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化学键竞赛题

发布时间: 2021-04-08 13:25:11

如何简单的计算化学键的键级在化学竞赛里经嵊龅

离子键,sp3杂化.你学固体物理学的?
钛原子的价电子排布是多少
基态钛原子的价电子排布式?3d24s2。 补充: 再补充个,TiCl4在标准情况下(指273K.101kpa)为无色液体,能和水发生水解反应,生成白雾(盐酸小液滴和二氧化钛) 补充: 另外纠正下,因为vdw作用,所以不会是离子或原子晶体,之前我有点想当然了(看来任何科学都得严谨)。还有需要Gaussiun计算结果么?
我上高二,我要化学竞赛全国二等奖,我不明白的是:是氯化钛是什么结构,SP3杂化那应该是正四面体,那么3D亚层的电子怎么成对啊
四氯化钛就是正四面体,不好意思,是SD3,和高锰酸根一样。

Ⅱ 人教版高一化学必修一竞赛试题要免费的,请大家帮忙找一下(最好带答案)谢谢

高一化学竞赛试题
第Ⅰ卷
原子量:=1 Cl=35.5 Ag=108 Li=7 F=19 K=39 Mn=55 O=16 Na=23 Cu=64 Fe=56
一、选择题(每小题有1-2个正确答案,每小题分,共50分)
1、第一位发现镭元素,从而揭开原子能的帷幕的科学家是:
A、道尔顿 B、居里夫人 C、阿佛加德罗 D、拉瓦锡
2、为了抵御能源危机,选择 氢气为最终新型能源的理由是:
①石油储量极为有限,而水中之氢用之不竭
②每KgH2燃烧的发热量是汽油的3倍
③若能利用太阳能使水变成氢气,成本很低
④ H 和 H是制造氢弹的材料
⑤氢气燃烧的产物是水,对环境污染少
A、①②③ B、②⑤ C、①②③⑤ D、①②④⑤
3、下列信息中,能说明卤素的活泼顺序是Cl>Br>I的是( )
①2HClO4+Br2=HBrO4+Cl2↑ ②2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 ③2KI+Cl2=2KCl+I2 ④2KI+Br2=KBr+I2
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D.①②③④

4、分析下列反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑下列说法正确的是:
A、该反应属离子互换反应
B、H2O既是氧化剂又是还原剂
C、氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
D、若反应中生成1mol氢气,则有2mol电子发生转移
5、金属中熔点最低的是
A 、 Fe B、Na C、Sn D、Hg
6、等质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别跟足量的盐酸反应,生成二氧化碳的量最多的是
A、碳酸钠 B、碳酸氢钠 C、一样多 D、不能确定
7、一定质量的生石灰跟一定质量的纯碱溶液反应,产物中不可能有
A、二氧化碳 B、碳酸钙 C、氢氧化钙 D、氢氧化钠
8、下列反应中,既生成游离态氧组成的物质,又生成含有化合态氧的物质的是
A 、电解水 B、高温煅烧石灰石
C、加热高锰酸钾 D、加热二氧化锰和氯酸钾的混合物
9、地壳中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素可组成
A、硫酸铝 B、碳酸钙 C、硝酸铝 D、氢氧化铁
10、下列物质充分受热后能放出某种气体,若加热后的残渣与盐酸反应,又能生成这种气体的是
A、NH4HCO3 B、Na2CO3 C、Ca(HCO3) D、KClO3
11、把氢气和一氧化碳分别与足量的氧化铜反应,如果要使生成的铜的质量相等,则消耗氢气和一氧化碳的质量比是
A、14:1 B、1:14 C、1:1 D、2:1
M、N两种元素组成的某种化合物中,M和N的质量比是3:1,又知M和N的原子量之比是12:1,则下列式子中,能够表示此化合物的化学式的是
A、MN4 B、MN3 C、MN D、M2N
13、有烧杯、试管、量筒、铁架台、酒精灯、集气瓶、玻璃片、水槽、带导管的橡皮塞等仪器,下列实验不能进行的是
①制取氧气 ②粗盐提纯 ③制取氢气 ④配制100克20%的氯化钾溶液
A、①③ B、②④ C、③④ D、②③
14、化合物AB中含36.36%B,化合物BC2中含50%B,则化合物ABC4中含B为
A、12.64% B、14.09% C、19.56% D、21.1%
15、下列括号中的物质是除杂质的药品,其中错误的是
A、氧化钙中有杂质碳酸钙(盐酸)
B、二氧化碳中有少量的一氧化碳(灼热的氧化铜)
C、硫酸亚铁中有杂质硫酸铜(铁粉)
D、二氧化碳中有少量的氯化氢气体(氢氧化钠溶液)
16、某反应的化学方程式为:aC2H5OH+bO2===mCO2+nH2O,下列关系正确的是
A、a=2m B、2b=n C、a+2b=2m+n D、3m=2n
17、在一定质量比的碳酸镁、碳酸氢钠混合物中,已知碳的质量分数为a%,则金属元素的质量分数是
A、2a% B、<2a% C、5a% D、<(100-5a)%
18.经实验测得某一溶液由K+、Al3+、SO42-、NO3-四种离子组成,其中K+、Al3+、SO42-个数比可能是
A、1:1:2 B、2:4:7 C、2:1:2 D、1:1:10
20、已知25%氨水的密度为0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是( )。
A.等于15% B.大于15% C.小于15% D.无法判断
21、有四种不纯的Na2CO3样品,分别含有下列一种杂质。如果取等质量的样品,分别
加入2mol/L的盐酸,完全反应均生成CO2,所耗用的盐酸体积相同,这四种样品中含Na2CO3的质量百分比最小的是( )
A、KHCO3 B、NH4HCO3 C、K2CO3 D、NaHCO3
22.在标态下,将CO2和CO的混合气体(密度是H2密度的16倍)充满一盛有足量的Na2O2密闭容器中(容积为22.4升),用间断的电火花引发至充分反应。反应完全后容器里的存在物叙述正确的是
A.存在0.5摩的CO B.存在0.125摩的O2
C.存在0.25摩的Na2CO3 D.存在1摩的Na2CO3
23.化合物AB中含36.36%B,化合物BC2中含50%B,则化合物ABC4中含B为
A、12.64% B、14.09% C、19.56% D、21.1%
24、金属钠能溶解于无水液氨中形成兰色液氨溶液,反应化学方程式为Na + n NH3==Na++e(NH3)n (电子的氨化物显兰色)。小心蒸去NH3,可得白色固体NaNH2,反应方程式是2Na+2NH3==2NaNH2+H2,则下列叙述中错误的是( )
A、液氨不能发生电离 B、 钠的液氨溶液有很强的还原性
C、蒸发钠的液氨溶液,兰色会逐渐消失 D、液氨溶液有NH4+和NH2-
25.有两种铁的氧化物X,Y,质量分别是0.4g与0.435g,在加热的条件下分别用CO还原成铁单质,把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中,都得到0.75g沉淀,则X、Y的分子式为
A、 FeO Fe2O3 B、 Fe2O3 Fe3O4 C、 FeO Fe3O4 D、 Fe3O4 Fe2O3
三.简答题(包括15小题,共47分)
1.(2分)目前,威胁人类生存的三大全球性大气污染问题是———————————、、——————————、—————————。
2.(3分)5mlAg+浓度为0.1mol/L的溶液与等物质的量的碱金属盐反应, 待卤化物沉淀后, 在200瓦灯泡下烘干得沉淀1.29×10-2g, 该沉淀化学式为——————————
3.(2分)已知MnO2(s)==MnO(s)+1/2O2(g),△H0=+134.8kJ, MnO2(s)+Mn(s)==2MnO(s) △H0=-250.1kJ,则Mn(s)+O2(g)==MnO2(s)的△H0为 kJ。
4. (3分)从定性的角度来说,“熵”是一种无序性或混乱度的量度。高度无序性的物质具有高的熵值,低熵值总是和井然有序的物质联系在一起的。试判断下列变化情况(增大,减小,还是不变)
(a)结晶 (b)气化 (c)水电解生成O2和H2 (d)装订一本书
5.(2分)某纯液体在0℃时是良导体,它不溶于水,常温下能与硫粉反应,则此物质为
6.(2分) CaCO3放入稀H2SO4后,由于生成微溶于水的CaSO4覆盖在CaCO3表面而使反应终止,但实验中却发现CaCO3可溶于过量的浓H2SO4中,其原因是

