2001年全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题.doc

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1、2001年天下高中先生化学比赛冬令营实际试题2001年1月5日湖南长沙比赛时间4小时。迟到超越30分钟者不克不及进科场。开场测验后间到，把试卷(反面朝上)放在桌面上，破刻起破撤退科场。1小时内不得离场。时试卷装订成册，不得分离。一切解答必需写在答卷纸的指定地点方框内，不得用铅笔填写，写在其余地点的应对一概有效。运用指定的草稿纸。不得持有任何其余纸张。把营号写在一切试卷包含草稿纸右上角处，不写姓名跟所属黉舍，否那么按废卷论。同意运用非编程盘算器、直尺、橡皮等文具，但不得带文具盒进入科场。HHe绝对原子品质1.0084.003LiBeBCNOFNe6.9419.01210.8112.0114.01

2、16.0019.0020.18NaMgAlSiPSClAr22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.95KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5563.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe85.4787.6288.9191.2292.9195.9498101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.81

3、27.6126.9131.3CsBaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnLa-LuAc-La132.9137.3178.5180.9183.8186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0210210222FrRa223226第1题绿矾化学式FeSO7HO是硫酸法消费钛白粉的要紧副产品，每消费421吨钛白粉，副产4.55.0吨绿矾，现在天下每年约副产75万吨，除极年夜批被用于制备新产品外，绝年夜部分作为废物弃去，对情况形成净化。因而开辟综合应用绿矾的工艺，某研讨者提出如以下列图所示的绿色工艺流程。是一项非常有意思的任务。放空绿矾

4、A气体反响(1)产品F接纳洗涤水反响(2)不离不离H2O氛围HO2煅烧HO2BDFA反响(3)HO2产品E不离蒸发枯燥不离产品C产品D此中B是氯化物，C是不含氯的优质钾胖，D是一种氮胖，E是白色颜料；A、B、C、D均是盐类，E跟F是罕见的化合物。该工艺完成了质估中各要紧身分的应用率均达94%以上，可望到达综合应用产业放弃物跟防治情况净化的双重目标。1-1写出A、B、C、D、E、F的化学式；1-2写出反响(1)、(2)、(3)的化学方程式；1-3指出反响(3)需求参加DFA一种无机熔剂的来由；1-4推断DFA是否溶于水。第2题剖析,毁坏年夜气臭氧层；在氛围中易被氧化为NO，2NO是年夜气的净化物

5、之一。它催化O3氮的氧化物参加发生光化学烟雾。氛围中NO最高同意含量不超越5mg/L。为此，人们不断在尽力寻寻高效催化剂，将NO剖析为N跟O。222-1用热力学实际推断NO在常温常压下是否自发剖析曾经明白NO、N不为941.7、631.8跟493.7kJ/mol。2跟O的解离焓分22-2有研讨者用载负Cu的ZSM5分子筛作催化剂，对NO的催化剖析取得了精良效果。试验发觉，低温下，当氧分压非常小时，Cu/ZSM5催化剂对NO的催化剖析为一级反应。调查催化剂活性常用如以下列图所示的牢固床反响安装。反响气体(NO)由惰性载气(He)带入催化剂床层，发作催化反响。某试验混杂气中NO的体积分数为4.0%

6、，混杂气流速为340cm/min已换算成规范情况，637K跟732K时，反响20秒后，测得均匀每个活性核心上NO剖析的分子数分不为1.91跟5.03。试求NO在该催化剂上剖析反响的活化能。NO/He催化剂+2-3在上述前提下，设催化剂外表活性核心Cu含量1.010-6mol，试盘算NO在732K时候解反响的转化率。2-4研讨者对NO在该催化剂上的剖析反响提出如下反响机理：k1NO+2NOMNOM1k2N+2OM222OMO2+2M快3M表示催化剂活性核心，NO为弱吸附，NOM浓度可疏忽。试依照上述机理跟M的物料均衡，推导反响的速度方程，并说明当O分压非常底时，总反响表示出一级反响能源学2特点。

