2023年中国化学会第26届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试卷及答案.pdf

2023中国化学会第2 6届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷及答案中国化学会第2 6届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试卷答案第 1 题(7 分)1-1无色溶液产生白色沉淀，后渐渐溶解(1 分，如只写白色沉淀溶解不扣分，未说明白色，扣 0.5分)(1)Zn2+2NH.+2H,O=Zn(OH),I+2NH/(1 分)写成如下形式均给分：Zn2+2NH-H.O=Zn(OH).+2NH.+Zn(H2O)62+2NH3 H2O=Zn(OH)2 I+2NH4+6H.OZn(H2O)62+2NH3=Zn(OH)2 I+2NH+2H2O4一(2)Zn(OH),+2NH+2NH=Zn(NH)2+2 4 3 3 4+2H.O如 写 成 Zn(OH)/,+4NH4J=Zn(NH3)42+2O H-也对，如产物写成Zn(NH)2+扣 0.5分，因主要产物是J UZn(NH3)42+1-2(1)第一步失重失去的组分。水分子或H.O 3 个水分子或3H2。C1n1 H1 4,Cu4,N/O.的式量约377.8,失去3个水分子，失重质量分数理论值为14.3%01分（2）其次步失重后的固态残渣是什么，解释理由。CuO或Cu 9的 混 合 物（2分）理由：CuO、Cu2O及CnHCuNO的式量分别为79.55、143.1和377.8o假设残渣为CuO,则失重 质 量 分 数 为79.55/377.8=21.1%；假设残渣为Cu2O ，则质量分数为143.1/（377.8X2）=18.9%,试验值为 20%介于两者之间，故残渣是两者的物。（1分）只答CuO或只答Cu2O,只 得1分。答CuO和Cu混合物，计算正确，理由表述清楚，也可得3分。虽然计算正确，但物质在题设条件下不 存 在（如乙快铜、氢化铜等），也可得1分（计算分）。第2题21 A：B X：CI 共3分 各1.5分2-2?c2分)2-3写 出AX3与CH3M gBr按计量数比为1：3反响的方程式。BCI3+3CH3M g B r-B(CH3)3+3MgBrCI(1分)AX3+3CH3M g B r-B(CH3)3+3MgBrCI写 成 BCI3+3CH3MgBr 一 B(CH3)3+3/2Mg Br2+3/2MgCI2 也可2-4写 出A2X4与乙醇发生醇解反响的方程式。B2CI4+4c2H50H B2(OC2H5)4+4HCI(1分)A2X4+4C2H5OH A2(OC2H5)4+4HX第3题3-1写出步骤a中滴定反响的方程式。2MnO-+5H C O+6H+=2Mll2+IOCO4 2 2 4 2t+8H2O(1 分)3-2写出步骤b中溶液由淡紫色变为蓝色的过程中所发生反响的方程式。4MnOd-+12H+=Mn2+50 J +6H.O(2分)3-3用反响方程式表达K I在步骤b中的作用：写 出Na2s2。？滴定反响的方程式。KI 与 CU2+作用：2cli2+51-=2CuI I+I3-(1 分)3-4通过计算写出蓝色晶体的化学式(原子数取整数)。依 据3-1中的反响式和步骤a中的数据，得：n(C2O42-)=0.02054 mol L-i X24.18mL X 5/2=1.241mmol(1 分)依据3-3中的反响式和步骤b中的数据，可得：n(Cu2+)=0.04826 mol L -i X12.69mL=0.6124mmol(1 分)n(Cu2+):n(C2O42 -)=0.6124mmol:1.2416mmol=0.4933=0.5配离子组成为CU(C2O4)22-o(1分)由 电 荷 守 恒，晶 体 的 化 学 式 为K2CU(C2O4)2 XH2O结晶水的质量为：0.2073g 0.6124 