甘肃省第四届大学生化学竞赛试题讲解.docx
《甘肃省第四届大学生化学竞赛试题讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《甘肃省第四届大学生化学竞赛试题讲解.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
甘肃省第四届大学生化学竞赛试题讲解
2016年甘肃省大学生化学竞赛初试试题（本科组）
姓名：
编号：
学校：
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
评卷人
一、单项选择题（共20小题，每小题1分，共20分）
1．将一定量KClO3加热后，其质量减少0.48g。
生成的氧气用排水取气法收集。
若温度为21℃，压力为99591.8Pa，水的饱和蒸汽压为2479.8Pa，氧气相对分子质量为32.0，则收集的气体体积为（）
A．188.5cm3B．754cm3C．565.5cm3D．377.6cm3
2．已知2PbS（s）+3O2（g）=2PbO（s）+2SO2（g）△rHmӨ=-843.4kJ·mol-1，则该反应的QV值为（）kJ·mol-1
A．840.9 B．845.9 C．-845.9 D．-840.9
3．一个反应mA（aq）+nB（aq）
qC（aq），达到平衡时，下列描述错误的是（ ）
A．
=0 B．ΔrGm=0 C．J=KD．ΔrGmө（T）＝-RTlnK（T）
4．某一级反应的速率常数为0.462min-1，其初始浓度为1.00×10-3mol·L-1，反应的半衰期为（ ）
A．1.50min B．21.6min C．0.108min D．3.00min
5．某金属离子与弱场配体形成的八面体配合物的磁矩为4.98B.M.，而与强场配体形成反磁性的八面体配合物，则该金属离子为（ ）
A．Cr3+ B．Ti3+ C．Mn3+ D．Au3+
6．已知某溶液pH值为0.070，其氢离子浓度的正确值为（ ）
A．0.85mol·L-1 B．0.8511mol·L-1C．0.8mol·L-1 D．0.851mol·L-1
7．某金属离子X与试剂R形成一种有色络合物，若溶液中X的浓度为1.0×10-4mol·L-1，用1cm比色皿在525nm处测得吸光度为0.400，则此络合物在525nm处的摩尔吸收系数为（ ）L·mol-1·cm-1
A．4×10-3B．4×103C．4×10-4D．4×104
8．在恒电流电解中由于阴、阳极电位的不断变化，为了保持电流恒定，必须（ ）
A．增大外加电压B．减小外加电压C．保持外加电压恒定D．保持阳极电位恒定
9．在原子吸收分析中，测定元素的灵敏度、准确度及干扰等，在很大程度上取决于（ ）
A．空心阴极灯 B．火焰 C．原子化系统 D．分光系统
10．以下四种化合物，能同时产生B吸收带，K吸收带，R吸收带的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．4-羟基-2-溴环己烷羧酸最稳定的立体异构体是（）
12．下列哪个具有芳香性（）
13．分子式C5H10，而且具有三元环的所有异构体（包括顺、反、对映异构）共有多少种（）
A．7B．6C．5D．4
14．
范氏气体的
应等于（）
A．
B．
C．0D．
15．已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是
乙醇的沸点是
两者的共沸组成为:
含乙醇47.5%（摩尔分数）,沸点为
。
今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为
，液相中含乙醇为
。
下列结论（ ）正确
A．
B．
C．
D．不确定
16．
苯蒸汽在石墨上的吸附符合兰缪尔吸附等温式，在苯蒸汽压力为
时，覆盖度
，当
时，苯蒸汽的平衡压力为（ ）
A.
B.
C.
D.
