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文档简介
第页参考答案全国高中学生化学竞赛基本要求2008年4月初赛基本要求
1.有效数字
在化学计算和化学试验中正确运用有效数字。定量仪器(天平,量筒,移液管,滴定管,容量瓶等等)测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。试验方法对有效数字的制约。
2.气体
志向气体标准状况(态)。志向气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。
3.溶液
溶液浓度。溶解度。浓度及溶解度的单位及换算。溶液配制(仪器的选择)。重结晶的方法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤及洗涤(洗涤液选择,洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂(包括混合溶剂)的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。胶体的分类。胶体的基本结构。
4.容量分析
被测物,基准物质,标准溶液,指示剂,滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲线(酸碱强度,浓度,溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系)。酸碱滴定指示剂的选择。以高锰酸钾,重铬酸钾,硫代硫酸钠,EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的精确度和精密度。
5.原子结构
核外电子运动状态:用s,p,d等来表示基态构型(包括中性原子,正离子和负离子)核外电子排布。电离能,电子亲合能,电负性。
6.
元素周期律及元素周期系
周期。1—18族。主族及副族。过渡元素。主,副族同族元素从上到下性质变化一般规律;同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。s,p,d,ds区元素的基本化学性质和原子的电子构型。元素在周期表中的位置及核外电子结构(电子层数,价电子层及价电子数)的关系。最高氧化态及族序数的关系。对角线规则。金属及非金属在周期表中的位置。半金属(类金属)。主,副族的重要而常见元素的名称,符号及在周期表中的位置,常见氧化态及主要形态。铂系元素的概念。
7.
分子结构
路易斯结构式。价层电子对互斥模型。杂化轨道理论对简单分子(包括离子)几何构型的说明。共价键。键长,键角,键能。σ键和π键。离域π键。共轭(离域)体系的一般性质。等电子体的一般概念。键的极性和分子的极性。相像相溶规律。对称性基础(限旋转和旋转轴,反映和镜面,反演和对称中心)。
8.协作物
路易斯酸碱。配位键。重要而常见的协作物的中心离子(原子)和重要而常见的配体(水,羟离子,卤离子,拟卤离子,氨分子,酸根离子,不饱和烃等)。螯合物及螯合效应。重要而常见的协作反应。协作反应及酸碱反应,沉淀反应,氧化还原反应的关系(定性说明)。协作物几何构型和异构现象基本概念和基本领实。协作物的杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明协作物的磁性和稳定性。用八面体协作物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色。软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱。
9.分子间作用力
范德华力,氢键以及其他分子间作用力的能量及及物质性质的关系。
10.晶体结构
分子晶体,原子晶体,离子晶体和金属晶体。晶胞(定义,晶胞参数和原子坐标及以晶胞为基础的计算)。点阵(晶格)能。配位数。晶体的积累及填隙模型。常见的晶体结构类型:NaCl,CsCl,闪锌矿(ZnS),萤石(CaF2),金刚石,石墨,硒,冰,干冰,金红石,二氧化硅,钙钛矿,钾,镁,铜等。
11.化学平衡
平衡常数及转化率。弱酸,弱碱的电离常数。溶度积。利用平衡常数的计算。熵(混乱度)的初步概念及及自发反应方向的关系。
12.离子方程式的正确书写。
13.电化学
氧化态。氧化还原的基本概念和反应的书写及配平。原电池。电极符号,电极反应,原电池符号,原电池反应。标准电极电势。用标准电极电势推断反应的方向及氧化剂及还原剂的强弱。电解池的电极符号及电极反应。电解及电镀。电化学腐蚀。常见化学电源。pH,络合剂,沉淀剂对氧化还原反应影响的说明。
14.元素化学
卤素,氧,硫,氮,磷,碳,硅,锡,铅,硼,铝。碱金属,碱土金属,稀有气体。钛,钒,铬,锰,铁,钴,镍,铜,银,金,锌,汞,钼,钨。过渡元素氧化态。氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。常见难溶物。氢化物的基本分类和主要性质。常见无机酸碱的基本性质。水溶液中的常见离子的颜色,化学性质,定性检出(不包括特别试剂)和一般分别方法。制备单质的一般方法。
15.有机化学
有机化合物基本类型——烷,烯,炔,环烃,芳香烃,卤代烃,醇,酚,醚,醛,酮,酸,酯,胺,酰胺,硝基化合物以及磺酸的命名,基本性质及相互转化。异构现象。加成反应。马可尼科夫规则。取代反应。芳环取代反应及定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳链增长及缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子的R,S构型推断。糖,脂肪,蛋白质的基本概念,通式和典型物质,基本性质,结构特征及结构表达式。
16.自然高分子及合成高分子化学的初步知识(单体,主要合成反应,主要类别,基本性质,主要应用)。
决赛基本要求
本基本要求在初赛要求基础上增加下列内容,数学工具不涉及微积分。
1.原子结构
四个量子数的物理意义及取值。氢原子和类氢离子的原子轨道能量的计算。s,p,d原子轨道轮廓图及应用。
2.分子结构
分子轨道基本概念。定域键键级。分子轨道理论对氧分子,氮分子,一氧化碳分子,一氧化氮分子的结构和性质的理解及应用。一维箱中粒子模型对共轭体系电子汲取光谱的说明。超分子的基本概念。
3.晶体结构
点阵的基本概念。晶系。依据宏观对称元素确定晶系。晶系及晶胞形态的关系。十四种空间点阵类型。点阵的带心(体心,面心,底心)结构的判别。正值晶胞。布拉格方程。
4.
