【化学竞赛试题】1998年全国高中学生化学竞赛_决赛_理论试题

化学教育年第期 年全国高中学生 化学竞赛决赛理论试题 河南省命题 组 第一题环硼氮烷 是苯的等电子 体 具有与苯相似的结构 铝与硼 同族 有形成 与环硼氮烷类似的环铝氮烷的可能 这种可能 性长期以来一直引起化学家们的兴趣 近期报 道用三 甲基铝 和 一二异 丙基苯胺为原料 通过两步反应 得到一种 环铝氮烷 的衍生物 第一步 一 请回答下列问题 图为在和中的热 重曲线 曲线表明 和气氛对三步分解反 应有不同的影响 试分析其原因 第二步 口 一些兰争口 口 泊二 甘洲月侧曰 勺 臼 宫 金 口 中需填入适当的系数 请回答下列 问题 分别写出两步反应配平的化学方程式 要用结构简式表示 写出的结构式 设在第一步反应中与过量的完全 反应 产物中的甲烷又全部挥发 对反应后的混 合物进行元素分析 得到其质量分数如下 碳 氮 试求混合 物中与的质量分数 已知相对原子质量 第二题热重分析法是在程序控制温度 下 测量物质的质量与温度的关系的一种实验 技术 热重分析仪的基本构造 由精密天平 程序 控温加热炉和记录仪组成图记录仪画出 质量炉温曲线 即热重曲线图 钊叻倪门口 一 一 为 六氛厂一为 尹琢 样品 加热炉一 圆圆圆圆圆圆圆 喊 喊喊 图热皿曲线 在试样质量没有变化的情况下 温度升 高时 天平显示出试样重量增加 这种现象称为 表观增重 其原因是什么 电机在运转 中的发热 导致所用漆包线 表面漆膜发生热降解作用 绝缘性逐渐降低 并 最终失效 实验表明 异氰酸醋树脂改性缩醛漆 包线在恒温箱中热老化 温度分别为 和 寿命分别为 小时 小时和小时 此时漆膜重量均减少 假定热降解机理不变且服从一级反应 规律 试推算它在的正常使 用温度下 漆包线的寿命有多长热 降解 的活化能为多 少 第三 题苯 氟布 洛芬 的结构式 为 情密天平 州 记录仪 图热 分析仪示意图 吸少长少万 它是一种消炎镇痛药 用于治疗风湿性关节炎 弯曲性脊椎炎等剂量 小 作用快 疗效高 合成该药物是我国 七五 年第期化学教育 重点开发项目 已取得成功 下面是某研制人员 以节睛为起始原料设计出的合成路线 气少以 一一下厂 卜 飞万了 兴 只需外购少量硫酸和纯碱 其他原料则由内部 解决 工艺流程框图如图所示 流程框图中 每一方框为一种处理过程 带箭头的线表示物 流线 请在阅图后回答下列 问题 二 健卜 二 洲 一 目 一 联 一老 冲 二 刁 心态 代 二 干 无水乙醉 一 一一一 软锰矿粉 硫竿液闪竿粉 过滤出的残渣去硫确回 收 出海纬状纲 诵回收 一 一 卜 一 一门卜 禁 相转移催化剂 器 陌声伪 电解产品 油吸 粉 碎 电电解 件 一 去污 水 处理 母 一 仓万一 溶液 包装 入成品 库 入成品库 回答下列问题 写出在合成路线中的至所代表的试 剂的化学式和产物的结构式 画出苯氟布洛芬的对映异构体的构型式 用透视式或者平面投影式均可 并用 标 定手性碳原子的构型 指出第步反应属于什么反应类型 用系统命名法命名下面两个化合物 二 杏 气 二 二 必 的 第四题某地 有软锰矿 和 闪锌矿两座 矿 山 它们的组成如下 软锰矿含 量 含量约 儿 含量约 其余为水分 闪锌矿含量 民 含量 各约 含量约 余为水份 科研人员开发了综合利用这两种资源的工 艺 主 产 品是通过电解 获得的锌和 二氧化锰 副产 品为硫磺 少量金属铜和锡 生产正常时 写出图上标有阿拉伯数字的处理过程中 发生的主要反应的化学方程式 并配平之 写 出用字母 表示的物 流线上全部物料的组分的化学式 二氧 化锰和锌是 制 造干电池的基 本材 料 电解二氧化锰的传统生产工艺主要 为软 锰矿加煤还原焙烧硫酸浸出焙烧料浸出液经 净化后去电解 电解时在阳极上析出二氧化锰 阴极产生的气体放空 获得的二氧化锰经粉 碎后为成品 电解锌的传统生产工艺主要为 闪锌矿高温氧化除硫焙烧渣用硫酸浸 出浸出 液经净化后电解还原 在阴极获得电解锌阳极 产生的气体放空 试从环境保护和能耗的角度 对比新工艺与传统工艺 指出新工艺的特点 并 简单评述之 第五题 一二一梭基苯一一苯 甲 简写的结构简式如下所示 下八 督 一 丫 一 长丫少 化学教育年第期 是新近合成的 的良好显色剂 已知 它与 形成的配合物 的最大吸收波长为 配合物溶 液 的吸光 度值与配合物 的浓度 配合物 成正比 即 一 配合物 为确 定 与 一 配合物的组 成 稳 定性以及溶液 值对配合物稳定性的影响 实验得到下面两 条 曲线 曲线溶 液吸 光 度随总 浓 度 和 即 总浓度变化的曲线图 各溶液的值相 同 改变 和 且使 布 一 测定各吸光度值 以吸光度对 十 总浓度 总浓度作图 图 观稳定常数 第六题麻黄素又称麻黄碱 是 我国特产 的中药材麻黄中所含的一种生物碱 天然麻黄 素是一种左旋体 经我国学者确 定 其结构如 下 麻黄素的合成路线为 咬二 月 月 产月任 品一右 下犷 一不梦一云 万 乙成盯 乙 气 图曲线 曲线配制二系 现 相同 而值不 同的该配合物溶液 测定各溶液 的 值与在的吸光 度值的关 系 以对 作图图 一 用投影式分别写 出化合物 的旋光异构体 按此路线合成 出的产物是否具有旋 光性简述理 由 指出化合物的各种旋光 异构体间的 关系 对映体 非对映体 写 出化合物的各种旋 光异构体 的最 稳定构象用式表示 第七题黄铜矿是最重要的铜矿 全世界 约三分之二的铜是由它提炼的 回答下列问题 图为黄铜矿的晶胞 计算该晶胞中各 种原子的数目 写出黄铜矿的化学式 八 一 甲一一一曰一一一一 一 州一 图曲线 请回答 确定在配合物中 与的物质的 量之比摩尔比 给出判定依据 说明值对该配合物稳 定性的影响 分析其原因 计算 曲线的实验条件下该配合物的表 刀刀刀 井井 尸尸尸尸 异异异异 憔憔憔憔 矛矛 了刃 刃 圈黄铜矿饱 在黄铜矿晶胞中 化学和空间环境都相 同的硫原子 铁原子 铜 原子各有几个在黄铜 矿晶胞中含几个结构基元周期性重复的最小 单位每个结构基元代表什么 下转第页 化学教育年第期 滴管支 表面皿只 研钵个 称量瓶个 三角瓶只 酸式滴定管支 抽滤瓶和布氏漏斗套 洗瓶个 不锈钢药匙个 电炉个 防护眼镜副 线手套双 玻璃棒支 滤布块 公用仪器烘箱 台称 分析天平 循环式水力真空泵 剪刀 滤纸 原料 立德粉废 渣经 测 定 含 余为硫酸钙 试剂 食盐精制盐 盐酸浓 酚酞指示剂 二甲酚橙指示剂 试纸 乙酸 标准溶液 六次甲基四胺 实验内容 本实验主要操作过程 为浸出 过 滤 转化 过滤 转化 倾析 过 滤 干燥 称重 测定 请根据反应原 理及提供的仪器 原料 试剂和有关数据 拟定 实验方案 按照你所拟定的实验方案 用实验室 提供的废渣为原料 制备氧化铅 将你的 产品置于带标号的表面皿上 放入 供箱 中 干燥分钟 取出 冷却后称重 并由监考 老师签字认可 将氧化铅样品在研钵中研细混匀 转 移入称量瓶内 在监考教师监督下 用分析天平 准确称取样品两份于两只 锥形瓶中 各加入水和 乙酸 溶液 温热使样品溶解冷却后 各加水稀释至 各加入六次甲基四胺及滴二甲 酚橙指示剂经监考教师同意后 用标准 溶液滴定至溶液变为亮黄色 即为终点记录标 准溶液消耗体积并由监考老师签字认可 分别 计算两份样品的质量分数 并求出平 均值 根据产 品的质量和的质量分数 的平均值 计算收率 上接第页从城绍 丫河三绪三 绪上支弓怪 三 盛 盛绪态叹蕊沈离 城 在高温下 黄铜矿 晶体中的金属离子 可 以发生迁移