第22届全国高中学生化学竞赛级赛区试题及参考答案文档格式.docx
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画出这种分子的结构式，标出正负极。
硫氧键画成双键或画成S→O，氮硫键画成N→S，均不影响得分。
结构式1分，正负号1分。
答H3NSO3、H3N-SO3等不得分。
正确标出了正负号，如+H3NSO3-、+H3N-SO3-得1分。
其他符合题设条件（有三重轴，有极性）的结构，未正确标出正负极，得1分，正确标出正负极，得2分。
1-3Na2[Fe（CN）5（NO）]的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。
Na2[Fe（CN）5（NO）]是鉴定S2-的试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。
Fe（II）答II或+2也可（2分）
[Fe（CN）5（NO）]2-+S2-=[Fe（CN）5（NOS）]4-配合物电荷错误不得分（1分）
1-4CaSO4·
2H2O微溶于水，但在HNO3（1molL-1）、HClO4（1molL-1）中可溶。
写出能够解释CaSO4在酸中溶解的反应方程式。
CaSO4+H+=Ca2++HSO4-（1分）
写成2CaSO4+2HNO3=Ca（NO3）2+Ca（HSO4）2也得分。
高氯酸同。
答案若生成H2SO4不得分。
1-5取质量相等的2份PbSO4（难溶物）粉末，分别加入HNO3（3molL-1）和HClO4（3molL-1），充分混合，PbSO4在HNO3能全溶，而在HClO4中不能全溶。
简要解释PbSO4在HNO3中溶解的原因。
Pb2+与NO3-形成络离子（配离子或配合物）。
（1分）
写方程式也可，如PbSO4+H++NO3-=HSO4-+Pb（NO3）+。
若将络离子（配离子或配合物）写成Pb（NO3）2或Pb（NO3）3-也得分，但方程式须配平。
1-6X和Y在周期表中相邻。
CaCO3与X的单质高温反应，生成化合物B和一种气态氧化物；
B与Y的单质反应生成化合物C和X的单质；
B水解生成D；
C水解生成E，E水解生成尿素。
确定B、C、D、E、X和Y。
B:
CaC2 C:
CaCN2 D:
C2H2或Ca（OH）2 E:
NH2CN[C（NH）2也可]
X:
C Y:
N
（各0.5分，共3分）
第2题（5分）化合物X是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。
年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料，92%用于生产X－;
在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。
此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产X。
X有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。
2-1写出X的分子式和共轭π键（）。
ClO2（各1分，共2分）
2-2分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。
2ClO3-+H2C2O4+2H+=2ClO2+2CO2+2H2O（1分）
或2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+2CO2+Na2SO4+2H2O
2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl（1分）
NaClO2是固体，写成ClO2-，不得分。
2-3写出上述X歧化反应的化学方程式。
2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O（1分）
或2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O
第3题（4分）甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇脱氢制备，反应式如下：
（1）
向体系中通入空气，通过以下反应提供反应
（1）所需热量：
H2（g）+O2（g）→H2O（g）
（2）
要使反应温度维持在700℃，计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。
已知空气中氧气的体积分数为0.20。
要使反应维持在一定温度持续进行，应保证反应
（2）放出的热量恰好被反应
（1）全部利用，则：
甲醇与氧气的摩尔比为：
n（CH3OH）:
n（O2）=（2×
241.8）/84.2=5.74（2分）
甲醇与空气的摩尔比为：
n（空气）=5.74/5=1.1（2分）
答成1.15或1.148得1.5分。
答（写）成1:
0.87也得2分。
考虑到实际情况，将上式的等号写成小于或小于等于，得2分。
算式合理，结果错误，只得1分。
只有结果没有计算过程不得分。
第4题（10分）（CN）2被称为拟卤素，它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。
4-1HgCl2和Hg（CN）2反应可制得（CN）2,写出反应方程式。
HgCl2+Hg（CN）2=Hg2Cl2+（CN）2（1分）
4-2画出CN-、（CN）2的路易斯结构式。
（各1分，共2分）
短线画成电子对同样得分；
不画孤对电子不得分。
4-3写出（CN）2（g）在O2（g）中燃烧的反应方程式。
（CN）2（g）+2O2（g）=2CO2（g）+N2（g）（1分）
不标物态也可。
