第32届全国高中学生化学竞赛初赛含参考答案.docx

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1、第32届中国化学奥林匹克初赛试题第1题8分根据所给的条件根据要求书写化学方程式要求系数为最简整数比。1-1 氮化硅可用作LED的基质材料，它可通过等离子体法由SiH4与氨气反响制得。1-2 将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中，微热片刻，有固体析出但无气体产生，固体为Cu2S和另一种白色物质的混合物。1-3 在50水溶液中，单质碲与过量NaBH4反响制备碲氢化钠，反响过程中析出硼砂Na2B4O5(OH)4.8H2O。1-4 自然气的无机成因说非常迷人。据称，地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反响，可生成甲烷。橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示，反响后变为蛇纹石Mg3Si2O5(

2、OH)4和磁铁矿。第2题8分2-1 195K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反响得到P4O18。画出P4O18分子的构造示意图。2-2 CH2SF4是一种极性溶剂，其分子几何构型符合阶点子对互斥VSEPR模型。画出CH2SF4的分子构造示意图表达合理的成键及角度关系。2-3 2021年足球世界杯竞赛用球运用了生物基三元乙丙橡胶EPDM产品Keltan Eco。EPDM属三元共聚物，由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成2-3-1 EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出以下分子中不行用于制备EPDM的第三单体可能多项选择，答案中含错误选项不得分。2-3-2 合成高分子主要分为塑料、纤

3、维和橡胶三大类，以下高分子中与EPDM同为橡胶的是：F 聚乙烯 G聚丙烯腈 H 反式聚异戊二烯 I 聚异丁烯第3题12分为纪念门捷列夫发觉元素周期律150周年，国际纯粹和应用化学结合会将2021年设为“国际化学元素周期表年。门捷列夫预言了多种当时未知的元素，A即为其中之一。将含元素A的硫化物矿在N2气氛中800处理，分解产物中右A的硫化物B；随后升温至825并向体系中通入氨气，得到红色化合物C，C溶于发烟硝酸得到白色沉淀D。经过滤洗涤，D在600与COCl2反响，产物冷却后得到液体E，E遇水消费D，在E的6molL-1盐酸溶液通入H2S得到沉淀B；将D溶于NaOH溶液，用硝酸调H+浓度至约为0

4、.3molL-1，参与钼酸铵溶液，常温下反响产生橙黄色沉淀F，F与十二钼磷酸构造一样；将D参与H3PO2置时脱水变为I，I也可由D和A的单质在高温下反响产生，D变为I失重15.3%。3-1 写出AI的化学式。ABCDEFGHI3-2 写出B与氨气反响生成C的反响方程式3-3 写出D在H3PO2和H3PO3中生成G的反响方程式第4题12分4-1 利用双离子交换膜点解法可以从含硝酸铵的工业废水中消费硝酸和铵4-1-1 阳极室得到的是哪种物质？写出阳极半反响方程式。4-1-2 阴极室得到的是哪种物质？写出阴极半反响及获得相应物质的方程式。4-2 点解乙酸钠水溶液，在阳极搜集到X和Y的混合气体。气体通

5、过新制的澄清石灰水，X被完全汲取，得到白色沉淀。纯净的气体Y冷却到9，析出无色晶体，X-射线衍射说明，该晶体属于立方晶体系，体心立方点阵，晶胞参数a=530.4pm,Z=2,密度p-3。接着冷却，晶体转化为单斜晶系，a，=90.41。4-2-1 写出X的化学式；写出X和石灰水反响的方程式。4-2-2 通过计算推出Y的化学式Y分子中存在三次旋转轴。4-2-3 写出点解乙酸钠水溶液时阳极半反响的方程式。4-2-4 写出单斜晶系的晶胞中Y分子的数目。4-2-5 降温过程中晶体转化为对称性较低的单斜晶体，简述缘由第5题10分元素同位素的类型及自然丰度不仅确定原子量的数值，也是矿物质年龄分析、反响机理探

6、讨等的重要根据。5-1 Cl有两种同位素35Cl和37Cl，两者丰度比为0.72:。5-1-1 写出气态中同位素组成不同的RbCl分子。5-1-2 这些分子有几种质量数？写出质量数，并给出其比例5-2 年头测定是地质学的一项重要工作。Lu-Hf法是上世纪80年头随着等离子放射光谱、质谱等技术开展而建立的一种新断代法。Lu有两种自然同位素：176Lu和177Lu；Hf有六种自然同位素：176Hf, 177Hf, 178Hf, 179Hf, 180Hf, 181Hf。176Lu发生衰变生成176Hf半衰期为3.7161010年。177Hf为稳定同位素且无放射性来源。地质工作者获得一块岩石样品，从该

