第26届全国高中生化学竞赛(决赛)理论试题答案

第26届全国高中生化学竞赛(决赛)理论试题答案
第26届全国高中生化学竞赛(决赛)理论试题答案

第26届全国高中学生化学竞赛理论试题参考答案及评分标准

2012年12月1日 天津

第1题(25分)

1-1 BiH 3 SbH 3 AsH 3 PH 3 (1分) NH 3 > PH 3 > AsH 3 > SbH 3 > BiH 3 (1分) 1-2 233422Mn 5NaBiO 14H 2MnO 5Bi 5Na 7H O ++-++++=+++ (1分)

1-3 设计电池 Bi│BiOCl║BiO +│Bi ,

()lg 3 0.17 0.32/0.0592 7.60K =?-=- (1分) 8sp 2.510K -=?

(1分)

1-4 2132098381Bi Tl α→+

(1分)

1-5

(3分,各1分)

37

1

10A 120 s 4.1510 mol 3396500 C mol

It n F ---?===???

71

633

4.1510 mol 209 g mol 8.8510 cm 9.8 g cm

V ----???==??

63422

8.8510 cm 1.2510 cm 2.2510 cm

V h s π---?===?? 1-6

1-6-1 MeBi(S 2COMe)2 (1 分)

1-6-2 MeBiCl 2 + 2M(S 2COMe) = MeBi(S 2COMe)2 + 2MCl (M = Na 、K) (1分) 或者 MeBiCl 2 + 2Na(S 2COMe) = MeBi(S 2COMe)2 + 2NaCl MeBiCl 2 + 2K(S 2COMe) = MeBi(S 2COMe)2 + 2KCl

1-6-3 MeBiCl 2易水解,因此制备时釆用非水溶剂法。 (1分) 1-6-4 不能。Bi3+为软酸,因此更容易和软碱(S )结合。La3+为硬酸,和软碱(S )结合的化合物不稳定。(或者答铋为亲硫元素,含硫化合物稳定。La3+为亲氧元素、含硫化合物不能稳定存在。) (2分 只有结论无理由不得分) 1-7 因为晶体稳定,故而Bi 呈 +3价,Ge 呈 +4价,即化合物可写成:x Bi 2O 3?y GeO 2 B 晶胞体积:(10.145×10-8 cm)3=1.044×10-21 cm 3 B 的M 晶胞=1.044×10-21 cm3 × 9.22 g ?cm -3 × 6.02×1023 mol -1 = 5795 g ?mol -1 (209.0 × 2 + 48.00)x + (72.61 + 32.00)y = 5795

题目告知品胞中有两个Ge 原子,即y = 2,带入上式求得x =12

即晶胞含12Bi 203 + 2GeO 2,所以B 的化学式为Bi 12GeO 20 (3分) 同理求得D 的M 晶胞 = 4960

由题意,D 中Ge 和Bi 通过O 原子相连,而Ge 位于锗氧四面体中心,化学式为Bi 4(GeO 4)x 。按电荷平衡,每3个锗氧四面体需4个Bi 3+平衡,即D 的化学式为Bi 4Ge 3O 12。代入验证,Bi 4Ge 3O 12式量为1244,4960/1244 = 4,符合题意。故D 化学式为B i4Ge 3O 12。 (3分) 1-8 离子E 电荷+6,若Bi 3+与OH -组成比为1:1, E 应包含3个(BiOH)2+不会具有立方体对称性,若Bi 3+与OH -组成比为1:2, E 应包含6个[Bi(OH)2]+,可满足对称性要求。即包含6个Bi 3+,12个OH -,E 的化学式为[Bi 6(OH)12]6+。 (2分) 6个Bi 3+应该在六个面心位置,12个OH -应处于12条棱的中心。立体结构图如下

(3分)

第2题(9分)

2-1 己知(CH 2)6N 4 的 p K b = 8.85,M r[(CH 2)6N 4] = 140.2。 (CH 2)6N 4H + 的 p K a =5.15

滴定完Bi 3+后,溶液中H +的物质的量为 n (H +) = 0.10 × 0.04750 = 4.8 × 10-3 (mol) (1分)

pH=5.60时,264+

264[(CH )N ]

5.60 = 5.15 + lg

[(CH )N H ]

(1分)

264+

264[(C H )N ]

2.8[(C H )N H ]

= (1分)

加入的(CH 2)6N 4与溶液中H +反应生成4.8×l0-3 mol (CH 2)6N 4H +,过量的(CH 2)6N 4 为 2.8 × 4.8 × 10-3 = 1.3 × 10-2 (mol) (1分) 加入(CH 2)6N 4 的质量 = (1.3×10-2 + 4.8×10-3) × 140.2 = 2.5 (g) (1分)

或 pH = 5.60 时,

+2

64

5.606

5.155.6066(C H

)

N H [H ]102.510

0.26[H ]1010

7.1102.510

a K δ+--+----

?====++?+? n ((CH 2)6N 4+(CH2)6N 4H +) = 4.8×10-3/0.26 = 1.8×10-2 (mol)

加入(CH 2)6N 4的质量 = 1.8×l0-2 × 140.2 = 2.5 (g) 2-2 溶液中 Bi 3+ 的量为 0.02000 × 0.02250 = 4.500×10-4 (mol)

(1分) Bi 3+ 的浓度为 4.500×10-4 × 209.0/0.02500 = 3.762 (g ?L -1) (1分) 溶液中 Pb 2+ 的量为 0.02000 × 0.02280 = 4.560×10-4 (mol) (1分) Pb 2+ 的浓度为 4.560×10-4 × 207.2/0.02500 = 3.779 (g ?L -1)

(1分)

第3题(20分) 3-1(共 1.5 分)

'''obs 2obs obs 21'obs 11212

()11ln ()()()k T E E T T k T R T T R TT -=-=

(0.5

分)

'

4'

3112

obs 2obs

'421obs 1()293.2301.28.28510=()ln 8.31410()ln 50.19(kJ mol )()301.2293.2 4.79510TT k T E R T T k T ----??=??=?--?