7.(3分)KMnO4可按下述方法和步骤制取,a.将KOH, KClO3在600℃熔融,再加入MnO2共熔;b.将步骤a熔体冷却粉碎溶解,并向溶液中通入CO2过滤,滤液为KMnO4溶液,蒸发得KMnO4,a. b.两步都发生了氧化-还原反应,反应式为:
a. b.
8.(4分)元素X分别和B、N、O形成二元化合物。在二元化合物中B占16.2%, N占19.7%, O占29.7%, 其摩尔质量为54、68、71g/mol(未按序排)。确定X为 ;分子式分别为 、 、 。
9.(4分)保温瓶中盛有液态空气,当打开瓶盖将一根燃着的木条,置于瓶口上方时,可观察到
理由

10.(4分)如图装置,燃烧匙中盛有硫粉,金属丝为通电加热用。容器内充满O2,U形管内盛汞。反应前两侧汞液面持平,通电加热,使硫和氧反应。开始左侧汞液面上升,右侧汞液面下降;恢复到原温时,两侧汞液面持平。由实验现象得到的结论是—————————————————————————————————————————————————————————————————若U形管内盛水(代替汞),实验现象为———————————————————————————————————————————————————原因是———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————----------------------—
11.(3分)用H2吹成大肥皂泡如图所示点燃。(A)、(B)所示点燃肥皂泡中的H2,现象是否相同————————————————————————————----——————————理由———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————------------

12.(3分)在常温时,在室内进行CO2与不同溶质分数NaOH溶液反应的实验,如右图所示,试管是1.8×18(厘米)的中型试管(约40ml),观察到NaOH液面上升17cm,所用时间见右图。
(1)液面上升最快时,NaOH溶液的质量分数约为————%
(2)为什么NaOH溶液的质量分数很大时,液面上升的速度反而变慢,主要是因为————————————————————————————————————————————;要使上升速度加快,应采用的实验措施是——————————————————————————————————————————————————————————。

测试时间/h 0 1 2 4 8
雨水样的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55
13.(3分)酸雨主要是燃烧含硫燃料时释放出SO2造成的,现取一分雨水试样,每隔一定时间测试其pH值,得到右表数据。试说明雨水式样pH值减小的原因。

电解时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
阴极 6 12 20 29 38 47 55 65 75 85
阳极 2 4 7 11 16 21 26 31 36 41
14.(3分)电解水的反应方程式是 2H2O=====2H2(阴极)+O2(阳极) 产物的体积比是2:1,现将某次电解NaOH溶液在阴、阳极生成气体体积V列于右表。请对表中数据作出定性(尽可能定量)的解释。

15.(6分)烟道气中含有CO2、CO、N2、O2和其他一些杂质。为测定其中各气体的含量,先把有害气体和其他杂质除去,使气体仅为上述四种气体的混合物。在测定时,用不同的试剂按一定顺序从混合气中分别吸收各种气体,最后剩下的是不能吸收的N2,通过每次吸收前后气体体积变化的数据按一定的计算方法求出气体分别的含量。已知:①吸收O2用苯三酚的碱性溶液,它可以把O2吸收得相当完全。②用CuCl的氨溶液吸收CO,为防止CuCl的氧化,在该溶液中加一些铜丝。这样吸收CO效率很高。③用KOH吸收CO2,非常完全。④N2不被吸收,最后剩余的气体中有它。试回答:
(1)为防止干扰,吸收的气体先后顺序为————————————————————————————————————
(2)若把吸收CO2与吸收O2的顺序颠倒,会引起的后果——————————————————————————————————————--
(3)若把吸收O2与吸收CO的顺序颠倒,会产生的后果————————————————————————————————————————
(4)通过吸收CO2、CO、O2各试剂后剩余气体有三种,并检测得他们有三种元素,他们是————————————
(5)为准确测定剩余气体中N2的体积,还要将该气体用———————————————处理后,才能检测出N2的体积。
四.(6分)
已知在酸性介质中BrO3-和I-作用生成Br2和IO3-。在酸性介质中进行下列两个实验:
1.等体积混合0.2mol/LKBrO3溶液和0.1mol/LKI溶液;
2.等体积混合0.1mol/LKBrO3溶液和0.2mol/LKI溶液。
请写出以上两个实验中的产物及摩尔比。

五.(6分)
1.KMnO4在较浓碱液中变为MnO42-(绿色)的方程式;
2.在较浓碱液中,MnO-氧化SO32-的离子方程式;
3.为试验在较浓碱液中MnO4-与SO32-间的氧化还原,加试剂顺序及实验中应注意的事项。

六.(5分)
用ClO2、NaFeO4消毒饮用水可避免用Cl2消毒饮用水时所含微量(有机)氯化物对人体潜在危害。
1.文献报导:用ClO2消毒的效率是用Cl2的2.63倍,如何解释?
2.简述用NaFeO4消毒用水的优点。

七.(10分)
把卤素互化物(XX′n,n=1,3,5,7) 5.2g溶于水,再通入过量的SO2,当生成的溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液时,则生成10.5g沉淀,除去沉淀后,将所得滤液用过量的Ba(NO3)2溶液时,可得沉淀15.0g。
1.原化合物中不含什么元素? 2.卤素互化物的组成如何?