17．某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动），使空气温度由20℃升至80℃，现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的（ ）
A．1.149倍B．1.74倍C．2倍D．不定
18．在合成洗涤剂中加入（），可以防止污垢再沉积。
A．羧甲基纤维素钠B．EDTAC．柠檬酸D．二乙醇胺
19．俗作“塑料王”的聚四氟乙烯，结构式为
，它不具有的性质是（）
A ．耐高温 B．电绝缘性 C．耐腐蚀性 D．热固性
20．下列关于天然橡胶的说法中，不正确的是 （）
A． 能在汽油中溶胀
B． 天然橡胶日久后会老化，实质上发生的是氧化反应
C．天然橡胶是具有网状结构的高分子化合物
D．天然橡胶加工时要进行硫化，实质上是打开碳碳双键，形成碳硫键或双硫键
二、多项选择题（共10小题，每小题1.5分，共15分）
1．下列离子可以分类为硬酸的是（）
A．H+B．Fe3+C．Hg2+D．I2E．Br2
2．下列分子的几何构型是平面正方形的是（）
A．SF4B．XeF4C．TeCl4D．ICl4- E．CCl4
3．有关库仑滴定的叙述，下列哪个是不正确的（ ）
A．它是一个容量分析方法
B．它既是容量分析法，又是电化学分析法
C．它不是容量分析法，而是电化学分析法
D．它是根据滴定剂消耗的体积来确定被测组分含量
E．它是一个能测定微量甚至痕量物质而又准确的分析方法
4．气相色谱影响色谱峰扩展的主要因素是（ ）
A．涡流扩散项B．分子扩散项 C．传质阻力项D．柱压效应E．柱温效应
5．下面五种气体，吸收红外光的是（ ）
A．H2 B．CO2 C．H2O D．N2 E．O2
6．分析测定中的偶然误差，就统计规律来讲，其（ ）
A．数值固定不变B．数值随机可变
C．大误差出现的几率小，小误差出现的几率大
D．正误差出现的几率大于负误差出现的几率
E．数值相等的正、负误差出现的几率均等
7．根据动力学方程式（-rA）=krKAKBPAPB/（1+KAPA）（1+KBPB+KRPR），可推知A+B→R的反应是（ ）
A．不可逆反应B．吸附控制C．A在吸附时解离
D．吸附涉及两类不同吸附位E．A、B、R均参与吸附
8．萃取操作选择萃取剂的基本原则为（ ）
A．良好的选择性B．萃取液和残液的两相间要求有较高的表面张力
C．分配系数大D．溶剂易回收 E．不与被萃取组分发生反应
9．新型药物释放系统已成为药学领域的重要发展方向，第6届药剂学国际会议论文所占比重基本反映了当前国际上药剂学研究的重点，主要有（ ）
A．缓释、长效制剂 B．靶向给药制剂 C．肌肉注射给药
D．粘膜给药制剂 E．皮肤给药制剂
10．壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质（chitin）经过脱乙酰作用得到的，它的结构中含有的基团有（）
A．羧基B．羟基C．氨基D．醛基E．硝基
三、填空题（共30小题，每小题1分，共30分）
1．373K，100kPa下，1.0mol水完全汽化。
将水蒸气看成理想气体且忽略其液态时的体积，则该过程的体积功W为（ ）kJ·mol-1。
2．根据晶体场理论，在电子构型为d1~d10的过渡金属中，当形成六配位的八面体配合物时，其高自旋和低自旋配合物的电子排布不相同的中心离子的电子构型为（ ）。
3．写出NO的分子轨道排布式（ ）。
4．氢原子光谱是线性光谱说明了（ ）。
5．漂白粉的有效成分是（ ）。
6．已知Ce4+/Ce3+、Fe3+/Fe2+的标准电极电位分别为1.44V和0.68V，则下列反应Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+的平衡常数lgK=（），化学计量点的电位为（）V。
7．写出NH4H2PO4水溶液的质子条件（）。
8．在色谱分析中，用两峰间的距离来表示柱子的（），两峰间距离越大，组分在固液两相上的（）性质相差越大。
9.库仑滴定分析不适用于常量、较高含量的试样分析是因为
（）。
