1、中國化學(xué)會(huì)2005年全國高中學(xué)生化學(xué)競賽（省級賽區(qū)）試題（2005年9月11日 9001200 共計(jì)3小時(shí)）題號12345678910總計(jì)滿分9121068138121210100得分評卷人l 競賽時(shí)間3小時(shí)。遲到超過30分鐘者不能進(jìn)考場。開始考試后1小時(shí)內(nèi)不得離場。時(shí)間到，把試卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤離考場。l 試卷裝訂成冊，不得拆散。所有解答必須寫在站定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫。草稿紙?jiān)谧詈笠豁摗２坏贸钟腥魏纹渌垙垺 姓名、報(bào)名號和所屬學(xué)校必須寫在首頁左側(cè)指定位置，寫在其他地方者按廢卷論。l 允許使用非編程計(jì)算器以及直尺等文具。H1.008相對原子質(zhì)量He4.003Li6.

2、941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd

3、112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLrRfDbSgBhHsMt第第題（9分）1（2分）2 AtI是極性分子（1.5分）3 形成X3離子的能力I3Br3Cl3（1.5分）4AtI2I25Ag3H2O5AgIAtO36H（2分，把I2改為I3也可，但仍應(yīng)配平） AtO3與Pb(IO3)2共

4、沉淀（1分）。5 AtCH2COOH分子中的砹的吸電子效應(yīng)比ICH2COOH中的碘小（1分）題（9分）用粒子撞擊鉍209合成了砹211。所得樣品中砹211的濃度108mol/L，砹211同位素半衰期較長，足以用它來研究砹的化學(xué)性質(zhì)。1寫出合成砹的核反應(yīng)方程式。2已知室溫下用CCl4萃取I2的分配系數(shù)為cI2(CCl4)/cI2(H2O)84，預(yù)計(jì)用CCl4萃取AtI的分配系數(shù)cAtI(CCl4)/cAtI(H2O) 84（填，或）；理由是 。3已知I2II3的平衡常數(shù)K800，可推斷AtIIAtI2的平衡常數(shù)K 800（填，或）；依據(jù)是 。4在AtI中加入I2和I的混合溶液，滴加AgNO3溶液

5、，發(fā)現(xiàn)所得沉淀中只有AgI而沒有共沉淀的AgAt（如果有AgAt，必然會(huì)被共沉淀），然而在上述產(chǎn)物中加入Pb(IO3)2卻發(fā)現(xiàn)有砹的共沉淀。寫出有關(guān)化學(xué)方程式，解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。5已知室溫下ICH2COOH的pKa3.12，由此可推斷AtCH2COOH的pKa 3.12（填，或）；理由是 。第第題（12分）1input：輸入 hot：熱（端） cold：冷（端） heat flow：熱流 I：電流強(qiáng)度 n：n型半導(dǎo)體 p：p型半導(dǎo)體 i：正電流（各0.25分）向熱電材料構(gòu)成的半導(dǎo)體的np結(jié)的遠(yuǎn)端輸入外電流，半導(dǎo)體發(fā)生空穴導(dǎo)電，電流流經(jīng)np結(jié)時(shí)發(fā)生復(fù)合，外電流輸入的能量轉(zhuǎn)化為熱流，使np結(jié)的溫度

6、越來越低，而其遠(yuǎn)端的溫度越來越高，即有類似冰箱制冷的效應(yīng)。（4分）2化學(xué)式：LaFe4Sb12（2分）（寫La2Fe8Sb24扣1分） 鐵的氧化態(tài)：9/42.25（1分）晶胞里有2個(gè)La原子（處于晶胞的頂角和體心）；有8個(gè)Fe原子（處于銻形成的八面體的中心）；銻八面體是共頂角相連的，平均每個(gè)八面體有6/23個(gè)銻原子，晶胞中共有8個(gè)八面體，8×324個(gè)銻原子；即：La2Fe8Sb24。（3分，其他合理過程也可）題（12分）為紀(jì)念1905年愛因斯坦連續(xù)發(fā)表6篇論文導(dǎo)致物理學(xué)大變革100周年，今年被定為國際物理年。本題涉及的“熱電效應(yīng)”機(jī)理也是愛因斯坦首先闡釋的，即他提出的被后人稱為“愛因