三.完成下列反应方程式(共14分)
18.(6分)配平反应方程式:□P4+□CuSO4+□H2O=□Cu3P+□H3PO4+□H2SO4
.配平并完成反应方程式:□Na2B4O7+□NH4Cl=□NaCl+□B2O3+□BN+□
19.(4分)氰[(CN)2]和硫氰[(SCN)2]与卤素单质性质类似,请写出下列反应方程式:
(CN)2+ KOH→ HSCN(热)+ MnO2→
20.(4分) 某铜矿石中铜的化合物是Cu2S,只要鼓入足够的空气充分煅烧,Cu2S可以全部转换成Cu2O和SO2。实际冶铜时,操作者控制了温度和空气用量,只将约2/3Cu2S转化为Cu2O,在不另外使用还原剂的情况下,上述铜的化合物在煅烧炉中再反应就得到了粗铜。请写出上述制取粗铜的两步反应的化学方程式________ ________

四.(7分)
21.质量M=1.2g的某种气体,其分子由氢和碳两种元素的原子组成,该气体中有N=4.5×1022个分子,则该气体的分子式为 ,一个分子中氢原子的质量是 kg,碳原子的质量是 kg,若1mol该中气体完全燃烧能放出890kJ的热量,将该气体完全燃烧,相应的化学反应方程式为 ,放出 kJ的能量。这些热量的50%被500g、20℃的水吸收水温将升到 ℃。已知,相对原子质量单位=1.67×10-27kg,c水=4.2×103J/(kg·℃

五.(8分)

Ⅱ卷
二、填空(本大题共20分)
16、(5分)有两种气体单质Am和Bn,已知2.4g Am和2.1g Bn所含原子个数相等,分子个数之比为2:3,又知A和B原子核内质子数都等于中子数,且A原子的L电子层所含电子数是K电子层电子数的3倍。则元素符号,A为_____B为_____;Am中的m值是______,Am的同素异形体化学式是_______。
17、(3分)宇航员在研究星球的大气时,测知其主要成份是一种易溶于水的气态氢化物A;用MuO2与A的水溶液共热时,可得一种红棕色气体B,B冷却至室温凝为液体;B与碱反应可同时生成两种盐,由此推断A为_________(填化学式),A的水溶液与MnO2共热的化学方程式是___________________________________________________
B与冷却的KOH溶液作用的离子方程式是____________________________________
18、(3分)有一混合气体可能由H2S、SO2、CO2、Cl2、HCl、H2中的几种组成,此混合气体通入CuSO4溶液产生黑色沉淀,另取混合气体通入少量澄清石灰水中,无沉淀产生;接着再通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成,该混合气体中一定含有_____________;不含_______________;可能含有_____________。
19、(2分)某物质1个分子的质量为2.66×10ˉ23g,则其分子量约是_________。
20、(2分)用金属钠制取Na2O通常用以下方法:
2NaNO3+10Na→6Na2O+N2↑试说明为什么不用钠在O2燃烧而采用此法的原因是_____________________________________________________________________
21、(2分)氢化铵(NH4H)与NH4Cl结构相似,试写出氢化铵的电子式______________,其中含化学键类型是___________________________________________。
22、(3分)碘溶解在CCl4中呈紫色,溶解在乙醇中呈现棕色。研究表明,呈现紫色碘未跟溶剂分子显著结合。已知碘在液体石蜡中,温度不同时,可呈现紫色和棕色。试回答:温度低时应呈现_________色,温度高时应呈现_________,其原因是_________________________________________________________________________。
三、推断题
1、(4分)在2.4mol某金属与1.8L 2mol·Lˉ1的强酸溶液恰好完全反应,结果产生7.2g H2,则某金属的化合价为________________,酸为_______________元酸。
2、(8分)在一定条件下,下列各物质可发生如下图所示的变化(反应中生成的水没有写出)

已知A是一种淡黄色固体,请回答:
(1)A、B的化学式分别为_____________ 、__________________。
(2)反应(I)的化学方程式为_________ ________________________________。
(3)反应(Ⅱ)的离子方程式是__________________________________________。
3、(8分)有甲、乙、丙三种常见单质,在一定条件下可按下图关系转化为X、Y、Z三种常见的化合物。

问:
(1)在X、Y、Z三种化合物中,一定含有乙元素的是____________。(用X、Y、Z符号表示)
(2)单质乙一定是___________元素组成的。理由是_________________________________
_____________________________________________________________________
(3)X、Y、Z三种化合物的化学式依次为__________、__________、 _________ 。
四、实验题:
1、(9分)某学生准备用质量分数为37%,密度1.19g·cmˉ3的浓盐酸配制0.10mol·Lˉ1的稀盐酸500ml。
(1)量取___________ ml的浓盐酸,应选用的量筒规格为___________ 。
A、10ml B、50ml C、100ml D、200ml
(2)配制时应选用的容量瓶的规格为___________ ml。
(3)除上述仪器外,配制时还需选用___________ 、___________、 ___________和试剂瓶等仪器。
2、(13分)喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压强差。
(1)图1为化学教学中所用的喷泉实验装置(见高一教材)。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中可以形成喷泉的是___________。
A、O2和H2O B、HCl和H2O

