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1999年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题答案


1999 年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题答案
第一题(12 分) - - 要点 1:1.52×29.0g· mol 1=44.1g· mol 1,这种气体是 CO2(2 分) - CO2 物质的量:2.94L/22.4L· mol 1=0.131mol; (2 分) -1 (或 CO2 的质量:0.131mol×44.0g· mol =5.78g) 要点 2:由上面

的计算可知一种物质为碳酸盐:MCO3。 (M=Mg) - 设 M 为常见元素 Mg,则 MgCO3 质量为 0.131mol×84.3g· mol 1=11.0g; - (若设 M=Ca,则 CaCO3 质量为 0.131mol×100g· mol 1=13.1g>12.0g; -1 不合题意。若为 Na2CO3(106g· mol )也不合题意)故 M=Mg(6 分) 注:若没有对 CaCO3 的讨论,只给 3 分。 要点 3:既不溶于酸也不溶于稀碱的另一种物质是 SiO2 (不可能是 M2O,MO,M2O3): [32.0/(28.1+32.0) ]×100%=53.2%(符合题意) (2 分) 化合物的化学式:MgCO3,SiO2 第二题(10 分) 1.物质的溶解度通常随着温度的升高而增大,所以在一定的温度下,A 和 B 两种物质能达到 完全互溶。 (2 分) 2.某些物质如 H2O 和(C2H5)3N,C3H5(OH)3 和间-CH3C6H4NH2 存在低的临界温度的原因是 它们在较低温度能形成分子间氢键,然而,随着温度的升高,分子间氢键破裂,所以溶解度反而 减小。 (4 分)
H

3.

O H

+

C2H5 N C2H5 C2H5

H O H

C2H5 N C2H5 (2 分) C2H5
CH2 OH NH2 CH3

(若画为 1 个 H2O 和 2 个(C2H5)3N 分子形成氢键也给 2 分)
CH2 OH CH OH CH2 OH + CH2 O CH OH CH2 OH NH2 CH3 CH OH CH2 OH H H H N CH3

(2 分)

(氢键位置不同、生成 1、2、3 个氢键或其它合理答案均给分) 第三题(12 分) 1.A 的化学式 Cr(NH3)3O4 或 CrN3H9O4(写成其他形式也可以) (2 分) A 的可能结构式如下图: (4 分)
NH3 O O NH3 O Cr NH3 O O O Cr O NH3 NH3

and/or O

NH3

1 式和/或 2 式均得满分,但无 2 个过氧键 O—O 者得零分。 (编者注:还可画出其他结构式,但本题强调的是结构中有 2 个过氧键,并不要求判断它们 在结构中的正确位置。 ) 2.A 中铬的氧化数为+4(2 分) 3.氧化还原性(或易分解或不稳定等类似表述均得满分) (2 分) - 2- 4.化学方程式:CrO4 +3NH3+3H2O2=Cr(NH3)3(O2)2+O2+2H2O+2OH (2 分) 第四题(12 分) 1.化学方程式 CO+PdCl2·2H2O=CO2+Pd+2HCl+H2O(4 分)

写 PdCl2 不写 PdCl2·2H2O 同时也配平,给 2 分。 2.化学方程式 Pd+2CuCl2·2H2O=PdCl2·2H2O+2CuCl+2H2O(4 分) 写 Pd+CuCl2·2H2O=PdCl2·2H2O+Cu 给 2 分 3.化学方程式 4CuCl+4HCl+6H2O+O2=4CuCl2·2H2O(4 分) 第五题(16 分) - 1.步骤 1:2Mn2++O2+4OH =2MnO(OH)2(1 分) - 步骤 2:2I +MnO(OH)2+4H+=Mn2++I2+3H2O(1 分) - - 或 3I +MnO(OH)2+4H+=Mn2++I3 +3H2O - - - 步骤 3:I2+2S2O32 =2I +S4O62 (1 分) - - - - 或 I3 +2S2O32 =3I +S4O62 - - 2.标准溶液的浓度:9.841×10 3 mol· L 1 计算过程: - - - - - - c(IO3 )=174.8×10 3g· L 1/214.0g· mol 1=8.168×10 4mol· L 1(1 分) - - c(S2O32–)=6×c(IO3–)×V(IO3 )/V(S2O32 ) - - - - =6×8.168×10 4mol· L 1×25.00mL/12.45mL=9.841×10 3mol· L 1(3 分) - 3.新鲜水样中氧的含量:8.98mg· L 1 计算过程:103.5mL 水样中氧的含量: - - n(O2)=0.25×c(S2O32 )×V(S2O32 ) =0.25×9.841×10 3mol· L 1×11.80×10 3L=2.903?10 5mol - - - 氧含量:?(O2)=2.903×10 5mol×32.00×103mg· mol 1/103.5×10 3L -1 =8.98mg· L (3 分) 注:新鲜水样的氧饱和度=(8.98/9.08)×100%=98.9% - 4.陈放水样中氧的含量:5.20mg· L 1 计算过程:102.2mL 中氧的含量:
- - - -

n(O2)=0.25×c(S2O32 )×V(S2O32 ) - - =0.25×9.841×10-3mmol· mL 1×6.75mL=1.66×10 2mmol - - - - 氧含量:?(O2)=1.66×10 2mmol×32.00mg· mmol 1/102.2×10 3L=5.20mg· L 1
- -

(3 分) 注:陈放引起氧的消耗量=8.98mg· L -5.20mg· L =3.78mg· L 5.表明水样里存在好氧性(或喜氧性)微生物(1.5 分)或者存在能被氧气还原的还原性物 质(1.5 分) (共 3 分) 注:若计算结果正确,任何正确计算过程均得满分;若浓度值错误, 再看计算过程,若关系式 正确, 运算错误, 给一半分。 第六题(10 分) 1.A B C 各2分
-1 -1 -1

若答 B 的结构式为:

亦给 2 分

2.要点:B 不稳定(2 分) 注:前者的炔碳原子通常为 sp 杂化轨道,线性,环炔的张力太大;后者为反芳香性。
COOH HOOC COOH
OH O O C HO C O HO C C O HO C OH O C OH O

3.
HOOC COOH COOH



(2 分)

注:酸性高锰酸钾溶液氧化芳香环侧链反应发生在α 碳上;该产物可形成分子内氢键。

第七题(12 分) X 的结构式(4 分)
H N H N N H

Y 的结构式(4 分)
CH2OH N HOH2C N N

Z 的结构式(4 分)
N N N N

CH2OH

Z 画平面结构如上右图等不扣分;画 X、Y、Z 其他等价结构式,均得满分。 第八题(16 分)
CH2=CH2 O2 Ag 2O NH(C 2H5)2
O

HO

N(C2H5)2

H3C

1) HNO 3 + H2SO4 2) ? ·? ?

O2N

CH3

KMnO 4/H +

O2 N

COOH

Fe + HCl
? ú ? ? ? ? ? ?

O2 N

O || C OCH2CH2N(C2H5)2

H+

甲苯必须先硝化后氧化。若应答为先氧化后硝化,反应试剂正确时,扣 4 分。


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