X10-3molXMK2Cu(C2O4)2=0.2073g 0.6124X10-3molX 317.8g mol-i=0.0127gn(H2O)=0.0127g/(18.02g m ol-i)=0.000705mol=0.705 mmoln(H2O)：n(Cu2+)=0.705：0.6124=1.15或 用n(C2Q2)和n(Cu2+)试验数据的均值0.6180mmol计算水的质量：0.2073g 0.6180 X 10-3moi XMK2CU(C2O4)2=0.0109 gn(H2O)=0.0109 g/(18.02g mol-i)=0.000605mol=0.605mmoln(H2O)：n(Cu2+)=0.605：0.6124=0.989其他合理的方式，均给分。第4题4-2画出X+的构造图。-H H0,H 0H J （2分）画成实线扣1分，未写正号不扣分。第5题51推求晶体中草酸分子和尿素分子的比例。晶胞体积 V=abcsin6=505.8pmX 1240pm X696.4pmXsin98.13=4.324 X10 22cm 31 分晶 胞 质 量=VD=4.324 X 10-22cm-3X1.614g cm-3=6.979 X 10-22g 1 分（1）假设晶胞中含1 个草酸分子和1 个尿素分子，则质量为2.493X10-22g,密度 约 为 0.577 g cm-3,不符合测定结果，也不符合对称性要求。（2）假设晶胞中含1 个草酸分子和2 个尿素分子，贝（I质量为3.490X10-22g,密度约 为 0.8071 g cm-3,也不符合测定结果，也不符合对称性要求。（3）假设晶胞中含2 个草酸分子和4 个尿素分子，贝（I质量为6.980X10-22g,密度符合测定结果，对称性也满足题意。因而晶胞中含有22个草酸分子和4个尿素分子，即二者比例1：2。1分5-2画出一个化学单位的构造，示出其中的氢键。HH N-H-0 O-H 0、H怨（3 分）化学单位：1 分 只画出1 个草酸分子和1个尿素分子，不给分。氢键：2 分只 画 出 2 个草酸的羟基与尿素的黑基形成较强的O H O 氢键，得 1 分。只 画 出 2 个尿素的氨基与草酸的竣基形成较弱的N H O 氢键，得 1 分。第 6 题画出此构型（碳原子上的氢原子以及孤对电子可不画）。rjAxYy 3 分 其他答案不得分。一个氢必需在氮原子上，氮原子必需带正电荷，另一个氢原子必需在两个氧原子之间，但不要求氢键的键角，该键是否对称也不要求，2 位的取代基必需是较酸根负离子。6-2喳咻酸在水溶液中的pKai=2.41,写出其一级电离的方程式(共朝酸碱用构造简式表示)。Q 皿-C l o+如N CQOH 8。1Hd 2分方卷式左边不写H,O.电离后写成H-木和分；未标正负号，扣1分6-3 画出烟酸的构造。On GDy 2 分 假设画 也给 2 分。第 7 题画出其构造示意图(不画孤对电子，羟基用一0H表达)丁 I (4 分)未 标 负 号 扣 1 分。7-2 1：B5O6(OH)44-1 分 2：B3O3(OH)4-2 分3：B4O5(OHp-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4：12：三硼酸根，B3O3(OH)4-,三配位硼原子和四配位硼原子的比例2：13：四硼酸根，B4O5(OH)42-,三配位硼原子和四配位硼原子的比例2：24：三硼酸根，B3O3(O H)-,三配位硼原子和四配位硼原子的比例1:2第8题8-1计算在p H分别为4.0和6.0的条件下碳酸一碳酸盐体系中主要物种的浓度。H2c q：K耳=4.5X10 7,中存在如下平衡：H2CO3=H+H C O-)/C(H2CO3)=4.5X10-7HCQ-=H+CQ 2-3 3-)/c(HCO-)=4.7 X 10-nK 弓=4.7X10-11 溶液Ka1=c(H+)c(HCO:0.5分K马=c(H+)c(CO 20.5分pH=4.4,c(H+)=1.0X10-4m ol错 误！链接无效。