C、SO2和NaOH溶液 D、H2和H2O
(2)某学生积极思考产生喷泉的其它方法,并设计了如图2所示的装置。
①在图2的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是___________。
A、Cu和稀盐酸 B、NaHCO3与NaOH溶液
C、MnO2与稀盐酸 D、Na2CO3与稀盐酸
②在图2锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入下列的物质足量,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是___________。
A、浓硫酸 B、食盐 C、硝酸钾 D、硝酸铵
这种方法产生喷泉的原理是__________________________________________________。
③比较图1和图2两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图1是___________上部烧瓶内气体压强;图2是___________ 下部锥形瓶内气体压强(均填增大或减小)。
(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述___________(填图1或图2)装置的原理相似。
五、计算题:
1、(6分)AgF易溶于水,AgCl、AgBr、AgI都具有感光性,在光照下容易发生分解。现将5ml Ag+浓度为0.1mol/L的溶液与等物质的量的碱金属盐混合,恰好完全反应。待卤化物完全沉淀后过滤,并在200W灯炮下烘干,得到固体物质1.3×10ˉ2g。
(1)试分析溶液中析出的沉淀是不是卤化银?
(2)试通过计算确定溶液中析出的沉淀的式量。
2、(7分)取0.4mol KMnO4固体加热一段时间后,收集到 a mol气体,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,又收集到b mol气体,设此时Mn元素全部以Mn2+存在于溶液中,则
(1)a+b的最小值为___________。
(2)当a+b=0.9时,求残留固体的质量为多少克?
参考答案
一选择题

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 B B C D AD BC A B C AC B C C C CD

16:A:O B:N 3 O2
17:HBr
18:H2S. CO2 HCl ; SO2 Cl2 ; H2
:16
在O2中燃烧时,Na2O会进一步与O2 结合生成 Na2O而此法在N2中Na2O不会被氧化
H
[H N H]+[ H]- 共价键(配位键),离子键
H
棕;紫;温度高时,分子 动能大,碘分子不易与溶剂分子结合实际

1.+3 二
2.(1)Na2O2 NaHSO3 ;(2) (3)
3 .(1)X .Y (2)氧,因为化合物X。Y中均含有元素Z,而X,Y又是Z在O2中充分燃烧的产物。(3)SO2 H2O H2S (H2O CO2 CH4)

1.(1)4.1 A (2)500 (3)烧杯,玻璃棒,胶头滴管
2(1)B C (2) 〈1〉D〈2〉A 浓硫酸溶于水放热,温度升高,酒精加快挥发,锥形瓶内气压增大 ,〈3〉变小 增大 (3)图2

1:
不可能,若为AgX,则生成的AgX为5×10-4mol,最终沉淀中的质量为故108×5×10-4 =5.4×10-2g >1.3×10-2g不可能
沉淀物质的量为5×10-4mol故沉淀物的式量为1.3×10-2/5×10-4=26
2: (1)0.8 (2)60g
解(1)要使a+b的值最小,则KMnO4 应完全分解,即得O2 0.2 mol .此时转移电子0.8mol. 0.4 mol KMnO4最终变为Mn2+ ,共转移电子0.4×5=2mol 故产生的Cl2 (2-0.8)/2=0.6mol a+b=0.8
(2)当a+b=0.9时,依据电子守恒有:4a+2b+0.4×5 解得a=0.1
残留固体的质量(KMnO4放出O2后的剩余质量)为:
158g/mol×0.4mol-32g/mol×0.1mol=60g

Ⅲ 2007年黑龙江省高中学生化学竞赛初赛试题答案

1A:由Na2S2O3硫代硫酸钠可推知K2CS3三硫代碳酸钾
2A:空气不足则金属氧化不足,二价铁呈现蓝或绿色(三价呈现红色或黄色),一价铜呈现红色(二价呈现蓝色),低价锰呈现黑色(高价呈现紫色)
3B:由题先构造磷四分子,再取三个P-P键换成P-S-P键就行了,共6+3=9个
4A:由于NH3中和产生的酸使亚硫酸钡得以沉淀,NO2遇水产生硝酸氧化作用形成硫酸钡难溶于酸,H2S与亚硫酸反应生成硫沉淀
5B:Na2HPO4呈碱性故2molNaOH消耗1molH3PO4
6A:左右两个双氮分别向中心氮原子提供1对电子,则必须失去一单位电子才可稳定
7BD:A中铵根离子浓度最大,C中铵根离子浓度要大于钠离子
8B:碱溶液抑制水电离,弱酸酸根盐溶液越弱越促进水电离
9AC:C中使NaCl的物质的量等于两倍的K2SO4的量即可
10B:中间的碳分别与内层的碳共用一对电子,再与三个外层的正五边形的邻角碳构成三角锥型,则外层的碳只剩下一个孤电子与氢或氟原子结合,共有60个结合位点
11D:A可为氧化钠Na2O,B可为氯化铍BeCl2,C可为氯化钠NaCl,D中差距快超过两个周期了,到第四周期就不可能只差18-n-m了
12A:有机物中,烷烃中氢原子最多有2n(C)+2个,多一个氮加一个氢,多一个氧不加氢,则总数为2n(C)+n(N)+2

Ⅳ 求湖南省历年化学竞赛试题

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Ⅳ NO的化学键有哪些(化学竞赛)

:N三键O:

