《57中国化学会2004年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《57中国化学会2004年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题（213页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国化学会2004年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题（2004年9月12日 9001200 共计3小时）题号12345678910111213总计满分44615769868999100得分评卷人l 竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。l 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。l 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。l 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。H1.008相对原子质量He4.003
2、Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107
3、.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMt第第题（4分）Ca2881153n（2分，不写3n不得分。答291115不得分。）2881152841134He（2分，质量数错误不得分。4He也可用符号。（答下式不计分：28411344He268105或Db）题（
4、4分）2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X和Y。X是用高能48Ca撞击Am靶得到的。经过100微秒，X发生-衰变，得到Y。然后Y连续发生4次-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db的同位素。以X和Y的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X和Y的核反应方程式。第第题（4分）3 原子 炸药（或高能材料） 高聚氮分解成N2释放大量能量（各1分）题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，这种高聚氮的NN键的键能为160kJ/mol（N2的键能为942kJ/mol），晶体结构如图所示。在这种晶
5、体中，每个氮原子的配位数为 ；按键型分类时，属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ，这是因为： 。第第题（6分）N2 O2 CO2 H2O（每空1分，共4分）呼出气中的N2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是呼出气中的CO2和水蒸气有较大分压，总压不变，因而N2的摩尔分数下降（1分）；呼出气中的O2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的O2被人体消耗了。（1分）（共2分）题（6分）某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa如下表所示：气体吸入气体呼出气体7927475848213281546340373266762651请将各种气体的分子式填入上表。2指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于
6、吸入气体分压的主要原因。第第题（15分）1NF3（1分） 4NH33F2NF33NH4F（1分）（共2分）2NF键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反，导致分子偶极矩很小，因此质子化能力远比氨质子化能力小。画图说明也可（如： ）（1分）32NF32HgN2F22HgF2（1分） (1419)266（每式1分）（共3分）4D： E： F：（每式1分）2N2F2SnF4N2F2SnF62（1分）N2F2SnF62N2FSnF5N2F2（1分）（共5分）5阳离子的化学式为NF4。（1分）NF3F2BF3NF4BF4（1分）NF4水解反应首先得到HOF（否则写不出配平的NF4水解反应）:NF4H2
7、ONF3HOFH 定量生成NF3。（1分）而反应2HOF2HFO2和反应HOFH2OHFH2O2 哪一反应为主与反应条件有关，但无论哪一反应为主却总是定量生成HF。（1分）（共4分）题（15分）在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A（键角102，偶极矩0.781030Cm；对比：氨的键角107.3，偶极矩4.741030Cm）；1写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。2A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么？3A与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。4B与四氟化锡反应首先得到平面构型的D和
8、负二价单中心阴离子E构成的离子化合物；这种离子化合物受热放出C，同时得到D和负一价单中心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F的立体结构；写出得到它们的化学方程式。5A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐，它的阳离子水解能定量地生成A和HF，而同时得到的O2和H2O2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式，并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。第第题（7分）吡啶甲酸根的相对分子质量为122。设钒与2个吡啶甲酸根络合，50.9244295，氧的质量分数为21.7%；设钒与3个吡啶甲酸根络合，50.9366417，氧的质量分数为23.0%；设
9、钒与4个吡啶甲酸根结合，50.9488539，氧的质量分数为23.7%；设钒与5个吡啶甲酸根结合，50.9610661，氧的质量分数为24.2%；钒与更多吡啶甲酸根络合将使钒的氧化态超过5而不可能，因而应假设该配合物的配体除吡啶甲酸根外还有氧，设配合物为VO(吡啶甲酸根)2，相对分子质量为50.916.0244311，氧的质量分数为25.7%，符合题设。（3分）结论：该配合物的结构如下：（其他合理推论也可）和/或（得分相同，2分）钒的氧化态为（或答4或V4）（1分）钒与吡啶甲酸根形成的五元环呈平面结构，因此，该配合物的配位结构为四角锥体（或四方锥体），氧原子位于锥顶。（1分）（共7分）（通过计
10、算得出VO(C6H4NO2)2，但将配位结构画成三角双锥，尽管无此配位结构，却也符合题意，建议总共得4分，以资鼓励。用有效数字较多的原子量数据通过计算得出V(C6H4NO2)3H2O，氧含量为25.7%，钒3，五角双锥，尽管由于环太大而不可能，却也符合题意，建议总共得4分，以资鼓励。）题（7分）研究发现，钒与吡啶2甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，实验测得其氧的质量分数为25.7%，画出它的立体结构，指出中心原子的氧化态。要给出推理过程。第第题（6分）1（5分）（在（面心）立方最密堆积填隙模型中，八面体空隙与堆积球的比例为11，在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所
11、有棱的中心位置，它们的比例是13，体心位置的八面体由镍原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2个镁原子和4个镍原子一起构成，不填碳原子。）2MgCNi3（化学式中元素的顺序可不同，但原子数目不能错）。（1分）题（6分）最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子一起构成，两种八面体的数量比是13，碳原子只填充在镍原子构成的八面体空
12、隙中。1画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小球，镍原子用大球，镁原子用大球）。2写出该新型超导材料的化学式。第第题（7分）由（1）求Xe的总量：Xe 56.7mL22.7mL34.0mL34.0mL/2.24104mL/mol1.52103mol（1分）XeO36Fe26HXe6Fe33H2O 1 6 （1分） x 0.100mol/L0.0300mL x5.0x104mol （1分）Xe的总量 1.52103mol5.0104mol2.02103mol（1分）由（2）XeF22II22S2O32 1 2 （1分） y z z2 y（1分）XeF44I2I24S2O32 1 4 （1分）2
13、.02x103y 0.200mol/L0.0350Lzy5.4x104mol （XeF2） （1分）XeF4 2.02103mol5.4104mol1.48103mol（1分）题（7分）用2份等质量的XeF2和XeF4混合物进行如下实验：（1）一份用水处理，得到气体A 和溶液B，A 的体积为56.7 mL（标准状况，下同），其中含O2 22.7 mL，余为Xe。B中的XeO3能氧化30.0mL浓度为0.100mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2。（2）另一份用KI溶液处理，生成的I2被0.200mol/L Na2S2O3滴定，用去Na2S2O3 35.0mL。求混合物中XeF2和XeF4各自的物质的量。第第题（8分）1三种。立体结构如下： I （各2分，共6分）（结构式中的碳酸根离子也可用
