2014化学竞赛_图文

导读:2014年“扬子石化杯”第28届中学化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)夏令营,A在配位化学发展中起过重要的作用,法国分析化学家塔索尔特发现将A的蓝色无水盐B放在NH4Cl和,现代配位化学的基础,3-1请写出以下各物质的化学式,3-2写出B制得C的化学反应方程式,符合绿色化学的要求,,88.0,463.0,497.0,946.0(kJ/mol),请写出联胺燃烧的,4-2德国应用化学报道了Kcichir

2014化学竞赛_图文

2014年“扬子石化杯”第28届中学化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)夏令营

暨选拔赛试题

第1题 硅元素在地壳中的含量仅次于氧而居于第二位。硅是古老而又年轻的元

素,它既是金砖汉瓦的组成元素,又在现代信息工业中有广泛的应用,请回答以

下问题:

1-1 硅原子的最外层电子排布为;SiF4的几何构型为,其中Si原子

的杂化轨道为 ;SiO2是硅最重要的化合物,它熔点高、硬度大,是典型

的 晶体。

1-2 实验表明,若略去氢原子,N(SiH3)3分子为三角锥形结构,而N(CH3)3分子

却为平面结构,其主要原因是N(SiH3)3中存在着N(CH3)3中没有的 键,

N(SiH3)3和N(CH3)3均为路易斯碱,其中

第2题(14分)铬元素个增加钢铁的抗腐蚀性,适量锰元素可增加钢铁的硬度,这

两种元素的含量是不锈钢品种的重要指标。可用以下方法来分析钢材中Cr和

Mn的含量。

称取2.500g钢材样品,将其溶解并将其中的Cr和Mn氧化为Cr2O72-和MnO4-,

再通过适当的操作配制成100.00mL溶液A。移取A溶液50.00mL,调节pH,

加入过量的BaCl2溶液,期中的铬完全沉淀为2.910gBaCrO4。再取A溶液

25.00mL,在酸性条件下,用含0.4000mol/LFe2+的溶液滴定,达到滴定终点时,

共用去43.50mL

2-1 写出Fe2+溶液滴定Cr2O72-和MnO4-的离子方程式2-2 该钢材样品中Cr%为,Mn%为。

2-3 含氟牙膏是目前最常见的药物牙膏,欧美国家有80%的牙膏加有氟化物。其

主要作用是利用刚牙膏中的活性氟促进牙釉质的再矿化,增强牙齿饿抗龋力。制

造含氟牙膏时,摩擦剂不能用碳酸钙或者磷酸钙,因为期中的钙离子容易与活性

氟结合,形成非溶性氟化钙,大大降低牙膏的防龋作用。 已知CaF2的Ksp=3.4

×10-11,HF的Ka=3.4×10-4。25℃时将0.31mol/LHF溶液与0.002mol/LCaCl2

溶液等体积混合, (填能或者不能)产生沉淀,氟化钙在纯水中(忽略水解)的溶

解度为 mol/L,而在0.01mol/LCaCl2溶液中的溶解度为 mol/L。

第3题(10分) 某元素A有不同的氧化钛,A在配位化学发展中起过重要的作用。

1798年,法国分析化学家塔索尔特发现将A的蓝色无水盐B放在NH4Cl和

NH3·H2O的溶液中,并与空气接触可制得橘黄色的盐C。1893年,瑞士化合

价Alfred Werner发现往1molC溶液中加入足量的AgNO3能沉淀出3mol氯离子,

再根据此类化合物的结构分析、电导研究等,Werner创建了配位理论,奠定了

现代配位化学的基础。

B在潮湿的空气中会吸湿,颜色逐步变成紫色、紫红色、粉红色,加热后又恢复

到蓝色,根据这一性质,B常用作干燥剂的干湿指示剂。B溶于水后加入硝酸银

溶液生成白色沉淀D和粉红色溶液E。D不溶于稀硝酸,E中加碱性H2O2溶液

生成棕黑色沉淀F。F溶液HCl溶液生成B,并放出黄绿色气体G。B与饱和KNO3

溶液在乙酸酸化的条件下可制得难溶钾盐H。

3-1 请写出以下各物质的化学式

3-2 写出B制得C的化学反应方程式

3-3 写出由F制得B和G的反应方程式3-4由B制得H时,乙酸酸化的作用是

第4题(12分)

4-1 联胺(NH2-NH2)是一种很好的燃料,其燃烧产物为氮气和水,清洁无污染,

符合绿色化学的要求,已知N-N,N-H,O-H,O=O,N三N的键焓分别为

163.0,,88.0,463.0,497.0,946.0(kJ/mol),请写出联胺燃烧的化学方程式,并计算这

一反应的热效应(焓变)

4-2 德国应用化学报道了KcichiroA等研究者开发了一款高效能的以联氨为燃料

的燃料电池,有望应用于车辆交通运输。该燃料电池使用碱性介质和OH-离子交

换膜。请写出其负极的电极反应方程式。 4-3 由电极电势和电动势可确定电对的氧化还原性能和电池反应的方向。同时,

相关物质的浓度又会影响电极电势和电动势。请从电极电势和电动势的角度解答

以下问题[已知标准电极电势:φθ(Fe3+/Fe2+)=0.77V, φθ(I2/I-)=0.54V]

