全国高中学生化学竞赛初赛试题与试题分析

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1、全国高中学生化学竞赛(初赛)试题汇编试题与试题分析（2009年11月4日收集整理）l竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。l试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。l姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。l允许使用非编程计算器以及直尺等文具。2005年全国高中学生化学竞赛试题及答案和评分标准第1题（9分）用α粒子撞击铋－209合成了砹－211。所得样品中砹－211的浓度<10－8

2、mol/L，砹－211同位素半衰期较长，足以用它来研究砹的化学性质。1-1写出合成砹的核反应方程式。（2分）1-2已知室温下用CCl4萃取I2的分配系数为cI2(CCl4)/cI2(H2O)=84，预计用CCl4萃取AtI的分配系数cAtI(CCl4)/cAtI(H2O)<84（填>,<或＝）;理由是AtI是极性分子（1.5分）。1-3已知I2+I－⇌I3－的平衡常数K=800，可推断AtI+I－⇌AtI2－的平衡常数K>800（填>,<或＝）;依据是:形成X3－离子的能力I3－>Br3－>Cl3－。（1.5分）1-4在AtI中加入I2和I－的混合溶液，滴加AgNO3溶液

3、，发现所得沉淀中只有AgI而没有共沉淀的AgAt（如果有AgAt，必然会被共沉淀），然而在上述产物中加入Pb(IO3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式，解释上述实验现象。AtI+2I2+5Ag++3H2O=5AgI+AtO3－+6H+（把I2改为I3-也可，但仍应配平）AtO3－与Pb(IO3)2共沉淀。（写出方程式2分）（总3分）1-5已知室温下ICH2COOH的pKa=3.12，由此可推断AtCH2COOH的pKa>3.12（填>,<或＝）；理由是：AtCH2COOH分子中的砹的吸电子效应比ICH2COOH中的碘小。（1分）第2题（12分）为纪念1905年爱因

4、斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。2-1左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）的说明文。input——输入hot——热（端）cold——冷（端）heatflow——热流I——电流强度n——n型半导体p——p型半导体i+——正电流(各0.25分)向热电材料构成的半导体的n-p结的远端输入外电流，半导体发生空穴导电，电流流经n-p结时发生

5、复合，外电流输入的能量转化为热流，使n-p结的温度越来越低，而其远端的温度越来越高，即有类似冰箱制冷的效应。31(4分)2-1右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII族元素，如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提示：晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为－1，镧的氧化态为+3，问：铁的平均氧化态多大？化学式LaFe4Sb12（2分）（写La2Fe8Sb24扣1分）铁的氧化态9/4=2.25（1分）计算化学式的过程如下：晶胞里有2个La

6、原子（处于晶胞的顶角和体心）；有8个Fe原子（处于锑形成的八面体的中心）；锑八面体是共顶角相连的，平均每个八面体有6/2＝3个锑原子，晶胞中共有8个八面体，8x3=24个锑原子；即：La2Fe8Sb24。其他合理过程也可。（3分）第3题（10分）等摩尔的丙酮和过氧化氢混合，在盐酸催化下生成白色粉末A和水，反应进行完全，产物分子总数是反应物分子总数的2/3。A在撞击、摩擦和加热时发生爆炸，被称为熵炸弹。3-1A分子中氧的化学环境相同。画出A的立体结构（H原子不必画出）。3-2A发生爆炸生成丙酮等物质，并不燃烧起火。写出爆炸的反应方程式。3-3为什么A被称为“熵炸弹”？3-4

7、合成A是十分危险的，不慎会在合成时瞬即发生爆炸，例如，温度稍高，反应将生成A的同系物B，B的相对分子质量为A的2/3。画出B的结构；B比A更容易爆炸，应如何从结构上理解？（注：在H2O2分子中的H—O—O夹角约95oC，面夹角约112oC。）3-1参考图：(注：分子中C-O-O-C不在一个平面上)（4分）3-2C9H18O6=3+O3(或3/2O2)（2分）3-3爆炸反应不是燃烧反应，能量改变不大，是由于生成大量气态小分子导致的熵增加效应，因而称为“熵炸弹”。（1分）3-4参考图：B是双聚分子，分子的六元环不能满足过氧团的正常