分。二個(gè)理由各0.5分 (1分)第3題 (5分) 用化學(xué)反應(yīng)方程式表示：3-1 用濃氨水檢查氯氣管道的漏氣；

48、(1) 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl (2) NH3 + HCl = NH4Cl (白煙) 每個(gè)反應(yīng)式各1分，不配平不給分 (2分)合并成一個(gè)反應(yīng)也得分。得到N2 得1分，得到NH4Cl得1分。3-2 在酸性介質(zhì)中用鋅粒還原離子時(shí)，溶液顏色經(jīng)綠色變成天藍(lán)色，放置后溶液又變?yōu)榫G色。(1) 3Zn +Cr2O72- + 14H+ = 3Zn2+ + 2Cr3+(綠) + 7H2O (2) Zn + 2Cr3+ = Zn2+ + 2Cr2+(天藍(lán)) (3) 4Cr2+ + O2 + 4H+ = 4Cr3+(綠) + 2H2O 或2Cr2+ + 2H+ = 2Cr3+(綠) + H2

49、每個(gè)反應(yīng)式各1分，不配平不給分 (3分)第4題 (4分) 我國石油工業(yè)一般采用恒電流庫倫分析法測(cè)定汽油的溴指數(shù)。溴指數(shù)是指每100克試樣消耗溴的毫克數(shù)，它反映了試樣中C=C的數(shù)目。測(cè)定時(shí)將V（毫升）試樣加入庫倫分析池中，利用電解產(chǎn)生的溴與不飽和烴反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)完全后，過量溴在指示電極上還原而指示終點(diǎn)。支持電解質(zhì)為L(zhǎng)iBr，溶劑系統(tǒng)僅含5%水，其余為甲醇、苯與醋酸。設(shè)d為汽油試樣密度，Q為終點(diǎn)時(shí)庫倫計(jì)指示的溴化反應(yīng)消耗的電量（庫倫）。4-1 導(dǎo)出溴指數(shù)與V、d和Q的關(guān)系式（注：關(guān)系式中只允許有一個(gè)具體的數(shù)值）。 (2分)4-2 若在溶劑體系中增加苯的比例，說明其優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：增加汽油溶解度，有利于

50、烯烴的加成過程；(1分)缺點(diǎn)：降低溶液電導(dǎo)，將使庫倫儀輸出電壓增加。(1分)第5題 (8分) 皂化當(dāng)量是指每摩爾氫氧根離子所能皂化的酯（樣品）的質(zhì)量(mg)。可用如下方法測(cè)定皂化當(dāng)量(適用范圍：皂化當(dāng)量100-1000 mg mol-1，樣品量5-100 mg)：準(zhǔn)確稱取(mg)樣品，置于皂化瓶中，加入適量0.5 mol L-1氫氧化鉀醇溶液，接上回流冷凝管和堿石灰管，加熱回流0.53小時(shí)；皂化完成后，用12 mL乙醇淋洗冷凝管內(nèi)壁，拆去冷凝管，立即加入5滴酚酞，用0.5 mol L-1鹽酸溶液酸化，使酸稍過量；將酸化后的溶液轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，用乙醇淋洗皂化瓶數(shù)遍，洗滌完的醇溶液也均移入錐形瓶中；向錐形瓶滴加0.5 mol L-1氫氧化鉀醇溶液，直至溶液顯淺紅色；然后用0.0250 mol L-1鹽酸溶液滴定至剛好無色，消耗鹽酸V1 (