2008年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题.pdf
《2008年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2008年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题.pdf(10页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2008 年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题标准答案及评分细则标准答案及评分细则2008 年年 9 月月 18 日日 题号题号1234567891011总分总分满分满分14541051114971110100评分评分通则:1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分。2 有效数字错误,扣 0.5 分,但每大题只扣 1 次。3 单位不写或表达错误,扣 0.5 分,但每大题只扣 1 次。4 只要求 1 个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分。5 方程式不配平不得分。6 不包括在此标准答案的 0.5 分的题,可由评分组讨论决定是否给分。第第 1
2、 题题(14 分分)1-1 EDTA 是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写,市售试剂是其二水合二钠盐。(1)画出 EDTA 二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。(2 分)CH2NCH2H2CNH2CCH2H2CCOOCOOOOCOOCHH答或 得 2 分,质子必须在氮原子(-OOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COO-)2HHCH2NH(CH2COO-)22上。(2)Ca(EDTA)2溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程式(用 Pb2+表示铅)。Pb2+Ca(EDTA)2 =Ca 2+Pb(EDTA)2 (1 分)(3)能否用 EDTA 二钠盐溶液代替 Ca(EDT
3、A)2溶液排铅?为什么?不能。不能。若直接用 EDTA 二钠盐溶液,EDTA 阴离子阴离子不仅和 Pb2+反应,也和体内的和体内的 Ca2+结合造成钙结合造成钙的流失。的流失。(答案和原因各 0.5 分,共 1 分)1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体,熔点 205oC,不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴,有极性。画出这种分子的结构式,标出正负极。(2 分)HNSHOOHO硫氧键画成双键或画成 SO,氮硫键画成 NS,均不影响得分。结构式 1 分,正负号 1 分。答H3NSO3、H3N-SO3等不得分。正确标出了正负号,如+H3NSO3、+H3N-SO3得 1 分。其他符合题设条件(有三
4、重轴,有极性)的结构,未正确标出正负极,得 1 分,正确标出正负极,得 2 分。1-3 Na2Fe(CN)5(NO)的磁矩为零,给出铁原子的氧化态。Na2Fe(CN)5(NO)是鉴定 S2的试剂,二者反应得到紫色溶液,写出鉴定反应的离子方程式。Fe(II)答 II 或+2 也可 (2 分)催化剂,700oC Fe(CN)5(NO)2+S2=Fe(CN)5(NOS)4 配合物电荷错误不得分 (1 分)1-4 CaSO4 2H2O 微溶于水,但在 HNO3(1 mol L1)、HClO4(1 mol L1)中可溶。写出能够解释 CaSO4在酸中溶解的反应方程式。CaSO4+H+=Ca2+HSO4
5、(1 分)写成 2CaSO4+2HNO3=Ca(NO3)2+Ca(HSO4)2 也得分。高氯酸同。答案若生成 H2SO4 不得分。1-5 取质量相等的 2 份 PbSO4(难溶物)粉末,分别加入 HNO3(3 mol L1)和 HClO4(3 mol L1),充分混合,PbSO4在 HNO3 能全溶,而在 HClO4中不能全溶。简要解释 PbSO4在 HNO3中溶解的原因。Pb2+与与 NO3 形成络离子形成络离子(配离子或配合物)。(1 分)写方程式也可,如 PbSO4+H+NO3-=HSO4-+Pb(NO3)+。若将络离子(配离子或配合物)写成Pb(NO3)2或 Pb(NO3)3也得分,但
