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
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