【化学竞赛试题】1997年全国高中学生化学竞赛暨冬令营理论试题及参考答案

年第期化学教育 年全国高中学生化学竞赛 暨冬令营理论试题及参考答案 甘肃省命题组年元月 日 兰州 第一题 称 为脱或联氨 和的关系 有如和的关系 是几元碱 比较和的碱 性还原性及热稳定性的大小 指出中原子的杂化方式 已知 该分子具有极性 最 多会有几个原子共一平面 时水溶液中阱与强酸反应结合一个 质子 的平衡常数 为 又 求的碱式 电离常数 及其共扼酸的酸式 电离常数 写 出介质中 与高锰酸钾反 应的化学方程式 写 出碱性介质 中在 原电池正极 上 所发生的 电极反应方程式 第二题 硼是第二 周期元素 和其它第二 周期元素 一样 与同族其它周期元素相比具有特殊性 澳甲酚 绿 指示剂 的值变色范围为 由黄色变为蓝色 该指示剂在饱和硼 酸溶液中呈黄蓝过渡 色 在二氟 化氢钾溶液中 呈黄色 但在 加有 适 量 硼 酸的二氟化氢钾溶液 中呈 蓝色 写 出后者有关反应方程式 硼可与氮形成 一种类似于苯的化合物 俗称无 机苯 是一种无色 液体 沸点 具 有芳香气味 许多物理性质都与苯相似 但其化 学性质较苯要活泼得 多 如冷时会缓慢水解 易 与 发生加成反应等 写 出其分子式 画出其结构式并标出形 式 电荷 写 出无 机 苯与加成反 应的 方程 式 无机苯的三 甲基取代物遇水会发生水 解反应 试写出反应方程式并以此判断取代物 的可能结构 硼与氮可生成二元固体聚合物 指出聚 合物的可能结构 类 似于何种结构 并说明是 否具有导电性 画 出无限网状多硼酸盐聚合物水氯 硼 钙石 中聚硼 阴离子单元的 结构示意图 指明阴离子单元 的 电荷与硼的哪 种结构方式有关 第三题 烟 碱又名尼古丁 是烟草的主要 生物碱之一 可用作杀虫剂 有毒 内服毫克 即可使人致死 对植物神经和中枢神经 有先兴 奋后麻痹 的作用 可见 吸烟有害健康的忠告绝 非危言耸听 化学家早 在本世纪年代已确 定 了烟 碱 的结构 并证明为左旋体 随后发现它可通过下 述路线进行合成 得到 外消旋体 一 刀 上里竺止三 厂 日一 肚 化 艺日全 代人卜飞 日 二厂 火 儿 拿 少二 拿 卜 悦卜二飞 七分 竺上纽 书谁喊及期献 闪 烟碱及其对映体 写出 所代表的试剂或反应条件 填写括号中中间体的结构式 写 出烟碱的结构式 并 标明分子 中的不 对称碳原子 与盐 酸作用时 烟碱 可形 成 二盐 酸盐 写出烟碱二盐酸盐的结构式 第四题 化学教育年第期 化合物 催化氢化生成化合物 与顺丁烯二酸醉加热时生成化合 物 经臭氧氧化后 用锌粉及水处 理 时得化合物 此 外也被检出有 甲 醛及乙二醛 经铬酸 氧 化生成化合物 可溶于水溶液 加热到 时生成化合物 也可溶于 水溶液 但不发生碘仿反应 经光谱测 定表 明分子 中含两个甲基 化合物与无机酸 共热 时 生成异构体 不容易被还原 写 出的结构式 写 出的结构式及有关反应式 解释与无机酸共热生成异构体的 机理 并解释不易被还原的原因 写 出化合物的全部立体异构体 第五题 五氧化二氮是晶体 具有很高 的蒸气压 在 气相或在惰性溶剂中都能全部分解 产物为氧 二氧化氮和四氧化二氮的混合物 其分解反应 为 第六题 时电池 的电动势为 写 出上述 电池的 电极反应及电池反应 氢和氧在相同溶液中构成的 电池在氧 和氢分压分 别 为标准压力厂时 的 电动 势 为 氢和氧在溶液中所构成 电池的 