在装有CCl4的试管中,加入FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液,再加入KI溶液。

若溶液中Fe2+、Fe3+、I-的浓度均为1mol/L,则发生还原反应的电对是 ,

CCl4层的颜色将变为色,若Fe3+的浓度变为10-3mol/L,其余条件不变,

φθ(Fe3+/Fe2+)的值将变为第5题(12分)价电子排布为5s25p2的金属元素M的二元化合物A为白色固体,

A与水作用生成沉淀B,B缓慢溶于浓盐酸,可得到无色溶液C,若将固体A溶

于稀硝酸后,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀D析出,D溶于氨水得到溶液E,

酸化溶液E又析出沉淀D。将H2S通入溶液C,有棕色沉淀F析出,F溶于(NH4)2S

的溶液G,酸化溶液G,有气体产生和黄色沉淀H析出,少量溶液C加入到HgCl2

溶液中有白色沉淀I析出,继续滴加C则白色沉淀转化为灰黑色沉淀J。

5-1写出下列物质的化学式 5-2写出A与水作用生成B的化学方程式 5-3写出C与HgCl2反应生成I的化学方程式 5-4M的硫代酸盐(含MaSb2-的盐)在微孔性材料、无氧分子筛、半导体、光电导

体、化学传感剂、催化、离子交换等方面具有嵌在的应用价值,其典型的阴离子

结构为[M2S6]4-二聚离子,请画出其结构(该结构有对称中心,有两种不同的硫

原子)

第6题 2013年我国研究人员利用先进原子力显微镜技术在国际上首次实现了8-羟基喹啉分子间氢键的实空间成像(图1),成果发表在国际著名期刊《Science》上,这是科学领域第一次直接看见氢键,被《Nature》评述为2013年科学领域三幅最震撼的图片之一。氢键是一种重要的分子间作用力,广泛存在并对物质的性质影响很大,因此,该研究成果意义重大。

根据提议完成如下问题

6-1 8-羟基喹啉晶体属于正交晶系,晶胞参数:a=24.9?,b=28.5 ?,c=3.8 ?;两相邻分子中O和N的原子坐标分别为(O、N下标是原子编号):O1(0.067,0.032,0.097)、N1(0.033、-0.050,-0.207) 和O2(-0.067,-0.032,0.097)、N2(-0.033、0.050,-0.207),据此可计算其氢键键长为 ;

6-2 异氰尿酸也是通过氢键结构的典型代表之一,在其晶体中异氰尿酸分子通过分子间氢键形成层状结构(图2),请在图中画出一个结构基元,该结构基元包含的内容是

6-3 氢键还是产品改良的重要途径,氟硅酸脲就是典型的例子。氟硅酸H2SiF6具有很好的防治小麦锈病的药效,但它易分解而失效,氟硅酸与尿素反应制得的氟硅酸脲晶体,易溶于水,和含量相同的氟硅酸具有相同的防锈药效,并有许多优越性能而成为氟硅酸的替代产品。晶体由[(NH2)2CO]2H+和SiF62-两种离子组成,其中[(NH2)2CO]2H+是由两个尿素分子俘获一个质子形成的脲合质子,请画出脲合质子[(NH2)2CO]2H+的结构式: 6-4 与氟硅酸相比,氟硅酸脲保持了药性并减小了腐蚀性,减小腐蚀性的主要原因是

6-5 晶体结构测试表明,氟硅酸脲属于四方晶系,晶胞参数a=926.3pm,c=1789.8pm,晶体密度1.66g/cm3,计算说明一个氟硅酸脲晶胞中包含多少个这样的脲合质子。第7题 瑞替加滨,化学名为N-[2-氨基-4-(4-付苄氨基)苯基]氨基甲酸乙酯,它是一种神经元钾通道开放剂和GABA增强剂类抗癫痫药物,其合成路线如下:

根据所列条件,写出A、B、C、D的结构简式

第8题(12分)弯曲型液晶化合物被证实为双轴向列相,具有独特的性质和潜在的快速响应,据报道,我国研究人员近来合成了一系列熔点低、稳定性好的弯曲型液晶化合物,期中一个目标化合物的合成路线如下:

根据上述反应完成下列题目:

8-1 写出同时满足下列条件的化合物4的所有同分异构体①为一取代芳烃衍生物;②苯侧链不含有环状物且只有一个官能团;③含有一个手性碳

8-2 写出化合物A、B、C、D的结构简式 8-3 化合物1的系统命名为8-4最后一步化合物D与化合物3反应所属具体反应类型为第9题(10分)化合物H可由化合物A为起始原料经下图所示合成路线制备。

回答下列问题

9-1 请写出CDEFG的结构简式

9-2 将C转化为化合物D的反应目的是9-3作为反应中间体的阴离子B可以为B1或B2,且B1和B2可互变,请写出B1和B2离子的结构简式。

博泰典藏网btdcw.com包含总结汇报、出国留学、外语学习、行业论文、经管营销、资格考试、表格模板、旅游景点、高中教育、初中教育、计划方案、高等教育、自然科学以及2014化学竞赛_图文等内容。