(1分)

3-2(共9分)

由 (v)、(vii) 式可得

[VA]

d dt

= k 1[β*FeO P*CBA]+k 2[β*CPBA] (1) (1分) 采用平衡近似,由(iii)、(iv)、(vi)式可得

[FeOP*CBA] =K 1[FeP][CPBA] (2) (1分) [β*FeOP*CBA] = K 2[FeOP*CBA][ β]=K 1K 2[FeP][CPBA][β] (3) (1分) [β*CPBA] = K i [CPBA][β] (4) (1分) 将(3)、(4)式代入(1)式,得

d [V A]/dt = k 1K 1K 2[FeP][CPBA][β]+k 2K i [CPBA][β]

(5)

(1分)

根据物料守恒并将(3)、(4)式代入,得

[β]0 = [β]+[β*CPBA]+[β*FeOP*CBA]+[V A]

= [β] + K i [CPBA][ β] + K 1K 2[FeP][CPBA][β] + [V A]

(6) (1分) 所以[V A] = [β]0 - (1 + K i [CPBA] + K 1K 2[FeP][CPBA])[β] (7) (0.5

分) 根据y = ax + b ,则

dy dx

a dt dt

=,有

[VA]d dt = - (1 + K i [CPBA] + K 1K 2[FeP][CPBA])[β]

d dt

(8) (0.5

分) 由(5)式和(8)式可得

1122obs 12[β]([FeP])[CPBA]

[β][β]1([FeP])[CPBA]

i i d k K K k K k dt K K K +-

==++ (9) (1分)

式中,1122obs 12([FeP])[CPBA]

1([FeP])[CPBA]

i i k K K k K k K K K +=

++

(10) (1分)

3-3(共 1.5 分)

43112

22a,24

2121()293.2301.2 2.39810()ln 8.31410()ln 52.73(kJ mol )()301.2293.2 1.35010

TT k T E R T T k T ----??==??=?--?

( 1.5分)

3-4 (共2分)

3-4-1 从反应机理看,a,1E k 2,而a,2E ='

a,2E ,k 2 ='2k ,说明在FeP 的存在下所生成的中间物β*FeOP*CBA 的分解步骤比FeP 未参与的屮间物β*CPBA 的分解步骤进行得更快。所以β-CPBA-FeP 体系反应更为有利 (1分)

3-4-2 从总反应看,a,obs E <'a,obs E ,k a,obs >'

a,obs k 说明β-胡萝卜素经FeP 催化分解进行得更快。所以β-CPBA-FeP 体系反应更为有利 (1分)

3-5(共2分)根据()ln r m c G T RT K ?=-!

!,得 (293.2K)r m G ?!

= -8.314×293.2 ln(2.775×105) = -3.055×104 (J ?mol -1) (301.2K)r m G ?!

= -8.314×301.2 ln(4.080×104) = -2.659×104 (J ?mol -1) 根据r m r m r m G H T S ?=?-?!!!

有 -3.055×104 =r m H ?!- 293.2r m S ?! -2.659×104 =r m H ?!- 301.2r m S ?! 解得r m S ?!= -495.0(J ?mol -1?k -1) (1分) r m

H ?!

= -1.757×105(J ?mol -1)

(1分)

或根据下列公式计算也可以。

2112

()11ln ()()c r m c K T H K T R T T ?=--!!! →

求得r m H ?!

= -1.7595×105(J ?mol -1)

ln c r m r m r m

RT K G H T S -=?=?-?!!!!

求得r m S ?!

= -495.9(J ?mol -1?k -1)

3-6(共2分)

报据题给数据可以看出温度升高,平衡常数下降,说明低温有利于反应的进行。(1分)

从计算结果可以看出,r m H ?!

<0,r m S ?!< 0,r m r m r m G H T S ?=?-?!!!中r m T S -?!为正值,且随温度的升高而增大,使r m G ?!朝正方向移动,所以,高温不利于反应的进行。 (1分) 3-7(共2分)

在转向温度T 有:= 0r m r m r m G H T S ?=?-?!!!

(1分)

所以,5

1.7354.9(K 5710495.9

)r m r m H T S -?=-?==?!

!

(1 分)

或用 Gibbs-Helmholtz 方程求解221112//(1/1/)r m r m r m G T G T H T T ?-?=?-,,!!!

则:5()/(293.2K)/293.2 1.75710(1/1/293.2)r m r m G T T G T ?-?=-?-!!

因为 ()0r m G T ?=! 所以 5

(293.2K )/293.2 1.75710(1/1/293.2)

r m G T ?=?-!

4355

1(293.2K)1 3.055101 2.81810293.2 1.75710293.2293.2 1.75710293.2

r m G T -?-?=+=+=?????!

T = 354.9(K) 即转向温度为354.9 K。

第4题(15分〉

4-1

4-1-1 设与c轴平行的氢键键长为x,其它方向的氢键键长为y

y?sin 109.5°= a?sin 60°?2/3

x - y?cos 109.5°= c/2

x = 274.17 y = 275.46

与c轴平行的氢键键长为274.17 pm (1分)其余的氢键键长为275.46 pm (1分)4-1-2 理想模型下,c = 2 y [1 - cos 109.5°] = 734.82

相对偏差= (732.24 - 734.82)/734.82 = -0.35% (1分)4-2 晶胞体积V = abc = 450.19×779.78×732.80 = 2.5725×108 (pm3)

冰-Ih晶胞中包含4个水分子,体积V = abc sin60°= 1.2827×108 (pm3)

4 × 2.5725×108/l.2827×108 = 8 (1分)4-3 晶胞中水分子个数=4*635.803/1.2827×108 = 8 (1分)每个氧原子周围的4个氧呈四面体结构,在该立方晶胞中有8个水分子,其氧原子位置与金刚石中C相同。

L o-o(1分)

晶胞中氧位置与金刚石碳原子位置相同,占据顶点与面心位置的氧环境相同,属同一套等同点,在晶胞内的四个氧环境相同,属同一套等同点,因此其点阵类型为面心立方(cF)

(1分未经计算直接答面心立方不得分)

4-4 晶胞体对角线长 = 482.37(pm) = 1.75 L o-o (I c),冰屮的氧呈四面体结构,因此晶胞体心位置必有氧,晶胞中包含2个水分子。

d冰-X/d冰-I c = (2m/278.53)/(8m/635.803)= 2.989 (1分)处在晶胞顶点位置的氧原子与处在体心位置的氧原子周围的环境不同,该晶体的点阵类型为简单立方(cP) (1分未确定氧原子位置,未正确写出判断理由的不得分)4-5 晶胞中心为对称中心,考虑晶体周期性,必然有A在0,1/2,3/4的位置。体对角线方向存在3次旋转轴,据此与0,1/2,1/4和0,1/2,3/4 两个A满足3次轴对称的为1/4,0,1/2; 3/4,0,1/2与1/2,1/4,0;1/2,3/4,0。根据堆积可判断出体心1/2,1/2,1/2位置也存在一个A