电池反应为 合 一 写出溶液中氢与氧电极的 电极 反 应 并 计算氧 电极在时的标准电极 电势设电池 中所有物质的活度系数与逸度系数均为 计算时下列 反应 甲 曰且 又 一例 又 十育十 曰以 此反应为一级反应 由于分解产物和均溶于 中 只能有逸出 故在 中的分解 可用气量管测定分解产物逸出的体积来测 定 下表是克固体在和压 力下的实验数据 时间 体积 求算此反应的速率常数及半衰期 时 分解时 所需时 间 为多 少秒 已知该反 应 活化能 为 一 若要求秒内 收集 时的体积 问需在什么条件下进行实验 气 体按 理 想气体处 理 气体常 数 一 一 一 的平衡常数 并 判断 时上 述 反 应 能否 在干燥 空气中自动进行干燥空气 中氧的分压 为 第七题 请仔细阅读下段文字领会原理 后 通过计 算回答有关问题 有色溶液对光的选择性吸收是吸光光度分 析方法的理论基础 当一束平行单色光通过均 匀的有色溶液时 光 的一部分被吸收 一部分透 过溶液 另一部分被器皿的表面所反射 若测定 中使用器皿 如比色皿的材质完全 相 同 则 反 射光的强度变化 可以不考虑 此 时 吸光 度 与有色溶液的浓度 有如下关系 一 式中 为有色溶液的浓度 单位为 一 有色溶 液 的厚度用表示 单位为 为摩尔吸光系 数 单位为 一 一 是有色化合物 的 重要属性 表示物质对某一特定波长光的吸收 能力 值越大表示该 物质对特定波 长 光 的 吸 收能力越强 因此 在吸光光度分析中为了提高 测定的灵敏度多选用具有最大 值的波长光作 为入射光 吸光度值具有加和性 也就是说 两 种物质对某一波长光都有吸收时 总的吸光度 值应等于单一物质吸光度之和 年第期化学教育 矿渣 中微量钻 和镍的含量可用吸光光度法 进行测 定 今称取某含钻 镍 的矿样克 酸溶样 使 完 全进入 溶 液 过 滤 弃去酸 不溶物 将所得 滤液 稀释至 再准确 移取 此溶液于容量 瓶中 加入适量掩蔽剂消除干扰后再加入 足量显色剂 使 钻 镍分 别形成有色 络合物然后 用蒸馏水 稀 释至 用比色 池 分 别于 处 测 得该有色溶液的吸 光度为 和摩尔 吸 光 系数岭梦一 牛 一 一 礴 子 一 一 虱 一 火 一 一 专 又 一 一 相 对 原子质量 问题 如何通过实验测定蛇梦 此妒 丫 拼 计算矿渣中钻与镍 的百分含量 计算矿渣中钻与镍在和 处 的吸光度 假 定两者的吸收 曲线均 为正 态分 布图 请绘 出它们的吸收曲线示意图 据此讨论 一下单独测定钻和镍时的干扰情况 理论试题参考答案 第一题 二 元碱 碱性 还 原性 热稳定性 不等性 杂化个 十一 于一 一 一 又 一 又 又 护 一 一 飞 日一 日 日闪 日 日 闪日 卒 二 吸 日 卜 子日叫日忍 三州 了 日一伙 日 任 二 日 二 日 只 一 日 日 日企章任卜 一 食三闪日 几 一 一一 十 十 第二题 十 日一悦日 一 日 日 日 日 日 日飞 日一日尸 己日 日日 日 十 日 夕 闪日于日日日二 卜 州石协日子日 个一伙 卜二 干 日 卜护已代 日日正一叫三 日日闪 了二仁 二 日日二 日 目 日 曰广 三 孟 今 日乃十 二二日 尸之 日 二州三 姚 补 尸 自 叭 除 日 从 日 二日一早 日 早 一日 一早 一 肉 日 日 七 成日 它 一万曰丈一二目 三 二叫一二曰 三 洲 叫 气 悦 日 日一日 甲一日 日 日 日 二闪曰 日于 二 已 