10．摩尔吸收系数ε表明物质对某特定波长光的（）。
ε越大，表明该物质对某波长光的吸收能力（），测定灵敏度（）。
11．缓冲溶液的缓冲容量的大小与缓冲溶液的（）及共轭酸碱的浓度比有关。
12．络合滴定中CM越大，滴定曲线的起点就（），pM突跃就越（）。
13．在液－液分配色谱中，对于亲水固定液采用疏水流动相，称为（）。
14．在原子发射光谱定性分析摄谱时采用哈德曼光阑是为了（）。
15．写出下列化合物的稳定构象式：
（）
16．常用的调味品香兰素是邻苯二酚的衍生物，它可用邻甲氧基苯酚在氢氧化钠水溶液存在下，与氯仿反应制得。
反应混合物中有香兰素和邻香兰素，它们的分子式分别是：
（），（）。
后者因分子内的（）作用而挥发性大，可用（）法把它与主要产物分开。
17．写出下列反应的主要有机产物（如有立体化学问题请注明）。
18．写出下列反应的主要有机产物（如有立体化学问题请注明）。
19．写出下列反应的主要有机产物（如有立体化学问题请注明）。
20．写出下列反应的主要有机产物（如有立体化学问题请注明）。
21．
单原子理想气体，从
，
经
的可逆途径压缩至压力增加一倍的终态，则该过程中的
为（）。
22．半衰期为10天的某放射性元素净重8克，40天后其净重（）克。
23．通电于含有相同浓度的
，
，
，
的电解质溶液，已知
，
，
，设
因有超电势而不析出，则这些金属析出的次序为（按先后顺序填写）（）。
24．已知
时，固体甘氨酸的标准生成自由能
，甘氨酸在水中的饱和浓度为
，又已知
时甘氨酸水溶液的标准态取
时其标准生成自由能
，甘氨酸在饱和溶液中的活度
（），活度系数
（）。
25．第一次欧洲反应工程会议举办于（）年，在会议上确立了化学反应工程的名称。
26．动物油中的不饱和酸含量比植物油中（），因此室温下固态或半固态。
（选填“多”，“少”）。
27．在大气压为101.3×103Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.81×104Pa。
若在
大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数应相当于
（）kgf/cm2。
28．环境污染主要是指（ ）污染、（ ）污染、（ ）污染。
传统的造纸方法的后果是严重破坏我们的生存环境，形成的污染是上述三种中的（ ）。
29．PVC是指（ ），PP是指（ ）。
30．自由基聚合反应通常包括：
链（ ）反应，链（ ）反应，链（ ）反应等几个基元反应。
四、简答题（共11小题，每小题4分，共44分）
1．如何将Ag2CrO4，BaCrO4和PbCrO4固体混合物中的Ag+，Ba2+，Pb2+分离开？
2．根据配合物的晶体场理论完成下列内容：
配合物[Fe（CN）6]4-[Co（NH3）6]2+
晶体场分裂能Δ0/kJ.mol-1395121
电子成对能P/kJ.mol-1210269
p与Δ0相对大小
中心离子d电子排布
配合物类型
磁性
磁矩μ/（B.M.）
3．CH2ClCOOH和吡啶能否用酸碱滴定法直接测定?
如果可以，应选用哪种指示剂?
为什么?
（CH2ClCOOH的pKa为2.86；吡啶的pKb为8.77）
4．推测C8H8纯液体可能的结构。
。
（1）计算不饱和度；
（2）下列吸收峰的归属；第一组：
3100-3000cm-1；第二组：
1630cm-1；第三组：
1580cm-1、1500cm-1、1450cm-1、1420cm-1；
（3）推断出可能的结构。
5．化合物A（C9H18O2）对碱稳定，经酸性水解得B（C7H14O2）和C（C2H6O），B与硝酸银氨溶液反应再酸化得D，D经碘仿反应后酸化生成E，将E加热得化合物F（C6H8O3）。
F的IR主要特征吸收在1755cm-1和1820cm-1。
F的H-NMR数据为：
=1（3H，二重峰），=2.1（1H，多重峰），=2.8（4H，二重峰）。
推出A～F的结构式。
6．假麻黄素A（Pseudoephedrine）是抗鼻炎喷雾剂中的一个有效成分，其结构如下所示。
