1999年全国高中学生化学竞赛_决赛_理论试题.pdf

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1、化学教育年第期化攀粹“女年全国高中学生化学竞赛 决赛理论试题年月日厦门福建省化学会命题组第一题纳米粒子是指粒径为至的超细微粒,由于表面效应和体积效应,纳米粒子常有奇特的光、电、磁、热性质,可开发为新型功 能材料。人工制造纳米材料的历史至少可以追溯到一千多年前。中国古代铜镜表面 的防锈层,经实验证实为氧化锡纳米粒子构成的薄膜。分散质微粒的直径大小在至之间的分散系叫做胶体。胶体化学法是制备纳米粒子的重 要方法之 一,其关键是“促进成 核、控制生长”。用该法制备纳米。的过程如下。溶液氨水一 一适量稀盐酸,、一一有机溶剂萃取、分离岌燕薪,沉捉一水溶胶一口一,有机撇一尸一,热处理曰二二二二纳米十二烷基苯

2、磺酸钠回答下列 问题加稀盐酸起什么作用盐酸加多了或加少了将会怎样影响。的产率为什么形成水溶胶可以阻止粒子长大用示意图描绘。胶粒加所得产物 的结构特征。为什么有机溶剂可以把“氧化铬”萃取出来萃取的目的是什么直接排入水体会给环境造成何种影响举一点已知能够进行生物降解,其降解的最终产物是什么第二题东晋葛洪所著抱朴子中记载有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。“曾青,硫酸铜。这是人类有关金属置换反应 的最早的明确记载。铁置换铜的反应节能、无污染,但因所得的镀层疏松、不坚固,通常只用于铜 的回收,不用作铁器镀铜。能否把铁置换铜的反应开发成镀铜工艺呢从化学手册上查到如下数据电极电势一甲一旷旷十一护平衡常数尤一一

3、又一“尤义一无又一仁一“回答下列 间题造成镀层疏松的原因之一可能是夹杂固体杂质。为证实这一设想,设计了如下实验向硫酸铜溶液加入表面光洁的纯铁块。请写 出种可能被夹杂的固体杂质的生成反应方程式不必写反应条件。设镀层夹杂物为固,实验镀槽的,的浓度为,温度为,请通过 电化学计算说明在该实验条件下能否生成。年第期化学教育提出种以上抑制副反应发生的 化学的 技术途径,不必考虑 实施细节,说明理 由。第三题在水溶液中用空气氧化碳酸钻可以得到具有光泽的红色一氯化物为。将的固体在下加入用气体饱和的无水乙醇中,在室温下有气体迅速释放,将其振摇至不再有气体发生,得到 蓝灰色固体,是一种混合物。将过滤,用乙醇洗涤,

4、然后用少量冷水洗涤,所得主要产物再经一系列提纯步骤产 生紫色 晶体化学式。当在浓盐酸中加热时,可以分离出一种绿色化合物,经分析为。可溶于冷水,加浓盐酸就沉淀出来。提示已知十可被拆分的异构体形式是紫色的,并且在溶液中存在如下平衡紫色一在饱和中燕发水溶液在燕汽浴上浓缩绿色一注若用 阳离子交换色谱柱吸附溶解了适量固体的水溶液,然后用合适的淋洗剂淋洗,可以观察到色谱柱上主要形成两条色带,先淋洗 出的为少量绿色溶液,然后收集得到较多量 的紫色溶液。请回答下列 问题分别代表何种化合物请分别画出与中配位离子的立体结构。写出并配平所有的化学方程式。试根据与中配离子的立体结构判断它们的极性,并简要说明理由。用少

5、量冷水洗涤的目的何在浓盐酸在绿色化合物形成中的作用是什么与之 间的转化属 于一种什么类型 的反应由题给条件和提示说明你所推测的化学反应发生的依据。第四题乙酞水杨酸阿司匹林 是一种常用的解热、消 炎、镇痛药物,它也是一种有机弱酸,一其结构式为斡数,易溶于乙醇而微溶于水。一种解释乙酞水杨酸用表示药物在人体内的吸收模式如下血浆膜胃一 二一公拼公下已假设十与一两种离子不会穿过组织薄膜,而未解离的则可 自由穿过该膜且达到平衡。因而在膜两边的平衡浓度是相等的,但由于它在膜的两边离解程度不 同,在膜两边总药物量也就不同。试计算在血浆和 胃中总药量一之比,给出计算过程。乙酞水杨酸可溶于或等碱性溶液中,并分解为

