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中国化学会第24届(2010年)全国高中学生化学竞赛(省级赛区)答案


中国化学会第 25 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题参考答案和评分标准
第 1 题(15 分) 1-1 Ra 镭 Po 钋 — 3+ 2+ 1-2 Ti + Cu + Cl + H2O = TiO2+ + CuCl↓+2H+
N N S F F S F B
H Al H Al


CuCl + Cl



= CuCl2



F

1-3 1-4

A

Me Al Me

Me Mg Me


Me Me Al

Me Me


1-5 ① 2Fe3+ + 3Cl2 + 16OH = 2FeO42 + 6Cl + 8H2O — ② 4FeO42 + 20H+ = 4Fe3+ + 3O2 + 10H2O — — — ③ 正极:FeO42 + 4H2O + 3e = Fe(OH)3 + 5OH — — 负极:Mg + 2OH - 2e = Mg(OH)2 第 2 题(11 分)

2-1 2-2 4 2-3 有。该化合物只有旋转轴(第 1 类对称元素) 。

2-4 2-5 2CoCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 → 2Co(NH3)6Cl3 + 2H2O

第 3 题(8 分) A.LiNH2 B.LiH C.Li2NH D.NH3 E.Li3N F.LiOH G.LiN3 I.N2 第 4 题(9 分) — 4-1 BaIn0.55Co0.45O3- δ +(1.45-2 δ )I +(6-2 δ )H+=Ba2++0.55In3++0.45Co2++(1.45-2 δ )/2I2+(3δ )H2O — — — 4-2 2S2O32 + I2 = S4O62 + 2I 4-3 根据化合物的电中性原则,有

2 + 0.55×3 + 0.45SCo = 2×(3-δ ) (a) 根据反应中的电子得失关系,有 0.45×(SCo-2)×n(样品) = 2n(I2) (b) 其中:n(样品) = 0.2034 g/M =0.2034/(275.0-16.00δ )mol — n(I2) = n(S2O32 )/2 = 0.05000M×10.85 mL/2 = 0.2712×10-3mol 解(a)和(b)联立方程 得 SCo = 3.58 δ = 0.37 第 5 题(10 分)

5-1 A: 5-2 A +1 5-4 A d2sp3 5-5 顺磁性 B +1 C +3 3 C dsp D d2sp3 理由可由下图表达:

5-2 D: D +3 E dsp3 E +3

第 6 题(10 分) 6-1 ⑴ 设混合气体未被压缩,在 298K(V1、T1)达平衡,N2O4(g)的平衡分压为 p1,NO2(g) 的平衡分压为 p2,则 p1 + p2 = 1atm (a) KP(298K) = (p2/p )2/(p1/p ) = 0.141 (b) 解联立方程(a)和(b),得: p1 = 0.688 atm, p2 = 0.312 atm ⑵ 设针管压缩未发生平衡移动,已知 pT1 = 1atm,T1 = 298K,T2 = 311K,V2/V1 = 1/2,根据 理想气体状态方程 pT1 V1/ T1 = pT2 V2/ T2,解得: pT2 = 2.087 atm,N2O4(g)的分压 p1 = 1.436 atm,NO2 的分压 p2 = 0.651 atm ⑶ 压缩引发压力变化,QP = 0.6512/1.436 = 0.296 < 0.363 = KP(311K),平衡正向移动。设达 到平衡时 N2O4(g)分压减小 x atm,则 NO2 的分压增加 2x atm,有: KP(311K) = [(p2 +2x)/p ]2/[(p1-x)/p ] = 0.363 (c) 解得:x = 0.0317 atm。 N2O4(g)的平衡分压 p1(311K) = 1.404 atm, NO2(g)的平衡分压为 p2(311K) =0.714 atm ⑷ 浓度比等于分压比:p2(311K)/ p2(298K) = 0.714/0.312 = 2.29,增加了 1.29 倍。 6-2 压缩后的混合气体在室温下放置,温度逐渐下降,平衡象放热方向移动,NO2 聚合成 N2O4,颜色逐渐变浅,直到体系温度降至室温,颜色不再变化。 第 7 题(9 分) 7-1
? ? ? ?

7-2 立方金刚石的碳环构型全部为椅式,六方金刚石碳环构型既有椅式又有船式。 7-3 7-4 4

第 8 题(10 分)

8-1 6 8-2 8-4 ⑵亲核取代反应 ⑶亲核取代反应 第 9 题(10 分)
COOCH 3 COOCH 3

8-3 ⑷水解反应
COOCH 3

⑹脱羧反应
COOCH 3

9-1 A、
COOH

B、
OH

C、

D、

E、 M、 N、 9-2 ② 9-3 B 和 C 分子中有更大的共轭体系,更稳定。 9-4 4 第 10 题(8 分)
Cl Cl N H
N Cl

10-1

H

N
H 2O N Cl
HO Cl NH

Cl H N C

HC

10-2
OCH 3 OCH3 OCH 3
OCH 3

10-3
OCH 3 H3CO NHCHO OCH 3 OCH 3 H3CO N OCH 3


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