(每个A位置0.5分,共3分)顶点和体心位置A水笼的配位数为12,因此顶点和体心的水笼为五角十二面体;其余6 个A水笼配位数为14,为十四面体

(2分,无合理分析过程直接给出答案,不得分)

体心与顶点的A所处环境不同,不属同一套等同点,该晶体点阵类型为简单立方(cP)

(1分)第5题(14分)

5-1(4分)每个结构1分,条件1分

D KMnO4(稀冷碱性)或OsO4

5-2(5分)每个结构1分,G到(6)的机理2分。

5-3(5分)

中间体1结构1分;中间体2(或中间体3)结构1分;正确画出电子转移箭头1分。解释2分:(1)和(7)反应,分子内付氏烷基化反应进攻呋喃α位,可共振为如下的结构,该结构中所有电子都满足八隅体结构,更稳定;(1)和(2)反应进攻β位,不能得到该稳定中间体。

J到(8)的反应历程:

也可写作如下历程:

第6题(共17分)

6-1(7分)每个结构1分,条件1分

6-2(7分)每个结构1分,条件1分

6-3(3分)每个立体构型1分,解释1分。

根据Cram规则,羰基与大基团处在反式共平面位置,亲核试剂从体积较小的基团H的一侧进攻,主要得到(4-2)。

全国初中化学竞赛

全国初中化学竞赛 初赛试题 说明:1.全卷共6页。考试时间90分钟,满分100分。 2.答卷前,务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的考生号和姓名填写在试卷头 对应位置上。 3.请将选择题的答案填在第3页非选择题前面的“选择题答案”的表格中。 4.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在试卷指定区域作答;如需改动,先 在原来的答案上划一横线,然后在旁边空位处重新写。不准..使用铅笔和涂改液。 5.相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Ca-40 一、选择题(本题有14小题,每题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列自然现象的过程一定为化学变化的是 A .温室效应 B .云雾消失 C .冰川融化 D .形成酸雨 2.金星大气层存在一种二氧化三碳的气体(C 3O 2),则C 3O 2不属于... A .混合物 B .纯净物 C .化合物 D .氧化物 3.用分子的观点对下列常见现象的解释,错误的是 A .花香四溢——分子在不停运动 B .热胀冷缩——分子的大小随温度变化而改变 C .酒精挥发——分子间距增大 D .氢气和氧气反应生成水——分子发生了变化 4.下列实验操作错误..的是 5.人们把绿色植物通过光合作用转化的食品叫做绿色食品,海洋提供的食品叫蓝色食品, 通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下面属于白色食品的是 A. 大米 B .酒精 C. 花生油 D. 海带 pH 试纸 水 浓硫酸 酒精 A .稀释浓硫酸 B .添加酒精 C .氧气验满 D .测溶液pH

6.右图是常见治疗胃病药品标签 的一部分。三种药片每一片中和 胃酸(过量的盐酸)的能力正确 的是 A .①=②=③ B .①>②>③ C .③>②>① D .②>③>① 7.“绿色化学”要求工业尽可能不产生废物,即实现 “废物零排放”。下列反应类型最容易实现“零排放”的是 A .化合反应 B .置换反应 C .分解反应 D .复分解反应 8.下列各组物质能按照关系 转化,都能一步..完成的是 9.能将稀盐酸、BaCl 2、Na 2CO 3三种无色溶液一次鉴别出来的是 A .NaCl 溶液 B .稀硫酸 C .石灰水 D .AgNO 3溶液 10.下面描述正确的是 A .用向上排空气法收集氢气 B .镁条在空气中燃烧主要生成黑色固体 C .甲烷在空气中燃烧产生黄色的火焰 D .铁丝在纯氧中燃烧,集气瓶底放少量细沙 的一组是 ① ② ③

全国高中化学竞赛初赛试卷

2008高中化学竞赛初赛模拟试卷(18) 第一题(9分) 光气学名“碳酰氯”,化学式COCl 2,是窒息性毒剂之一。 1.光气化学性质活泼,具有酰卤的典型反应,易发生水解、氨解和醇解。 (1)光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是【 】; (2)光气与足量氨气反应的化学方程式【 】; (3)足量苯在AlCl 3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式【 】; (4)光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯,中间产物的结构简式是【 】,异氰酸苯酯的结构简式是【 】。 .是一种稳定的白色结晶体,熔点为~℃,沸点为~℃。可在一定条件下分解产生3mol 光气,所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC 。BTC 的反应活性与光气类似,可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应,因此低毒性的BTC 在化学反应中完全可替代剧毒(被禁用)的光气合成相关的化工产品。 (1)BTC 分子中所有氯原子都等价,试写出结构简式

(2)除毒性外,BTC 比光气还有什么优点? (2) 第二题(10分) 电解食盐溶液的氯碱生产技术,已由传统的隔膜法变革为离子膜法高新技术。这种技术进步,如下表所示: 表1 产品液碱质量比较 项目 离子膜法 ??? ? ??液碱产品电解即得的 隔膜法 ??? ? ??成品电解碱液电解先得的半 隔膜法 ??? ? ??的碱液产品脱盐浓缩后 NaOH% 35(已有50%的报道) 10~12 30 NaCl% 0.0025 14~16 4 Na 2CO 3% 0.02 (一般不计量) 1 项 目 离子膜法 隔膜法 电解用电 度/吨 2160 2600 蒸汽用电 度/吨 80 700 隔膜法和离子膜法新技术中所用的膜有本质区别。前者是有条件地阻止阴、阳极电解产 物相混合的多孔石棉隔膜。后者由阳离子交换树脂(几类氟碳树脂)组成,树脂的高分子骨 架上接有能电离出H +而可与Na + 等阳离子交换的离子交换基团—SO 3H 、—COOH ,所以是一类厚度虽仅0.l ~0.5mm ,但一般只允许溶液中的阳离子在膜中通过,更不能自由通过气体或液体的阳离子交换膜。 1.在所给离子膜法电解食盐溶液示意图中的括号内,填写开始电解时进入电解槽用作电解液的液体A 、B 的组成名称,以及电解产出气体C 、D 的化学式。 2.离子膜法电解槽的极间距,由于膜在电极间的结构紧凑而远小于隔膜法电解槽,这将如何影响能耗? 3.传统隔膜法的阴极电解碱液,它所含NaOH 的质量分数,为什么只能控制得低些?