6、水杨酸盐和乙酸盐。其溶解反应式可表示为够二。一怡。一为了测定片剂中乙酞 水杨酸 的含量,通常采用返滴定法。步骤为称取片药物设总质量 为总,研细混 匀后,准确称取一定量药粉于锥形瓶中,加入过量的标准溶液浓度。一,于水浴上加热使乙酞基水解完全后,再用标准溶液 浓度。一回滴,以酚酞的粉红色刚消失为终点,耗去溶液。请列出求算每片药物中含乙化学教育年第期酞水杨酸的质量片 的计算式。己知乙酞水杨酸的摩尔质量为一,水杨酸的。第五题一、早在十六世纪,人们就将古柯叶的提取液 用于抗疲劳。年揭 示 了其活性成分是可卡因一种毒品。它虽然是很有效的局部麻醉药,但毒性大,易成瘾。用氢氧化钠水溶液水解,中和后得甲醇,苯

7、甲酸和芽子碱。用三氧化铬氧化得,加热生成含有淡基的化合物,并放出一种气体。在活性镍催化下氢化得到醇厂兮,、一、一戈卫 、一,芳导气 不、习仪一乙少、丹二、后来有人通过反应,以、一氧代戊二酸与为反应物,一步反应就合成了,反应式如下一一提示日 一酮酸在加热 时可以脱梭生成酮,例如戎叨,云今戎戎个反应是含有往活泼氢的有机物与胺和甲醛发生三分子之间的缩合反应,放出水分子,该反应可以简单地看作活泼氢在反应过程中被胺甲基取代,例如,一一一一,一一一一一一回答下列 问题写出、的结构式。写出的结构式。第六题 动物之间的信息传递除了声音、光电信号外,在低等动物中,如昆虫,还能分泌化学物质作为种群个体之间的通讯工

8、具,这就是所谓“化学通讯”。棉铃象一种象鼻虫的性引诱剂就是这类化学物质。它是混合物,含有单环菇烯醇和菇烯醛和。人工合成的棉铃象性引诱剂是诱捕这种棉花害虫的绿色农用化学品。其合成路线之一如下一一一一卜改扣一,或汽。川莎年第期化学教育旧。人一“,一一廿“,月一一间题分别写 出上面以、为代号的各化合物的结构式。第七题 在下,下列反应的,。“依次为,、,、,、八,、仁又十下一孔一且。又乙、一一石墨十鲁一一一一正辛烷、氢气和石墨的标准嫡分别为,一一。设正辛烷和氢气为理想气体,问下,由单质生成摩尔正辛烷的反应的平衡常数,给出计算过程。增加压力对提高正辛烷的产率是否有利为什么升高温度对提高产率是否有利为什么

9、若在及下进行,平衡气相混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到若希望正辛烷在平衡气相混合物中的摩尔分数达到,则在时,需要多大的压力才行给出计算过程。第八题在含有缓冲介质的水溶液 中,时,研究某无机物的分解反应一假定气态产物在水中不溶,有以下实验事实固定溶 液上部的体 积,在不 同时 间下 测 定 产物气体的分压尹,尹和数 据 满足一卫二二一刃一方程,式中 沁为时间足够长时,完全分解所产生的的分压,为一常数。改变缓冲介质,在不同下进行实验,作图,可得一条斜率为一、截距 为的直线。为实验速率常数。请回答下列 问题从上述实验结果出发,试求该反应的实验速率方程。有人提出如下反应机理飞二迄匕兰沐式 中,一,、分别为相 应基元反应的速率常数,你认为上述反应机理与实验事实是否相符,为什么叫卜一卜一卜”州卜州卜。州卜。卜州卜卜州卜州卜州卜一卜州卜刊卜州卜州卜叫卜一州卜一卜一卜叫卜”一卜一叫卜润州卜州卜州卜一刊一一州卜“一卜一卜”创卜州卜一十州卜州卜侧州卜州卜州卜州卜一州卜”一卜”州卜州卜州卜。下期要目微胶囊技术化学学科素质教育与高考命 题国外化学实验及改进方法化学平衡的计算题