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%96学会第24届全国高中学生化学竞赛答案

%96学会第24届全国高中学生化学竞赛答案

1-148

2492942097

117

Ca Bk Uus 3n +

=

+

48249293

20

97

117

C a B k

U u s 4n

+

=+ 每式1分,画箭头也得 1分。两式合并为 23n +Uns 5+Uns =Bk 6+Ca 6293

97294117249974820也得满分。

(2分)

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1-3

N

O O

N

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O

N

N O

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O

N N O

每式1分。正确画出5个几何异构体,未画对映体但指明都有对映异构体,各得1.5分。 (10分)

2-1 Cu 2++S 2- = Cu + S n = 2, ln K = 2x 96485C mol -1x (0.345+0.476)V/(8.314 J K -1mol -1x 298.15K)

K = 5.82×1027;(1分)

代入计算式的数值因约化导致计算结果(K)值不同,K值的指前因子在5.60?6.93范围内均得满分。

K = [Cu2+]-1[S2-]-1;严格的表达式为K =([Cu2+]-1[S2-]-1)X c o2(1分)2-2硫离子可从蛋壳内通过蛋壳上的微孔向蛋壳外扩散并与铜离子反应生成铜和硫,而铜离子不能通过蛋壳微孔向蛋壳内扩散。两个要点各0.5分。(1分)

2-3 Cu2+ + H2S = Cu + S + 2H+(1分)将方程式中的H2S写成HS-或S2-,即使方程配平了,均不得分。

2-4开放式。只要写出了有一定合理性的评论均可得分。(1分)

3-1 B4C 或CB4答B12C3得0.5分。(1分)

3-2有一根3重旋转轴(过上述“三原子”的直线)。(1分)

有对称中心,在晶胞中心。(1分)

有3个镜面。镜面之一垂直于纸面并通过上述“三原子”;3个镜面的面间角为60o,其交线为三重轴。(1.5分)

有3根2重旋转轴,通过镜面角平分面,与三重轴垂直,交点为对称中心。(1.5分)

(共计5分)

3-3标准答案是菱方或“菱面体”(rhombohedral),答“三方”(trigonal),虽不符合国际晶体学联合会的推荐性规定,但考虑到国内许多教科书的现状,仍给0.5分。只答“素晶胞”不得分,答“菱方素晶胞”不扣分。(1分)

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每空0.5 分。(2分)

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钴氧化态均为+3.结构简图第1空2分,第2空3 分,O-O-Co画成直线扣0.5分,氧化态每

空0.5分。(6分)

5-1

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每个化学式0.5分 E 写NaCrO 2也得满分。

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(4分) 每个方程式1分。E 转变为F ,写CrO 2配平,也得满分。 5-3 3d 2

,3d

3

(1分)

5-4

Cr

Cr

CO OC

OC OC

CO CO OC CO OC

CO

2-

Cr 的氧化态 -1 结构式2分,氧化态1分

(3分)

6-1 B 4O 5(OH)42

- + 3 H 2O + 2 H +

=4 H 3BO 3 写B 4O 72-

配平的方程式也得满分。 (1分)

6-2 B(OH)3 + H 2O = B(OH)4-

+ H

+

(1分)

6-3 B(OH)3 + 3 CH 3OH = B(OCH 3)3 + 3H 2O (1分) 6-42 B(OCH 3)3 + 9 O 2=B 2O 3 + 6 CO 2 + 9 H 2O (1分) 6-5 B(OCH 3)3 + 4 NaH =NaBH 4 + 3 NaOCH 3 (1分)

6-6水溶液的pH 越大,[H 3

O +]越低,BH 4- 和H 3O + 的反应越难,因而NaBH 4越稳定。 (1分) 6-7 BH 4- + 4 H 2O 2 = B(OH)4- + 4 H 2O (2分) 7-1

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每个多面体1分;只答四面体而无正确的计算和说明,不得分。 (2分)

根据多面体几何学计算得出结论,只要正确,亦各得1分。

7-2 n =2; 理由:由7-1结果知,Si(Al)O 4为骨架型结构,氧原子被2个四面体共用 (p +q )/n (p +q )=0.5 , n =2 m = 1/2 p

n值和理由各1分;m与p的关系1分(3分)

通过其他途径推算,结果正确,也得满分。

7-3实测Si-O键键长(160pm)远小于Si4+和O2-的离子半径之和(181pm),表明Si-O键中已有较大的共价成分(1分)。Si4+ 电价高、半径小,极化力较大,导致了键型变异(离子键向共价键过渡)(1分)(2分)

7-4硅氧四面体和铝氧四面体无序地按硅铝原子比交替排列。①硅-氧键强于铝-氧键;②若Al3+ 数超过Si4+数,必出现铝氧四面体直接相连的情况,结构中引入不稳定因素,导致骨架强度削弱。各1分(2分)

7-5

n=10.00 mol 1分;x = 216 1分;D = 1.946 g cm-3 2分。(4分)

用另外的算法,算式与结果皆正确(包括有效数字和单位),亦得满分。

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8-1阳极反应:Cu (s) → Cu2++2e 阴极反应:H2O+e → 1/2 H2(g)+OH-

电池反应:Cu (s) +2H2O → Cu2++H2(g) +2OH-

Cu2+与EDTA按1 : 1络合,因此,阴极放出的氢气的摩尔数等于阳极产生的Cu2+ 的摩尔数,即等于消耗的EDTA的摩尔数:

22

Cu -13

H EDTA EDTA 0.05115molL53.12mL 2.71710mol

n n M V

+-

===?=?给定条件下的体积为

22311H H 5

2.71710mol 8.314JK mol 298.2K 66.48mL 1.0132510Pa

n R T

V p ---?????=

==? 整式计算,算式和结果全对,得满分。分步计算:氢的摩尔数算式正确得1分;氢体积的

算式正确得1分,结果正确(含单位和有效数字)各得1分。 (4分) 8-2

31

45.43410mol 96485Cmol 1.25010s 3.472h 0.04193A

t --??==?=

计算过程与结果各1分。 (2分) 9-1

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每个结构简式1分,其他答案不得分。

(4分) 9-2

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结构简式1和2各1分;结构简式3,3分(没有烷氧基只得1分,β-羟基酮只得1分)。

若2,3对换,则得分也对换。其它答案不得分,例如丙酮自身缩合不得分。 (5分)

生成66.48 mL 氢气需2.717 mmol×2=5.434 mmol 电子,电解所需时间为

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10-1H 3每个构型1分,构型错误不得分。

(2分)

10-2 B 的同分异构体:

HO H 3C

HO

H 3C

OH

OH HOH 2C

OH

H 3C

OOH

每个结构简式1分。 (4分) 10-3麦克尔加成。

答1,4-共轭加成或共轭加成都得满分,答加成只得0.5分。 (1分) 11-1 C 4H 8O 其它答案不得分。

(1分) 11-2

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每个结构简式1分。未正确标明手性化合物A 和B 的构型,每个只得0.5分。C 为外消旋体,没有表示出外消旋体,每个只得0.5分。 (6分)

11-3 B在质子酸的催化作用下生成平面型的碳正离子(1分),它的两侧均可与苯环反应,从而生成一对外消旋体,所以B的手性不能完全被保留下来(1分)。(2分)