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1、2017 年“扬子石化杯”第 31 届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）夏令营选拔赛试题 共 6 页 1 / 6 Chemilive 录入版 2017 年年“扬子石化杯扬子石化杯” 第第 31 届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）夏令营选拔赛试题届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）夏令营选拔赛试题 （2017 年年 7 月月 13 日日 8:30-11:30 共计共计 3h） 题号题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分总分 满分满分 12 12 10 10 10 4 12 10 10 10 100 得分得分 评卷人评卷人 注意事项注意事项 1. 考试时间考试时间 3 小时。迟到超过半小
2、时者不能进考场。开始考试后小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。小时内不得离场。 2. 所有解答必须写在指定的位置，用铅笔解答无效（包括作图） 。草稿纸另发。不得将任何所有解答必须写在指定的位置，用铅笔解答无效（包括作图） 。草稿纸另发。不得将任何 纸张带入考场。纸张带入考场。 3. 凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。 4. 姓名、 准考证号和所属学校等必须写在首页左侧指定位置， 写于其他地方者按废卷论处。姓名、 准考证号和所属学校等必须写在首页左侧指定位置， 写于其他地方者按废卷论处。 5. 用涂改液涂
3、改的解答无效。用涂改液涂改的解答无效。 6. 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 7. 本试题本试题为为 Chemilive 录入版录入版，严禁严禁用于用于一切一切商业用途商业用途。 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti
4、 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.41 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98 Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba
5、 137.3 La Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 Ac La Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
6、 第第 1 题题 近日，中科院大连化物所首次成功使用 CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。 2017 年“扬子石化杯”第 31 届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）夏令营选拔赛试题 共 6 页 2 / 6 Chemilive 录入版 1-1 写出 C 原子的价电子排布； 1-2 用 VSEPR 预测 CO2分子的几何构型； 1-3 分别指出 CO2分子中 C 原子以及上图中 C1 和 C2 两原子的杂化方式； 1-4 CO2中存在的离域键为（写出离域键的个数和种类） ； 1-5 CO2中碳氧键长 （填“大于” 、 “等于”或“小于” ）甲醛中的。 第第 2 题题（12 分） 2-1 抗坏血酸(即 V
7、c)是一种还原剂,分子式为 C6H8O6,广泛用于容量分析中。 在滴定过程中抗 坏血酸被氧化为脱氢抗坏血酸(C6H6O6)。用抗坏血酸测定某未知银溶液步骤如下： 第一步,标定抗坏血酸溶液。 吸取 25.00mL， 0.006664mol/L 的 KH(IO3)2溶液至锥形瓶中, 加入约 1gKI 和 5mL 2mo1/L 的盐酸,用抗坏血酸溶滴定溶液中的碘,当溶液淡黄色将褪去前, 加入 10 滴 0.2%凡拉明蓝指示剂。缓慢地加入 20%醋酸钠溶液,直到出现指示剂的深紫色,再 加入 2mL,再用抗坏血酸溶液缓慢滴定,直到深色消失,消耗了 20.00mL 抗坏血酸。 第二步,测定未知银溶液含量。
8、 准确移取 10.00mL 未知样品溶液于 100.0mL 的容量瓶中, 稀释到刻度线,摇匀。移取上述稀释液 10.00mL 至锥形瓶中,加 50-70mL 蒸馏水。加热溶液至 60时,加入 1mL 凡拉明蓝指示剂,迅速用抗坏血酸标准溶液滴定,达滴定终点时,消耗 20.00mL 抗坏血酸溶液。 (1)请写出抗坏血酸与银离子反应的化学方程式: ； (2)抗坏血酸标准溶液的浓度为 mol/L； 未知银溶液中银的含量为 mg/mL。 2-2 氨基酸是一类具有重要功能的生理活性物质,也是蛋白质和多肽的基本结构单 元。其中,丙氨酸简称 Ala，结构式见右图。丙氨酸的滴定曲线显示,其结构中 2 个 功能基
