题号1234567总分
满分12916101496816100
得分
评卷人
·竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。
·试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。
·姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。·允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
H
1.008相对原子质量
He 4.003
Li 6.941
Be
9.012
B
10.81
C
12.01
N
14.01
O
16.00
F
19.00
Ne
20.18
Na 22.99
Mg
24.31
Al
26.98
Si
28.09
P
30.97
S
32.07
Cl
35.45
Ar
39.95
K 39.10
Ca
40.08
Sc
44.96
Ti
47.88
V
50.94
Cr
52.00
Mn
54.94
Fe
55.85
Co
58.93
Ni
58.69
Cu
63.55
Zn
65.41
Ga
69.72
Ge
72.61
As
74.92
Se
78.96
Br
79.90
Kr
83.80
Rb 85.47
Sr
87.62
Y
88.91
Zr
91.22
Nb
92.91
Mo
95.94
Tc
[98]
Ru
101.1
Rh
102.9
Pd
106.4
Ag
107.9
Cd
112.4
In
114.8
Sn
118.7
Sb
121.8
Te
127.6
I
126.9
Xe
131.3
Cs 132.9
Ba
137.3
La-
Lu
Hf
178.5
Ta
180.9
W
183.8
Re
186.2
Os
190.2
Ir
192.2
Pt
195.1
Au
197.0
Hg
200.6
Tl
204.4
Pb
207.2
Bi
209.0
Po
[210]
At
[210]
Rn
[222]
Fr [223]
Ra
[226]
Ac-
La Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
第1题(8分)
写出下列反应的方程式
1-1锡溶于热的氢氧化钾溶液,放出无色无味气体,溶液中仅生成一种物种。
1-2硫与碘在AsF5/SO2溶液中生成具有C2的抗磁性阳离子,该阳离子中一种元素的质量分数为12.75%,已知SO2未参与反应,反应后砷有两种价态。
1-3苯胺在硫酸环境下被二氧化锰氧化成苯醌。
1-4硼砂、石英与钠在氢气气氛下反应制得硼氢化钠与硅酸钠。
第2题(6分)
标准摩尔反应焓是研究反应过程热量变化的一个重要常数,在实际情况中,常常由于反应不完全、体系偏离标准态等一系列因素导致反应焓变不等于标准摩尔反应焓。但是从标准摩尔反应焓出发,我们可以估测计算一些条件下的焓变。高中化学课本中有一常见反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,研究下列情况下的焓变,部分热力学数据如下:
△f H mθ(H2SO4)=-813.9KJ·mol-1
△f H mθ(Zn(s))=-285.830KJ·mol-1△f H mθ(ZnSO4)=-1314.35KJ·mol-1
硫酸锌溶解焓=17.24KJ·mol-1
硫酸溶解焓=-67.45KJ·mol-1
2-1将1g锌片投入装有200ml0.5mol·L-1稀硫酸的烧杯中至其完全溶解
2-2一个标准大气压下,在容积为0.01m3的玻璃器皿内封入200ml上述稀硫酸和1g锌片反应
第3题(15分)
贵金属的混合物分离可参考下列流程:将混合物投入王水,得到溶液A与残渣B,向溶液A 加入氯化亚铁溶液,得到贵金属X1,向溶液中加入足量氯化铵,得到固体C,固体C可吸收有机气体D得到一著名配合物E,灼烧固体C可得到海绵状金属单质X2,向加入氯化铵后的溶液加入过量氢氧化钠,再滴加盐酸得到沉淀F,沉淀F经灼烧后可得到在工业上具有广泛应用的贵金属X3
