2022年全国高中学生化学竞赛试题及答案 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载2000 年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题及答案11999 年是人造元素丰收年,一年间得到第114、116 和 118 号三个新元素。按已知的原子结构规律,118 号元素应是第周期第族元素,它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是(气、液、固选一填入)态。近日传闻俄国合成了第166 号元素,若已知原子结构规律不变,该元素应是第周期第族元素。(5 分)【答案】七;零;气;八;VIA(5 分,每个填空得1 分)2今年是勒沙特列(Le Chatelier1850 1936)诞生 150 周年。请用勒沙特列原理解释如下生活中的常见现象:打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量
2、泡沫。(6分)【答 案】(1)啤 酒 瓶 中 二 氧 化 碳 气 体 与 啤 酒 中 溶 解 的 二 氧 化 碳 达 到 平 衡:CO2(气)CO2(溶液),打开啤酒瓶,二氧化碳气体的压力下降,根据勒沙特列原理,平衡向放出二氧化碳气体的方向移动,以减弱气体压力下降对平衡的影响。(2)温度是保持平衡的条件,玻璃杯的温度比冰镇啤酒的温度高,根据勒沙特列原理,平衡应向减弱温度升高的方向移动,即应向吸热方向移动,从溶液中放出二氧化碳气体是吸热的,因而,应从溶液中放出二氧化碳气体。注:压力和温度各3 分,不与勒沙特列原理挂钩不给分。31999 年合成了一种新化合物,本题用X 为代号。用现代物理方法测得X
3、 的相对分子质量为64;X 含碳 93.8%,含氢 6.2%;X 分子中有3 种化学环境不同的氢原子和4 种化学环境不同的碳原子;X 分子中同时存在CC、CC 和 CC 三种键,并发现其CC 键比寻常的 CC 短。1X 的分子式是(2 分)2请画出X 的可能结构。(4 分)【答案】1C5H42如右右上图注:只有一种可能结构;重键位置必须正确,而键角和立体结构则不必要求。右上图是用Chemsketch程序制作的立体结构图,图形未画出重键,仅供参考,不是答案。4理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今有一枚 MgO 单晶如附图1 所示。它有 6 个八角形晶面和8 个正三角形晶面。
4、宏观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。已知MgO 的晶体结构属 NaCl 型。它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角形晶面上的原子(用元素符号表示原子,至少画出6 个原子,并用直线把这些原子连起,以显示它们的几何关系)。(6 分)【答案】所有原子都是Mg(3 分)所有原子都是 O(3 分);注:画更多原子者仍应有正确几何关系;右图给出了三角形与晶胞的关系,不是答案。5最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是_。【答案】Ti14C13(2 分)说明:凡按晶胞计算原子者得零分。6某
5、中学同学在一本英文杂志上发现2 张描述结构变化的简图如下(图中“”是长链的省略符号):NHCH2CONHCCCNCCNCCNOOHHHHHHOHHCCNCCNCOOOHHHHNHCH2OHCOOHCH2OHCNH3+C CNCCNCC NOOHHHHHHOHCCNCCN COOOHHHHHHNH3+COO-NH2OC未读原文,他已经理解:左图是生命体内最重要的一大类有机物质(填中文名称)的模学习好资料欢迎下载型化的结构简图,右图是由于左图物质与(化学式),即(中文名称)发生反应后的模型化的结构简图。由左至右的变化的主要科学应用场合是:_;但近年来我国一些不法奸商却利用这种变化来坑害消费者,消费
6、者将因_【答案】蛋白质(或多肽);CH2O;甲醛;制作(动物)标本(或保存尸体);食物中残余甲醛可与人体蛋白质发生同右图所示的反应而受害(5 分,每空 1 分)7 最近,我国某高校一研究小组将0.383g AgCl,0.160g Se 和 0.21g NaOH装入充满蒸馏水的反应釜中加热到115,10 小时后冷至室温,用水洗净可溶物后,得到难溶于水的金属色晶体A。在显微镜下观察,发现A 的单晶竟是六角微型管(如右图所示),有望开发为特殊材料。现代物理方法证实A由银和硒两种元素组成,Se的质量几近原料的2/3;A 的理论产量约0.39g。1写出合成A 的化学方程式,标明A 是什么。(3 分)2溶
7、于水的物质有:_。(2分)【答案】14AgCl3Se 6NaOH2Ag2SeNa2SeO3 4NaClH2O(2 分)A 是 Ag2Se(1分)2NaCl、NaOH、Na2SeO3、Na2S(2 分,Na2Se独得 1 分)注:Na2Se是由于原料中过量的Se歧化产生的。8某中学生取纯净的Na2SO37H2O 50.00 g,经 600以上的强热至恒重,分析及计算表明,恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值,而且各元素的组成也符合计算值,但将它溶于水,却发现溶液的碱性大大高于期望值。经过仔细思考,这位同学解释了这种反常现象,并设计了一组实验,验证了自己的解释是正确的。1他对反常现象的解释是