9、团的电离 pKa是 2.34 和 9.69。对于 2 个、3 个或更多的丙氨酸聚合成的寡 肽，虽然实验测得的 pKa值不同，但也仅显示有两个电离的功能基团,相应 pKa值 的变化趋势如下表所示。 氨基酸或寡肽 pK1 pK2 Ala 2.34 9.69 Ala-Ala 3.12 8.30 Ala-Ala-Ala 3.39 8.09 Ala-(Ala)n-Ala,n4 3.42 7.94 (1)0.10moL/L 丙氨酸盐酸盐水溶液的 pH 为 。 (2)画出 pH=7.0 时,Ala-Ala-Ala 的结构式,并确定与 pK1和 pK2相应的功能基团。 (3)由以上数据显示,随着 Ala 残基
10、的增多,pK1逐渐增大而 pK2逐渐减小,试分析原因。 第第 3 题题（10 分） 3-1 古人云： “大道至简” ，在如今的新材料制备中，许多教科书式的反应获得了至关重要的 应用， 人们耳熟能详的例子便是镁条在二氧化碳中燃烧制备石墨烯材料。 高效能电池的开发， 也用到了基本反应。如，锂-硫电池能量密度高，功率密度大，利用它作为电动汽车电源有 望解决续航里程短的瓶颈问题，硫化锂是锂-硫电池的正极材料，为增加其导电性，将其与 碳材料复合是一种有效方法。最近，科学家利用氩气为载气携带 CS2气体，在 923K 与加热 熔融的锂箔反应，最终生成石墨烯包裹 Li2S 的复合纳米胶囊结构材料，该材料表现
11、出优异 的电化学性能。请回答下列问题： 2017 年“扬子石化杯”第 31 届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）夏令营选拔赛试题 共 6 页 3 / 6 Chemilive 录入版 （1）写出镁条在二氧化碳中燃烧的化学反应方程式： ； （2）写出制备石墨烯包裹 Li2S 的复合纳米胶囊结构材料的化学反应方程式： 。 3-2 以 LaNi5为基础的储氢合金被广泛用作镍氢电池的负极材料。已知当其组成为 LaNi5H6 时候，储氢密度为 6.21022氢原子/cm3，20K 时液氢密度为 70.6g/L， （1）试计算 LaNi5储氢密度是液氢的多少倍？ （2）若某实验型液氢汽车的液氢储箱容积为 15
12、1.44 L，充装一次可行驶 274 km。试计算该 车每千米的能耗（已知 H2O(l)的 fHm=-285.83 kJ/mol） 。 第第 4 题题（10 分） 三草酸合铁酸钾晶体呈翠绿色,易溶于水,难溶于乙醇,且在加热与光照下易分解。该物 质具有光敏性,可广泛应用于光化学和光催化反应中量子收率的测定。另外,三草酸合铁酸钾 在部分有机反应中体现出良好的催化性能,并可作为制备活性铁催化剂的主要原料。 4-1 实验室制备三草酸合铁酸钾的方法如下： 步骤一：将(NH4)2Fe(SO4)26H2O 溶于水并加入 H2SO4酸化,在不断搅拌下加入饱和 H2C2O4 溶液，以制备 FeC2O4； 步骤二
13、： 在 FeC2O4中加入饱和 K2C2O4溶液,缓慢滴加 H2O2溶液并快速搅拌,此时体系中有红 棕色沉淀生成。交替加入饱和 H2C2O4与饱和 K2C2O4溶液至沉淀消失,此时溶液呈透明的亮 绿色； 步骤三：水浴浓缩,冷却结晶,并用无水乙醇洗涤数次,低温干燥。 根据上述实验步骤,回答下列问题： （1） 步骤一中使用硫酸的目的是 ， 步骤二中 双氧水的作用为 。 （2）步骤二中所产生的红棕色沉淀为 （填写化学式） ，产生该沉淀的 化学方程式为： 。 4-2 常用高锰酸钾作为滴定剂和指示剂,测定所制备三草酸合铁酸钾的含量,滴定过程中指示 终点色为 。请写出滴定过程中所发生反应的离子方程 式 。
14、 4-3 在 N2氛围下,三草酸合铁酸钾结晶水合物的热 失重曲线(TG)如右图所示。结果表明,97处 10.89% 的失重与失去样品中所有结晶水分子的理论计算 值非常吻合;283时,样品8.82%的失重与分解产生 等物质的量CO的理论计算值8.96%非常接近,此时 三草酸合铁酸钾分解为K2C2O4与另一种配合物A， 且二者物质的量之比为 1：2,请回答: (1)三草酸合铁酸钾结晶水合物的化学式为 。 (2)配合物 A的名称为 。 第第 5 题题（10 分） 氮是空气中最多的元素， 是组成氨基酸的基本元素之一， 氮及其化合物在生产生活中应 用广泛，氮常见的含氢氧的化合物有：NH3、N2H4、NH
15、2OH、NO2、N2O 等。 5-1 这些物质中， 有一种物质的甲基衍生物可以用作高能火箭燃料， 该衍生物是 ； 5-2 在这些物质中，有一种分子是 CO2的等电子体，该分子是 ； 5-3 NH2OH 被认为有两种同分异构体，请画出其结构示意图； 5-4 有一种无色晶体 F，为二元酸（pKa1=6.9，pKa2=11.6） ，其阴离子有 C2轴和与此轴垂直 2017 年“扬子石化杯”第 31 届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）夏令营选拔赛试题 共 6 页 4 / 6 Chemilive 录入版 的镜面，其钠盐可以通过金属钠与硝酸铵 1：1 反应而成，也可在乙醇介质中由 NH2OH、 CH2CH2ONO 和乙醇钠反应而成。写出以上两种方法合成该钠盐的反应方程式； 5-5 某些化学反应可以用来保护人类避免遭受严重的伤害甚至死亡。NaN3、KNO3、SiO2可 以用来制作汽车安全气囊， 写出其放出气体的反应， 1mol NaN3可产生气体 （STP） L。 第第 6 题题（4 分） 当 Cu(CN)2固体在 1064nm 激光烧蚀时
