全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题
第22届全国高中学生化学竞赛决赛理论试题参考答案
Ｄ×Ｖ×Ｎ
Ｍ
一３．７３０ ｇ‘ｃｍ－３＞＜（８４０．５ ｐｒｏ）３ Ｘ６．０２２Ｘ——１—０—２—３—ｍ——ｏ—１—－——＇
（６．９４十２Ｘ４７．８８十４×１６．００）ｇ・ｍｏｌ叫
≈８
晶胞中的原子数为：７×８＝５６Ｅ８个Ｌｉ＋，１６个
（其他画法合理也得分） ４—２结构基元为１个ａ－Ｌｉ。Ｎ 简单六方点阵 Ｎ３一的Ｌｉ＋离子配位数为８ ４—３由ＬｉｚＮ一平面层中原子分布和画出的结构可 作如下计算： 层中Ｌｉ—Ｎ间距离为： （Ｔｉ３＋＋Ｔｉ４＋），３２个０２一］ ②假定面对角线上的（）２一离子处于接触状态 （正离子填隙町能使（）２一处于撑开状态，实际不一定 接触），设０２一离子半径为ｒ，则存在８ｒ＝√２口的关 系：０２一离子最大可能半径为： ｒ＝Ｊ２ａ／８－－－－４２×８４０．５ ｐｍ／８—１４８．６ ｐｍ ③由题意和晶胞中（）２一离子数目（３２个）可推
ｐｍ
１
ｄｌＡ－Ｎ薪一三ｉ矿一２１０・６
１
音ｄＮ—Ｎ音×３６４．８
知，该晶胞叮以看成是由８个ｃｃｐ堆积的立方单位
ｐｍ
并置而成。 将Ｌｉ＋选为晶胞顶点，Ｌｉ＋在晶胞中的位置与金 刚石中的Ｃ相当。如下图：
（上述计算中可有多种方法） ４—４①快离子导体必须具备２个条件，其一是存 在未填充的空隙，其二是离子可以在空隙间迁移。 已知Ｎ３一半径为１４６ ｐｍ，Ｎ—Ｎ间距离为
Ｖ
＝－－０．４３８ Ｖ
（４）△后。一一刀ＦＥ
＝－－４×９６．４８５×Ｅｏ．６１６一（一ｏ．４３８）］
一－－４０７（ｋＪ・ｍｏｌ一１）
ｌｇ［Ｈ＋］４・户（０２）／矿
一１．２２９ Ｖ＋（Ｏ．０５９１／４）Ｖ×
１—３由图可见，生成［Ａｕ（ＣＮ）ｚ］一的电极电势比
全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题
年全国高中学生化学竞赛（决赛）理论试题 ．．．杭州(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。
1.008Zr NbMo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re OsIr Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-LrHLi Be B C N O FNa Mg Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn G a G e As Se BrRb Cs Fr Sr BaRaY La Lu -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]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]He Ne Ar Kr Xe Rn Ïà ¶Ô Ô- ×Ó ÖÊ Á¿第题的单质和的单质在常温下激烈反应，得到化合物。
第20届全国高中化学竞赛决赛(冬令营)理论试题与答案
中国化学会第 20 届全国高中学生化学竞赛（决赛）理论试题参考答案及评分细则第 1 题(14 分)1-1 当g G m< 0时，反应可正向进行，由此解得T1>1186K, T2>1500 K,T3>1761K,故只有反应①在 1500K 以下可自动正向进行。