全国高中生化学竞赛决赛试题及答案

全国高中学生化学竞赛(冬令营)理论试题 ●竞赛时间4小时。迟到超过30分钟者不能进考场。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。所有解答必须写在答卷纸的指定地方(方框内),不得用铅笔 填写,写在其他地方的应答一律无效。使用指定的草稿纸。不得持有任何其他纸张。 ●把营号写在所有试卷(包括草稿纸)右上角处,不写姓名和所属学校,否则按废卷论。 ●允许使用非编程计算器、直尺、橡皮等文具,但不得带文具盒进入考场。 第1题 绿矾(化学式FeSO4·7H2O)是硫酸法生产钛白粉的主要副产物,每生产1吨钛白粉,副产4.5~5.0吨绿矾,目前全国每年约副产75万吨,除极少量被用于制备新产品外,绝大部分作为废料弃去,对环境造成污染。因此开发综合利用绿矾的工艺,是一项很有意义的工作。某 、C、D 均是盐类,E和F是常见的化合物。该工艺实现了原料中各主要成分的利用率均达94%以上,可望达到综合利用工业废弃物和防治环境污染的双重目的。

1-1写出A 、B 、C 、D 、E 、F 的化学式; 1-2写出反应(1)、(2)、(3)的化学方程式; 1-3指出反应(3)需要加入DFA (一种有机熔剂)的理由; 1-4判断DFA 是否溶于水。 第2题 NO 是大气的污染物之一。它催化O 3分解,破坏大气臭氧层;在空气中易被氧化为NO 2,氮的氧化物参与产生光化学烟雾。空气中NO 最高允许含量不超过5mg/L 。为此,人们一直在努力寻找高效催化剂,将NO 分解为N 2和O 2。 2-1用热力学理论判断NO 在常温常压下能否自发分解(已知NO 、N 2和O 2的解离焓分别为941.7、631.8和493.7kJ/mol )。 2-2有研究者用载负Cu 的ZSM —5分子筛作催化剂,对NO 的催化分解获得了良好效果。实验发现,高温下,当氧分压很小时,Cu/ZSM —5催化剂对NO 的催化分解为一级反应。考察催化剂活性常用如下图所示的固定床反应装置。反应气体(NO)由惰性载气(He)带入催化剂床层,发生催化反应。某试验混合气中NO 的体积分数为4.0%,混合气流速为40cm 3/min (已换算成标准状况),637K 和732K 时,反应20秒后,测得平均每个活性中心上NO 分解的分子数分别为1.91和5.03。试求NO 在该催化剂上分解反应的活化能。 催化剂 2-3在上述条件下,设催化剂表面活性中心(Cu +)含量1.0×10-6mol ,试计算NO 在732K 时分解反应的转化率。 2-4研究者对NO 在该催化剂上的分解反应提出如下反应机理: NO + M NO —M [1] 2NO —M N 2 + 2O —M [2] 2O —M O 2 + 2M (快) [3] M 表示催化剂活性中心,NO 为弱吸附,NO —M 浓度可忽略。试根据上述机理和M 的物 料平衡,推导反应的速率方程,并解释当O 2分压很低时,总反应表现出一级反应动力学特征。 第3题 生物体内重要氧化还原酶大都是金属有机化合物,其中金属离子不止一种价态,是酶的催化性中心。研究这些酶的目的在于阐述金属酶参与的氧化过程及其电子传递机理,进而实现这些酶的化学模拟。 据最近的文献报道,以(Cy 3P)2Cu(O 2CCH 2CO 2H)(式中Cy-为环己基的缩写)与正丁酸铜(Ⅱ)在某惰性有机溶剂中氩气氛下反应1小时,然后真空除去溶剂,得到淡紫色的沉淀物。该沉淀被重新溶解,真空干燥,如此反复4次,最后在CH 2Cl 2中重结晶,得到配合物A 的纯品,产率72%。元素分析:A 含C (61.90%)、H (9.25%)、P (8.16%),不含氯。红外谱图显 示,A 中-CO 2- 基团υ(-CO 2 - )(CH 2Cl 2中)有3个吸收峰:1628,1576,1413cm -1,表明羧基既有单氧参与配位,又有双氧同时参与配位;核磁共振谱还表明A 含有Cy 、-CH 2-,不含-CH 3基团,Cy 的结合状态与反应前相同。单晶x-射线衍射数据表明有2种化学环境的Cu ,且A 分子呈中心对称。(已知相对原子质量C :12.0,H :1.01,N :14.0,Cu :63.5,P :31.0,O :16.0)。 3-1写出配合物A 的化学式; 3-2写出生成配合物A 的化学方程式; 3-3淡紫色沉淀物被重新溶解,真空干燥,如此反复操作多次的目的是除去何种物质? ?→?1k ?→?2k K 3 K-3

2004全国高中化学竞赛省级赛区试题

● 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。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题(4分) 2004年2月2日,俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒,X 发生α-衰变,得到Y 。然后Y 连续发生4次α-衰变,转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号(左上角标注该核素的质量数),写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案: Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n (2分)不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He (2分) 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 (答下式不计分:284113-44He = 268105或268105Db ) (蓝色为答案,红色为注释,注释语不计分,下同) 第2题(4分)2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol),晶体结构如图所示。在这种晶体中,每个氮原子的配位数为 ;按键型分类时,属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ,这是因为: 。 答案: 3 原子晶体 炸药(或高能材料) 高聚氮分解成N 2释放大量能量。(各1分) 姓名学校 赛场报名号赛区 省市自治区

(完整版)2019年初中化学竞赛试题(定稿)

龙岩市2019年初中化学竞赛试题 (考试时间:90分钟;满分:100分) 注意事项: 1.可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Cu-64 2.请将选择题答案填写在第3页表格中。 一、选择题(本题共12题,每题2.5分,共30分。每题有1个或2个选项符合题意)1.钛有银白色金属光泽,密度为4.5g/cm3,熔点为1725℃,具有良好的耐腐蚀性和延展性。 下列制品不能用钛制作的是 A.眼镜架B.保险丝C.医疗器械D.潜艇外壳2.2019年是“国际化学元素周期表年”,以纪念某位伟大科学家发现元素周期表150周年。该科学家是 A.拉瓦锡B.门捷列夫C.道尔顿D.波义尔 3.中美科学家合作研究证实全硼富勒烯B40的存在,成为硼烯实验和理论研究的新开端。研究表明,B40具有类似金属的导电性。下列关于B40的说法,正确的是 A.是一种新型化合物B.相对分子质量为440g C.存在自由移动的电子D.由40个硼原子构成 4.为解决温室效应加剧的问题,科学家们正在研究如图所示的CO2新循环体系。从图中分析得出的下列结论中,不正确的是 A.二氧化碳也是一种重要的资源 B.分离、浓缩得到CO2是化学变化 C.CO2与H2催化反应产物是混合物 D.复合催化作用的产物共含三种元素 5.肼(N2H4)又称联氨,常用作火箭燃料。常温时肼为液体,对皮肤和粘膜有强烈的腐蚀作用。 高压锅炉用水中加入一定量的肼,不仅能降低水中的含氧量,而且可将锅炉内壁表面锈蚀后的氧化铁还原为结构紧密的四氧化三铁。下列有关说法,正确的是 A.肼的含氮量是氨(NH3)的两倍B.肼可用敞口容器来盛装 C.肼能支持燃烧并放出大量的热D.用肼处理锅炉用水能减缓锅炉锈蚀6.烟气含O2、SO2、NO x,用尿素[CO(NH2)2]溶液吸收可脱硫脱硝。吸收处理后的尾气通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,并得到不燃烧也不支持燃烧的单质气体。下列有关说法错误 ..的是 A.烟气大量排放将会导致“酸雨”B.处理后的尾气中含有CO2 C.尾气中的单质气体为氮气D.烟气处理过程,尿素不参与反应