日二十日 二本日 化学教育 年第期 根据产物及其量的差别可判断三甲基取代 物的四类 种 可能结构 具有金刚石 网状或石 墨层状类似结构 不具有导电性 二 笃 用 尹 洲 甲七卜 匕 火姚 一 一 吩刘 厂 牲 娜 一一 一 卜 一 一 一啼 一 去目乙 一一 了义 叫 目 坐匹叹 日 日扩 一 阴离子的电荷数等于硼氧四面体的数目 第三题 或 或碱 象 蔚 二 擎 气 厂 丫 仪 尹气 具有苯环结构 苯环 闭合的共扼体系使 具有特殊的稳定性 故不易被还原 有两种顺反 异构体内型和外型 每 一种均有一对对映体 共 种 了嘴兮 粉 卜 第五题 解 已知 丁万 二 一 右以件锐衣不只组刀 左一万 布尸 一几万 口日旧 仁 丁汁 珊 甲刁 了 拭 第四题 一应 为 完全分解所产 生 的的体积 绷 日 一 丫 了 尸 一 又 一 又 一 年第期化学教育 一 一乏 五 石万 一 气 十下曰 少一以 白 又 一一 左 或万瓦 一 一 一 八 止恢仄巡刀 万少 夕十 口弋 少十乙 乙口 一 一一 负极反应为 一 左 二 二二二二 匕一 一 一一 甄 一肠 一 一 丽 又 又 二 一 一 一 一一 一 憾衬 一 一必 十 一若 会 打 月 代入 二十 一 火 一 则 甄 一 尸热 打 一 尸 一 关 一 一万 一 左只 一 下 一 一一 汽一必 一 明 一 摊 二 一 秒 内要收集 艺 则需 调 节反应温度 在调节温度下 速率常数为 一仍一甄 一憾 一 一 磷二一 一 左 丁 一厄 澳 丽舀 一 二 又少四一毯 寻 曰 夕 少 十万口 一 只 一 一 根据公式 了 万 于 几 戈了 一 了 代入数据有 一一 又 一一 心 一 沼一 石 二 其中 八了 用 一 一 心 一 全 心 一一一 一 一 一 一 一 器 小 一一 一 石广一 牛 了 二万二万 下万了不二丁一气只 一下 一乙 乙户 一又 了飞 一 即在温度下进行的分解实验 可在秒内收集 第六题 解 正极 斗 一 一 一 负极 一 一 电池反应 一 在溶液中 氢 电极与氧电极构成 的电池反 应为 一 石 一 十 义 一 一 只 一 一 反应 的 一 一 汽 二 一 根据化学反应等温式 心 一 毛次斗 一 一 户 鲁 尸门 在干燥空气 中 一下言 一了 化学教育 了年第牛期 一 在干燥空气 中不 能够 自动 分 解为 和 第七题 分别准确配制一 定浓度的 或溶 液 按 测 定样 品时 的相同步骤 和条件在 和处测定各自的吸光度 取多次测定结 果的平均值然后 依据 一 共 计算 梦 群 丫 卜 曰 一 目 卜 护 一 下 一 一曰 一 丫 或准确配制一 系列 确 定浓度 的及溶 液 按相 同 步 骤 和条件在和处 测定各自的 吸光度 用吸 光度对 浓度 作图求 斜 率 或线性回归求得动 然后该值再除以计算 出好护 岭驴 虱 笔 根据吸光度具有加和性可得 会衣 儿 一 补 梦 一 艰 会气 一 脚 一 忿弓 将已知数据 代入上述方程组解之 得 亡 一 又 一 一 一 丫 一弓一 只 一 又 娜 只 一 丫 义 一 只 厂 飞 民 舀 一 火 傀 一 卜 又丫 互 鱿 一 一一 几孔一义 一 一 又又 一 二 一 一 注砰一一一 和形成的有色络 合物的吸收曲线示 意图如下 门 川 一 三 一 一 势龚 华 里李又 艺匕 由此可知 在 又一 处测 时有 干扰 在处测时 有干扰 几之戈之宝之布闷艺二之 尹写乙令芝戈之