（计算2分，结果1分，共3分）Ti O2+ 2Cl2= Ti Cl4+2CO（1 分）1-2(方程式未配平不得分 )1-3 VOCl 3与 TiCl 4沸点相近（1分）Cu+ VOCl 3= VOCl 2+CuCl（1 分）1-4 TiCl 4 +2Mg=Ti+2MgCl 2（1分）1-5(1)Mg C O=Mg O + C O(1分）32Mg O + Cl+ C=Mg Cl+ C O(1分）22(2)阴极反应：Mg 2+-= Mg（ 0.5 分）+2e阳极反应：--（ 0.5 分）2Cl = Cl 2+2e电解反应： MgCl 2= Mg +Cl 2（1 分）1（ 0.5分）（3）r H m = ∑v B f H m = 596.32 kJ molr S m =∑v B S m = 77.30+268.20-231.02=114.48（J·K-1·mol-1）（ 0.5分）r G m = r H m —T r S m =596.32—1023×114.48×10-3=479.21（kJ·mol-1）（1 分）E = –r G m/ZF=–479210/（2×96500）= -2.48（V）E理 =2.48V（1分）第2 题2-12-2 （ 1） ZnS + 2H 2SO4=ZnSO 4+SO2+S+2H 2OCuS + 2H 2 SO4=CuSO4+SO2+S+2H 2O 加水的目的是浸取反应生成的可溶性硫酸盐。
（2） As2S3 +3Na 2S=2Na3AsS3SnS2 +Na 2S=NaSnS3加入氢氧化钠的目的是防止硫化钠水解2-3（1）S2O42-+Fe2O3+2H+=2SO32-+2Fe2++H2O （2） Na4[FeA 2]第 3 题（10 分）3-1[(3++ H O[(] )2++F e H) ]2= F e O H H O 2O6 2O5+ H 33-2(3 分)（1 分）（1 分）（0.5 分）（1 分）（1 分）（2 分）(1 分）H4 + O2[F e O H(H]) 2 +=（H2O）4 F e F e（ H 2 O ）4+ 2 H O(12分）2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题（22 分）4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑（分子式错误，方程式未配平不得分；未写n 不扣分）4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下：m +O H 2O H 2(2分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（2分）4-4 Na 的配位数为4， B 原子采取SP3杂化（2分）H O2[F e O H(H]) 2 +=（H2O）4 F e F e（ H 2 O ）4+ 2 H O(12分）2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题（22 分）4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑（分子式错误，方程式未配平不得分；未写n 不扣分）4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下：m +O H 2O H 2(2分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（2分）4-4 Na 的配位数为4， B 原子采取SP3杂化（2分）H O2[F e O H(H]) 2 +=（H2O）4 F e F e（ H 2 O ）4+ 2 H O(12分）2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题（22 分）4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑（分子式错误，方程式未配平不得分；未写n 不扣分）4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下：m +O H 2O H 2(2分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（2分）4-4 Na 的配位数为4， B 原子采取SP3杂化（2分）H O2[F e O H(H]) 2 +=（H2O）4 F e F e（ H 2 O ）4+ 2 H