2014年第28届全国高中化学奥林匹克竞赛初赛试题

第28届中国化学奥林匹克初赛试题及标准答案 第1题(6分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。涉及的主要反应如下:(1)CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g) (2)2CH4(g)+O2(g) →2CO(g)+4H2(g) (3)CO(g)+H2O(g) →H2(g)+CO2(g) 假设反应产生的CO全部转化为CO2,CO2被碱液完全吸收,剩余的H2O通过冷凝干燥除去。进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。 1-1 为使原料气中N2和H2的体积比为1:3,推出起始气体中CH4和空气的比例。设空气中O2和N2的体积比为1:4,所有气体均按理想气体处理。 1-2 计算反应(2)的反应热。已知: (4)C(s)+2H2(g) →CH4(g) ΔH4=-74.8 kJ·mol-1 (5)C(s)+1/2O2(g) →CO(g) ΔH5=-110.5 kJ·mol-1 1-14份N2,需12份H2;4份N2由空气引入时,同时引入l份O2。 由反应(2)和(3),l份O2需2份CH4,产生6份H2; 另外的6份H2由反应(l)和(3)提供,再需要6/4份CH4; 因此,起始体系中CH4和O2的比例为3.5:1,故CH4和空气的比例为3.5:5,即7:10。1-2 反应(5)×2-1反应(4)×2,得反应(2),(2)的反应热: ΔH2=-110.5 kJ·mol-1×2-(-74.8 kJ·mol-1×2)=-71.4 kJ·mol-1 第2题(5分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。硫同位素交换和顺磁共振实验证实,其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子。 2-1 写出该自由基负离子的结构简式,根据VSEPR理论推测其形状。 2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。文献报道,反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭(生成产物)三步,写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。 2-1 ·SO- 2角型或 V 型 2-2 -O2S—SO- 2→-O2S·+·SO- 2 CF3Br+·SO- 2→·CF3+BrSO- 2 -O 2S·+·CF3→F3CSO- 2 第3题(6分)2013年,科学家通过计算预测了高压固态氮的一种新结构:N8分子晶体。其中,N8分子呈首尾不分的链状结构;按价键理论,氮原子有5种成键方式;除端位以外,其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。 3-1画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。3-2 画出N8分子的构型异构体。 3-1 3-2

化学竞赛决赛试题-物化

化学竞赛题 1.最大泡压法测定溶液的表面张力实验中,如果毛细管末端插入到溶液内部,则使测定的最大压差( A ) (A)偏大(B)偏小(C)没有影响 2. 在恒温槽中,水银接点温度计的作用是( B )。 (A)测温(B)控温(C)既测温又控温 3. 用对消法测定原电池电动势的实验中,若发现检流计始终偏向一边,则可能的原因是( B )。 (A)被测电池温度不均匀(B)被测电池的两极接反了 (C)标准电池电动势不够精确(D)检流计灵敏度差 4. 乙酸乙酯皂化反应体系的电导随时间如何变化( B ) (A)降低(B)增加(C)不确定 5.二组分液固平衡相图测定的实验中,低共熔体系“步冷曲线”上的“平台”的相数是()。(A)1 (B)2 (C)3 6. 在凝固点降低法测定摩尔质量的实验中,当溶质在溶液中有离解和缔合时,对实验结果的影响是:() A偏高;偏高。B偏低;偏低 C 偏高;偏低 D 偏低;偏高 7. 用差热分析仪测定固体样品的相变温度,选用哪种物质做基准物较合适:( ) (A) 无水氯化钙 (B) 三氧化二铝 (C) 苯甲酸 (D) 水杨酸 8. 氧气钢瓶的瓶身和标字的颜色分别是() (A)天蓝和黑(B) 天蓝和红(C)深绿和红 9. 在测定纯水的饱和蒸气压的实验中, 我们是通过测定不同外压下纯水的沸点来进行的, 这种测定饱和蒸气压的方法是属于:( ) (A) 静态法 (B) 动态法 (C) 饱和气流法 10. 在Fe(OH)3溶胶的电泳实验中, 界面向负极移动, 这说明:( ) (A) 胶粒带正电荷(B) 胶核带正电荷(C) 胶团带正电荷 11. 蔗糖水解反应速率常数测定实验对反应速率常数的测定方法属于() A.物理法 B.化学法 C.直接法

2007年全国高中学生化学竞赛试题及详解

2007年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 (时间:3小时满分:100分) 第1题(12分) 通常,硅不与水反应,然而,弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解,生成Si(OH)4。 1-1已知反应分两步进行,试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在,人们曾提出该离子结构的多种假设,然而,直至1999年,才在低温下获得该离子的振动-转动光谱,并由此提出该离子的如下结构模型:氢原子围绕着碳原子快速转动;所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明?简述理由。 1-3该离子是()。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子,因其结构类似于金刚石,被称为“分子钻石”,若能合成,有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下: 1-4该分子的分子式为; 1-5该分子有无对称中心? 1-6该分子有几种不同级的碳原子? 1-7该分子有无手性碳原子? 1-8该分子有无手性? 第2题(5分) 羟胺和用同位素标记氮原子(N﹡)的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下: NH2OH+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O,由A得到N﹡NO和NN﹡O,而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题(8分)