电子式

Ⅵ NO的化学键有哪些(化学竞赛)我看到书上写

化学键的种类有:离子键、共价键、金属键。
化学键是纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子(或离子)间强烈的相互作用力的统称。使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。
离子键、共价键、金属键各自有不同的成因,离子键是通过原子间电子转移,形成正负离子,由静电作用形成的。共价键的成因较为复杂,路易斯理论认为,共价键是通过原子间共用一对或多对电子形成的,其他的解释还有价键理论,价层电子互斥理论,分子轨道理论和杂化轨道理论等。金属键是一种改性的共价键,它是由多个原子共用一些自由流动的电子形成的。
化学键主要有三种基本类型,即离子键、共价键和金属键。
一、离子键
离子键是由电子转移(失去电子者为阳离子,获得电子者为阴离子)形成的。即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键。离子既可以是单离子,如Na+、CL-;也可以由原子团形成;如SO4 2-,NO3-等。
离子键的作用力强,无饱和性,无方向性。离子键形成的矿物总是以离子晶体的形式存在。
二、共价键
共价键的形成是相邻两个原子之间自旋方向相反的电子相互配对,此时原子轨道相互重叠,两核间的电子云密度相对地增大,从而增加对两核的引力。共价键的作用力很强,有饱和性与方向性。因为只有自旋方向相反的电子才能配对成键,所以共价键有饱和性;另外,原子轨道互相重叠时,必须满足对称条件和最大重叠条件,所以共价键有方向性。共价键又可分为三种:
(1)非极性共价键 形成共价键的电子云正好位于键合的两个原子正中间,如金刚石的C—C键。
(2)极性共价键 形成共价键的电子云偏于对电子引力较大的一个原子,如Pb—S 键,电子云偏于S一侧,可表示为Pb→S。
(3)配价键 共享的电子对只有一个原子单独提供。如Zn—S键,共享的电子对由锌提供,Z:+ ¨..S:=Z n→S
共价键可以形成两类晶体,即原子晶体共价键与分子晶体。原子晶体的晶格结点上排列着原子。原子之间有共价键联系着。在分子晶体的晶格结点上排列着分子(极性分子或非极性分子),在分子之间有分子间力作用着,在某些晶体中还存在着氢键。关于分子键精辟氢键后面要讲到。
三、金属键
由于金属晶体中存在着自由电子,整个金属晶体的原子(或离子)与自由电子形成化学键。这种键可以看成由多个原子共用这些自由电子所组成,所以有人把它叫做改性的共价键。对于这种键还有一种形象化的说法:“好象把金属原子沉浸在自由电子的海洋中”。金属键没有方向性与饱和性。
和离子晶体、原子晶体一样,金属晶体中没独立存在的原子或分子;金属单质的化学式(也叫分子式)通常用化学符号来表示。
上述三种化学键是指分子或晶体内部原子或离子间的强烈作用力。但它没有包括所有其他可
分类:在一个水分子中2个氢原子和1个氧原子就是通过化学键结合成水分子。由于原子核带正电,电子带负电,所以我们可以说,所有的化学键都是由两个或多个原子核对电子同时吸引的结果所形成。化学键有3种类型 ,即离子键、共价键、金属键(氢键不是化学键,它是分子间力的一种)。
离子键(ionic bond)
带相反电荷离子之间的互相作用叫做离子键,成键的本质是阴阳离子间的静电作用。两个原子间的电负性相差极大时,一般是金属与非金属。例如氯和钠以离子键结合成氯化钠。电负性大的氯会从电负性小的钠抢走一个电子,以符合八隅体。之后氯会以-1价的方式存在,而钠则以+1价的方式存在,两者再以库仑静电力因正负相吸而结合在一起,因此也有人说离子键是金属与非金属结合用的键结方式。而离子键可以延伸,所以并无分子结构。
离子键亦有强弱之分。其强弱影响该离子化合物的熔点、沸点和溶解性等性质。离子键越强,其熔点越高。离子半径越小或所带电荷越多,阴、阳离子间的作用就越强。例如钠离子的微粒半径比钾离子的微粒半径小,则氯化钠NaCl中的离子键较氯化钾KCl中的离子键强,所以氯化钠的熔点比氯化钾的高。
定义:离子键是由正负离子之间通过静电作用而形成的,正负离子为球形或者近似球形,电荷球形对称分布,那么离子键就可以在各个方向上发生静电作用,因此是没有方向性的。
离子键概念:带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。
成键微粒:阴离子、阳离子。
成键本质:静电作用。静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引作用和电子与电子之间、原子核与原子核之间的静电排斥作用。(一吸,两斥)
成键原因:①原子相互得失电子形成稳定的阴、阳离子。②离子间吸引与排斥处于平衡状态。③体系的总能量降低。
存在范围:离子键存在于大多数强碱、盐及金属氧化物中。