7、斯坦振蕩器”的獨(dú)立振蕩原子與溫度關(guān)系的模型。 1左上圖是熱電效應(yīng)之一的圖解。給出圖中所有英文單詞（或詞組）及物理學(xué)符號的意義，并為此圖寫一篇不超過200字（包括標(biāo)點(diǎn)符號等）的說明文。2右上圖是化學(xué)家合成的能實(shí)現(xiàn)熱電效應(yīng)的一種晶體的晶胞模型。圖中的大原子是稀土原子，如鑭；小原子是周期系第五主族元素，如銻；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如鐵。按如上結(jié)構(gòu)圖寫出這種熱電晶體的化學(xué)式。給出計(jì)算過程。提示：晶胞的6個(gè)面的原子數(shù)相同。設(shè)晶體中銻的氧化態(tài)為1，鑭的氧化態(tài)為3，問：鐵的平均氧化態(tài)多大？第第題（10分）1 （4分，分子中COOC不在一個(gè)平面上）2C9H18O63CH3COCH3O3（2分

8、，或3/2O2）3爆炸反應(yīng)不是燃燒反應(yīng)，能量改變不大，是由于生成大量氣態(tài)小分子導(dǎo)致的熵增加效應(yīng)，因而稱為“熵炸彈”。4（）B是雙聚分子，分子的六元環(huán)不能滿足過氧團(tuán)的正常鍵角（COOC面間角和COO鍵角）的需要，導(dǎo)致分子張力太大而不穩(wěn)定。（3分）題（10分）等摩爾的丙酮和過氧化氫混合，在鹽酸催化下生成白色粉末A和水，反應(yīng)進(jìn)行完全，產(chǎn)物分子總數(shù)是反應(yīng)物分子總數(shù)的2/3。A在撞擊、摩擦和加熱時(shí)發(fā)生爆炸，被稱為熵炸彈。1A分子中氧的化學(xué)環(huán)境相同。畫出A的立體結(jié)構(gòu)（H原子不必畫出）。2A發(fā)生爆炸生成丙酮等物質(zhì)，并不燃燒起火。寫出爆炸的反應(yīng)方程式。3為什么A被稱為“熵炸彈”？4合成A是十分危險(xiǎn)的，不慎會(huì)在

9、合成時(shí)瞬即發(fā)生爆炸，例如，溫度稍高，反應(yīng)將生成A的同系物B，B的相對分子質(zhì)量為A的2/3。畫出B的結(jié)構(gòu)；B比A更容易爆炸，應(yīng)如何從結(jié)構(gòu)上理解？（注：在H2O2分子中的HOO夾角約95，面夾角約112。）第第題（6分）12H2PtCl4(OH)22NH3(NH4)2PtCl6H2PtCl2(OH)4 或H2PtCl6(NH4)2PtCl2(OH)4或NH4HPtCl6NH4HPtCl2(OH)4（3分）22BaPtCl65Ba(OH)22BaPtCl(OH)55BaCl2（3分）題（6分）本題涉及3種組成不同的鉑配合物，它們都是八面體的單核配合物，配體為OH和/或Cl。1PtCl4·5

10、H2O的水溶液與等摩爾NH3反應(yīng)，生成兩種鉑配合物，反應(yīng)式為：2BaCl2·PtCl4和Ba(OH)2反應(yīng)（摩爾比25），生成兩種產(chǎn)物，其中一種為配合物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：第第題（8分）陽極反應(yīng)：Fe(CN)64eFe(CN)63（2分）陰極反應(yīng)：2HCO32e2CO32H2（2分）涉及硫化氫轉(zhuǎn)化為硫的總反應(yīng)：2Fe(CN)632CO32H2S2Fe(CN)642HCO3S（4分）題（8分）氣態(tài)廢棄物中的硫化氫可用下法轉(zhuǎn)化為可利用的硫：配制一份電解質(zhì)溶液，主要成分為：K4Fe(CN)6（200g/L）和KHCO3（60g/L)；通電電解，控制電解池的電流密度和槽電壓，通入H2S氣