化学热力学基础
热力学能(内能),焓,热容,自由能和熵。生成焓,生成自由能,标准熵及有关计算。反应的自由能变化及反应的方向性。吉布斯-亥姆霍兹方程及其应用。范特霍夫等温方程及其应用。标准自由能及标准平衡常数。平衡常数及温度的关系。热化学循环。相,相律和单组分相图。克拉贝龙方程及其应用。
5.
稀溶液的通性(不要求化学势)。
6.
化学动力学基础
反应速率基本概念。速率方程。反应级数。用试验数据推求反应级数。一级反应积分式及有关计算(速率常数,半衰期,碳-14法断代等)。阿累尼乌斯方程及计算(活化能的概念及计算;速率常数的计算;温度对速率常数影响的计算等)。反应进程图。活化能及反应热的关系。反应机理一般概念及推求速率方程(速控步骤,平衡假设和稳态假设)。离子反应机理和自由基反应机理基本概念及典型实例。催化剂及对反应的影响(反应进程图)。多相反应的反应分子数和转化数。
7.
酸碱质子理论
缓冲溶液的基本概念。典型缓冲体系的配制和pH值计算。利用酸碱平衡常数的计算。溶度积原理及有关计算。
8.
Nernst方程及有关计算
原电池电动势的计算。pH对原电池的电动势,电极电势,氧化还原反应方向的影响。沉淀剂,络合剂对氧化还原反应方向的影响。用自由能计算电极电势和平衡常数或反之。
9.
协作物的晶体场理论
化学光谱序列。协作物的磁性。分裂能,电子成对能,稳定化能。利用协作物平衡常数的计算。络合滴定。软硬酸碱。配位场理论对八面体协作物的
说明。
10.
元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲二级水平。
11.
自然界氮,氧,碳的循环。环境污染及治理,生态平衡,绿色化学的一般概念。
12.
有机化学描述性知识达到国际竞赛大纲二级水平(不要求不对称合成,不要求外消旋体拆分)。
13.
氨基酸,多肽及蛋白质的基本概念。DNA及RNA。
14.
糖的基本概念。葡萄糖,果糖,甘露糖,半乳糖。糖苷。纤维素及淀粉。
15.
有机立体化学基本概念。构型及构象。顺反异构(trans-,cis-和Z-,E-构型)。对映异构及非对映异构。endo-和exo-。D,L构型。
16.
利用有机物的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断。
17.
制备及合成的基本操作
用电子天平称量。配制溶液,加热,冷却,沉淀,结晶,重结晶,过滤(含抽滤),洗涤,浓缩蒸发,常压蒸馏及回流,倾析,分液,搅拌,干燥。通过中间过程检测(如pH,温度,颜色等)对试验条件进行限制。产率和转化率的计算。试验室安全及事故紧急处置的知识及操作。废弃物处置。仪器洗涤和干燥。试验工作台面的安排和整理。原始数据的记录及处理。
18.