Ⅶ 高中化学竞赛问题~~~~~~~~~~

分子轨道理论详解
我们把原子通过共用电子对结合的化学键成为共价键(covalent bond)。路易斯(G.N.Lewis)曾经提出原子共用电子对成键的概念,也就是俗称的“八隅律”(高中阶段也只是停留于此)。
然而,我们知道很多现实情况都无法用八隅率解释,包括:PCl5,SCl6分子。更重要的是,八隅率从来没有本质上说明共价键的成因:为什么带负电荷的两个分子不会排斥反而是互相配对?
随着近代的量子力学(quantum mechanics)的建立,近代形成了两种现代共价键理论,即是:现代价键理(valence bond theory)简称VB(又叫作电子配对法)以及分子轨道理论(molecular orbital theory)简称MO。价键理论强调了电子对键和成键电子的离域,有了明确的键的概念。也成功的给出了一些键的性质以及分子结构的直观图像。但是在解释H2+氢分子离子的单电子键的存在以及养分子等有顺磁性或者大∏键的某些分子结构时感到困难。而分子轨道理论可以完美的进行解释,这里我就主要阐述MO法的相关理论。
洪特(Hund)和密里肯(R.S Mulliken)等人提出了新的化学键理论,即是分子轨道理论。这是人们利用量子力学处理氢分子离子而发展起来的。
(一)氢分子离子的成键理论。氢分子离子(H2+)是由两个核以及一个电子组成的最简单分子,虽然不稳定,但是确实存在。如何从理论上说明氢分子离子的形成呢?分子轨道理论把氢分子离子作为一个整体处理,认为电子是在两个氢核a和b组成的势场当中运动。电子运动的轨道既不局限在氢核a的周围,也不会局限于氢核b的周围,而是遍及氢核a和b。这种遍及分子所有核的周围的电子轨道,成为“分子轨道”。如何形成这样的分子轨道呢?我们必须通过波函数来描述原子当中的运动状态,而波函数势薛定谔方程的解。因为得到精确的薛定谔方程的解势很困难的因此我们才去了近似方法,假设分子轨道是各个原子轨道的组成。仍然以氢分子离子为例:当这个单电子出现了一个氢原子核a附近时候,分子轨道Ψ很近似于一个院子轨道Ψa。同样,这个电子出现在另外一个氢原子b附近时候,分子轨道Ψ也很像原子轨道Ψb。不过这个只是两种极端情况,合理的应该是两种极端情况的组合即是Ψa与Ψb的组合。分子轨道理论假定了分子轨道是所属原子轨道的线性组合(linear combination of atomic orbital,简称LCAO),即是相加相减而得得。例如氢分子离子当中就有:ΨI=Ψa+Ψb<BR>ΨII=Ψa-Ψb
其中Ψa和Ψb分别是氢原子a以及氢原子b的1s原子轨道。它们的相加相减分别可以得到ΨI以及ΨII。相加可以看出处在相同相位的两个电子波组合时候波峰叠加,这样可以使得波增强。如果两个波函数相减,等于加上一个负的波函数,因此相减可以看成是有相反相位的两个电子波组合时的波峰叠加,这样似的波消弱或者抵消。故在ΨI当中,波函数数值和电子出现的几率密度在两个核当中明显增大,相应的能量比氢原子1s轨道能量低,进入这个轨道的电子将促进这个两个原子的结合因此成为“成键轨道”(bonding orbital),用δ1s表示。ΨII当中的波函数值在两核中间为零,电子在两核出现的几率很小,甚至为0,其电子能量高于氢原子的1s轨道,进入这个轨道的电子将促使这个两个原子分离,所以称为反键轨道(antibonding orbital)用δ1s*表示。ΨI以及ΨII原子轨道能量之差基本相同,符号相反。如果两个原子轨道的能量不一样高,则它们所组成的分子轨道中,能量低的成键轨道比原来能量低的原子轨道的能量还低;能量高的反键轨道比原来能量高的原子轨道能量还高。
从氢分子离子的形成可以得出分子轨道理论是着眼于整个分子,把分子作为一个整体来考虑。分子当中的电子是在多个原子核以及电子的综合势场中运动。因此没有明确的“键”的概念。
现在将分子轨道理论扼要的介绍如下:
1。分子当中的电子在遍及整个分子范围内运动,每一个电子的运动状态都可以用一个分子波函数(或者称为分子轨道)Ψ来描述。|Ψ|^2表示了电子在空间各处出现的几率密度。
2。分子轨道可以通过相应的原子轨道线性组合而成。有几个原子轨道相组合,就形成几个分子轨道。在组合产生的分子轨道中,能量地域原子轨道的称为成键轨道;高于原子轨道的称为反键轨道。
3。原子轨道在组成分子轨道时候,必须满足下面三条原则才能有效的组成分子轨道:
(1)对称性匹配原子:两个原子轨道的对称性匹配时候她们才能够组成分子轨道。那么什么样子的原子轨道才是对称性匹配呢?可将两个院子轨道的角度分布图进行两种对称性操作,即旋转核反映操作,旋转势绕键轴(以x轴为键轴)旋转180度,反映是包含键轴的某一个平面(xy或者xz)进行反映,即是照镜子。若操作以后她们的空间位置,形状以及波瓣符号均没有发生改变称为旋转或者反应操作对称,若有改变称为反对称。两个原子轨道旋转,反应两种对成行操作均为对称或者反对称九成为两者“对称性匹配”。s和px原子轨道轨道对于旋转以及反应两个操作均为对成;px以及pz原子轨道对于旋转以及反应两个操作均是反对成,所以她们都是属于对称性匹配,可以组成分子轨道,同理我们还可以得到py与py,pz与pz原子轨道也是对称性匹配。
(2)能量近似原则:当参与组成分子轨道的原子轨道之间能量相差不是太大时候,不能有效的组成分子轨道。原子轨道之间的能量相差越小,组成的分子轨道成键能力越强,称为“能量近似原子”。
(3)最大重叠原子:原子轨道发生重叠时,在可能的范围内重叠程度越大,形成的成键轨道能量下降就越多,成键效果就越强。
4。当形成了分子时,原来处于分子的各个原子轨道上的电子将按照保利不相容原理,能量最低原理,洪特规则这三个原则进入分子轨道。这点和电子填充原子轨道规则完全相同。在价键理论当中共价键可以分为δ和∏键。在分子轨道当中我们如何区分δ和∏键呢?在氢分子离子形成过程当中我们看到了由两个1s轨道形成了一个成键的δ1s轨道(形状像橄榄)和另一个反键δ1s*(形状像两个鸡蛋)。凡是分子轨道对成周形成圆柱形对成的叫做“δ轨道”。在成键δ轨道上的电子称为“成键δ电子”,她们使得分子稳定化;在反键δ*轨道上的电子称为“反键δ电子”,她们使得分子有解离的倾向。由成键δ电子构成的共价键称为δ键。同样,我们可以用参加组合的原子轨道图形,按照一定的重叠方式定性的绘出其他的分子轨道。比如沿着x轴考紧则两个px轨道将“头碰头”的组成两个δ型分子轨道,如果时py和py,pz和pz就是“肩并肩”的组合称为另一种形状的分子轨道,称为∏轨道。它们有一个通过键轴与纸面垂直的对称平面,好像两个长型的冬瓜,分别置于界面的上下。成键∏轨道上的电子叫做成键∏电子,她们使得分子稳定。反键∏2p*轨道,她们能量较高,好像四个鸡蛋分别置于节面上下。反键∏轨道上的电子叫做“反键∏电子”,她们有使得分子解离的倾向。由成键∏电子构成的共价键称为“∏键”,由两个p原子轨道形成的∏键称为p-p∏键。处此之外,p轨道还可以和对称性的d轨道形成p-d∏键,例如px-dxz。相同对称性的d轨道之间还能形成d-d∏键,例如dzx-dzx。我们可以看出,无论是δ型轨道还是∏轨道,成键轨道中的都是电子云在两核之间的密度比较大,因此有助于两个原子的组合。在反键轨道中,电子云原理两核中间区域偏向于两核的外测,从而使得两个原子的分离。

Ⅷ 高一化学竞赛题

化合价简单点说就是该原子成键的数量,共价键就数共价键的数量.
CH2Cl2,C成了4根共价键所以化合价就是4,H是1根,Cl也是1根
氧化数是原子被氧化的程度,要根据结构式来进行判断.
CH2Cl2画出结构式之後,由於电负性Cl>C>H,所以实际上C所拥有的电子只有2根C-H键共4个电子,恰好等於其价电子数,也就是说CH2Cl2中C并没有发生电子的转移,所以是0.
H一个电子都没有,比原来1个价电子少1,所以是+1
Cl有8电子,比原来7电子多了1个所以是-1

Ⅸ 高中化学竞赛四川赛区复赛试题

第1题(4分)今年5月底6月初,各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的警告。据报道,在全国各地发生了多起混合洁污剂发生氯气中毒的事件。根据你的化学知识作出如下判断(这一判断的正确性有待证明):

当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯,最可能的存在形式是 和 。当另一种具有 (性质)的液态洁污剂与之混合,可能发生如下反应而产生氯气:

第2题(2分)自然界中,碳除了有2种稳定同位素12C和13C外,还有一种半衰期很长的放射性同位素14C,丰度也十分稳定,如下表所示(注:数据后括号里的数字是最后一位或两位的精确度,14C只提供了大气丰度,地壳中的含量小于表中数据):

同位素
相对原子质量
地壳丰度(原子分数)

12C
12(整数)
0.9893(8)

13C
13.003354826(17)
0.0107(8)

14C
14.003241982(27)
1.2×10-16(大气中)

试问:为什么通常碳的相对原子质量只是其稳定同位素的加权平均值而不将14C也加入取平均值?