4-4298K下，（CN）2（g）的标准摩尔燃烧热为-1095kJmol-1，C2H2（g）的标准摩尔燃烧热为-1300kJmol-1，C2H2（g）的标准摩尔生成焓为227kJmol-1，H2O（l）的标准摩尔生成焓为-286kJmol-1，计算（CN）2（g）的标准摩尔生成焓。
（CN）2（g）+2O2（g）=2CO2（g）+N2（g）
2ΔfHmy（CO2）-ΔfHmy[（CN）2]=-1095kJmol-1
2ΔfHmy（CO2）=1095kJmol-1+ΔfHmy[（CN）2]
C2H2（g）+2.5O2（g）=2CO2（g）+H2O（l）
2ΔfHmy（CO2）+ΔfHmy（H2O）-ΔfHmy（C2H2）=-1300kJmol-1
2ΔfHmy（CO2）=-1300kJmol-1+286kJmol-1+227kJmol-1
ΔfHmy[（CN）2]=1095kJmol-11300kJmol-1+286kJmol-1+227kJmol-1
=308kJmol-1（2分）
计算过程正确计算结果错误只得1分。
没有计算过程不得分。
ΔfHmy[（CN）2]=1095-1300+286+227=308（kJmol-1）也可以。
但不加括号只得1.5分。
4-5（CN）2在300-500℃形成具有一维双链结构的聚合物，画出该聚合物的结构。
或（2分）
画成
也得2分。
但画成只得1分。
4-6电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-，写出化学方程式（漂白粉用ClO-表示）。
2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2+5Cl-（2分）
产物中写成CO32-只要配平，也得2分。
第5题（5分）1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite。
它形成于冷的海水中，温度达到8oC即分解为方解石和水。
1994年的文献指出：
该矿物晶体中的Ca2+离子被氧原子包围，其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子，其余6个氧原子来自6个水分子。
它的单斜晶胞的参数为：
a=887pm,b=823pm,c=1102pm,β=110.2°
，密度d=1.83gcm-3，Z=4。
5-1通过计算得出这种晶体的化学式。
ikaite晶胞体积：
V=abcsinβ=（8.87×
8.23×
11.02×
10-24cm3）×
sin110.2°
=7.55×
10-22cm3（0.5分）
设晶胞中含有n个水分子，晶胞的质量：
m=4×
（100+18n）/NA（g）（0.5分）
晶体密度：
d=m/V=4×
（100+18n）/（6.02×
1023×
7.55×
10-22）（gcm-3）=1.83gcm-3
100+18n=208n=6（0.5分）
该晶体的化学式为CaCO3·
6H2O（0.5分）
算出6个水分子，未写化学式，得1.5分。
5-2研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形，并与冰及钙离子配位数也是8的二水合石膏晶体（gypsum）作了对比，结果如下图所示（纵坐标为相对体积）：
为什么选取冰和二水合石膏作对比？
实验结果说明什么？
Ikaite在冷水中形成，而且含有大量结晶水，分解温度又接近冰的熔点，可能与冰的结构有相似性，故选取冰作参比物；
（0.5分）
石膏是带结晶水的钙的含氧酸盐，而且钙的配位数也是8，可能与ikaite结构相似，故选取石膏作参比物。
实验结果说明ikaite的结构跟冰相似。
（1分）
实验结果，说明含水的摩尔分数越大膨胀越大,可以得0.5分。
5-3这种晶体属于哪种类型的晶体？
简述理由。
分子晶体。
答混合型晶体不得分。
晶体分解温度接近冰的熔点，体积随温度的变化趋势也接近冰，可认为晶体中的化学微粒是CaCO3·
6H2O，它们以分子间作用力（氢键和范德华力）构成晶体。
（0.5分）
第6题（11分）在900℃的空气中合成出一种含镧、钙和锰（摩尔比2:
2:
1）的复合氧化物，其中锰可能以+2、+3、+4或者混合价态存在。
为确定该复合氧化物的化学式，进行如下分析：
6-1准确移取25.00mL0.05301molL-1的草酸钠水溶液，放入锥形瓶中，加入25mL蒸馏水和5mL6molL-1的HNO3溶液，微热至60-70℃，用KMnO4溶液滴定，消耗27.75mL。
写出滴定过程发生的反应的方程式；
计算KMnO4溶液的浓度。
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O（1分）
KMnO4溶液浓度：
（2/5）×
0.05301×
25.00/27.75=0.01910（molL-1）（1分）
反应方程式反应物C2O42-写H2C2O4，只要配平，也得1分。
下同。
6-2准确称取0.4460g复合氧化物样品，放入锥形瓶中，加25.00mL上述草酸钠溶液和30mL6molL-1的HNO3溶液，在60-70oC下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液。
用上述KMnO4溶液滴定，消耗10.02mL。
根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态，给出该复合氧化物的化学式，写出样品溶解过程的反应方程式。
已知La的原子量为138.9。
根据：
化合物中金属离子摩尔比为La:
Ca:
Mn=2:
1，镧和钙的氧化态分别为+3和+2，锰的氧化态为+2-+4，初步判断
复合氧化物的化学式为La2Ca2MnO6+x,其中x=0-1。
（1分）
滴定情况：
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