6、方程式须配平。1-6 X 和 Y 在周期表中相邻。CaCO3与 X 的单质高温反应,生成化合物 B 和一种气态氧化物;B 与 Y 的单质反应生成化合物 C 和 X 的单质;B 水解生成 D;C 水解生成 E,E 水解生成尿素。确定B、C、D、E、X 和 Y。B:CaC2 C:CaCN2 D:C2H2 或或 Ca(OH)2 E:NH2CN C(NH)2也可 X:C Y:N (各 0.5 分,共 3 分)第第 2 题题(5 分分)化合物 X 是产量大、应用广的二元化合物,大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达 300 万吨的氯酸钠是生产 X 的原料,92%用于生产 X在酸性水溶液中用盐酸、
7、二氧化硫或草酸还原。此外,将亚氯酸钠固体装柱,通入用空气稀释的氯气氧化,也可生产 X。X 有极性和顺磁性,不形成二聚体,在碱性溶液里可发生歧化反应。2-1 写出 X 的分子式和共轭 键()。mn ClO2 (各 1 分,共 2 分)532-2 分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产 X 的反应方程式。2ClO3+H2C2O4+2H+=2ClO2+2CO2+2H2O (1 分)或 2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+2CO2 +Na2SO4+2H2O 2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl (1 分)NaClO2是固体,写成 ClO2,不得分。2-3 写出上述 X 歧化
8、反应的化学方程式。2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O (1 分)或 2ClO2+2OH=ClO2+ClO3+H2O第第 3 题题(4 分分)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇脱氢制备,反应式如下:CH3OH(g)CH2O(g)+H2(g)=84.2 kJ mol-1 (1)mrH向体系中通入空气,通过以下反应提供反应(1)所需热量:H2(g)+O2(g)H2O(g)=241.8 kJ mol-1 (2)mrH要使反应温度维持在 700C,计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为0.20。要使反应维持在一定温度持续进行,应保证反应(2)放出的热量恰好
9、被反应(1)全部利用,则:甲醇与氧气的摩尔比为:n(CH3OH):n(O2)=(2 241.8)/84.2=5.74 (2 分)甲醇与空气的摩尔比为:n(CH3OH):n(空气)=5.74/5=1.1 (2 分)答成 1.15 或 1.148 得 1.5 分。答(写)成 1:0.87 也得 2 分。考虑到实际情况,将上式的等号写成小于或小于等于,得 2 分。算式合理,结果错误,只得 1 分。只有结果没有计算过程不得分。第第 4 题题(10 分分)(CN)2被称为拟卤素,它的阴离子 CN 作为配体形成的配合物有重要用途。4-1 HgCl2 和 Hg(CN)2反应可制得(CN)2,写出反应方程式。
10、HgCl2+Hg(CN)2=Hg2Cl2+(CN)2 (1 分)4-2 画出 CN、(CN)2的路易斯结构式。(各 1 分,共 2 分)CNNCCN 短线画成电子对同样得分;不画孤对电子不得分。4-3 写出(CN)2(g)在 O2(g)中燃烧的反应方程式。(CN)2(g)+2O2(g)=2CO2(g)+N2(g)(1 分)不标物态也可。4-4 298 K 下,(CN)2(g)的标准摩尔燃烧热为 1095 kJ mol1,C2H2(g)的标准摩尔燃烧热为 1300 kJ mol1,C2H2(g)的标准摩尔生成焓为 227 kJ mol1,H2O(l)的标准摩尔生成焓为 286 kJ mol1,计
11、算(CN)2(g)的标准摩尔生成焓。(CN)2(g)+2O2(g)=2CO2(g)+N2(g)2fHm(CO2)fHm(CN)2=1095 kJ mol1 2fHm(CO2)=1095 kJ mol1+fHm(CN)2 C2H2(g)+2.5O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)2fHm(CO2)+fHm(H2O)fHm(C2H2)=1300 kJ mol-1 2fHm(CO2)=1300 kJ mol1+286kJ mol1+227 kJ mol1 fHm(CN)2=1095 kJ mol1 1300 kJ mol1+286kJ mol1+227 kJ mol1=308 kJ mol1 (
12、2 分)计算过程正确计算结果错误只得 1 分。没有计算过程不得分。fHm(CN)2=1095 1300+286+227=308(kJ mol1)也可以。但不加括号只得 1.5 分。4-5 (CN)2在 300500 oC 形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。或 (2 分)CCNNnCCNCCNNCCNNN画成NNNNNN 也得 2 分。但画成NNNNNN 只得 1 分。4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的 CN,写出化学方程式(漂白粉用 ClO表示)。2CN +5ClO +H2O=2HCO3 +N2+5Cl (2 分)产物中写成 CO32只要配平,也得分。第