O(12分）2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题（22 分）4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑（分子式错误，方程式未配平不得分；未写n 不扣分）4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下：m +O H 2O H 2(2分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（2分）4-4 Na 的配位数为4， B 原子采取SP3杂化（2分）H O2[F e O H(H]) 2 +=（H2O）4 F e F e（ H 2 O ）4+ 2 H O(12分）2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题（22 分）4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑（分子式错误，方程式未配平不得分；未写n 不扣分）4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下：m +O H 2O H 2(2分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（2分）4-4 Na 的配位数为4， B 原子采取SP3杂化（2分）H O2[F e O H(H]) 2 +=（H2O）4 F e F e（ H 2 O ）4+ 2 H O(12分）2O5OHH 2 O H H 2 O H 2OH H 2 OH 2 O O.....OF e F e F e F eH 2 O O.....OH 2 O H 2OH 2 OH 2 O H H3-3Al 2O3+6HCl+9H 2O=2[Al(H 2O)6]Cl 3 [Al(H2O)6]Cl 3= [Al(OH) 2(H2O)4]Cl+2HCl[Al(OH) 2(H2 O)4]Cl+NH 3 H·2O=Al(OH) 3+NH 4Cl+4H 2O (nm-4m)Al(OH) 3+(6m-nm)[Al(OH) 2(H 2O)4]Cl=[Al 2(OH) n Cl 6-n] m+(24m-4nm)H2O 3-4第 4 题（22 分）4-1n NaBH 4 +4n CH 3CH2OH =[NaB(OC 2H5 )4] n +4n H 2↑（分子式错误，方程式未配平不得分；未写n 不扣分）4-2 A 属于混合晶体4-3[NaB(OC 2H 5)4]n 的一维结构示意图及一维点阵如下：m +O H 2O H 2(2分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（2分）4-4 Na 的配位数为4， B 原子采取SP3杂化（2分）。
全国高中学生化学竞赛决赛试题及答
全国高中学生化学竞赛决赛理论试题及答案第一题（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。
A B C D E F G HNO2+ NO N2O3N2H4NH3 N2O4H2N2O2NH2OH）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N20,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ψA或ψB，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。
表2 各物质的△f G m/FA X- X2HXO HXO2 XO3- XO4-F -3.06 0 / / / /Cl -1.36 0 1.61 4.91 7.32 9.79Br -1.06 0 1.60 / 7.60 11.12I -0.54 0 1.45 / 5.97 9.27B X-X2XO- XO2- XO3-XO4-F -3.06 0 / / / /Cl -1.36 0 0.40 1.72 2.38 3.18Br -1.06 0 0.45 / 2.61 4.47I -0.54 0 0.45 / 1.01 2.41⒈用上表提供的数据计算：ψA(IO3-/I-) ψB(IO3-/I-) ψA(ClO4-/HClO2)⒉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。
第22届全国高中学生化学竞赛决赛理论试题参考答案
号×ｄＮ—Ｎ×ｓｉｎ６０。一ｒＮａ一＝号Ｘ ３６４．８ ｐｍ Ｘ
Ｅ（［－Ａｕ（ＣＮ）：］一／Ａｕ）几乎不随ｐＨ而变，氧线随 ｐＨ增大而下降，原电池电动势减小，对溶金产生不
利影响。 第２题
２—１缔合作用来源于Ｎ…Ｈ—Ｎ的氢键作用，但 由于Ｎ…Ｈ—Ｎ键比０…Ｈ一０弱，缔合程度比水
小。
２—２由于溶液中存在很多带电物种，使溶液具有
导电性，且导电性主要由溶剂化电子承担， ｅ～（ＮＨｓ）有很高的迁移率，所以碱金属的液氨溶液
［－Ａｕ＋］＝９．６７×１０＿３７（ｍｏｌ／Ｌ） Ｅ（Ａｕ＋／Ａｕ）＝ＥＢ（Ａｕ＋／Ａｕ）＋ｏ．０５９１ ＶＸ ｌｇＥＡｕ＋］
一１．６９ Ｖ＋Ｏ．０５９１ Ｖ×Ｉｇ（９．６７×１０＿３７） ＝－－０．４３８ Ｖ （４）△后。一一刀ＦＥ
＝－－４×９６．４８５×Ｅｏ．６１６一（一ｏ．４３８）］
一－－４０７（ｋＪ·ｍｏｌ一１）
Ｊ
Ｕ
ｓｉｎ６０。一力巾一ｐｍ一２１０．６ ｐｍ一１４６ ｐｍ＝６４．６ ｐｍ 或者：利用前面计算得到的Ｌｉ～Ｎ距离
２１０．６ ｐｍ，直接得出２１０．６—１４６＝６４．６ ｐｍ 此自由孔径大于Ｌｉ＋的半径，所以Ｌｉ＋可以出
入此类空隙；另外，Ｌｉ＋层是非密置的，其空隙更大， Ｌｉ＋也可以在层间迁移。
②因为在ｈｏｐ堆积结构中，球数：八面体空隙 数：四面体空隙数一１：１：２
≈８
晶胞中的原子数为：７×８＝５６Ｅ８个Ｌｉ＋，１６个 （Ｔｉ３＋＋Ｔｉ４＋），３２个０２一］
全国高中学生化学竞赛决赛理论模拟试题十二
●竞赛时间4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。
第1题大自然中的金属A只存在于化合物中，主要是通式为M x(SiO4)y硅酸盐和它的氧化物。
氧化物存在多种形态，并且易形成配位数CN metal = 7的单斜结构。
温度高于1100°C，它的晶格转变为四方结构。
温度超过2000°C它转变成立方结构。
后者的晶格结构是氟化钙型，晶格常数为a0 = 507 pm.。
这个结构在室温下可以被CaO稳定。
纯的氧化物（立方结构）密度为6.27 g·cm-3。
1.画出立方结构的晶胞。
2. 这个氧化物的实验式是什么？3. 这个氧化物中金属的配位数为多少？4. 金属在氧化物中的氧化数和在硅酸盐中的一样。
给出硅酸盐的实验式。
5.这个金属是什么？给出过程。
6.写出这个金属的电子构型。
7. 该氧化物中阳离子和阴离子的配位数为多少？8.运用如下热力学数据，计算氧的电子亲和能∆EA H°(O(g) + 2 e-→ O2-(g)):∆sub H°(M) = 609 kJ·mol-1; ∆IE H°(M/M n+) = 7482 kJ·mol-1; ∆diss H°(O2) = 498 kJ·mol-1;∆lattice H°(M-oxide) = -10945 kJ·mol-1; ∆f H°(M-oxide) = -1100 kJ·mol-1;得到这个金属的过程是一个两步合成。
第一步是硅酸盐的碳氯化，即在高温下与碳和气体氯反应。
第20届全国高中化学竞赛决赛(冬令营)理论试题及答案.pdf
变色为终点，消耗 HCI 标准溶液 22.78mL。
步骤二：称取纯的有机弱酸(H2B)样品 0.1963g。将样品定量溶解在 50.00mL 纯水中，选择
甲基橙为指示剂进行滴定。当加入新标定的 0.0950mol／L 氢氧化钠标准溶液 9.21mL 时，发
现该法不当，遂停止滴定，用酸度计测定了停止滴定时溶液的 pH=2.87。已知 H2B 的 pKal=2．86，
构式。
(3 分)
