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1 中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 姓名及答案和评分标准 (2005年9月11日 9:00 - 12:00共计3小时) 题 1 2 3 4 5 6 7 号 满 分 9 12 10 6 8 13 8 得 分 8 9 10 总 学校12 12 10 100 赛场评卷人 ? 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 RuRhPdAgCdIn112.4114.8127.6126.985.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9118.7121.8131.3Hf 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-LrRfDbSgBhHsMtH省市自治区报名号赛区1.008相对原子质量
第1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。 1-1 写出合成砹的核反应方程式。 1-2 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(1.5分)。 1-3 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:。 (1.5分) 1-4 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。
翻印无效 2 (总3分) 1-5 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:。
(1分) 第2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。
2-1 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。
(4分)
2-2 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3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。 3-1 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)。 3-2 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。 3-3 为什么A被称为“熵炸弹”?
3-4 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95oC,面夹角约112oC。)
3
第4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/或Cl-。 4-1 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:
(3分) 4-2 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: (3分)
第5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。
已知:φ?(Fe(CN)63-/Fe(CN)64-)= 0.35 V ; 翻印无效 KHCO3溶液中的φ(H+/H2) ~ -0.5 V ; φ(S/S2-) ~ -0.3 V
第6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。
第7题(8分)
7-1 给出下列四种化合物的化学名称:
OHCA.
N(CH3)2 B.
CH3OCH2CH2OCH3
A的名称: B的名称: