中国化学会第20届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题.docx

中国化学会第 20 届全国高中学生化学竞赛〔省级赛区〕试题及答案和评分标准题号总分值得分评卷人〔2006 年 9 月 10 日 9：00 - 12：00 共 3 小时〕123456789 101112总分45876911910 101110100l 竞赛时间 3 小时迟到超过半小时者不能进考场开头考试后 1 小时内不得离场时间到，把试卷(反面朝上)放在桌面上，马上起立撤离考场l 试卷装订成册，不得拆散全部解答必需写在指定的方框内，不得用铅笔填写草稿纸在最终一页不得持有任何其他纸张l 姓名、报名号和所属学校必需写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处l 允许使用非编程计算器以及直尺等文具H1.008相对原子质量Li Be B CNOHe4.003F Ne6.9419.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18NaMgAlSiPSClAr22.99 24.3139.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80K Ca Sc Ti VCr Mn Fe Co Ni CuZn26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95KrGaGeAsSeBrRbSrYZrNb Mo TcRu Rh Pd Ag CdInSn SbTeIXe85.4787.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3Rn132.9137.3 La-Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210][[221100]] [222]Cs BaHf Ta W ReOsIr Pt Au Hg Tl Pb BiPo AtFr[223] [226] Ac-LrRaRfDbSg BhHsMt第 1 题〔4 分〕 2006 年 3 月有人预言，未知超重元素第126 号元素有可能与氟形成稳定的化合物。

按元素周期系的规律，该元素应位于第 八 周期，它未填满电子的能级应是 5g ，在该能级上有 6 个电子，而这个能级总共可填充 18 个电子〔各 1 分〕第 2 题 〔5 分〕 以下反响在 100oC 时能顺当进展：HHH Me HH D oCH H HH + H DMe MeHMe EtII100DMe EtHEt MeI2-1 给出两种产物的系统命名〔4 分〕2-2 这两种产物互为以下哪一种异构体？〔1 分〕A 旋光异构体 B 立体异构体 C 非对映异构体 D 几何异构体2-1假设不把氘视为取代基，则I：〔7S，3Z，5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯 II：〔7R，3E，5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯〔2 分〕或 假设把氘视为取代基，则I：〔2S，3Z，5Z)-2-氘代-6-甲基-3,5-辛二烯 II：〔2R，3Z，5E)-2-氘代-6-甲基-3,5-辛二烯〔2 分〕2-2B〔立体异构体〕〔1 分〕第 3 题 〔8 分〕 下面四张图是用计算机制作的在密闭容器里，在不同条件下进展的异构化反响 X Y 的进程图解图中的“◇”是X，“◆”是 YA BC D3-1 图中的纵坐标表示 〔填入物理量，下同〕；横坐标表示 。

3-2 平衡常数 K 最小的图是 3-3 平衡常数 K 最大的图是 答案：3-1X 和Y 的摩尔百分数〔或答：物质的量的分数或物质的量的百分数〕；时间，分〔或答：以分为单位的反响进程〕(2 分)3-2A(2 分)3-3B(2 分)3-4C(2 分)3-4 平衡常数 K=1 的图是 第 4 题 〔7 分〕 已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石有人设计了把我国的菱锰矿〔贫矿〕转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺该工艺首先将矿砂与硫酸铵一起焙烧，较佳条件是：投料比 m[(NH ) SO ]/m[MnCO ]＝1.5；焙烧温度 450oC；焙烧时间 1.5 小时4 2 4 34-1 写出焙烧反响方程式：(NH ) SO ＋MnCO ＝MnSO ＋2NH ↑＋CO ↑＋HO↑ 〔１分〕4 2 4 3 4 3 2 24-2 其次，将焙烧产物转化为高品位的“菱锰矿砂”，写出反响方程式：MnSO ＋2NH ＋CO ＋H O＝ (NH ) SO ＋MnCO ↓ 〔2 分〕4 3 2 2 4 2 4 34-3 假设焙烧温度过高或时间过长，将导致什么结果？MnSO ，MnCO 分解生成高价锰的氧化物而导致锰浸出率下降。

〔2 分〕4 34-4 从物料平衡角度看，生产过程中是否需要添加(NH ) SO ？说明理由4 2 4不需加开头投料时(NH ) SO 〔132g﹒mol-1〕过量〔MnCO ,115 g﹒mol-1〕,反响生成的NH 、CO 以及4 2 4 3 3 2(NH4)2SO4 可循环利用 〔2 分〕–第 5 题 〔6 分〕配制 KI(0.100mol·L-1) I2的水溶液，用 0.100mol·L-1 NaS O2 2 3标准溶液测得 c(I )＝4.85×10-32mol·L-1量取 50.0mL KI-I2溶液和 50.0mL CCl4置于分液漏斗中振荡达平衡，分液后测知 CCl4相中 c(I )＝2.602×10-3 mol·L-1试验温度下 CCl4从水溶液中萃取I2的安排比为 85 : 1求水溶液中 I ＋I¯ ＝I¯2 3的平衡常数设萃取平衡时，水溶液中 c(I )为 x c(I ,CCl )／c(I ,HO)＝2.60x10-3 mol·L-1／x＝852 2 4 2 2x＝2.60x10-3 mol·L-1／85＝3.06×10-5 mol·L-1 (2 分)水溶液中 I2平衡浓度〔mol·L-1〕:＋I¯ ＝ I ¯3I ：3.06×10-5 ； I¯ : 0.100－2.22×10-3＝0.098 (1 分) 〔1 分〕2I¯ : (4.85－2.60)×10-3－3.06×10-5＝2.22×10-3 (1 分)3K＝2.22×10-3 mol·L-1／(0.098 mol·L-1×3.06×10-5 mol·L-1)＝7.4×102 L·mol-1〔不写单位不扣分〕(1 分)第 6 题〔9分〕 潜在储氢材料——化合物 A 是其次周期两种氢化物形成的路易斯酸碱对，是乙烷的等电子体，相对分子质量30.87，常温下为白色晶体，稳定而无毒。

刚刚溶化的 A 缓慢释放氢气，转变为化合物B〔乙烯的等电子体〕B 不稳定，易聚合成聚合物 C〔聚乙烯的等电子体〕C 在155oC释放氢气转变为聚乙炔的等电子体，其中聚合度为3的化合物 D 是苯的等电子体高于500oC时 D 释放氢气，转变为化合物 E，E 有多种晶型6-1 写出 A、B、C、D、E 的化学式A H B:NH 〔或 BNH〕 B HB=NH 〔或 BNH 〕 C —HB-NH —3 3 62 2 42 2 nD B N H3 3 6E BN 〔5分〕6-2 化合物 A 转变为 E 各步释放的氢所占的质量分数以及总共释放的氢气所占的质量分数多大？A→B 2.016/30.87 = 6.531 %〔或0.06531) B→D 2.016/28.85 = 6.988 % (或0.06988〕D→E 6.048/26.84 = 22.5 %〔或0.225〕 A→E 6.048/30.87 = 19.59 % (或0.1959) 〔2分〕6-3 为使 A 再生，有人设计了化合物 D 在水蒸气存在下与甲烷反响，写出化学方程式3 CH + 2(HBNH) + 6 H O = 3 CO + 6 H BNH〔2 分〕4 3 2 2 3 3第 7 题 〔11 分〕 化合物 A 是近十年开头承受的锅炉水添加剂。

A 的相对分子质量 90.10，可形成无色晶体， 能除去锅炉水中溶解氧，并可使锅炉壁钝化7-1 A 是用碳酸二甲酯和一水合肼在 70oC 下合成的，收率 80%画出 A 的构造式OH2N N C N NH2H H 注：C-N-N 角必需不是直线 〔2 分〕7-2 写出合成 A 的反响方程式O=C(OCH ) + 2H NNH ·H O = O=C(NHNH ) + 2CH OH + 2H O 〔1 分)3 2 2 2 2 2 2 3 27-3 低于 135oC 时，A 直接与溶解氧反响，生成三种产物写出化学方程式N H ) CO + 2O = 2N + CO +3HO (1 分〕2 3 2 2 2 2 27-4 高于 135oC 时，A 先发生水解，水解产物再与氧反响写出化学方程式N H )CO + H O = 2N H + CON H + O = N + 2HO 〔1 分〕2 3 22 2 4 22 4 2 2 27-5 化合物 A 能使锅炉壁钝化是基于它能将氧化铁转化为致密的四氧化三铁写出化学方程式N H ) CO + 12Fe O = 8Fe O + 2N + CO + 3HO 〔2 分〕2 3 2 2 3 3 4 2 2 27-6 化合物 A 与很多金属离子形成八面体协作物，例如 [Mn(A) ]2+。

构造分析证明该协作物中的 A 和游离3态的 A 相比，分子中原本等长的两个键不再等长画出这种协作物的构造简图〔氢原子不需画出〕，讨论异构现象NNCNN O N N N C NMn ON ON C NN 〔2 分〕有一对经式、面式异构体〔几何异构体〕(1 分〕它们分别有一对对映异构体〔手性异构体〕〔1 分〕〔画不画异构体的构造不影响得分〕第 8 题 〔9 分〕 超硬材料氮化铂是近年来的一个争论热点它是在高温、超高压条件下合成的〔50GPa、2000K〕由于相对于铂，氮原子的电子太少，衍射强度太弱，单靠X-射线。