3-1 以“”表示空层,A、B、C表示Cl-离子层,a、b、c表示Mg2+离子层,给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子,将是哪种晶体结构类型? 第4题(7分) 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析:将A与惰性填料混合均匀制成样品,加热至400℃,记录含A量不同的样品的质量损失(%),结果列于下表: 利用上述信息,通过作图,推断化合物A的化学式,并给出计算过程。 第5题(10分) 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄,用下列方法分析粗产品的纯度:称取0.255g样品,与25 mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合,加热回流1小时;冷至室温,加入50 mL20%硝酸后,用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理,再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银,以硫酸铁铵为指示剂,消耗了6.75 mL。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数(%)。 5-3 通常,上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量,指出原因。 5-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析?请说明理由。

全国初中化学竞赛试题及答案

全国初中化学竞赛试题 及答案 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

2008年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 (第十八届天原杯)复赛试题 题号一二三四总分 得分 试题说明:1.本试卷共8页,满分100分。(附加题供选用) 2.可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Al:27 S:32 Cl: K:39 Ca:40 Mn:55 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ba:137 3.考试时间:2小时 一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分。每小 题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的错1个不得分, 漏选1个扣1分。请将答案填在下表相应题号的空格内。) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1.2007年10月24日,我国使用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥1号”送上月球轨道,其任务之一是探测月球上氦–3(质子数为2,中子数为1的原子)资源。下列氦–3原子的原子结构示意图中正确的是() 2.第29届奥林匹克运动会将于2008年8月8日在北京举行。下列措施不符合绿色奥运理念的是() A.奥运场馆周围的路灯采用太阳能光伏发电技术 B.在奥运场地使用电动汽车和新型清洁燃料汽车 C.场馆附近的绿化采用微灌或滴灌智能控制技术 D.将奥运村的生活垃圾全部集中深埋 3.1991年碳纳米管被发现。碳纳米管是由石墨中的碳原子层卷曲而成的管状的材料,管的直径一般为几纳米到几十纳米,管的厚度仅为几纳米。碳纳米管由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及潜在的应用前景而受到人们的关注。下列有关碳纳米管的说法中正确的是() A.碳纳米管是一种新型的高分子化合物 B.碳纳米管的化学性质常温时很稳定 C.碳纳米管导电属于化学变化 D.碳纳米管的结构和性质与金刚石均相同 4.闪电时空气中有臭氧(O3)生成。下列说法中正确的是() A.O3和O2混合得到的是纯净物 B.O2比O3稳定 C.等质量的O3和O2含有的氧原子数之比是2︰3 D.O3与O2的相互转化是物理变化 得分评卷 人

全国高中化学奥赛初赛试题与答案

第1题(4分) 2004年2月2日,俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒,X 发生α-衰变,得到Y 。然后Y 连续发生4 次α-衰变,转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号(左上角标注该核素的质量数),写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案: Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n (2分)不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He (2分) 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 (答下式不计分:284113-44He = 268105或268105Db )(蓝色为答案,红色为注释,注释语不计分,下同) 第2题(4分)2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol),晶体结构如图所示。在这种晶体中,每个氮原子的配位数为 ;按键型分类时,属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ,这是因为: 。 答案: 3 原子晶体 炸药(或高能材料) 高聚氮分解成N 2释放大量能量。(各1分) 第3题(6分)某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa 如下表所示: 3-1 请将各种气体的分子式填入上表。 3-2 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。 答案: 姓名学校赛场报名号赛区省市自治区

(每空1分,共4分) 呼出气中的N2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是呼出气中的CO2和水蒸气有较大分压,总压不变,因而N2的摩尔分数下降(1分);呼出气中的O2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的O2被人体消耗了。(1分)(共2分) 第4题(15分)在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A(键角102o,偶极矩0.78x10-30 C·m;对比:氨的键角107.3o,偶极矩4.74x10-30 C·m); 4-1 写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。 答案:NF3(1分)4NH3 + 3F2 = NF3 + 3NH4F(1分)(共2分) 4-2 A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么? 答案:N-F 键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反,导致分子偶极矩很小,因此质子化能力远比氨质子化能力小。画图说明也可,如: (1分) 4-3 A与汞共热,得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C(相对分子质量66)。写出化学方程式及B和C的立体结构。 答案: 2NF3 +2Hg = N2F2 + 2HgF2(1分) (14+19)X2=66(每式1分)(共3分) 4-4 B与四氟化锡反应首先得到平面构型的D和负二价单中心阴离子E构成的离子化合物;这种离子化合物受热放出C,同时得到D和负一价单中心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F 的立体结构;写出得到它们的化学方程式。 答案: D E F (每式1分) 2 N2F2 + SnF4 = [N2F+]2[SnF6]2-(1分) [N2F+]2[SnF6]2- = [N2F] +[SnF5]- + N2F2 (1分)(共5分) 4-5 A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐,它的阳离子水解能定量地生成A和HF,而同时得到的O2和H2O2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式,并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。 答案: 阳离子的化学式为NF4+。(1分) NF3 + F2 + BF3 = NF4+BF4-(1分) NF4+水解反应首先得到HOF (否则写不出配平的NF4+水解反应):

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛(决赛)实验试题

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛(决赛)实验试题 利用废聚酯饮料瓶回收对苯二甲酸 一、实验目的 目前市场上大量碳酸饮料、矿泉水、食用油等产品包装瓶几乎都是用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称聚酯)制做的。据统计,我国年生产和消耗聚酯瓶在12亿只以上,折合聚酯废料为6.3万吨。世界范围内每年消耗的聚酯量为1300万吨,其中用于包装饮料瓶的聚酯量达15万吨。废旧聚酯瓶进入环境,不能自发降解,将造成严重的环境污染和资源浪费。因此如何有效地循环利用废旧聚酯瓶是一项非常重要、非常有意义的工作。废PET经化学解聚制备PET 的初始原料对苯二甲酸(TPA)及乙二醇(EG),形成资源的循环利用,既可有效治理污染,又可创造巨大的经济和环境效益,是实现聚酯工业可持续发展战略的重要途径之一。 本实验是一个综合性实验,涵盖合成、分析等手段,目的在于考察选手的基本实验技能和综合实验能力。同时增强选手们的环保意识,了解化学与人们生活的密切关系,具体认识到化学“无所不在,无处不用”,“人人处处都离不开它”。激发选手们投身于化学事业的热情和积极性。 本实验包括以下内容: 1.产品的制备 2.产品质量分析 3.完成实验报告 二、主要试剂及产物的性质 三、主要试剂用量及规格