第 3 题(10 分)
无机高分子絮凝刑具有效能高、价格低廉的优点，广泛用于给水排水、工业废水及城市污水
处理。
3-1 大多数金属离子都能生成多核水解产物。铁盐溶于水后生成水合铁(Ⅲ)离子，当溶液 pH
升高时发生水解，首先生成黄色的水解产物[FeOH(H2O5)]2+，写出水解反应方程式。 (1 分)
(2 分)
1-4 精制后的 TiCl4 用金属镁还原可得海绵钛，写出化学反应方程式。
(1 分)
1-5 菱镁矿(主要成分为 MgCO3)煅烧分解后与焦炭混合在氯化器中加热到 1373 K，通入氯
气生成 MgCl2。在 1023 K 电解熔融 MgCl2 得到金属镁。
(1)写出用菱镁矿煅烧及氯化制取 MgCl2 的化学反应方程式。
(2) 写出 B 中氨基酸的结构式式并命名。
(3) 写出 C 中糖分子的费歇尔投影式，并给出该糖的名称。
O OO
HO
HO
OH
C
OH
(2 分) (2 分) (2 分)
第 8 题(15 分) 8-1 化合物 A(C10H12O3)具有旋光性，能溶于 NaHCO3 水溶液，并可起碘仿反应。将 A 加热
的化合物 B，B 无旋光性，也能溶于 NaHCO3 水溶液。B 经臭氧化，并在 Zn 粉和醋酸存在下 分解得化合物 C 和 D，C 可进行碘仿反应。D 加强热放出 CO2，并得化合物 E（C7H6O），E 可进行银镜反应，试写出 A、B、C、D、E 的结构式。（10 分）
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第29届中国化学奥林匹克（决赛）试题2015年11月28日 合肥注意事项1. 考试时间4小时。
迟到超过30分钟者不能进考场。
开始考试后30分钟内不得离场。
2. 考试“开始铃声”响起后方可拆开资料袋答题。
考试“结束铃声”响起后，立即停止答题，把试卷和答题纸放于桌面，由监考人员检查并将答题纸装订后一并放入资料袋。
听到可以离开指令后方可离开考场。
3. 发出停止答题指令后仍继续答题者，正在解答的试题（大题）以零分计。
4. 本试卷含9道大题，共5页。
试卷已装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在答卷上指定的框格内，写于其他地方无效。
若有改动，需将新内容写于答卷的附页，并标明题号。
5. 凡要求计算的问题，只有计算结果而无计算过程，即使结果正确也不得分。
6. 用黑色墨水笔或黑色圆珠笔答题，不得携带任何其他纸张进入考场。
若需要草稿纸，可举手向监考人员索取。
7. 将营员号写在试卷首页和每页答卷指定位置，否则无效。
8. 允许使用非编程计算器以及直尺等文具，。
不得携带铅笔盒、书籍、通讯工具入场。
不得将草稿纸带出考场。
9. 欲上卫生间，举手示意，经监考人员允许方可离开座位出考场，考场外由志愿者全程引领。
第1题 （7分）1-1 CH 3SiCl 3和金属钠在液氨中反应，得到组成为Si 6C 6N 9H 27的分子，此分子有一条三重旋转轴，所有Si 原子不可区分，画出该分子结构图（必须标明原子各类，H 原子可不标），并写出化学反应方程式。
1-2 金属钠和(C 6H 5)3CNH 2在液氨中反应，生成物中有一种红色钠盐，写出化学反应方程式，解释红色产生的原因。
1-3 最新研究发现，高压下金属Cs 可以形成单中心的CsF 5分子，试根据价层电子对互斥理论画出CsF 5的中心原子价电子对分布，并说明分子形状。
第2题（11分）将银电极插入298 K 的1.000×10-1 mol/L NH 4NO 3和1.000×10-3 mol/L AgNO 3混合溶液中，测得其电极电势Ag Ag /+ϕ随溶液pH 的变化如下图所示，已知氨水的解离常数（K b ）为1.780×10-5，理想气体常数R = 8.314 J •mol -1•K -1，法拉第常数F = 96500 C •mol -1。
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全国高中学生化学竞赛暨冬令营实验试题