常见容量分析的基本操作,基本反应及分析结果的计算。容量分析的误差分析。
19.分光光度法。比色分析。2008高中化学竞赛初赛模拟试卷(4)第[一]题(4分)某元素的离子R2+有5个电子层,最外层有2个电子,R(NO3)2是它的一种常见盐。R的元素符号是
,R元素在周期表中的位置是
,配制澄清R(NO3)2溶液的方法是
。第[二]题(5分)铋的化合物丰富多彩。在液态SO2中,AsF5或其他五氟化物能氧化铋,其中能生成化合物A。经分析,A为离子化合物,阳离子为多个铋原子组成的三角双锥型原子簇,阴离子为正八面体结构。已知A的阳离子中铋原子全部为8电子结构。1.试确定A的结构简式;2.写诞生成A的化学反应方程式。
第[三]题(16分)来自日本的SK-Ⅱ品牌多项化妆品中被查出含有禁用的铬钕成分。铬为皮肤变态反应原,可引起过敏性皮炎或湿疹,病程长,久而不愈;钕对眼睛和黏膜有很强的刺激性,对皮肤有中度刺激性,吸入还可导致肺栓塞和肝损害。1.(1)钕在元素周期表中的位置为
;价电子构型为
;次外层上电子数为
。(2)已知E0Nd3+/Nd=-2.431V,推断其能否及盐酸反应。若能写出反应方程式;不能说明理由。(3)已知Nd为六方晶格(密积累),原子半径r=182.2pm,计算其密度。(4)最强永磁体钕铁硼的合金中B的含量为1.0000%,确定其简单组成(相对1个B);(5)钕能及一般元素形成混合氧化物,如掺钕的钇铝石榴石晶体可用于激光放射,已知该钕化合物含Nd为56.97%,写出化学式。
2.探讨表明,人体内若含铬量超过1mg就足以致人于死地,铬在人体内的作用是协同胰岛素清除多余的葡萄糖,人体内的铬主要经尿排出。(1)铬是人体的元素吗?三价铬和六价铬哪种对人危害大?(2)人体内哪个器官含铬量?(3)年纪大的人易患糖尿病,这及铬是否有关系?
3.糖皮质激素地塞米松也是化妆品中的常见违禁成分,其结构简式如下图。
(1)能否及NaOH反应,为什么?(2)在Cu的催化氧化下,及O2反应的比例如何?(3)存在多少个对映异构体?
第[四]题(5分)2005年2月14日新华社报道,我国镍氢电池居世界先进水平,我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金X/XH6(合金X的晶胞如图所示),另一电极为NiO(OH)/Ni(OH)2。1.据图写出X的化学式;2.据图计算La的配位数;3.写出放电时的负极反应;4.写出充放电的总反应方程式。
第[五]题(8分)往1.0L密闭容器中加入NO2和N2O4各1.0mol,当反应达到平衡时容器中还剩余0.70molN2O4(N2O4浓度变化如下图所示,恒容)。1.请在图中补充NO2浓度的变化;2.假如将容器的体积缩小到0.5L(保持恒容),请在图中画出NO2,N2O4重新达到平衡的图象。
第[六]题(8分)专家指出,摄入过多的反式脂肪酸,会导致心脑血管疾病,糖尿病,儿童若摄入过多将会影响身体发育。人造奶油,酥烤类食品,快餐中的炸鸡和炸薯条均含这种物质。反式脂肪酸是指至少含一个反式构型双键的脂肪酸,即碳碳双键上两个碳原子结合的氢原子分别位于双键的两侧。已知油酸的结构简式为CH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH。1.写出油酸的顺式和反式立体结构,并分别命名;2.比较顺式脂肪酸和反式脂肪酸的熔熔点高低;3.比较顺式脂肪酸和反式脂肪酸能量高低,说明推断理由4.血液中反式脂肪酸含量过高易导致心脑血管疾病,为什么?
第[七]题(9分)化合物X及CO32-是等电子体,可用CoF3在300℃时及NO2反应制得。1.确定X的化学式,指出X中中心原子的杂化形态。2.X也可用无水硝酸和氟代磺酸反应制备。试写出其化学反应方程式,并指明反应类型。3.X能发生水解反应。试分别写出X及NaOH和乙醇反应的化学方程式。4.X能及BF3反应,试写出其化学反应方程式,并预料B-F键长变化趋势,简述其缘由。
第[八]题(10分)NH4Cl为CsCl型结构,晶胞中包含1个NH4+和1个Cl-,晶胞参数a=387pm。把等物质的量的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加热时,生成NH4HgCl3晶体,晶胞参数a=b=419pm,c=794pm(结构如下图)。1.已知Cl-半径为181pm,求NH4+(视为球形离子)的半径。2.计算NH4HgCl3晶体的密度;3.指出Hg2+和NH4+的Cl-详细配位形式;4.通过详细计算,指出晶体中Cl-及Cl-之间的最短距离是多少?