8、:(请用化学方程式表达)(5 分)2他设计的验证实验是:(请用化学方程式表达)(5 分)【答案】14Na2SO33Na2SO4Na2S(5 分)2说明:此题给出的信息未明确第1 题所示的歧化是否100%地将 Na2SO3完全转化为Na2SO4和 Na2S,因此,只有全面考虑存在完全转化和不完全转化两种情形,并分别对两种情形的实验进行设计才是完整的答案:(1)设 Na2SO3完全转化为Na2SO4和 Na2S,需分别检出 SO42离子和 S2离子。SO42离子的检出:SO42Ba2+BaSO4 不溶于盐酸。(2 分)S2离子的检出:方法1:加沉淀剂如:S2 Pb2+PbS (黑)(或醋酸铅试纸变
9、黑)其他沉淀剂也可得分。方法2:加盐酸S22H+H2S(可闻到硫化氢特殊气味)。以上 2 种方法取任何一种方法均可得2 分。(2 分)(2)设 Na2SO3未完全转化为Na2SO4和 Na2S,检出 SO42加盐酸时以及检出S2采用方法2 时,除发生已述反应(注:已得4分)外,均会发生如下反应:SO322S26H+S 3H2O(注:写成 H2S和 H2SO3反应也得分)(1 分)9 最近,我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药,它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震,但一经引爆就发生激烈爆炸,据信是迄今最烈性的非核爆炸品。该炸药的化学式为C8N8O16,同种元素的原子在分子中是毫无区别的。1画出它的结
10、构式。(4 分)2写出它的爆炸反应方程式。(2 分)3该物质为何是迄今最烈性的非核爆炸品。(3 粉)【答案】1如右图所示。答八硝基环辛四烯者也按正确论。2C8(NO2)88CO24N23八硝基立方烷分解得到的两种气体都是最稳定的化合物;立方烷的碳架键角只有 90o,大大小于109 28(或答:是张力很大的环),因而八硝基立方烷是一种高能化合物,分解时将释放大量能量;八硝基立方烷分解产物完全是气体,体积膨胀将引起激烈爆炸。说明:以上是参考答案,只要能答出类似以上要点者均可得满分10据统计,40%的飞机失事时机舱内壁和座椅的塑料会着火冒烟,导致舱内人员窒息致死。为ONNOn文档编码:CR8U1L7
11、C9Y9 HM4T8R10P3A5 ZP5B10M8A3O6文档编码:CR8U1L7C9Y9 HM4T8R10P3A5 ZP5B10M8A3O6文档编码:CR8U1L7C9Y9 HM4T8R10P3A5 ZP5B10M8A3O6文档编码:CR8U1L7C9Y9 HM4T8R10P3A5 ZP5B10M8A3O6文档编码:CR8U1L7C9Y9 HM4T8R10P3A5 ZP5B10M8A3O6文档编码:CR8U1L7C9Y9 HM4T8R10P3A5 ZP5B10M8A3O6文档编码:CR8U1L7C9Y9 HM4T8R10P3A5 ZP5B10M8A3O6文档编码:CR8U1L7C9Y9 H
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18、变成PBO(结构式如右图所示),后者着火点高达600,使舱内人员逃离机舱的时间比通常增大10 倍。该发明创造的巧妙之处还在于,PHA 是热塑性的(加热后可任意成型),而 PBO 却十分坚硬,是热固性的(加热不能改变形状)。1写出 PHA 的结构式。(3 分)2根据高分子结构来解释,为什么PHA 有热塑性而PBO 却是热固性的。(2 分)【答案】12PHA 高分子键的共轭较差,加热容易发生键的旋转,是柔性骨架,所以PHA 具有热塑性,而 PBO 高分子键的共轭程度高,加热不容易发生键的旋转,所以 PBO 是热固性的。(2 分)注:只要能对高分子骨架的键的性质能作正确的描述,均可得分,上述表述只是
19、参考答案。11已经探明,我国南海跟世界上许多海域一样,海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导,这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体,是外观像冰的甲烷水合物。1试设想,若把它从海底取出,拿到地面上,它将有什么变化?为什么?它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体?你作出判断的根据是什么?(2 分)2已知每1 立方米这种晶体能释放出164 立方米的甲烷气体,试估算晶体中水与甲烷的分子比(不足的数据由自己假设,只要假设得合理均按正确论)。(6 分)【答案】1从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体,因为该晶体是分子晶体,甲烷分子和水分子都是由有限数目的
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