−−−3-α-呋喃基丙烯酸的制备及含量测定
注意事项：
1．实验竞赛时间为5.0小时,请合理安排好时间。
2．详细阅读实验内容和步骤, 并规范操作，若制备失败, 可向监考教师索取原料重做, 但要扣分。
3．需由监考教师签字的,考生务必主动配合,未签字者无效。
伪造数据者以零分计。
4．实验结束将产品、实验报告(包括试题)交给监考教师, 并清洗所用仪器和整理台面, 经监考教师签字后, 方可离开考场。
5．废弃物应投放于指定容器内。
6．实验过程中请注意安全。
一、实验内容：
1．产品的合成：以呋喃甲醛(O CHO)和乙酸酐为原料,在碱性条件下经Perkin 反应制得粗产品,再经纯化得到3-α-呋喃基丙烯酸纯品干燥并计算产率。
2．产品的分析：用中和滴定法测定产品纯度。
3．完成实验报告。
二、主要仪器和试剂：
1、主要仪器
标准磨口仪器1套
布氏漏斗和吸滤瓶1套
电热套1个
铁架台2个
烧瓶夹1支
白瓷板1块
防护眼镜1副
冷凝管(供选择)
冷凝管夹1只滴定管夹1只手套(棉、塑料) 各1只漏斗2个升降台1个烧杯400mL,150mL,250mL 各1个锥形瓶50mL、100mL 各1个
250mL 2个量筒25mL 1个不锈钢刮刀1把研钵1副
表面皿(贴标签者用于烘干产品)
2块玻璃棒2支
称量瓶1个
药匙1把
塑料洗瓶1个
试剂瓶1个
碱式滴定管50mL 1支
广泛pH试纸
滤纸
沸石
称样纸
碎滤纸
循环水泵(公用)
烘箱(公用)
电子天秤(公用)
最大称量100g，±0.0001g
扭力天秤(公用) ±0.005g
2、试剂
呋喃甲醛化学纯cp 乙酸酐化学纯cp 无水碳酸钾化学纯cp 碳酸钠化学纯cp 浓盐酸化学纯cp
活性炭已活化
1：3乙醇水溶液
1：1中性乙醇水溶液(经处理)
0.1mol/L的NaOH标准液
(已装于试剂瓶中)300mL
邻苯二甲酸氢钾(基准物在天平室) 酚酞指示剂：0.2%乙醇水溶液
5%硝酸银水溶液
3、原料和产品主要性质
3.1 呋喃甲醛相对分子质量96.08 浅黄色液体，密度1.16×103kg/m3，熔点－38.7℃、沸点161.7℃，难溶于水，易溶于乙醇。
3.2 乙酸酐相对分子质量102.09 无色有刺激气味液体，沸点139℃，遇水水解。
3.3 3-α-呋喃基丙烯酸相对分子量138.12无色针状晶体，熔点137~138℃，难溶于水,易溶于碱液中。
3.4 3-α-呋喃基丙烯酸钠易溶于水。
3.5邻苯二甲酸氢钾相对分子质量20
4.21
三、操作步骤：
1·3-α-呋喃基丙烯酸的制备：
在100mL圆底烧瓶中,依次加入5mL呋喃甲醛(由教师定量供给)、14mL乙酸酐和6g无水碳酸钾,用电热套加热回流1.5小时。
反应开始时应控制加热速度(由于逸出二氧化碳,最初有泡沫出现)。
在搅拌下趁热将反应物倒入盛有100mL蒸馏水的烧杯中,用固体碳酸钠中和3-α-呋喃基丙烯酸至弱碱性,加入活性炭后煮沸5~10分钟,趁热过滤, 滤液在冰水浴中边搅拌边滴加浓盐酸,使3-α-呋喃基丙烯酸析出完全,抽滤。
用少量蒸馏水洗涤晶体2次。
粗产品用适量1：3乙醇水溶液重结晶,抽滤,洗涤,尽量抽干,经监考教师认可后,将产品移到贴有标签的表面皿上,烘干30分钟后,经监考教师确认已干燥,当考生在场时,称重,并将产品的重量及外观记录在考生的实验报告上。
考生当场将产品用研钵研细,装入称量瓶中供纯度测定用。
2·产品的分析
2·(1)产品纯度测定
1.1 0.1 mol·L－1NaOH溶液的标定
用减量法准确称取0.4~0.6g邻苯二甲酸氢钾基准物质两份分别于两个250mL锥形瓶中，加入40~50mL水使之溶解(必要时可加热)，加入2~3滴酚酞指示剂，用NaOH溶液滴定至呈微红色,保持半分钟内不褪色,即为终点。
计算每次标定的NaOH溶液的浓度,并计算相对极差。
1.2 产品纯度的测定
用增量法准确称取产品0.27~0.35g,用20~30mL 1:1乙醇水溶液溶解,加入2~ 3滴酚酞指示剂,用NaOH溶液滴定至呈微红色,保持半分钟内不褪色,即为终点。
平行进行两次,计算每次测得样品中3-α-呋喃基丙烯酸的百分含量,并计算相对极差。