四、实验步骤 1.回收 在100 mL四颈瓶上分别装置冷凝管,搅拌器和温度计(注意:安装仪器时留出后面改装成蒸馏装置的高度),装置搭好后,请监考老师确认。然后依次加入5.00 g废饮料瓶碎片、0.05 g氧化锌(2种原料均已称好放在干燥器内自封塑料袋中)、 5 g 碳酸氢钠和 25 mL乙二醇。加毕,缓慢搅拌,油浴加热(注意:油浴中须挂温度计,控制浴温<220℃)。10分钟内使体系温度升到130℃,体系开始激烈反应并有气体逸出。继续升温反应,PET逐步分解,于5分钟内将温度升至180℃(不超过185℃),在此温度下反应15分钟。反应完毕,体系呈白色稠浆状。降下油浴,冷却至160℃左右停止搅拌,将搅拌回流装置改成搅拌蒸馏装置,水泵减压,油浴加热蒸去乙二醇,记录乙二醇的沸点及回收体积(装入细口瓶中,

2019年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题

2019年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 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c I 2(CCl4)/c I 2 (H2O)=84,预计用CCl4萃取 AtI的分配系数c AtI(CCl4)/c AtI(H2O) 84(填>,<或=);理由是。 3.已知I 2 +I-I3-的平衡常数K=800,可推断AtI+I-AtI2-的平衡常数 K800(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p K a=3.12,由此可推断AtCH2COOH的p K a 3.12(填>,<或=);理由是。 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)

初中化学竞赛难题集

初中化学竞赛难题集 1.将1LH2、O2,N2、Cl2的混合气体在密闭容器里点火,生成1g溶液,则剩下的气体可能是( ) A H2、O2、N2BH2、N2、HCl C HCl、 O2、N2 D O2、N2、Cl2 答案;B,D 2、在托盘天平两盘上,放上A、B两个烧杯,烧杯内均盛有质量不同但都含有硫酸9.8克的稀硫酸,已知A烧杯比B烧杯重,现在A、B两烧杯中分别投入等质量的铁和锌反应结束后,天平保持平衡,则反应前A、B烧杯最大质量差为________或________. 答案:0、0027g、0、0014g 3、一定质量的铁粉加入盐酸和氯化铜混合溶液中,反应完全后过滤,称得滤渣的质量与所加的铁粉质量相同,则混合溶液中盐酸和氯化铜两溶质的分子个数比为 ____. 假设加入64g铁粉,参与反应,生成64g铜需要铁粉56g 和酸反应要铁粉8g 8x2/56:1=2:7 所以酸和氯化铜的物质的量浓度之比是2:7 答案:2:7 4、SO3溶液在浓硫酸中所形成的液体称发烟硫酸,其浓度通常以游离的SO3含量来表示,如20%的发烟硫酸即表示在硫酸中含有20%的SO3。现有20%的发烟硫酸5Kg,用水冲稀可得______Kg25%的稀硫酸.

答案:20.9 SO3 + H2O ====H2SO4 80 98 5kg*20%=1kg x=1.225kg 1.225kg+(5kg-1kg)=5.225kg 5.225kg/25%=20.9kg 5、在一个6L的密闭容器中,放入3LX( g )和2LY( g ),在一定条件下发生反应:4X( g )+3Y(g )=2Q(g)+nR( g).达到平衡后,容器温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应中n的值是____. 答案:6 4+3<2+n n>5 6 两金属A和B的相对分子质量之比为8:9,等质量的A和B分别与足量的稀盐酸反应,生成的氢气质量之比为3:4.则两金属的化合价之比为(): A1:2B2:1 C3:2D 2:3 x/8:y/9=3:4 x:y=2:3 化合价/相对分子质量=m氢气 答案:D 7、肥皂的主要成分为硬脂酸钠(C17H35COONa),它与水中的Ca2+、Mg2+起反应生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀而不能起泡。现有肥皂水溶液和四种等体积的待测溶液:①蒸馏水;②0.1% CaCl2溶液;③1% CaCl2溶液;④10% MgCl2溶液。试回答:检验这四种溶液应选用的方法是__________________________。 答案:分别在溶液中滴加肥皂水溶液,看起泡的快慢。

全国高中学生化学竞赛初赛试题及答案

1-3该离子是()。

A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子,因其结构类似于金刚石,被称为“分子钻石”,若能合成,有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下: 1-4该分子的分子式为; 1-5该分子有无对称中心? 1-6该分子有几种不同级的碳原子? 1-7该分子有无手性碳原子? 1-8该分子有无手性? 第2题(5分) 羟胺和用同位素标记氮原子(N﹡)的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下: NH2OH+HN﹡O2→A+H2O NH2OH+HN﹡O2→B+H2O A、B脱水都能形成N2O,由A得到N﹡NO和NN﹡O,而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题(8分) X-射线衍射实验表明,某无水MgCl2晶体属三方晶系,呈层形结构,氯离子采取立方最密堆积(ccp),镁离子填满同层的八面体空隙;晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数:a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层,A、B、C表示Cl-离子层,a、b、c表示Mg2+离子层,给出三方层 型结构的堆积方式。

3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子,将是哪种晶体结构类型? 第4题(7分) 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析:将A与惰性填料混合均匀制成样品,加热至400℃,记录含A量不同的样品的质量损失(%),结果列于下表: 利用上述信息,通过作图,推断化合物A的化学式,并给出计算过程。 第5题(10分) 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄,用下列方法分析粗产品的纯度:称取0.255g 样品,与25mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合,加热回流1小时;冷至室温,加入50 mL20%硝酸后,用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理,再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银,以硫酸铁铵为指示剂,消耗了6.75 mL。

全国高中学生化学竞赛实验试题

全国高中学生化学竞赛(决赛)实验试题 —由立德粉废渣湿法制备氧化铅— 立德粉,化学式ZnS·BaSO4,也叫锌钡白,是一种用途广泛的白色颜料。在生产立德粉的过程中,产生的废渣的主要成分为硫酸钙及硫酸铅,若不利用,不仅浪费资源,而且污染环境。本实验是用立德粉废渣生产氧化铅的设计;并对制得的产品用容量法测定铅含量。 1. 注意事项 1.1 实验前务必通读试题。 1.2 本实验总分为40分,由结果分、操作分及其它分组成。 1.3 实验时间4.5小时。拖长时间要扣分。最长不得超过5小时(非人为因素除外)。 1.4 要尽可能从实际工业生产角度出发来设计你的实验方案。 1.5 使用浓碱溶液必须戴上防护眼镜!否则停止实验! 1.6 实验结束,将产品、实验记录连同实验报告一并交给监考老师;回收废液,洗净 仪器并整理好实验台面,经监考老师允许后方可离开实验室。 2.主要原理 硫酸铅在氯化钠浓溶液中以下式溶解(有关数据见3): PbSO4+4Cl—=PbCl42—+SO42— 溶解的PbCl42—与NaOH等摩尔作用,转化为碱式氯化铅(PbOHCl): Na2PbCl4+NaOH =PbOHCl +3 NaCl PbOHCl在NaOH溶液(15~20%)作用下转化为氧化铅(PbO),此反应在60℃ 以上可进行完全: PbOHCl +NaOH =PbO +NaCl +H2O 根据以上原理进行实验设计时,对后两步应尽可能地减少副反应。 3.有关数据 o.-1.-1 3.2 溶度积:K SP(PbSO4)=1.06×10-8(18℃); K SP(CaSO4)=2.54×10-5; 3.3 相对原子质量 Pb 207.2 Ca 40.08 S 32.06 Cl 35.45 O 16.0 Na 23.0