第[九]题(6分)将V2O5溶于草酸,再滴入H2O2-KOH混合溶液,得到一种带有2份结晶水的钾盐沉淀X。已知X中含13.68%的V和47.27%的O。1.通过计算确定X的化学式;2.写出X的合理结构简式3.画出X的结构式。
第[十]题(9分)称取液体A
464.7mg,使之溶于水中,溶液具有明显的酸性。须要6.000mmol的Ba(OH)2才能中和它,同时溶液中产生沉淀B760.0mg。过滤出沉淀并洗涤后用稀H2SO4处理,沉淀B转化为一溶液C,及此同时又产生一新沉淀D700.2mg,B,D类质同晶。溶液C中加入过量的KI后,用S2O32-滴定,耗去0.3000moL/L的Na2S2O3溶液30.00mL。1.试确认各符号所代表的化合物;2.写出A及Ba(OH)2反应的总方程式;3.写出C及过量KI反应的离子方程式;4.A的蒸气可以用中性亚硫酸钠溶液汲取,写出反应方程式。
第[十一]题(12分)配位化合物A是单核协作物分子,由11个原子组成;微热后失重11.35%得到B;B进一步加热又失重26.66%(相对B)得到金属C;B极难溶于水,不溶于乙醇,乙醚,能溶于盐酸。A有2种异构体A1,A2,其中A2能及草酸盐反应得到一种式量比A略大的协作物分子D(A1无相像反应)1.写出A,B,C的化学式;2.写出B溶于盐酸后产物的名称;3.试画出A1,A2,D的结构,并比较A1,A2在水中溶解性的大小。4.A还有若干种试验式相同的离子化合物。它们每个还满意如下条件:是由分立的,单核的离子协作物实体构成的;仅含1种阳离子和1种阴离子。(1)符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。(2)其中1种及AgNO3反应(物质的量之比为1︰2)得到两种组成不同的协作物,写出反应的化学方程式。
第[十二]题(8分)洛索洛芬是一种非甾体抗炎镇痛药,具有较强的抗炎,镇痛,解热作用。右图所示结构是其重要中间体。请从苯,甲苯,苯磺酸,对甲基苯磺酰氯,三乙胺,甲醛,丙酸乙酯,乳酸乙酯,N-溴代丁二酰亚胺及无机试剂,合成该中间体(限用具有高产率的各反应,标明合成的各个步骤)。
第[一]题(4分)Sn(1分)
第五周期ⅣA族(1分)将Sn(NO3)2溶于少量稀HNO3,并加入Sn粒防氧化(2分)第[二]题(5分)1.A:Bi5(AsF6)3(3分);2.10Bi+9AsF5=2Bi5(AsF6)3+3AsF3(2分)。第[三]题(16分)1.(1)第六周期ⅢB族(或镧系)
4f46s2
8(各1分)(2)2Nd+6H+=Nd3++3H2↑(1.5分)(3)ρ=4M/NA(2r)3=7.001g/cm3(2分)(4)Nd2Fe14B(1.5分)(5)Nd3Al5O12(1.5分)2.(1)是
六价铬(各0.5分)(2)肾(0.5分)(3)随着年龄增加,人体内含铬量就会减少(1分)3.(1)具有1个酯的结构,水解得到醇和乙酸钠(1分)(2)及O2以物质的量2︰1反应(1分)(3)28=256(2分)第[四]题(5分)1.LaNi5(1分)2.18(1.5分)3.LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O(1分)4.LaNi5H6+6NiO(OH)
LaNi5+6Ni(OH)2(1.5分)第[五]题(8分)1.如图,必需同时达到平衡(2分)2.压缩到0.5L后浓度马上达到原来的2倍(1分)反应2NO2N2O4平衡常数为Kc=0.1/1.62=0.273L/mol(1分)设新平衡时N2O4为xmol,则(x/0.5)/[(3-2x)/0.5]2=Kc(1分)解得x=0.87mol(1分)
即c(N2O4)=1.74mol/L,c(NO2)=2.52mol/L(1分)如图,必需同时达到平衡(1分)第[六]题(8分)1.顺:(1分)反:(1分)顺:Z-9-烯十八酸
反:E-9-烯十八酸(1分)2.顺式结构沸点高(1分)
熔点低(1分)3.反式脂肪酸能量高,因为顺式脂肪酸加热易变成反式脂肪酸(1.5分)4.熔点高,易堵塞血管(1.5分)第[七]题(9分)1.X:FNO2
X中N原子的杂化形态为sp2。(各1分)2.HNO3+FSO3H=FNO2+H2SO4;该反应为取代反应。(各1分)3.FNO2+2NaOH=NaNO3+NaF+H2O;FNO2+C2H5OH=C2H5ONO2+HF。(各1分)4.FNO2+BF3=NO2BF4(1分);B-F键长增大,缘由是BF3中存在大π,B-F键长较短;而形成NO2BF4后,大π键消逝,硼原子杂化由sp2杂化形态变成sp3杂化形态,因此,B-F键长增大。(2分)第[八]题(10分)1.154pm(1.5分)2.ρ=1×325.0/[6.022×1023×(4.19×10-8)2×(7.94×10-8)]=3.87g/cm3。(1.5分)3.Hg2+:压扁的正八面体
NH4+:压扁的正四棱柱(各1.5分,无压扁各1分)4.Cl-的空间环境不同,可分为两类:体内的两个Cl-①为一类;棱边中点的4个Cl-②为另一类。前者距NH4+较近(335pm),距Hg2+也较近(241pm);后者距离NH4+397pm,距Hg2+296cm。Cl-①及邻近晶胞的Cl-的距离最短为3.13pm,Cl-①及Cl-②的距离为382pm;Cl-②及Cl-②的距离为419pm。(4分)第[九]题(6分)1.V︰O=1︰11,式量:372.3,扣除V,O及4个H剩余141.3,应为3个K,2个C;化学式为:K3VC2H4O11(2.5分)2.K3[VO(O2)2(C2O4)]·2H2O(1.5分)3.(2分)第[十]题(9分)1.A:CrO2Cl2(2分)
B:BaCrO4
C:H2Cr2O7
D:BaSO4(各1分)2.CrO2Cl2+2Ba(OH)2=2BaCrO4+BaCl2+2H2O(1.5分)3.Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O(1分)4.2CrO2Cl2+3SO32-+H2O=2Cr(OH)2++4Cl-+3SO42-(1.5分)第[十一]题(12分)1.A:Pt(NH3)2Cl2(1.5分)
B:PtCl2(1分)
C:Pt(1分)2.四氯合铂(Ⅱ)酸(1分)3.A1:(1分)
B:(1分)
D:(1.5分)在水中溶解度较大的是A2(1分)4.(1)4种([Pt(NH3)4]重+,[Pt(NH3)3Cl]+及[Pt(NH3)Cl3]-,[PtCl4]2-组合)(1分)(2)[Pt(NH3)4][PtCl4]+2AgNO3=Ag2[PtCl4]+[Pt(NH3)4](NO3)2(2分)2008高中化学竞赛初赛模拟试卷(5)第[一]题(4分)1.指出118号元素在周期表中的位置;2.写出合成118号元素的核反应方程式;3.指出衰变过程中112号元素样子的质量数。
第[二]题(10分)为了防止铁制品生绣,可对其表面进行“发蓝”处理:把铁制品浸入热的NaNO2,NaNO3,NaOH混合溶液中,使它的表面氧化成一层致密的Fe3O4氧化膜。其原理是:①在NaOH溶液中,铁粉及NaNO2溶液发生可逆反应,生成A溶液和气体C。②在NaOH溶液中,铁粉及NaNO3溶液中发生反应,生成B溶液和气体C。③生成A和B的溶液能接着发生可逆反应,生成Fe3O4。经探讨发觉:A和B的焰色反应均为黄色,其导电性试验均为K2SO4型。气体C具有剧烈的刺激性气味。1.写出并配平化学反应方程式。2.实践中发觉适当提高温度或增大NaNO2溶液的浓度有利于氧化膜增厚,但若NaOH的含量太少或太多,氧化膜的厚度都太薄。请用化学平衡原理说明发生这种现象的缘由。3.发蓝层遇光气(COCl2),若不及时清洗,则发蓝层的完整性将被破坏。写出有关的化学反应方程式。
第[三]题(7分)近期来上海连续发生“瘦肉精”食物中毒事故,波及全市9个区,300多人。“瘦肉精”的学名盐酸克仑特罗,用作饲料后,猪吃了它能减肥,人吃了它会中毒甚至死亡。自20世纪80年代开始,欧美等世界各国均将其定为禁用药品。另外一种“瘦肉精”的替代品“盐酸莱克多巴胺”也被全面封杀。1.盐酸克仑特罗的化学名为α-[(叔丁氨基)甲基]-对氨基-3,5-二氯苯甲醇盐酸盐,化学式为C12H18Cl2N2O·HCl。(1)画出它的结构简式。(2)在该结构简式上有*标出具有光学活性的原子。2.盐酸莱克多巴胺结构式如右:(1)系统命名法命名该物质;(2)1mol该物质最多可及NaOH,Br2分别反应的物质的量。
