第23届全国高中学生化学竞赛理论题答案-掌门1对1.pdf

2 0 1 0 年第6 期化学教育 9 3 睦搭错 毋蜒瘁蚤l 第2 3 届全国高中学生化学竞赛理论试题答案 第l 题 1 1 M n O b 4 H 2 e 一一M n 2 2 H 2 0 日一1 2 3V Z n 2 S 2 e 一一Z n S 互爱一O 2 6 5V M n 0 2 4 H Z n S M n 2 2 H 2 0 Z n 2 S E e 一日一日一1 2 3V O 2 6 5V O 9 6 5V 或 伊 一店9 F 一2 0 9 6 5 9 6 5 0 0 一一1 8 6 2k J I n o l 一1 P o 或 伊 O 表明反应在标准状态下能 自发进行 G 9 一R 丁l n K 和 伊一一咒P F R T l n K 一咒E 9 F l o g K 2 O 9 6 5 O 0 5 9 2 3 2 1 K 一1 2 6 1 0 3 2 该反应标准状态下K 值很 大 可以进行得很完全 同槽浸出 条件下 氢离子浓度比标准状态 大 因此反应比标准状态下更可行 1 2 1 M n 0 2 2 F e 2 4 H 一M n 2 2 F e 3 2 H 2 0 Z n S 2 F e 3 一2 F e 2 Z n 2 S 2 原来M n 0 2 与Z n S 固一固 直接反应 变为M n O 与溶液中的F e 2 和Z n s 与溶液中的 F e 3 之间的固一液反应 使酸溶速度大大加快 答铁起催化作用得o 5 分 1 3 四氯乙烷的作用是破坏包裹在锌精矿表面的硫 膜 仅答回收硫磺只得o 5 分 1 4 P b S 0 4 4 N a C l N a 2 P b C l 4 N a 2 S 0 4 或P b S 0 4 4 C l 一一P b C l i 一 S i 一 第2 题 2 一 I o O 将2 个2 一乙基己基写成C 4H C H C 2H C H 等形式也可 3 H A o R E 嘉寻 兰R E A 3 o 3 H 南 2 0 1 0 年1 月1 6 日杭州 不标出有机相只得0 5 分 2 2 根据反应方程式 有 矿一 R E A 3 0 H 一 蕊雨1 葡际 将分子 分母同乘以 A 一 H A 3 聊和 R E A 3 m 则有 K 一匣舻 丽黑 R E A 0 H A 2 聊 R E A 聊 H A 2 0 一 K 3 风 D P 3 2 3 1 a C 2H 5 0 2 P o O P r b C H 3 0 2 P o o 3 P r 2 a 结构 空间位阻增大 网状结构难以形成或答链状结 构可减小烷基链间的斥力 3 萃取剂过量 萃合物相对分子质量下降 从而避免了有机相乳化现象的发生 有利于萃取作 业连续进行 2 4 1 N 值增大有利于萃取钇 N 值减小有利 于萃取镧 2 环烷酸在煤油中因分子间氢键形成二 聚体 混合醇的加入可降低二聚作用 提高萃取剂 效率 提高萃合物在有机相中的溶解度 并改善 有机相的流动性 第3 题 3 1 b 图为实验1 的滴定曲线 应该选择溴甲酚 绿为指示剂 因为计量点的组成是N H C l 溶液 呈弱酸性 3 2 加热煮沸1 5 分钟是为除去剩余的H s 0 3 或 S 2 5 V 0 2 M n o f H 2 0 一5 V O 手 M n 2 2 H 3 3 叫 N H 才 一警 挖 N H 才 M N H 乒 一 7 孢s B 万方数据 9 4 化学教育2 0 1 0 年第6 期 匕 蔓垡 型 二 丛丛 旦 塑丛 垡 丝 塑旦王 一 睑型业旦掣是粤翼黑幽盟幽一o 0 5 8 4 8 O 9 2 9 1 1 0 0 0 州 警 盟 警迪 塑竺 等等竺 O 0 2 0 0 5 2 5 1 0 9 5 7 4 三 百丽历面而一2 0 7 7 7 9 萨意鞠司 9 9 0 姒 仞 H 一3 1 3 一 1 8 2 卵 1 0 0 8 4 1 4 0 1 1 8 2 行 1 0 0 8 1 0 5 0 9 4 2 8 行 1 6 o o A 的化学式 N H 4 H zv l k 1 0 H 2 0 第4 题 4 1 晶胞中有6 个X 4 个Y 4 个 结构基元的化学式为 两x 6Y 4 4 2 镍离子采崩d 帝杂化 d 2 v 2 挖一9 7 1 0 d 砂 弘 n 一望一圣 呈 垒g 塑 二 丕 墼 里g 塑 蚤 垒 堑 垒g 趔 丕垒一 一 V 口良s i m s i n i n y N 4 2 1 1 6g m o l 1 一 1 2 7 8 9 9 1 0 一8c m 1 3 0 5 3 9 