2019年全国高中学生化学竞赛决赛理论试题共16页

2004年全国高中学生化学竞赛决赛理论试题 第一题(6分)选取表1中的合适物质的字母代号(A~H)填人相应标题(①一⑧) 后的括号中(单选),并按要求填空。 表1 字母所代表的物质 A B C D E F G H NO 2+NO N 2 O 3 N 2 H 4 NH 3 N 2 O 4 H 2 N 2 O 2 NH 2 OH ①()不是平面分子,其衍生物用作高能燃料。 ②()存在两种异构体,其中一种异构体的结构 为。 ③()具有线型结构,Lewis结构式中每个键的键级为2.0。 ④()是无色的,平面分子,它的一种等电子体 是。 ⑤()既有酸性,又有碱性,可作制冷剂。 ⑥()既有酸性,又有碱性;既是氧化剂,又是还原剂,主要做剂。 ⑦()是顺磁性分子。 ⑧()水溶液会分解生成N 2 0,反应式 为。 第二题(6分)图1是元素的△ f G m /F一Z图,它是以元素的不同氧 化态Z与对应 物种的△ f G m /F在热力学标准态pH =0或pH == 14的对画图。

图中任何两种 物种联线的斜率在数值上等于相应电对的标准电极电势ψ A 或 ψ B ,A、 B 分别表示pH=0(实线)和pH=14(虚线)。 上图中各物种的△ f G m /F的数值如表2所示。 A X-X 2HXO HXO 2 XO 3 -XO 4 - F-3.060//// Cl-1.360 1.61 4.917.329.79 Br-1.060 1.60/7.6011.12 I-0.540 1.45/ 5.979.27 B X-X 2XO-XO 2 -XO 3 -XO 4 - F-3.060//// Cl-1.3600.40 1.72 2.38 3.18 Br-1.0600.45/ 2.61 4.47 I-0.5400.45/ 1.01 2.41 1.用上表提供的数据计算:ψ A (IO 3 -/I-)ψ B (IO 3 -/I-)ψ A (ClO 4-/HClO 2 ) 2.由上述信息回答:对同一氧化态的卤素,其含氧酸的氧化能力是大于、等于还是小于 其含氧酸盐的氧化性。 3.溴在自然界中主要存在于海水中,每吨海水约含0.14 kg溴。Br 2

初中化学竞赛知识点

初中化学竞赛辅导 第一部分基本概念和基本原理 (一)物质的分类 离子化合物:由阴、阳离子相互作用而构成的化合物叫离子化合物。某些碱性氧化物,如Na2O、K2O,常见的盐类如NaCl、KF,常见的碱,如NaOH等都属于离子化合物。 共价化合物:不同元素的原子间以共用电子对形成分子的化合物是共价化合物。例如氯化氢(HCl)、水(H2O)等。 (二)物质的组成及结构 原子结构与元素性质的关系 (1)质子数决定了元素的种类和原子核外电子数。 (2)质子数与核外电子数是否相等,决定该元素的微粒是原子还是离子。 (3)原子最外电子层电子的数目与元素的化学性质关系密切。 (4)稀有(惰性)气体元素的原子最外层是8个电子(氦是2个)的稳定结构,化学性质较稳定,一般条件下不与其它物质发生化学反应。 (5)金属元素的原子最外电子层上的电子一般少于4个,在化学反应中易失去最外层电子,使次外层成为最外层达到稳定结构。 (6)非金属元素的原子最外电子层上的电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,使最外层达到稳定结构。 离子:带电的原子或原子团。 (1)带正电荷的离子叫做阳离子(核电荷数>核外电子数);带负电荷的离子叫做阴离子(核电荷数<核外电子数)。 (2)原子在化学反应中得失电子的数目即阴阳离子所带电荷数。例如钠原子在反应中失去最外层的一个电子成为带一个单位正电荷的阳离子(Na+),氯原子在反应中得到一个电子使最外层达到8个电子的稳定结构,形成带一个单位负电荷的阴离子(Cl-)。 (三)物质的变化和性质 化合反应:两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。 置换反应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。 氧化反应:物质跟氧发生的化学反应叫做氧化反应。 还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。 燃烧:可燃物质与空气里的氧气发生的发光放热的剧烈的化学反应。(燃烧的条件和灭火的措施) 爆炸:可燃物在有限的空间里发生急剧的燃烧。 缓慢氧化:物质进行的缓慢氧化,不象燃烧那样剧烈,但也放出热量。例如呼吸作用,动植物的腐败等。剧烈氧化有燃烧和爆炸。 自燃:由缓慢氧化而引起的自发燃烧。 (四)化学用语 原子结构示意图:核内有8个质子。弧线表示电子层,弧线上的 数字表示该层的电子数。 第二部分元素化合物知识(一) 空气的成分:按体积计算空气中的氮气约占78%,氧气约占21%,稀有气体及其它成分约占1%,许多科学家都做过研究空气成分的实验,具有代表性的人物是舍勒、普利斯特里和拉瓦锡。稀有气体的用途很广,根据稀有气体的性质,它被应用于生产和科学研究等方面。空气的污染和防止:煤燃烧产生的烟,(含SO2)、石油化工厂排放的废气、汽车排出车的尾气(含NO2等)形成的烟雾会造成空气的污染,有害燃烧的污染、空气的污染、环境污染及其危害,由于大气中二氧化硫和二氧化氮的含量过高,遇水便形成了酸雨,应采取各种措施控制污染,保护环境,注意大气环境保护,特别要注意防止居室中的空气污染,要保护臭氧层。氧气的物理性质:通常状态下氧气是无色、无味的气体,不易溶解水在标准状况下氧气密度

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