7、样品的不同部位获得多个样本进展分析。其中的两组有效数据如下：样本1，176Hf与177Hf的比值为0.28630原子比，记为176Hf /177Hf, 177Lu/ 177Hf为0.42850；样本2，176Hf/ 177Hf为0.28239，177Lu/ 177Hf为0.01470。一级反响，物种含量c随时间t改变关系：c=c0e-kt或 ，其中c0为起始含量5-2-1 写出176Lu发生衰变的核反响方程式标出核电荷数和质量数。5-2-2 计算176Lu衰变反响速率常数K。5-2-3 计算该岩石的年龄。5-2-4 计算该岩石生成时176Hf/ 177Hf的比值。第6题10分将 I2和 H2置

8、于预先抽空的特制1L密闭容器中，加热到1500K，体系到达平衡，总压强为4.56bar1bar=100kPa。体系中存在如下反响关系：1I2 (g) 2I(g)Kp1=2I2(g) + H2(g) 2HI(g)Kp232HI(g) I2(g) + H2(g)Kp3=10-64H2(g) 2H(g)Kp46-1 计算1500K体系中I2(g)和H2(g)未分解时的分压。R-1K-16-2 计算1500K平衡体系中除H(g)之外全部物种的分压。6-3 计算Kp2。6-4 计算Kp4假设未算出KP2为使处理过程简洁便利，计算中务必运用如下约定符号！在平衡表达式中默认分压项均除以以下标准分压。体系总压

9、I2(g起始分压I2(g平衡分压I(g平衡分压H2(g)起始分压H2(g)平衡分压H(g)平衡分压HI(g)平衡分压p1x0x1x2y0y1y2z第7题10分蛋白质中的巯基可以作为配体。多种酶中存在金属-硫簇。在含硫配体的探讨中，得到一类过渡金属离子与乙二硫醇离子-SCH2CH2S-，简写为edt2-形成的双核络离子M2(edt)42-(M=V,Mn,Fe)。它们尽管通式一样，但构造不同。V2(edt)42-中，每个钒原子四周有六个硫原子配位，通过两个V连线中心有三个互相垂直的2次轴；当金属为Mn和Fe时，M四周有五个硫原子配位，形成四方锥形排布，M2(edt)42-离子有对称中心。7-1 画

10、出V2(edt)42-的构造忽视氢原子。7-2 画出M2(edt)42-(M=V,Mn,Fe)的构造忽视氢原子。7-3 写出V2(edt)42-中钒的价电子组态。磁性测试说明，它显扛磁性，简述缘由。7-4 M2(edt)42-可由MnCl2溶液和Na2(edt)溶液在空气中反响得到，写出反响方程式第8题11分8-1 以下化合物与乙胺均可发生亲核取代反响，写出亲核取代反响的类型。8-2 按亲核取代反响进展的快慢，对以上化合物用字母表示进展排序答题框中，数字1表示最快，5表示最慢。123458-3 断定以下正离子用字母表示稳定性的依次答题框中，数字1表示稳定性最高，5表示稳定性最低。12345第9

11、题9分近年来，我国有机化学家开展了一些新型的有机试剂，如氟化试剂CpFluors系列。在这些氟化试剂中，CpFluors-2与醇反响可以高产率、高选择性地生成氟化物：(提示：画构造简式时可用Ar代替CpFlucr-2中的芳香取代基)9-1 简要说明CpFluor-2中C-F键简单断裂的主要缘由。9-2 探讨说明，反响体系中存在的痕量水可以加快反响进程，画出CpFluor-2与水反响所得产物的构造简式。9-3 画出3-苯基丙醇氟化过程中三个关键中间体的构造简式。9-4 探讨说明，9-3的反响中存在一个重要的副产物，其构造式如下：画出形成该副产物过程中三个关键中间体的构造式。第10题10分以下正离子可以经过4点子体系的电环化反响形成戊烯正离子，该离子可以失去质子形成共轭烯烃：根据以上信息，画出以下反响主要产物的构造简式产物指经后处理得到化合物。10-110-2 10-3 10-4 提示：AlCl3是一个Lewis酸10-5 提示：TiCl4是一个Lewis酸参考答案