13、第 5 题题(5 分分)1963 年在格陵兰 Ika 峡湾发现一种水合碳酸钙矿物 ikaite。它形成于冷的海水中,温度达到 8oC 即分解为方解石和水。1994 年的文献指出:该矿物晶体中的 Ca2+离子被氧原子包围,其中 2 个氧原子来自同一个碳酸根离子,其余 6 个氧原子来自 6 个水分子。它的单斜晶胞的参数为:a=887 pm,b=823 pm,c=1102 pm,=110.2,密度 d=1.83 g cm3,Z=4。5-1 通过计算得出这种晶体的化学式。ikaite 晶胞体积:V=abc sin=(8.87 8.23 11.02 10-24 cm3)sin110.2=7.55 10-
14、22 cm3 (0.5 分)设晶胞中含有 n 个水分子,晶胞的质量:m=4 (100+18 n)/NA (g)(0.5 分)晶体密度:d=m/V=4 (100+18 n)/(6.02 1023 7.55 10-22)(g cm3)=1.83 g cm-3 100+18 n=208 n=6 (0.5 分)该晶体的化学式为 CaCO3 6H2O (0.5 分)算出 6 个水分子,未写化学式,得 1.5 分。5-2 研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形,并与冰及钙离子配位数也是 8 的二水合石膏晶体(gypsum)作了对比,结果如下图所示(纵坐标为相对体积):为什么选取冰和二水合石膏作对比?
15、实验结果说明什么?Ikaite 在冷水中形成,而且含有大量结晶水,分解温度又接近冰的熔点,可能与冰的结构有相似性,故选取冰作参比物;(0.5 分)石膏是带结晶水的钙的含氧酸盐,而且钙的配位数也是 8,可能与 ikaite 结构相似,故选取石膏作参比物。(0.5 分)实验结果说明 ikaite 的结构跟冰相似。(1 分)实验结果,说明含水的摩尔分数越大膨胀越大,可以得 0.5 分。5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体?简述理由。分子晶体。(0.5 分)答混合型晶体不得分。晶体分解温度接近冰的熔点,体积随温度的变化趋势也接近冰,可认为晶体中的化学微粒是 CaCO3 6H2O,它们以分子间作用力(氢键
16、和范德华力)构成晶体。(0.5 分)第第 6 题题(11 分分)在 900oC 的空气中合成出一种含镧、钙和锰(摩尔比 2:2:1)的复合氧化物,其中锰可能以+2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式,进行如下分析:6-1 准确移取 25.00 mL 0.05301 mol L1的草酸钠水溶液,放入锥形瓶中,加入 25 mL 蒸馏水和 5 mL 6 mol L1的 HNO3溶液,微热至 6070oC,用 KMnO4溶液滴定,消耗 27.75 mL。写出滴定过程发生的反应的方程式;计算 KMnO4溶液的浓度。2MnO4+5C2O42+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O
17、(1 分)KMnO4溶液浓度:(2/5)0.05301 25.00/27.75=0.01910(mol L1)(1 分)反应方程式反应物 C2O42-写 H2C2O4,只要配平,也得 1 分。下同。6-2 准确称取 0.4460 g 复合氧化物样品,放入锥形瓶中,加 25.00 mL 上述草酸钠溶液和 30 mL 6 mol L1 的 HNO3溶液,在 6070oC 下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液。用上述 KMnO4溶液滴定,gypsumikaiteice消耗 10.02 mL。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态,给出该复合氧化物的化学式,写出样品溶解过程的反应方程式。已知 La 的
18、原子量为 138.9。根据:化合物中金属离子摩尔比为 La:Ca:Mn=2:2:1,镧和钙的氧化态分别为+3 和+2,锰的氧化态为+2 +4,初步判断复合氧化物的化学式为 La2Ca2MnO6+x,其中 x=01。(1 分)滴定情况:加入 C2O42总量:25.00 mL 0.05301 mol L1=1.3253 mmol (0.5 分)样品溶解后,滴定消耗高锰酸钾:10.02 mL 0.01910 mol L1=0.1914 mmol (0.5 分)样品溶解后剩余 C2O42量:0.1914 mmol 5/2=0.4785 mmol (0.5 分)样品溶解过程所消耗的 C2O42量:1.3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2008 全国 高中学生 化学 竞赛 省级 赛区 试题
限制150内