中国化学会第22届全国高中学生化学竞赛省级赛区Word文件下载.docx

1、14100评分通则：1.凡要求计算的，没有计算过程，即使结果正确也不得分。 2有效数字错误，扣分，但每大题只扣1次。 3单位不写或表达错误，扣分，但每大题只扣1次。 4只要求1个答案、而给出多个答案，其中有错误的，不得分。 5方程式不配平不得分。6不包括在此标准答案的分的题，可由评分组讨论决定是否给分。第1题 （14分） 1-1 EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写，市售试剂是其二水合二钠盐。（1）画出EDTA二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。 （2分）答或 得2分，质子必须在氮原子上。 （2） Ca（EDTA）2-溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程式（用P

2、b2+ 表示铅）。 Pb2+ + Ca（EDTA）2- = Ca 2+ + Pb （EDTA）2- （1分） （3）能否用EDTA二钠盐溶液代替Ca（EDTA）2-溶液排铅？为什么？不能。若直接用EDTA二钠盐溶液，EDTA阴离子不仅和Pb2+反应, 也和体内的Ca2+结合造成钙的流失。 （答案和原因各分，共 1分）1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点205oC，不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。 （2分） 硫氧键画成双键或画成SO，氮硫键画成NS，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

3、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。1-3 Na2Fe（CN）5（NO）的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。Na2Fe（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）1-4 CaSO4 2H2O微溶于水，但在HNO3 （ 1 mol L-1）、HClO4 （ 1 mol L-1）中可溶。写出能够解释CaSO4在

4、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 （ 3 mol L-1） 和HClO4 （ 3 mol L-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（NO

5、3）+。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。1-6 X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

6、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

7、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： CH3OH（g） CH2O（g） + H2（g） = kJ mol-1 （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） = kJ mol-1 （2）要使反应温度维持在700C，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。要使反

8、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 / = （2分） 甲醇与空气的摩尔比为： n （空气） = / 5 = （2分）答成或得分。答（写）成1 : 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。4-1 HgCl2 和Hg（CN）2反应可制得 （CN）2, 写出反应方程式。 HgCl2 + Hg（CN）2 =

9、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。4-4 298 K下，（CN）2 （g） 的标准摩尔燃烧热为 -1095 kJ mol-1，C2H2 （g） 的标准摩尔燃烧热为 -1300 kJ mol-1，C2H2 （g） 的标准摩尔生成焓为227 kJ mol-1，H2O （l） 的标准摩尔生成焓为 -286 kJ mol-1

10、，计算 （CN）2 （g） 的标准摩尔生成焓。 （CN）2（g） + 2O2（g） = 2CO2（g） + N2（g） 2fHm （CO2） -fHm （CN）2 = -1095 kJ mol-1 2fHm （CO2） = -1095 kJ mol-1 +fHm （CN）2 C2H2（g） + （g） = 2CO2（g） + H2O（l） 2fHm （CO2） +fHm （H2O） - fHm （C2H2） = -1300 kJ mol-1 2fHm （CO2） = -1300 kJ mol-1 + 286kJ mol-1 + 227 kJ mol-1 fHm （CN）2 = 1095 kJ

11、mol-1 - 1300 kJ mol-1 + 286kJ mol-1 + 227 kJ mol-1 = 308 kJ mol-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。 fHm （CN）2 = 1095 - 1300 + 286 + 227 = 308（kJ mol-1）也可以。 但不加括号只得分。 4-5 （CN）2在300500 oC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 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

12、 = 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 = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, = ，密度d = g cm-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 = abc sin = 10-24

13、 cm3） = 10-22 cm3 （分）设晶胞中含有n个水分子，晶胞的质量：m = 4 （100 + 18 n） / NA （g） （分） 晶体密度：d = m/V = 4 （100 + 18 n） / （ 1023 10-22）（g cm-3）= g cm-3 100 + 18 n = 208 n = 6 分）该晶体的化学式为 CaCO3 6H2O 分）算出6个水分子，未写化学式，得分。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

14、？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； 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。 分）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。分）第6题 （11分） 在900oC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 mL mol L-1的草酸钠水溶液，放入锥形瓶中，加入25 mL蒸馏水和5 mL 6 mol L-1的HNO3溶液，微