第[四]题(23分)2006年8月末至今,甘肃省徽县水阳乡有近千人来西安进行血铅检测,373名儿童有90%的儿童血铅超标,最高者血铅含量超标数倍,被诊断为重度铅中毒,成人血铅超标也很普遍。国家环保总局派出专家调查认为,水阳乡新寺村旁的一家铅锭冶炼厂是“罪魁祸首”,公司周边400m范围内土地已全部被污染。《东方时空》,《焦点访谈》特地对此做了报道,血铅超标的病人正在接受有效治疗。1写出Pb2+的核外电子构型。2写出下列反应方程式。(1)将SO2通入棕色PbO2的悬浊液会产生白色沉淀。(2)运用合适的氧化剂将黑色的PbS变白。3.铅主要以方铅矿存在于自然界。主要采纳火法冶炼铅,首先将矿石及石灰石混合焙烧,分别得到三种含铅化合物的化合物,然后用少量碳作还原剂把铅还原出来。写出上述过程中可能发生的全部化学方程式。4.铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极板是惰性材料,写出电池总反应的离子方程式。5.铅在工业中应用广泛。(1)为了增加彩釉的亮度,陶瓷业在釉中常加少量的铅,铅在酸性溶液中简单溶解,而进入人体,写出铅“吃醋”的离子反应方程式。6.从事铅作业的工人应定期体检,多补充维生素,蛋白质等物质,因为铅盐对人的毒害很大。请用详细化学原理说明,多补充蛋白质的作用。7.将amolPbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2。加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为ymol。(1)通过计算确定y及a,x的函数关系式。(2)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3,则剩余固体中含有的物质是什么;并确定其物质的量。8.含铅试样(氧化物)中Pb的含量分析有多种方法,高锰酸钾法是其中之一。称取该样品0.7340g,加入2000mL0.2500mol/L草酸溶液,然后用氨水中和溶液得到沉淀。过滤后将沉淀溶解于酸中,用标准KMnO4溶液滴定,用去0.0400mol/LKMnO4溶液30.25mL。(1)计算样品中铅的百分含量。(2)再给出2种分析铅含量的化学方法。
第[五]题(8分)金属铜的志向积累模型为面心立方紧密积累(CCP),设它的边长为acm。在晶体中及晶胞体对角线垂直的面在晶体学中称为(1,1,1)面。1.2.3.在1个盛有CuSO4溶液的电解槽内电镀铜,其中阴极经过特别处理,只有1个(1,1,1)面暴露在电解质溶液中,其余各面均被爱护。假设此面面积为bcm2,电镀时电流恒为I。Cu2+在此面上做恒速率匀称沉积,tmin后,有一层Cu原子恰好在阴极上沉积完毕,求这是已沉积的第几层Cu原子?(阿伏加德罗常数为NA,法拉第常数为F)
第[六]题(8分)2-吡啶酮(结构简式如右)是一种可以及自身互补的分子,在晶体或溶液中,它以氢键连接的二聚体形式存在。若用乙炔基(-C≡C-)将两个2-吡啶酮连接有两种方式:(a)3,6位连接和(b)6,6位连接。Wuest探讨了(a)和(b)的聚集行为,在质子溶剂中(a)和(b)都以单体形式存在;在非质子溶剂中(a)以二聚体形式(c)存在,即使浓度很高时,(b)仍以单体形式存在。在本体状态下,(a)形成分散的二聚体(c),(b)形成了平面的线性超分子聚合物(d),(d)有两种典型的空间构型。1.指出2-吡啶分子中所成π键的状况;2.写出2-吡啶酮二聚体的结构简式;3.写出a,b的结构简式;4.画出二聚体(c)的结构简式;5.画出表示聚合物(d)的两种结构片段。