c(H CO)=c(H+)c(HCO-)/=2.2 X2 3r 3 错 误！链接无效。10-7)错 误！链接无效。c(CO-)=c(HCO-)X 4.7 X 1 0-n/c(H+)=4.7 X 10-7)错 误！链接无效。溶液中以 H2cO3 为主，C(H2CO3)=1.0X10 2moi错 误！链接无效。1分pH=4.4,c(H+)=1.0X10-6m ol错 误！链接无效。c(H CO)=c(H+)c(HCO-)/2 3 3 错 误！链接无效。=2.2)错 误！链接无效。C(CO32-)=C(HCO-)X 4.7 X 1 0-n/c(H+)=4.7X 1 0-5 )1 分 溶 液 中 以 HCOQ错 误！链 接 无 效。/2 3和 HCO;形成缓冲溶液。c(HCO-)=1.0X10 2moi3 错 误！链接无效。1 0 5 molZ3.2=3.1 X错 误！链 接 无 效。州2co尸2.2错 误 链 接 在0.5 分接无效。)=6.8X 10-3m ol 0.5 分其他计算方法合理，答案正确，也得总分值。8-2 图中a 和 b 分别是pH=4.4和 6.1 的两条直线，分别写出与a 和 b 相对应的轴的物种发生转化的方程式。a：UO1 +凡皿 UOOQ+2H+4 乙A 4 A1 分b：UO U07(C0J72-+4 J J 4 J 4H2CO3 1 分8-3 分别写出与直线c 和 d相对应的电极反响，说明其斜率为正或负的缘由。c：4U092-+HO+6e-U,OQ+2H+2 2 4 91 分该半反响消耗H+,pH 增大，H+浓度减小，不利于反响进展，故电极电势随pH 增大而降低，即 EpH线的斜率为负。8-4 在 pH=4.0的缓冲体系中参加UCL,写出反应方程式。d：U3+2H70 U07+1/2H7+3H+4 4 42分由图左下局部的E(UO2/U3+)p H关系推出，在 pH=4.0 时,E(U0z/U3+)远小于 E(H+/H2),故U C)参加水中，会发生上述氧化复原反响。8-5在pH=8,01 2之间,体系中UO2(CO34-和U4O96)能否共存?说明理由;u o2(c o八4-和U()2(s)能否共存？说明理由。UO2(CO34-和 u4o9 能 共 存1分理由：E(U()2(C O 1 3-/u p j低于 E(0/H2O)而高于E(H+/H J,因此，其氧化形态UOzKO加-不 能 氧 化 水 而 生 成 其 复 原 形 态U p?)也不能复原水产生H2O 1分假设只答UO2(Cp3)4 和JJQ(s)二者不反响,只得0.5分UO2(C O -和 U O/s)不 能 共 存1分理由：E(UO2(CO3)34-/U4O9)高 于E(U4O9/UO2),当 U()2(CO 力4-和 U()2相遇时，会发生反响：UO2(CO34-+3 u o2+H2o=U R+2 H C。；+8 十第 9 题1 分丙二酸二乙酯（写构造简式也可以）六氢毗咤与苯甲醛反2cH业 点CjUfOyil广汽 5皿0 1 8/%给 1 分应生成亚胺正离子，增加其亲电性。或：与丙答丙二酸二乙酯和六氢吐嚏也得2 分;只答六氢毗咤而未答出丙二酸二乙酯不得分。假设笼统答丙二酸二乙酯负离子不得分。9-3写出合成A的 2 个起始原料的构造简式。AC8cH2cH38 c H2cH3o。,分 和。0，0J 0 分9-4画出 由 A 制 备 D 过程中中间体B、C 和产物D 的构造简式。C1 2H,BN O 3 CfiH|7NO2NaCN _ H j,傕 化 剂 NaOH.H20-o-1 C-D其他答案不备介第 1 0 题（6 分）画 出 化 合 物 A、B、C、D、E和 F 的构造简式。B第 11题11-2以下有机化合物中具有芳香性的是 2 和5。共 2 分；各 1 分有错误选项不给分11-3写出化合物B 的名称 臭氧，O,。1 分 答臭氧化物也可以的1分,其他答案不宜分11-4圈 出 C中 来 自 原 料 A中的氧原子。11-5画出化合物D的构造简式。1心、产3-CH3就成。可得1分可得2分1分其他答案不给分