A用KMnO4在温和条件下氧化得到兴奋剂B（Methcathinone），B用LiAlH4还原得C，C的熔点和A不同。
写出B和C的结构，并解释为何得到该立体构型的产物C。
7．欲提高卡诺热机效率，可以增加两个热源的温差，若增加温差为
，问是保持低温热源温度
不变，升高高温热源温度
有利；还是保持高温热源温度
不变，降低低温热源温度
有利？
8．以
为电极，通电于稀
溶液，阴极部、中部、阳极部溶液的颜色在通电过程中如何变化？
9．精馏塔在一定条件下操作，试问：
回流液由饱和液体改为冷液时，塔顶产品组成有何变化？
为什么？
10．经过各国科学家的努力，“白色污染”有望得到解决，那就是利用“生物塑料”。
“生物塑料”是从天然高分子物质中分离出所需基因培育出新的生物，从而使有关微生物或植物（如马铃薯、玉米等）细胞能够产生大量的高分子聚合物——即“生物塑料”。
试回答：
（1）天然高分子是指____________三大类。
（2）有关生物细胞产生“生物塑料”的过程中，肯定涉及到线粒体和高尔基体。
为什么？
（3）90年代美国一家公司利用天然的细菌大量生产聚α－羟基丁酸的（PHB）这种“生物塑料”，这些“生物塑料”可以制成日常塑料用品如管道、装洗涤剂的瓶子等。
“生物塑料”的最大优点是，其废弃物易于处理。
只要将废弃物理埋入地下，不出六个月，它就会被分解成CO2和水。
PHB的结构简式为____________。
11．某元素原子X的最外层只有一个电子，其X3+离子中的最高能级的3个电子的主量子数为3，角量子数l为2，写出该元素符号，并确定其属于第几周期、第几族的元素。
五、计算题（共4小题，共27分）
1．（5分）室温下，某混合溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.01mol·L-1，欲通过生成氢氧化物使二者分离，问溶液的pH值应控制在什么范围？
（
[Fe（OH）3]=2.79×10-39，
[Mg（OH）2]=5.61×10-12）
2．（8分）控制pH=5.5，以0.020mol·L-1EDTA滴定0.20mol·L-1Mg2+和0.0200mol·L-1Zn2+混合溶液中的Zn2+。
⑴能否准确滴定Zn2+？
⑵若以二甲酚橙（XO）为指示剂，终点误差是多少？
已知：
lgKZnY=16.5，gKMgY=8.7，pH=5.5时lgαY（H）=5.5，pZnep（XO）=5.7
3．（6分）某天然矿含放射性元素铀（U）,其蜕变反应为
，设已达稳态放射蜕变平衡，测得镭和铀的浓度比保持为
稳定产物铅与铀的浓度比
，已知镭的半衰期为1580年。
（1）求铀的半衰期
（2）估计此矿的地质年龄。
（计算时可适当近似）
4．（8分）某车间需将流率为30m3/h、浓度为10％的NaOH水溶液由20℃预热至60℃，溶液走管程，然后加热压强为19.62kPa（表压）的反应器内，其流程如图所示。
加热介质为127℃的饱和蒸汽。
碱液管全部采用直径为φ76×3mm的钢管。
当阀门全开时，管路、换热器及所有局部阻力的当量长度之和为330m。
摩擦阻力系数可取为定值0.02。
该车间库存一台两管成列管换热器，其规格为：
列管尺寸：
φ25×2mm
长度：
3m
总管数：
72根
操作条件下，NaOH水溶液的物性常数为：
密度ρ=1100kg/m3，导热系数λ=0.58W/（m·℃），比热Cp=3.77kJ/（kg·℃），粘度μ=1.5cP。
蒸汽冷凝传热系数为1×104W/（m2·℃），该测污垢热阻为0.0003m2·℃/W，忽略管壁和热损失。
试求：
⑴库存换热器能否满足传热任务；
⑵若离心泵的特性曲线方程为：
H=41.17-0.007Q2，H的单位为m，Q的单位为m3/h，当碱液在上述管路中达到最大输送量时，求碱液的出口温度。
（计算时总传热系数K、流体物性可视为不变）
六、合成及反应机理题（共2小题，每小题7分，共14分）
1．试为下述反应建议合理的、可能的、分步的反应机理。
（用弯箭头表示电子对的转移。
）
2．由乙酰乙酸乙酯、丙烯酸乙酯、不超过3个碳原子的有机原料，以及其他必要试剂合成如下化合物。
升级会员 