2011年全国高中化学竞赛试题

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1、中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题2011年9月11日第1题（15分）1-12011年是国际化学年，是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。居里夫人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是和。1-2向TiOSO4水溶液中加入锌粒，反应后溶液变为紫色。在清夜中滴加适量的CuCl2水溶液，产生白色沉淀。生成白色沉淀的离子方程式是；继续滴加CuCl2水溶液，白色沉淀消失，其离子方程式是。1-320世纪60年代维也纳大学V.Gutmann研究小组报道，三原子分子A可由SF4和NH3反应合成；A被AgF2氧化得到沸点为为27℃的三元化合物

2、B。A和B分子中的中心原子与同种端位原子的核间距几乎相等；B分子有一根三种轴和3个镜面。画出A和B的结构式（明确示出单键和重键，不在纸面上的键用楔形键表示，非键合电子不必标出）。1-4画出Al2(n-C4H9)4H2和Mg[Al(CH3)4]2的结构简式。1-5已知EӨ(FeO42—/Fe3+)=2.20V，EӨ(FeO42—/Fe(OH)3)=0.72V。①写出氯气和三氯化铁反应形成高铁酸根的离子方程式。。②写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解的离子方程式。。③用高铁酸钾与镁等组成碱性电池，写出该电池的电极反应。第2题（11分）2-1画出2,4-戊二酮的

3、钠盐与Mn3+形成的电中性配合物的结构式（配体用表示）。2-2已知该配合物的磁矩为4.9玻尔磁子，配合物中Mn的未成对电子数为。2-3回答：该化合物有无手性？为什么？2-4画出2,4戊二酮负离子的结构简式（必须明确其共轭部分），写出其中离域π键的表示符号。2-5橙黄色固体配合物A的名称是三氯化六氨合钴(Ⅲ)，是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵和过氧化氢混合，以活性炭为催化剂合成的。机理研究发现，反应过程中首先得到Co(NH3)62+离子，随后发生配体取代反应，得到以新配体为桥键的双核离子B4+，接着发生桥键断裂，同时2个中心原子分别将1个电子传递到均裂后的

4、新配体上，得到2个C2+离子，最后C2+离子在活性炭表面上发生配体取代反应，并与氯离子结合形成固体配合物A。（1）写出合成配合物A的总反应方程式（2）画出B4+和C2+离子的结构式第3题（8分）近年来，某些轻元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注。化合物A（XYH2）和B（XH）都是具有潜在应用价值的释氢材料。A受热分解生成固体化合物C并放出刺激性气体D，D可使湿润的pH试纸变蓝。A和B混合可优化放氢性能。研究发现，该混合体系的放氢反应分三步进行：2A=C+D①D+B=A+H2②C+B=E+H2③将A和B按1∶2的摩尔（物质的量）比混合，在

5、催化剂作用下，所含的氢全部以氢气放出，失重10.4%。A、C、E均能水解生成F和D。G是由X和Y组成的二元化合物，其阴离子是二氧化碳的等电子体，G分解生成E和一种无色无味的气体I。写出A、B、C、D、E、F、G和I的化学式。第4题（9分）固溶体BaInxCo1-xO3-δ是兼具电子导电性与离子导电性的功能材料，Co的氧化数随组成和制备条件而变化，In则保持+3价不变。为测定化合物BaIn0.55Co0.45O3-δ中Co的氧化数，确定化合物中的氧含量，进行了如下分析：称取0.2034g样品，加入足量KI溶液和适量HCl溶液，与样品反应使其溶解。以淀粉

6、为指示剂，用0.05000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，消耗10.85mL。4-1写出BaIn0.55Co0.45O3-δ与KI和HCl反应的离子方程式。4-2写出滴定反应的离子方程式。4-3计算BaIn0.55Co0.45O3-δ样品中Co的氧化数SCo和氧缺陷的量δ（保留到小数点后两位）。第5题（10分）1965年合成了催化剂A，实现了温和条件下的烯烃加氢。5-1A是紫红色晶体，分子量925.23，抗磁性。它通过RhCl3·3H2O和过量三苯膦（PPh3）的乙醇溶液回流制得。画出A的立体结构。5-2A可能的催化机理如下图所示（图中16e表

7、示中心原子周围总共有16个电子）：画出D的结构式。5-3确定图中所有配合物的中心原子的氧化态。5-4确定A、C、D和E的中心离子的杂化轨道类型。5-5用配合物的价键理论推测C和E显顺磁性还是抗磁性，说明理由。第6题（10分）NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现，混合气体体积由V压缩为V/2，温度由298K升至311K。已知这两个温度下N2O4(g)2NO2(g)的压力平衡常数Kp分别为0.141和0.363。6-1通过计算回答，混合气体经上述压缩后，NO2的浓度比压缩前增加了多少倍。6-2动力学实验证明，上述混合

8、气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在室温下放置，颜色如何变化？为什么？第7题（9分）12000年