7、第3题生物体内主要氧化复原酶年夜基本上金属无机化合物，此中金属离子不止一种价态，是酶的进而实催化性核心。研讨这些酶的目标在于论述金属酶参加的氧化进程及其电子通报机理，现这些酶的化学模仿。据近来的文献报道，以(CyP)Cu(OCCHCOH)式中Cy-为环己基的缩写与正丁酸32222铜在某惰性无机溶剂中氩氛围下反响1小时，而后真空撤除溶剂，失掉淡紫色的积淀物。该积淀被从新消融，真空枯燥，如斯重复4次，最初在CHCl中重结晶，失掉共同物22A的纯品，产率72%。元素剖析：A含C61.90%、H9.25%、P8.16%，不含氯。红外谱图表现，A中CO基团2-1CHCl中有3个接收峰：1628，1576

8、，1413cm，22(CO2)阐明羧基既有单氧参加配位，又有双氧同时参加配位；核磁共振谱还阐明A含有Cy、-CH-，2不含-CH基团，Cy的联合形态与反响前一样。单晶3x-射线衍射数听阐明有2种化学情况的Cu，且A分子呈核心对称。曾经明白绝对原子品质C：12.0，H：1.01，N：14.0，Cu：63.5，P：31.0，O：16.0。3-1写出共同物A的化学式；3-2写出共同物A的天生化学方程式；3-3淡紫色积淀物被从新消融，真空枯燥，如斯重复操纵屡次的目标是撤除何种物资？3-4画出共同物A的构造式；3-5文献报道，如用(PhP)Cu(OCCHCOH)(Ph-为苯基)替代(CyP)Cu(OCC

9、HCOH)，3222232222可发作异样反响，失掉与A相似的共同物B。但B的红外谱图CHCl中)只要2个特(CO222-1征接收峰：1633跟1344cm，阐明它只要单氧参加配位。画出共同物B的构造式。第4题固体电解质是存在与强电解质水溶液的导电性相称的一类无机固体。这类固体经过此中的离子迁徙进展电荷通报，因而又称为固体离子导体。固体电解质代替液体电解质，能够做玉成固态电池及别的传感器、探测器等，在电化学、剖析化学等范畴的运用日益普遍。+-Ag与I积淀构成的是-AgI跟-AgI的银有、跟等多种晶型。在水溶液中混杂物，升温至136全变为-AgI，至146全变为-AgI。-AgI是一种固体电解质

10、，-1-1-3-1-1101cm。导电率为1.31cm注：强电解质水溶液的导电率为4-1-AgI跟-AgI晶体的导电性极差。此中-AgI晶体属破方晶系，其晶胞截面图+-如下所示。图中实心球跟空心球分不表示Ag跟I，a为晶胞边长。试指出-AgI晶体的点I-的半径为220pm，Ag的半径为100-150pm。+-+阵型式跟Ag、I各自的配位数曾经明白平日zyxy=ay=0y=ay=a-+Ag添补在其缝隙中。试指出-AgI晶体4-2-AgI晶体中，I离子取体心破方沉积，的晶胞中，八面体缝隙、四周体缝隙各有几多？+4-3为何平日Ag离子半径有一个变更范畴？+Ag能够发作迁徙的能够原4-4试验发觉，-A

11、gI晶体中能够迁徙的满是Ag，试剖析因。+4-5用一价正离子(M)局部代替-AgI晶体中的Ag离子，得通式为MAgxI1-x的化合物。-1-1+如RbAgI晶体，室温导电率达0.27cm。此中迁徙的物种仍满是Ag。应用RbAg4I545晶体能够制成电化学气敏传感器，以下列图是一种测定O含量的气体传感器表示图。被剖析的2O2能够经过聚四氟乙烯薄膜，由电池电动势变更能够得悉O的含量。2剖析气体O2聚四氟乙烯膜电位计AlI3多孔石墨电极ERbAg4I5银电极1写出传感器中发作的化学反跟电极反响。2什么原因由电池电动势的化能够得悉O的含量？第5题2由银74%、铅25%、锑1%等制成的合金是一种优秀的电

