2005年全国高中学生化学竞赛理论试题

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1、!%%0年第"期!!!!!!!!!!!!!!!化!学!教!育!#&!"MMD年全国高中学生化学竞赛理论试题上海化学化工学会!华东理工大学命题组第!题极材料在充电和放电时晶体中的锂离子可在晶体中移动#而!!!白色晶体;是用浓硫酸与尿素反应产生的";不含且个数可变"并说明晶体中锂离子的增减对锰的氧化态有结晶水#不吸潮#易溶于水#摩尔质量小于&%%E!+D:@&#用何影响"途广泛#如造纸$纺织$电镀$水处理和有机合成等"野外地质人员用它来鉴定石灰岩远比用盐酸方便"在酸性条件下#&摩尔;与过量亚硝酸钠水溶液

2、反应#释放出&摩尔氮气#接着加入过量的W6=:!水溶液#产生&摩尔W6V>$沉淀"!!&@&写出;的结构式和化学名称"%写不出结构式可从监考教师处得到答案#但要当场扣!分&仍应回答本题其他问题’"!!&@!写出上述制备;的化学方程式"!!&@"写出;在酸性条件下与亚硝酸钠反应的化学方程式"!!!在近中性溶液中#&+D:高碘酸与过量碘化物反应产图#I"锂锰复合氧化物正极材料的理想晶体的结构示意图生&+D:a!#将所得溶液酸化#又产生"+D:a!"第7题!!&@$用配平的化学方程式来说明上述现象"!X和

3、7!X共存的!!用ACGQ配位滴定法可测定与=K!!!油气井开采到后期一般需要注水以开采深层油气#过"X的含量#以RQB为指示剂#测定的相对误差;m%1Q:一段时间后往往还要再注入甲醇之类有机溶剂才能产出更&Y"测定过程可表述如下%注)表中的配合物电荷数被省多的油气"略&游离的ACGQ的各种形体均被简写为c’)!!&(0简述注入甲醇的作用"7c7c第"题=Kc=Kc!!!@&在答卷纸给出的空模板上画出-/67I@二氯!二7!XQ:cQ:c%!#"@丁二胺’合钴%aaa’离子的所有几何异构体的

4、结构式"=K!XACGQ%过量#2&’:"X六次%亚’甲基四胺RQBRQB%注)!#"@丁二胺又名!#"@二氨基丁烷’"""L9"!"""#/""(""L"9"0"!#"#"/"("""(Q:"Xcc!!!@!指出其中有旋光性的异构体"QW=!!!@"已知其中有一种异构体的氯被其他负一价阴离7c子取代的速率最慢"它是哪一种？如何理解它的这种性质？7c=Kc7c第#题=KcQ:[#"@=Kc!!目前商品化的锂离子电池正极几乎都是锂钴复合氧化=K!X溶液滴定B9$[=K!X溶液滴定Q:["@Q:

5、cRQB#""""""("""(""""""(物#其理想结构如答卷纸的图"@&所示"2!/沸2"=K@RQBc？!!"@&在答卷纸的图"@&上用粗线框出这种理想结CA[构的锂钴复合氧化物晶体的一个晶胞"!!附)配合物稳定常数的对数值:E!稳的数据)!!"@!这种晶体的一个晶胞里有几个锂原子$几个钴=Kc!&’1’!!7c! Q:c!
&"@原子和几个氧原子？Q:[#!&813=K@RQB!&#!!"@"给出这种理想结构的锂钴复合氧化物的化学式!!$@&写出从C框状态到A框状态的反应式并配

6、平"%最简式’"!!$@![框状态内还应存在何种物质？!!"@$锂离子电池必须先长时间充电后才能使用"写!!$@"是否需确知所用ACGQ溶液的准确浓度？2&是出上述锂钴氧化物作为正极放电时的电极反应"否需要准确读取并记录？简述原因"!X溶液滴过量!!"@0锂锰复合氧化物是另一种锂离子电池正极材!!$@$若从=框状态到C框状态时=K料"它的理想晶体中有!种多面体)4*>$四面体和T7>#八了#问)面体#个数比&)!#4*>$四面体相互分离#T7>#八面体的所%*’对最终的测定结果将引入正误差还是负误差

7、？还是有氧原子全部取自4*>$四面体"写出这种晶体的化学式"无影响？!!"@#从图"@!获取信息#说明为什么锂锰氧化物正%**’如你认为有影响#在实验方面应如何处理？$#!$化!学!教!育!!!!!!!!!!!!!!!%%0年第"期!!$@0设试液取量2%和2&!2!!2"均以+4为单位"=>#E%@&&%10!0&831#3$3@&%"&#ACGQ%!&#=K%分别为QE!>#I%@"&1%0&!&1"Q:为Q:的摩尔质量#E$+D:QE#I%%$!100AC9!#E%%&"%1#’$!X溶液的浓

8、度#+D:$4@&%"列出试液中Q:含量GQ和=K>!#E%%!%01&"’#E$4@&%的计算式&!!#@&甲醇脱氢是制甲醛最简单的工业方法’第D题=9">9#E%&&&9=9>#E%X9!#E%!!同分异构体分子中的原子#团%在空间有特定取向而使!!甲醇氧化是制甲醛的另一种工业方法"即甲醇蒸气和一它有可能与其镜像不相重合而呈现对映异构体"这类分子被定量的空气通过QE催化剂层"甲醇即被氧化得到甲醛’称为手性分子&&=9">9#E%X>!#E%&&&9=9>#E%X9