11、體。寫出相應(yīng)的反應(yīng)式。已知：y(Fe(CN)63/Fe(CN)64)0.35V； KHCO3溶液中的(H/H2)0.5V；(S/S2)0.3V第第題（13分）A： B：（E）和（Z）C：和 對應(yīng)于E式 對應(yīng)于Z式A式1分；B式4分（每式1分，標(biāo)示各1分）；C式8分（每式1分，標(biāo)示各0.5分）對應(yīng)錯(cuò)誤或標(biāo)示錯(cuò)誤均不得分。題（13分）寫出下列反應(yīng)的每步反應(yīng)的主產(chǎn)物（A、B、C）的結(jié)構(gòu)式；若涉及立體化學(xué)，請用Z、E、R、S等符號具體標(biāo)明。B是兩種幾何異構(gòu)體的混合物。第第題（8分）1A：N，N二甲基甲酰胺 B：的名稱：乙二醇二甲醚 C：丁內(nèi)酰胺或吡咯烷酮 D：二甲亞砜或2氧代四氫吡咯（2分，各0.5分

12、）2芳香烴和丁二烯等有離域鍵，分子中的電子容易被這些極性溶劑誘導(dǎo)極化，因而溶解于其中，使它們與烷烴分離。（3分）3順磁性物種是：A、D（3分）題（8分）1給出下列四種化合物的化學(xué)名稱：A： B：CH3OCH2CH2OCH3 C： D：2常用上述溶劑將芳香烴和丁二烯等化工原料從石油餾分中抽提出來，請簡要說明它們的作用原理。3選出下列順磁性物種（用物種前面的字母表示）：A：Cr(H2O)62 B：Fe(CO)5 C：N2OON2 D：N(C6H4OCH3)3第第題（12分）1熔點(diǎn)降低效應(yīng)；或形成有低共熔點(diǎn)的二元體系；或固相不互溶，而在液相中產(chǎn)生混合熵。（2分：三者中答出任一者可得2分）2在固相中，

13、離子呈周期性排列，對“相似相溶”的“相似條件”的要求比液相中嚴(yán)格得多。LiCl和KCl的結(jié)構(gòu)型式相同，Li和K的電價(jià)相等，Li和K的電負(fù)性差別也有限。顯然，兩個(gè)組分在固相中完全不互溶源于Li和K的半徑差別太大。（2分，關(guān)鍵要回答出最后一句話）3（2分，只寫出最后的表達(dá)式也可）4(133181)×2pm444pm（2分；方法正確但結(jié)果算錯(cuò)扣0.5分）5可按如下思路說明：離子晶體能夠?qū)щ娛怯捎陔x子離開原位而遷移到距離最近的空位所致。遷移中必須經(jīng)過由異號離子圍成的最小窗孔。比較離子半徑和窗孔的大小，可判斷能否發(fā)生遷移，即能否成為快離子導(dǎo)體。取體積為KCl正當(dāng)晶胞體積1/8的小立方體（見圖）

14、來考慮。三個(gè)分布在正當(dāng)晶胞0，0，0；1/2，0，1/2；0，1/2，1/2位置的Cl圍成的三角形半徑為：該半徑遠(yuǎn)小于K的半徑，K不能穿過此窗口，因而KCl晶體不能成為固體離子導(dǎo)體。 大白球?yàn)镃l， 黑球?yàn)镵，虛線球?yàn)榭瘴唬?分；思路和方法正確但計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤可得2分）。題（12分）LiCl和KCl同屬NaCl型晶體，其熔點(diǎn)分別為614和776。Li、K和Cl的半徑分別為76pm、133pm和181pm。在電解熔鹽LiCl以制取金屬鋰的生產(chǎn)工藝中，加入適量的KCl晶體，可使電解槽溫度下降至400，從而使生產(chǎn)條件得以改善。1簡要說明加入熔點(diǎn)高的KCl反而使電解溫度大大下降的原因；2有人認(rèn)為，LiC