第[七]题(8分)有机物A分子中有两种不同类型的氢原子,其个数比是1︰1;A不能发生碘仿反应和银镜反应,但能及镁试剂(碘化甲基镁)反应,再水解后生成化合物B。加热B可失水得到主要产物C。C发生臭氧化反应得到D,D能发生碘仿反应生成E,E易失水生成环状化合物。1.请写出A,B,C,D,E的结构简式。2.系统命名法命名D。
第[八]题(7分)某Ⅷ族不活泼金属A溶于足量的王水生成B的溶液(A的含量为47.60%);将SO2通入B的溶液中,得到C的溶液(A的含量为57.56%)。已知B,C的组成元素完全相同,且阴离子所带电荷也相同。1.通过计算推理,确定A的元素符号;2.写出所涉及反应的化学方程式。3.画出B,C阴离子的空间构型。
第[九]题(3分)已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的试验方法。称取某动物骨灰样品0.1030g,用硫酸和高氯酸在高温下使之分解,过滤,洗涤,弃去残渣,以硫酸-硝酸为介质,加入过量钼酸铵溶液生成钼磷酸铵沉淀(NH4)3H4PMo12O42·H2O,沉淀经灼烧后得到固体质量为0.5040g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。
第[十]题(9分)3,4-二氨基苯乙酸是一种重要的药物中间体;请以甲苯为主要原料,用最佳方法合成(限用具有高产率的各反应,标明合成的各个步骤)
第[十一]题(13分)聚-2,4-噻唑(A)的结构简式如图所示:
其合成方法如下:称取化学计量比的0.96gB和1.95gC溶于30mLDMSO溶剂中,在氮气的爱护下室温磁力搅拌反应8h后,将得到的褐色混合物倒入丙酮中沉淀,过滤,将得到的褐色沉淀反复用甲醇,丙酮浸泡,洗涤,过滤,然后在60℃下真空烘干,得到褐色产物A0.93g。已知A是一种在酸性或碱性条件下都易水解的物质。将合成得到的A称取0.5g溶于40mLDMSO中,加入3.24g(过量)NdCl3·6H2O,氮气爱护下80℃磁力搅拌反应24h,反应结束后倒入400mL水中沉淀,过滤得到黑色产物,反复用大量的水,甲醇浸泡洗涤产物,直到用AgNO3检验滤液中无Cl-为止,过滤,然后在60℃下真空烘干,得到黑色产物(D)0.63g。元素分析D中含C31.8%,Nd15.3。1.写出有机物B,C的结构简式,分别命名;2.写出B+C→A的反应方程式;3.分别写出B的酸性和碱性水解反应方程式;4.计算制取A的产率;5.计算协作物D中A和NdCl3分子数比,用化学式表示;6.已知协作物D中Nd是四配位的,画出特征性的协作物的片段。参考答案第[一]题(4分)1.第七周期0族稀有气体元素(1分)2.48Ca+249Cf→297118(1.5分)3.285(1.5分)第[二]题(10分)1.3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3↑+H2O8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na2Fe2O4+3NH3↑Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH(各1.5分)2.由于NaNO2是氧化剂,增大NaNO2浓度可以使反应向生成Fe3O4方向移动;而上升温度可以增加NaNO2,NaNO3的氧化性;应①,③是可逆反应,反应②是不可逆反应,当NaOH含量较少时,使反应①生成的Na2FeO2及反应②生成的Na2Fe2O4的质量都少,致使反应③生成的Fe3O4的质量也少,氧化膜的厚度就薄。当NaOH含量太多时,尽管反应①,②生成的Na2FeO2及Na2Fe2O4的质量增加,但太多的NaOH又会使反应③的化学平衡向逆反应方向移动,结果生成的Fe3O4的质量变小,氧化膜的厚度变薄。(各1分)3.Fe3O4+4COCl2=2FeCl3+FeCl2+4CO2↑(1.5分)第[三]题(7分)1.(1)(2.5分)(2)(1分)2.(1)1-(4-羟基苯基)-2[1-甲基-3-(4-羟基苯基)-丙氨基]-乙
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