答:

第3题(4分)最近报道在-100 ℃的低温下合成了化合物X,元素分析得出其分子式为C5H4,红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别,而碳的化学环境却有2种,而且,分子中既有C-C单键,又有C=C双键。温度升高将迅速分解。

X的结构式是:

第4题(10分)去年报道,在-55 ℃令XeF4(A)和C6F5BF2(B)化合,得一离子化合物(C),测得Xe的质量分数为31%,阴离子为四氟硼酸根离子,阳离子结构中有B的苯环。C是首例有机氙(IV)化合物,-20 ℃以下稳定。C为强氟化剂和强氧化剂,如与碘反应得到五氟化碘,放出氙,同时得到B。

4-1写出C的化学式,正负离子应分开写。答:

4-2根据什么结构特征把C归为有机氙比合物?答:

4-3写出C的合成反应方程式。答:

4-4写出C和碘的反应。答:

4-5画出五氟化碘分子的立体结构:

第5题(5分)今年3月发现硼化镁在39 K呈超导性,可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,像维夫饼干,一层镁一层硼地相间,图5-1是该晶体微观空间中取出的部分原子沿C轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。

5-1由图5-1可确定硼化镁的化学式为:______________。

5-2在图5-l右边的方框里画出硼化镁的一个晶胞的透视图,标出该晶胞内面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子(镁原子用大白球,硼原子用小黑球表示)。

图5-1 硼化镁的晶体结构示意图

第6题(8分)Mn2+离子是KMnO4溶液氧化H2C2O4的催化剂。有人提出该反应的历程为:

请设计2个实验方案来验证这个历程是可信的(无须给出实验装置,无须指出选用的具体试剂,只需给出设计思想)。

第7题(10分)某不活泼金属X在氯气中燃烧的产物Y溶于盐酸得黄色溶液,蒸发结晶,得到黄色晶体Z,其中X的质量分数为50%。在500 mL浓度为0.10 mol/L的Y水溶液中投入锌片,反应结束时固体的质量比反应前增加4.95 g。

X是_______;Y是__________;Z是__________。

推理过程如下:

中国化学会2001年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题3

第8题(11分)新药麦米诺的合成路线如下:

8-1确定B、C、D的结构式(填入方框)。

8-2给出B和C的系统命名:B为___________;C为:___________。

8-3CH3SH在常温常压下的物理状态最可能是 (填气或液或固),作出以上判断的理由是:______________________

第9题(10分)1997年BHC公司因改进常用药布洛芬的合成路线获得美国绿色化学挑战奖:

旧合成路线:

新合成路线:

9-1写出A、B、C、D的结构式(填入方框内)。

9-2布洛芬的系统命名为:_____________________。

第10题(5分)最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应,使C60获得一个质子,得到一种新型离于化合物[HC60]+[CB11H6Cl6]-。回答如下问题:

10-1以上反应看起来很陌生,但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟,后者是: 。

10-2上述阴离子[CB11H6Cl6]-的结构可以跟图10-1的硼二十面体相比拟,也是一个闭合的纳米笼,而且,[CB11H6Cl6]-离子有如下结构特征:它有一根轴穿过笼心,依据这根轴旋转360°/5的度数,不能察觉是否旋转过。请在图10-1右边的图上添加原子(用元素符号表示)和短线(表示化学键)画出上述阴离子。

图10-1

第11题(10分)研究离子晶体,常考察以一个离子为中心时,其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d,以钠离子为中心,则:

11-1第二层离子有____个,离中心离子的距离为______d,它们是_____离子。

11-2已知在晶体中Na+离子的半径为116 pm,Cl-离子的半径为167 pm,它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。

11-3纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大,这是它的许多特殊性质的原因,假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状,求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。

11-4假设某氯化钠颗粒形状为立方体,边长为氯化钠晶胞边长的10倍,试估算表面原子占总原子数的百分比。

第12题(11分)设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。

最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了YO3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题:

12-1以丁烷代表汽油,这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是:

12-2这个电池的正极发生的反应是:

负极发生的反应是:

固体电解质里的O2-的移动方向是:

向外电路释放电子的电极是:

12-3人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是:

12-4你认为在ZrO2晶体里掺杂Y2O3用Y3+代替晶体里部分的Zr4+对提高固体电解质的导电能力会起什么作用?其可能的原因是什么?

答:

12-5汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生 堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年时间,正是新一代化学家的历史使命。

第13题(10分)溴酸钾测定苯酚纯度的步骤如下:称取含苯酚0.6000 g的试样溶于2 000 mL 0.1250 mol/L KBrO3溶液(该溶液含过量的KBr),加酸酸化。放置,待反应完全后加入KI,而后用0.1050 mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的碘,滴定终点为20.00 mL。计算试样中苯酚的质最分数。

答案

第1题(4分)

ClO-和Cl-。(各1分)

酸性(1分)

ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O。(1分)

(注:不写离子方程式或不配平不得分。)

第2题(2分)

14C不加权不会影响计算结果的有效数字,因其丰度太低了。(2分)

(注:涉及有效数字的任何表述均得满分,未涉及有效数字的不得分,如答:放射性元素不应加权求取相对原子质量之类。) 第3题(4分) (注:平面投影图也按满分计。)参考图形:

第4题(10分)

4-1 C­6F5XeF+BF4-(1分)

4-2 分子中有C—Xe键。(2分)(答:“分子中存在氙和有机基团”得1分)

4-3 XeF4+C6F5BF2=C6F5XeF2+BF4-(1分)(注:用“→”代替“=”不扣分;离子加方括号得分相同;画出五氟代苯基结构不加分)。

4-4 5C6F5XeF2+BF4-+2I2=4IF5+5Xe+5C6F5BF2(2分)

(注:不配平不得分)

4-5 (4分)

(注:4-5的答案需应用初赛基本要求规定的VSEPR模型才能得出。只要正确表述出四方锥体都得满分,表述形式不限。)

