全国高中学生化学竞赛(1)

《全国高中学生化学竞赛(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、中国化学会2003年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题第1题（5分）二战期间日本是在战场上唯一大量使用毒气弹的国家，战争结束日军撤退时，在我国秘密地遗弃了大量未使用过的毒气弹，芥子气是其中一种毒气。芥子气的分子式为(ClCH2CH2)2S。人接触低浓度芥子气并不会立即感受痛苦，然而，嗅觉不能感受的极低浓度芥子气已能对人造成伤害，而且，伤害是慢慢发展的。1-1用系统命名法命名芥子气。1-2芥子气可用两种方法制备。其一是ClCH2CH2OH与Na2S反应，反应产物之一接着与氯化氢反应；其二是CH2=CH2

2、与S2Cl2反应，反应物的摩尔比为2:1。写出化学方程式。1-3用碱液可以解毒。写出反应式。第2题（7分）50年前，Watson和Crick因发现DNA双螺旋而获得诺贝尔化学奖。DNA的中文化学名称是：；DNA是由如下三种基本组分构成的：、和；DNA中的遗传基因是以的排列顺序存储的；DNA双链之间的主要作用力是。给出DNA双螺旋结构在现代科技中应用的一个实例：。第3题（5分）在正确选项上圈圈。3-1下列化学键中碳的正电性最强的是A.C-FB.C-OC.C-SiD.C-Cl3-2电子构型为[Xe]4f14

3、5d76s2的元素是A.稀有气体B.过渡元素C.主族元素D.稀土元素3-3下列离子中最外层电子数为8的是A.Ga3+B.Ti4+C.Cu+D.Li+第4题（8分）在30oC以下，将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中，析出一种无色晶体X。组成分析证实，该晶体的质量组成为Na14.90％，B7.03%，H5.24%。加热X，得无色晶体Y。Y含Na23.0%，是一种温和的氧化剂，常温下在干燥空气里稳定，但在潮湿热空气中分解放氧，广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品，也用于有机合成。结构分析证实X和Y

4、的晶体中有同一种阴离子Z2-，该离子中硼原子的化学环境相同，而氧原子却有两种成键方式。4-1写出X、Y的最简式，给出推理过程。4-2用最恰当的视角画出Z2-离子的立体结构（原子用元素符号表示，共价键用短线表示）。第5题（6分）下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过；放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后，分别变为Na2S4和NaBr。5

5、-1左、右储罐中的电解质分别为_________________________________________________；5-2写出电池充电时，阳极和阴极的电极反应。5-3写出电池充、放电的反应方程式。5-4指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。第6题（12分）2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2•1.3H2O，具有……-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层状结构

6、；在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中，钴原子和氧原子呈周期性排列，钴原子被4个氧原子包围，Co-O键等长。6-1钴原子的平均氧化态为。6-2以代表氧原子，以代表钴原子，画出CoO2层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。可资参考的范例是：石墨的二维晶胞是下图中用粗线围拢的平行四边形。6-3据报道，该晶体是以Na0.7CoO2为起始物，先跟溴反应，然后用水洗涤而得到的。写出起始物和溴的反应方程式。第7题（5分）杜邦公司因发明了一项新技术而获得了2003年美国总统绿色化学奖。该技术利用基因工程将酵母菌的基因

7、引入一种大肠杆菌，用来将葡萄糖发酵生成1.3-丙二醇。7-1在上述发酵过程中，葡萄糖首先转化为二羟基丙酮的一磷酸酯，随后转化为目标产物。该反应对于葡萄糖的原子利用率为％。原子利用率是目标产物的相对分子质量除以反应物相对原子质量之和乘以100％。（2分）7-2生产1.3-丙二醇的传统工艺是以石油为原料按下述路线进行的：石油→乙烯→环氧乙烷→3-羟基丙醛→1.3-丙二醇。获得3-羟基丙醛的反应在乙醚溶剂中进行，用钴催化剂或铑催化剂，温度80oC，压力107Pa；后一反应用镍催化剂，温度80-120oC，压力

8、1.6x107Pa。对比之下，新工艺至少具有以下3种绿色化学特征：第8题（12分）8-1（4分）1摩尔高锰酸钾在240-300oC加热释放出19.2g氧气，写出反应方程式。（已知K2MnO4640oC分解，K3MnO4800oC分解。）8-2（3分）咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构式如下。常温下，咖啡因在水中的溶解度为2g/100gH2O，加适量水杨酸钠[C6H4(OH)(COONa)]，由于形成氢键而增大咖啡因的溶解度。请在附图上添加水