3-1分别写出溶液A与残渣B中的至少两种成分
3-2推断A-F、X1-X3的化学式
3-3配合物E在一定条件下可发生二聚,该二聚配合物中金属的质量分数为66.35%,据此画出该配合物结构
3-4写出灼烧固体C时的化学反应方程式
第4题(11分)
金属硼化物的结构较为特殊,上图为Fe2B晶体在一个方向上的晶胞投影图。该晶体可近似视为Fe8B原子簇通过B原子进行连接。每个Fe8B原子簇均可视为一个Fe4B四面体与四个Fe4四面体共面连接。
4-1画出Fe8B原子簇结构
4-2写出该晶体一个晶胞所含内容与对称元素
4-3已知在该晶体中,Fe只有一种化学环境,写出B原子的化学环境数目,并分别指出不同化学环境的Fe、B原子的键连情况
4-4指出该晶体的晶系
4-5已知Fe-B键仅有两种键长:146.5pm,174.3pm,最短的Fe-Fe键键长为239.2pm。该晶体的一些参数提供如下:ρ=7.472g/cm3,a=507.8pm,计算该晶体的其他晶胞参数。4-6计算所得的晶胞参数与实际数据存在一定误差,解释产生该误差的原因。
第5题(12分)
碧玺是常见的宝石,其构成多种多样,通常金属元素的变化带给碧玺多变的颜色。其实碧玺是一类硼硅酸盐物质的统称。现有一块碧玺样品,其主要组成为Na a V b B c Si d O9c F e,现在对其组成进行测定。
将5g未经加工的碧玺与熔融氢氧化钠共热,随后将混合物溶解于足量纯水,过滤,定容至1000mL,取200mL,调节PH至弱酸性,静置数分钟后过滤,加10滴溴甲酚绿—甲基红混合指示剂,调节PH至溶液呈暗红色,加入3g甘露醇及3滴酚酞指示剂,用0.05mol/L NaOH标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液52.05mL,另取50mL溶液,加入足量KF至沉淀完全,放置20分钟后过滤,冷水洗涤沉淀后,将沉淀转移至烧杯中,加入纯水加热,边加热边用0.2000mol/L的NaOH标准溶液滴定,消耗26.02mL标准溶液。再取100mL溶液,调整PH至PH=4,过滤,用0.1227mol/L的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液21.21mL。根据上述信息,推断这块碧玺的主要组成成分的化学式。
第6题(8分)
氧化还原滴定在无机和有机分析中有着重要作用,该滴定利用了氧化还原反应来直接或间接测定某一组分的含量。氧化还原滴定的可行性可通过电极电势的理论计算得到。例如,常见的氧化还原滴定有酸性条件下用高锰酸钾测定草酸根浓度的实验。锰元素电势图如下图所示:
6-1计算说明为何该反应不能在弱碱性条件下进行。
6-2该滴定反应在初期很慢,而随着二价锰离子生成,反应速率会加快,这种现象被称为自催化现象。已知该反应速率加快的原因是生成了一种能快速分解的络合物中间体,该中间体分解能生成气体。根据上述信息,推测该反应历程。
第7题(12分)
低配位低价金属配合物结构新颖,性质独特,有着广泛的应用前景。现在将MnCl2、NHC、PVTMS、KC8按照1:1:1:2的比例混合反应,可以制得三配位的零价锰配合物。该配合物为平面三角构型,其中锰的质量分数为12.33%。
7-1在该反应中KC8的作用是什么?
7-2推测该配合物的结构。
7-3请从空间效应和电子效应两方面解释为何Mn(0)能在该配合物中稳定存在。
7-4已知该配合物磁矩为3.67B.M.,忽略其他影响因素,计算该配合物的理论磁矩并解释实际值与理论值存在误差的原因。
第8题(12分)
重氮化合物具有极高的反应性,由于它结构的特殊性,其后续反应往往能得到很多传统方法无法得到的产物,为有机合成提供新方向。下面是重氮化合物发生的一种有趣的反应。
8-1请写出反应中间体的结构
8-2当中间体周围的基团不同时,得到的产物也大相径庭,请给出下面三种情况下得到的产
物结构
第9题(16分)
人们已经生物体内发现了大量含有呫吨酮结构的天然产物。具有这一类结构的化合物具有独特的生物活性,其合成因而经常被人们所研究,下面是一种合成呫吨酮结构的方法。
根据上述信息,写出下列底物在该条件下的产物下载本文