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中国化学会第21届()全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题和答案
2025-09-25 03:17:36 责编:小OO
文档
中国化学会第21届(2007年)全国高中学生化学竞赛

(省级赛区)试题

(时间:3小时  满分:100分)

题 号

1234567891011总分
满 分

12610710128410129100
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

65.39

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-Lr

RfDbSgBhHsMtDsRg
第题(12分)

通常,硅不与水反应,然而,弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解,生成Si(OH)4。

1.已知反应分两步进行,试用化学方程式表示上述溶解过程。

早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在,人们曾提出该离子结构的种种假设,然而,直至1999年才在低温下获得该离子的振动-转动光谱,并由此提出该离子的如下结构模型:氢原子围绕着碳原子快速转动;所有C-H键的键长相等。

2.该离子的结构能否用经典的共价键理论说明?简述理由。

3.该离子是(     )

A  质子酸    B  路易斯酸    C  自由基    D  亲核试剂

2003年5月报道,在石油中发现一种新的烷烃分子,因其结构类似于金刚石,被称为“分子钻石”,若能合成,有可能用作合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下:

4.该分子的分子式为        ;

5.该分子有无对称中心?        ;

6.该分子有几种不同级的碳原子?        ;

7.该分子有无手性碳原子?        ;

8.该分子有无手性?        。

第题(6分)

羟胺和用同位素标记氮原子(N*)的亚在不同介质中发生反应,方程式如下:

NH2OH+HN*O2→A+H2O    NH2OH+HN*O2→B+H2O

A、B脱水都能形成N2O,由A得到N*NO和NN*O,而由B只得到NN*O。

请分别写出A和B的路易斯结构式。

第题(10分)

X-射线衍射实验表明,某无水MgCl2晶体属三方晶系,呈层型结构,氯离子采取立方最密堆积(),镁离子填满同层的八面体空隙;晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数:a=363.63pm,c=1766.63pm;晶体密度ρ=2.35g·cm-3。

1.以“□”表示空层,A、B、C 表示Cl-离子层,a、b、c表示Mg2+离子层,给出该三方层型结构的堆积方式。

2.计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。

3.假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子,将是哪种晶体结构类型? 

第题(7分)

化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析:将A与惰性填料混合均匀制成样品,加热至400℃,记录含A量不同的样品的质量损失(%),结果列于下表:

样品中A的质量分数/%

20507090
样品的质量损失/%

7.418.525.833.3
利用上述信息,通过作图,推断化合物A的化学式,并给出主要计算过程。

第题(分)

甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄,用下列方法分析粗产品的纯度:称取0.255g样品,与25mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100mL圆底烧瓶中混合,加热回流1小时;冷至室温,加入50mL 20%后,用25.00mL 0.1000mol·L-1银水溶液处理,再用0.1000mol·L-1 NH4SCN水溶液滴定剩余的银,以硫酸铁铵为指示剂,消耗了6.75mL。

1.写出分析过程的反应方程式。

2.计算样品中氯化苄的质量分数(%)。

3.通常,上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量,指出原因。

4.上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析?请说明理由。

第题(12分)

在给定实验条件下,一元弱酸HA在苯(B)和水(W)中的分配系数KD=[HA]B/[HA]W=1.00。

已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05×10-3和3.96×10-3mol·L-1。在水中,HA按HAH++A-解离,Ka=1.00×10-4;在苯中,HA发生二聚:2HA(HA)2。

1.计算水相中各物种的浓度及pH。

2.计算化合物HA在苯相中的二聚平衡常数。

3.已知HA中有苯环,l.00g HA含3.85×1021个分子,给出HA的化学名称。

4.解释HA在苯中发生二聚的原因,画出二聚体的结构。

第题(8分)

KClO3热分解是实验室制取氧气的一种方法。KClO3在不同条件下热分解结果如下:

实验反应体系第一放热峰温度/℃

第二放热峰温度/℃

AKClO3400480
BKClO3+Fe2O3

360390
CKClO3+MnO2

350
已知:①K(s)+1/2Cl2(g)=KCl(s)             ΔHΘ(1)=-437kJ·mol-1

②K(s)+1/2Cl2(g)+3/2O2(g)=KClO3(s)  ΔHΘ(2)=-398kJ·mol-1

③K(s)+1/2Cl2(g)+2O2(g)=KClO4(s)    ΔHΘ(3)=-433kJ·mol-1

1.根据以上数据,写出上述三个体系对应的分解过程的热化学方程式。

2.用MnO2催化KClO3分解制得的氧气有轻微的刺激性气味。推测这种气体是什么,并提出确认这种气体的实验方案。

第题(4分)

用下列路线合成化合物C:

反应结束后,产物中仍含有未反应的A和B。

1.请给出从混合物中分离出C的合理操作步骤;简述操作步骤的理论依据。

2.生成C的反应属于哪类基本有机反应类型?

第题(10分)

根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应:

为了合成一类新药,选择了下列合成路线:

1.请写出A的化学式;画出B、C、D和缩醛G的结构式。

2.由E生成F和由F生成G的反应分别属于哪类基本有机反应类型。

3.请画出化合物G的所有光活异构体。

第题(12分)

尿素受热生成的主要产物与NaOH反应,得到化合物A(三钠盐)。A与氯气反应,得到化合物B,分子式C3N3O3Cl3。B是一种大规模生产的化工产品,全球年产达40万吨以上,我国年生产能力达5万吨以上。B在水中能持续不断地产生次氯酸和化合物C,因此广泛用于游泳池消毒等。

1.画出化合物A的阴离子的结构式。

2.画出化合物B的结构式并写出它与水反应的化学方程式。

3.化合物C有一个互变异构体,给出C及其互变异构体的结构式。

4.写出上述尿素受热发生反应的配平的化学方程式。

第题(9分)

石竹烯(Caryophyllene,C15H24)是一种含有双键的天然产物,其中一个双键的构型是反式的,丁香花气味主要是由它引起的。可从下面的反应推断石竹烯及其相关化合物的结构。

反应1:石竹烯C15H28

反应2:石竹烯+HCHO

反应3:石竹烯C(C15H26O)

反应4:C(C15H26O)

石竹烯的异构体——异石竹烯在反应1和反应2中也分别得到产物A和B,而在经过反应3后却得到了产物C的异构体,此异构体在经过反应4后仍得到了产物D。

1.在不考虑反应生成手性中心的前提下,画出化合物A、C以及C的异构体的结构式;

2.画出石竹烯和异石竹烯的结构式;

3.指出石竹烯和异石竹烯的结构差别。

郑重声明:本试卷的版权属中国化学会所有

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