12、镀新资料。对此中的银的剖析，可采纳络合滴定法，详细剖析步调归纳综合如下：IIIIIIV试样积淀A溶液B溶液C溶液D此中I参加HNO1:1，煮沸，再参加HCl1:9，煮沸，过滤，顺次用HCl1:9跟5%氨水洗濯积淀；参加氨水-氯化铵缓冲溶液pH=10，再参加必定量的镍氰化钾固体；IV参加紫脲酸铵唆使剂简记为In，用NaHY规范溶液滴定至近起点时，参加氨水10mL为了使3水洗濯积淀；II参加浓氨水，过滤，用乙二胺四乙酸二钠简写为22其起点分明，接着滴定至溶液色彩由黄色变为紫白色为起点。曾经明白有关数据如下：AgY3-NiY2-Ag(CN)Ni(CN)2-Ag(NH3)2+Ni(NH3)62+-共同

13、物24lgK7.3218.6221.131.37.058.74稳HY-3HY2-2HY3-酸HY4lgKa-2.0-2.67-6.16-10.265-1写出A跟D中Ag存在形体的化学式。B5-2写出第步调的主反响方程式跟第IV步调滴定起点时的反响方程式。HCl1:9后什么原因还要煮沸？5-3试样加HNO3消融后，什么原因要煮沸？参加5-4假设溶液C中AgI的总浓度为0.010mol/L，游离NH3浓度为2mol/L，请求滴定偏差操纵在0.2%以内，试盘算溶液C中NiII总浓度至多为假设干？第6题癌症又称恶性肿瘤，医治癌症的传统办法是采纳放疗跟化疗，但这些办法对病情缓解率非常低。比年来，应用“生

14、物导弹医治癌症已取得胜利。“生物导弹又称靶向药物，如图确实是应用对某些构造细胞存在特别亲协力的分子作载体，既霸占病魔，又增加反感化的目标。将药物定向保送到病变部位，到达药物导向载体存在卟吩环的化合物对某些构造细胞存在特别亲协力，可作为导向载体运用。某研讨小组经过对卟吩环构造的润饰，计划剖析了可用作导向载体的前体RA：RCHOAc2NNOONHHNOAcR=HOAcOAcRRA的剖析道路如下：CHOH2CHOOHOOHOHNH(CHCO)O32HBr干(B)HHO(C)(D)ABu4NBr/NaOHCH2Cl2OH-D-葡萄糖6-1写出B、C跟D的构造式；6-2-D-葡萄糖构造中的5个羟基哪个最

15、活波？用6-3D-半乳糖与D-葡萄糖比拟，只要C6-4A在碱性前提下水解后才干作为导向载体，试剖析其缘故。第7题R、S法标志该糖中C跟C的构型；13的构型差别。写出-D-半乳糖的哈武斯构造式；4平面构造特别拥堵的2,3,4,5,6-五苯基苯甲醛是剖析新型白色荧光资料的主要两头体，该两头体的剖析难度较年夜。文献报道了相似化合物的剖析。PhPhPhPhCH=CHCOOH(1)-CO(A)+Ph(C)COOHB(2)-H2PhOOOH-Ph+(E)(A)Ph化合物A可由以下反响制取：CC某研讨者依照相干文献资料，从易得的肉桂醛苯甲醛，反响道路如下：F动身，计划剖析了2,3,4,5,6-五苯基PhPh(A)(1)-CO(J)PhPhCH=CHFCHOHp-TsOH2+(I)CHO(G)(H)Ph(2)-H/DNSOCH回流CHOH6622TCQPhPh以上各式中p-TsOH、DMSO跟TCQ分不表示对甲基苯磺酸、二甲亚砜跟四氯苯醌。7-1写出A的分子式；7-2写出上述反响中A、C、E、G、H、I、J的构造式；7-3写出化合物A跟E的称号；7-4指出剖析C跟剖析A的反响范例；7-5由F剖析G的目标是什么？p-TsOH起什么感化？什么原因不克不及用枯燥氯化氢替代p-TsOH？