15、l和KCl可形成固溶體（并畫出了“固溶體的晶胞”）。但實(shí)驗(yàn)表明，液相LiCl和KCl能以任意比例混溶而它們的固相完全不混溶（即不能生成固溶體！）。請解釋在固相中完全不混溶的主要原因。3寫出計(jì)算LiCl和KCl兩種晶體密度之比的表達(dá)式（須包含離子半徑的符號）；4在KCl晶體中，K離子占據(jù)由Cl離子圍成的八面體空隙，計(jì)算相距最近的八面體空隙中心之間的距離。5實(shí)驗(yàn)證明，即使產(chǎn)生了陽離子空位，KCl晶體在室溫下也不導(dǎo)電。請通過計(jì)算加以說明。第第題（12分）1計(jì)算過程：先計(jì)算體積比；然后標(biāo)定硝酸銀的濃度；用標(biāo)定的硝酸銀計(jì)算目標(biāo)產(chǎn)物的摩爾質(zhì)量。結(jié)果：AgNO3的濃度為0.0515mol/L B的相對分子質(zhì)

16、量：220（近似值）（6分）92 O羧甲基丙酮肟，二聚氨氧乙酸一鹽酸鹽2（2分） （4分）題（12分）一種鮮花保存劑（preservativeofcutflowers）B可按以下方法制備：把丙酮肟、溴乙酸、氫氧化鉀混合在1，4二氧六環(huán)（溶劑）中反應(yīng)，酸化后用乙醚提取，蒸去乙醚后經(jīng)減壓蒸餾析離出中間產(chǎn)物A，A用11鹽酸水溶液水解，水解液濃縮后加入異丙醇（降低溶解度），冷卻，即得到晶態(tài)目標(biāo)產(chǎn)物B，B的熔點(diǎn)152153（分解），可溶於水，與AgNO3溶液形成AgCl沉淀。用銀定量法以回滴方式（用NH4SCN回滴過量的AgNO3)測定目標(biāo)產(chǎn)物B的相對分子質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：用250毫升容量瓶

17、配制約0.05mol/L的AgNO3溶液，同時(shí)配置250mL濃度相近的NH4SCN溶液。準(zhǔn)確稱量烘干的NaCl 207.9mg，用100毫升容量瓶定容。用10毫升移液管移取上述AgNO3溶液到50毫升錐瓶中，加入4mL 4mol/L HNO3和1mL飽和鐵銨礬溶液，用NH4SCN溶液滴定，粉紅色保持不褪色時(shí)為滴定終點(diǎn)，三次實(shí)驗(yàn)的平均值為6.30mL。用10毫升移液管移取NaCl溶液到50毫升錐瓶中，加入10mL AgNO3溶液、4mL 4mol/L HNO3和1mL飽和鐵銨礬溶液，用NH4SCN溶液回滴過量的AgNO3，三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果平均為1.95mL。準(zhǔn)確稱量84.0mg產(chǎn)品B，轉(zhuǎn)移到50毫升錐瓶中，加適量水使其溶解，加入10mL AgNO3溶液、4mL 4mol/L HNO3和1mL飽和鐵銨礬溶液，用NH4SCN溶液回滴，消耗了1.65mL。重復(fù)操作步驟，稱量的B為81.6mg，消耗的NH4SCN溶液為1.77mL；稱量的B為76.8mg，消耗的NH4SCN溶液為2.02mL。1按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出產(chǎn)物B的平均相對分子質(zhì)量。用質(zhì)譜方法測得液相中B的最大正離子的相對式量為183。2試寫出中間產(chǎn)物A和目標(biāo)產(chǎn)物B的結(jié)構(gòu)式。第第題（10分）1CuHClO2CuCl