1998年全国高中学生化学竞赛_决赛_理论试题

1、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

2、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

3、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

4、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

5、 , 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

6、 , 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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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