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1、我爱奥赛网 :奥赛爱好者的纯净家园 第 1 页 共 13 页“南京工业大学 扬子石化杯”2007年全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)夏令营选拔赛试题(2007年7月21日 8：3011：30 共计3小时)题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分满 分 12 6 9 8 8 12 10 11 9 8 7 100得 分评卷人 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(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 所有解答必须写在指定位置，不得用铅笔填写。 姓名、准考证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。 允许
2、使用非编程计算器以及直尺等文具。H1.008 相 对 原 子 质 量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb9
3、2.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3 La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226 Ac-LrRf262Db266Sg264Bh277Hs268Mt281Ds272 Uuu Uub Uut Uuq Uuq第 1 题（12 分）1-1 根据原子结
4、构理论可以预测：第八周期将包括_种元素；原子核外出现第一个 5g 电子的原子序数是_。美、俄两国科学家在 2006 年 10 月号的物理评论上宣称，他们发现了 116 号元素。根据核外电子排布的规律，116 号元素的价电子构型为_，它可能与元素_的化学性质最相似。1-2 多氮化合物均为潜在的高能量密度材料（HEDM）,HEDM 可用作火箭推进剂及爆炸物。1999 年 K.O. Christe 及其同事成功合成了第一个 N5+的化合物 N5+AsF6-，它能猛烈的爆炸。光谱数据及量子力学计算结果均表明，在 N5+的各种异构体中，V 型结构最为稳定，它有两个较短的末端键和两个较长的中心键。（1）请
5、写出 V 型结构的 N5+的 Lewis 共振式。_（2）根据杂化轨道理论，指出每个氮原子的杂化类型。我爱奥赛网 :奥赛爱好者的纯净家园 第 2 页 共 13 页_（3）中心键的 N-N 键级为_。1-3 2008 北京奥运会和 2010 上海世博会将大力推广资源节约型、环境友好型的生物降解塑料包装和餐饮具。目前，我国已实现规模化生产的应用于食品餐饮行业的可降解材料主要有： 天然高分子淀粉与聚乙烯或聚酯的共混/共聚物、 聚乳酸（PLA） 、农业副产品基可成型共混物（如小麦秆，谷壳等） 、聚己内酯、聚乙烯醇。其中，以小分子单体为原料合成的，能被自然界中阳光、水、微生物等完全生物降解，最终生成二氧
6、化碳和水，不污染环境，对保护环境非常有利的共有_种，它们分别是_（填代号） 。第 2 题（6 分）2-1 医学研究表明，有相当一部分的肾结石是由 CaC2O4 组成的。血液通过肾小球前其中的草酸通常是过饱和的，即 QP=c(Ca2+)c(C2O42-)Ksp(CaC2O4),由于血液中存在草酸钙结晶抑制剂，通常并不形成 CaC2O4 沉淀。但经过肾小球过滤后，滤液在肾小管会形成CaC2O4 结晶。正常人每天排尿量大约为 1.4L，其中约含 0.10g Ca2+。为了不使尿中形成CaC2O4 沉淀，其中 C2O42-离子的最高浓度为_（已知 Ksp(CaC2O4)=2.310-9）对肾结石患者来
7、说，医生总是让其多饮水，试从两个角度解释之：_2-2 维生素 C 是人体免疫系统所必需的，它具有增强人体免疫功能和抗病毒、抗衰老的作用。维生素 C 易被氧化。测定维生素 C 含量，典型的滴定剂是 KIO3。用一定浓度KIO3 溶液在 1molL-1 HCl 介质中滴定维生素 C 时反应的离子方程式为：_第 3 题 （9 分）纯净的 SF6 是一种无色无味的气体，具有良好的化学稳定性和热稳定性、卓越的电绝缘性能和灭弧性能。主要用于大型发电厂的介电绝缘介质，半导体制造业等。3-1 工业上 SF6 通常是由电解产生的氟在高温下与硫反应来制备的。方法是将氟气与熔融硫磺反应，使反应器中的硫磺保持在 12