1 0 一8a n 2 7 1 7 0 3 l O 一8c m s m 7 8 3 3 9 4 s i l l 7 7 O 1 0 9 s i n 7 0 6 3 5 8 6 0 2 2 1 0 2 3 明o l 一1 面湎而瓦丽丽意戮篇意蒜蕊双丽双丽 1 7 1 2 g 听3 4 5 3 6 3 1 0 z 4c n l 3 O 9 7 9 3 6 O 9 7 4 4 1 o 9 4 3 4 3 6 0 2 2 1 0 2 3m o l 1 6 4 4 1 镍配合物的对称元素 G 主 G 2 巩 民 2 i 2 配位数为1 2 C s 离子半径较大 第5 题 5 一 示意图 的斜率为正 不得分 区域标注 超临界流体 S C F 区 其他区域 只要标错 个 不得分 5 2 H 2 H O H 一 r 碌 2 9 8 1 5K 一 f 壕 H f 成 o H 一 一 f H H 2 0 一5 5 8 3 6k J m o l 1 S 2 9 8 1 5K S H S H 一 一5 I H 2 0 一一8 0 6 6J m 0 1 1 K 1 各C 最 2 9 8 1 5K r 成一1 厶S 7 9 8 8 5 埘 玎 o l 1 G 3 6 3 1 5K 一5 5 8 3 6k J m o l 1 3 6 3 1 5K 8 0 6 6 1 0 3k I m o l 1 K 1 8 5 1 3k J m o l 1 繇一一R T l n K 磁 3 6 3 1 5K 一6 2 1 1 1 0 1 3 万方数据 2 0 1 0 年第6 期化学教育 9 5 p K 3 6 3 1 5K 一1 2 2 1 或者 G 一一R T l n K K 2 9 8 1 5K 1 0 0 9 1 0 4 p 磁 2 9 8 1 5K 一1 4 O O n 箸 学 麦一击 凰 3 6 3 1 5K 6 2 1 1 1 0 1 3 p K 暑 3 6 3 1 5K 一1 2 2 1 5 3 按机理2 进行 机理1 为酸催化反应机理 机理2 为水直接进攻 羰基的反应机理 从表2 可知 在超临界温度时 水 和酸的解离常数均很小 不易实现酸催化反应 5 4 按机理1 进行 推导如下 以E A 代表乙酸乙酯 H A 代表乙酸 第3 步为决速步 r 忌3 c E A H c 备 o 平衡近似 f 队H K 2 c E c H f H 中 f A 一 K a c H A 1 2 f H A C 0 队一f E A r 一是3 K 2 f 色 J K 1 2 f 队 f o E A f 队 1 2 一 志f 队 c 队一c E A 1 2 其中 惫一是3 K 2 c 缸 K 2 5 5 在近 超 临界水中 p K 可达1 1 左右 提 供的H 和 H 一 浓度比常态水大得多 具有酸 碱 催化的功能 酯水解反应产生酸 酸 2 5 0 和2 5M P a 时 乙酸的p K 一5 9 5 电离产生大量的H 具有自 催化功能 从而使酯水解不必加入酸碱催化剂即可 快速进行 第6 题 6 1 7 3 7 4 D O P h C 0 3 H 溶解平衡 L s F 壬L s 0 1 1z K z 唁一一学 去一击 t n 志 一絮 击一志 z 2 一1 8 1 1 0 一3 6 2 方案要点 选择乙醇摩尔分数约为o 8 的乙醇一水混合 溶剂 溶解木犀草素粗品 过滤除去不溶物 在滤液中加水 或浓缩 蒸除溶剂 至乙醇 物质的量分数约为O 3 析出木犀草素 6 3 1 代表a 相 代表8 相 相同温度下 p 相比a 相稳定 所以G m p G m 2 a 相熵大 理由 在恒压下 G h 随温度T 变化斜率的负 数等于熵 而熵总是大于零的 线的斜率 绝对 值 比 线的大 第7 题 7 1 囝父甲囝父宁囝父 胪彤 蟛 B CF 7 2 合成路线1 第二步反应 H 2 I i n d l a r 催化剂 第三步反应 加热 合成路线2 第二步反应 加热 H N a 2 C 0 3e H o H o O O O 万方数据 9 6 化学教育 2 0 1 0 年第6 期 7 5 H C 兰C H O 热M x H c 三c 一 p O r H c 三c M g x 2 H 罴卜珧i 矿梦 c I O r P C I 5 或其他不超过3 步反应的合理反应式 方法 第8 题 8 1 7 个手性碳 2 R 3 S 4 R 5 S 8 2 香茅醛 R 一3 7 一二甲基一6 一辛烯醛 中间体A 1 R 2 S 5 R 一5 一甲基一2 一 1 一甲基乙烯基 环己醇或 1 R 2 S 5 R 一5 甲基一2