8、0180的熔融状态与通入的氟气反应。此法反应温度较易控制，须保证氟气适当过量。请给出氟气适当过量的理由：_3-2 Eugene H.Man 等提出的合成 SF6 方法是电解 HF 与 SF4 的液态混合物。电解过程中需避免氟以外的卤素介入，电解液的比例（HF:SF 4）控制在 1:11:5 之间，氮气流缓慢通过电解槽以利于收集产品气，并用干冰和液氮冷却的冷阱收集产品气体。制备反应的化学方程式是：_对产品气体的分析显示，主要成分为 SF6 和部分未反应的 SF4，同时含有微量的SOF4， SiF4、SOF 2、H 2 和 CO2。请设计出一种除去 SF6 中 SF4 的简单的化学方法，并写出反应
9、方程式。我爱奥赛网 :奥赛爱好者的纯净家园 第 3 页 共 13 页3-3 空气中的氧气在高压或电火花的作用下会与六氟化硫反应生成一系列的氟化物，若高压下 SF6 放电，生成物 A 的相对分子量为 86，写出反应的化学方程式：_SF6 和 A 的分子构型分别是_和_第 4 题 （8 分） 用丝光沸石催化剂可催化甲苯歧化反应，反应主要产物为苯和二甲苯。反应压力为 1.9610Pa，反应温度为 400;甲苯进料量 10L h-1，甲苯密度为 0.87g cm-3 ，为防止结焦，进料中要放入氢气，进料甲苯与 H2 的物质的量之比为 1/10。若每小时获得产物苯和二甲苯总量为 42.7mol；放置催化
10、剂的固定床反应器的直径为 219mm，催化剂床层高度为 750mm，催化剂堆密度 0.79g cm-3。试回答或计算下面的问题：4-1 写出甲苯歧化的反应方程式：_4-2 原料甲苯进料的质量空速（质量空速为单位时间进料质量与催化剂质量之比）为_；产物苯和二甲苯的总产率为_；4-3 已知甲苯歧化反应中甲苯的转化率为 45%，则歧化选择性是_（甲苯歧化反应的歧化选择性 = 产物中苯的物质的量/产物中二甲苯的物质的量） ；4-4 已知每小时获得产物中对二甲苯的量为 4.9mol,对二甲苯在二甲苯产物中的选择性是_(对二甲苯的选择性是指对二甲苯在总二甲苯中的百分比) ；4-5 如果需显著地提高对二甲苯
11、的选择性，请设想对催化剂活性组分的要求是什么？第 5 题 （8 分）朗伯-比耳定律可表示为 A=bc，即当入射光波长 及光程 b 一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度 AA=log(I0/I),其中 I0 和 I 分别为入射光强度和透射光强度与该物质的浓度 c 成正比。这是采用分光光度法进行定量分析的基础。在一定的条件下，Fe 2+（电子构型 3d6）与邻二氮菲（phen,结构式如后）生成稳定的桔红色配合物Fe(phen) n2+。实验表明该配合物在 516nm 附近产生最大的吸收。固定 Fe2+离子浓度为 c0 =810-6molL-1 不变而改变配体浓度 c(phen)=kc0，在
12、=516nm 的条件下测得的吸光度 A 随 k 变化的一组数据如下表所示k 0.1 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10 100A 0.005 0.026 0.048 0.096 0.145 0.145 0.145 0.145 0.145 0.146 0.1475-1 以 k 为横坐标，以 A 为纵坐标在所提供的坐标纸上画出 Ak 关系曲线，并指出该配合物中的配体数 n 是多少？5-2 利用 c0=810-6 molL-1 和 k=3 的 A 值，计算配位平衡常数 K 稳。5-3 若已知中心离子的电子自旋配对能 P=30000 cm-1，根据上述提供的信息和实验
13、结果，可推知中心离子的杂化轨道类型为_。我爱奥赛网 :奥赛爱好者的纯净家园 第 4 页 共 13 页5-4 配合物Fe(phen) n2+在一定的条件下可被氧化成 Fe(phen)n3+，颜色由桔红色变为淡蓝色（因而该化合物可被用作氧化还原指示剂） 。问与 Fe2+相比，Fe 3+在受到由 n 个邻二氮菲所形成的晶体场作用时，其晶体场分裂能是更大还是更小？请说明理由。第 6 题（12 分） 核磁共振成像技术是一种用精确的、非入侵的方法对人体内部器官进行成像的技术，对于医学诊断、治疗和康复非常重要。保罗 劳特布尔和彼得 曼斯菲尔德因在核磁共振成像技术领域的突破性成就而获 2003 年诺贝尔生理学奖与医学奖。核磁共振成像技术还可用于研究生物化学，如研究核酸与配