第5题(5分)

5-1 MgB2(2分)(注:给出最简式才得分)

5-2 (注:任何能准确表达出Mg:B=1:2的晶胞都得满分,但所取晶胞应满足晶胞是晶体微观空间基本平移单位的定义,例如晶胞的顶角应完全相同等。)或 a=b≠c,c轴向上(3分)

第6题(8分)

6-1 对比实验:其一的草酸溶液中加Mn2+离子,另一不加。在滴加KMnO4溶液时,加Mn2+者反应速率快。(4分)

6-2 寻找一种试剂能与Mn(VI)、Mn(IV)或Mn(III)生成配合物或难溶物;加入这种试剂,反应速率变慢。(4分)

(注:表述形式不限。其他设计思想也可以,只要有道理都可得分。)

第7题(10分)

X是Au(2分);Y是AuCl3(2分);Z是HAuCl4·3H2O(2分)

要点1:X为不活泼金属,设为一种重金属,但熟悉的金属或者其氯化物与锌的置换反应得到的产物的质量太小,或者其水溶液颜色不合题意,均不合适,经诸如此类的排他法假设X为金,由此Y=AuCl3,则置换反应的计算结果为:2AuCl3+3Zn=3ZnCl2+2Au

反应得到Au的质量=0.100 mol/L×0.500 L×197 g/mol=9.85 g

反应消耗Zn的质量=0.100 mol/L×0.500 L×65.39 g/mol×3/2=4.90 g

反应后得到的固体质量增重:9.85 g-4.90 g=4.95 g (2分)

要点2:由AuCl3溶于盐酸得到的黄色晶体中Au的含量占50%,而AuCl3中Au的含量达65%,可见Z不是AuCl3­,假设为配合物HAuCl4,含Au 58%,仍大于50%,故假设它是水合物,则可求得:HAuCl4·3H2O的摩尔质量为393.8其中Au的含量为197/394=50%。(2分)其他推理过程,只要合理,也得满分。

第8题(11分)

8-1 B: C: D: (各2分,共6分)

8-2 B为3-硫甲基-1,2-环氧丙烷或甲基-2,3环氧丙基硫醚;C为:2-羟基-3-硫甲基-丙肼或1-硫甲基-3-肼基-2-丙醇 (各2分,共4分)

8-3 气,H2O和CH3OH为液态主要是由于存在分子间氢键,H2S无氢键而呈气态,CH­3SH也无氢键,故也可能也是气态。(1分)(其他理由只要合理均得满分。注:其沸点仅6 ℃;常识:它是燃气的添味剂,其恶臭可导致燃气泄露的警觉。本题的答案可用倒推法得出,只需有取代、缩合等概念而无须预先具备本题涉及的具体反应的知识)。

第9题(10分)

9-1 A、 B、

C、 D、

(各2分;共8分。不标出非甲基碳上的H不扣分。注:本题除第1个反应外,其他反应可用倒推法得出答案。)

9-2 布洛芬系统命名:2-[对-异丁苯基]-丙酸或2-[4’-(3’’-甲基丙基)-苯基]-丙酸(2分) 1 2 3

第10题(5分)

10-1 NH3+HCl=NH4Cl(2分)

(注:答其他非质子转移的任何“化合反应”得1分)。(3分)

10-2 参考图形:

(注:硼上氢氯互换如参考图形仍按正确论,但上下的C、B分别连接H和Cl,不允许互换。)

第11题(10分)

11-1 12, ,钠(各1分,总3分)

11-2 晶胞体积V=[2×(116 pm+167 pm)]3=181×106 pm3

离子体积 v=4x (4/3)π(116 pm)3+4x (4/3)π(167 pm)3=104×106 pm3

v/V=57.5% (1分)(有效数字错误扣1分,V和v的计算结果可取4位,其中最后1位为保留数字,不扣分。)

11-3 表面原子为8(顶角)+6(面心) +12(棱中心)=26­­­­

总原子数为 8(顶角)+6(面心)+12(棱中心)+1(体心)=27

表面原子占总原子数 26/27×100%=96 %(1分)

注:26和27均为整数值,比值26/27是循环小数0.962, 取多少位小数需根据实际应用而定, 本题未明确应用场合,无论应试者给出多少位数字都应按正确结果论。

11-4 计算分两个步骤:

步骤一:计算表面原子数。可用n=2、3的晶胞聚合体建立模型,得出计算公式,用以计算n=10。例如,计算公式为:

[8]+[(n-1)×12]+[n×12]+[(n-1)2×6]+[n2x6]+[(n-1)×n×2×6]

顶角 棱上棱交点 棱上棱心 面上棱交点 面上面心 面上棱心

n=10,表面原子总数为2402 (2分)

步骤二:计算晶胞聚合体总原子数:

n3×8+[8] ×7/8+[(n-1)×12]×3/4+[n×12]×3/4+[(n-1)2×6]/2+[n2×6]/2+[(n-1)×n×2×6]/2

=8000+7 + 81 + 90 + 243 + 300 + 540

=9261 (2分)

表面原子占总原子数的百分数: (2402/9261)×100%=26% (1分) (总5分)

(注:本题计算较复杂,若应试者用其他方法估算得出的数值在26% 左右2个百分点以内可得3分,3个百分点以内可得2分,其估算公式可不同于标准答案,但其运算应无误。本题要求作估算,故标准答案仅取整数,取更多位数不扣分。)

第12题(11分)

12-1 2C4H10+13O2=8 CO2+10H2O (1分)

(必须配平; 所有系数除2等方程式均应按正确论。)

12-2 O2+4e–=2 O2– (2分)(O2取其他系数且方程式配平也给满分。)

C4H10+13O2––26e–=4 CO2+5 H2O(2分)(系数加倍也满分。)

向负极移动;(1分;答向阳极移动或向通入汽油蒸气的电极移动也得满分。)

负极。(1分;答阳极或通入汽油蒸气的电极也得满分)

12-3 燃料电池具有较高的能量利用率。(2分)(答内燃机能量利用率较低也满分;用热力学第二定律解释等,得分相同。)

12-4 为维持电荷平衡, 晶体中的O2–将减少(或导致O2–缺陷)从而使O2–得以在电场作用下向负极(阳极)移动 。(1分)

(表述不限,要点是:掺杂晶体中的O2–比纯ZrO2晶体的少。)

12-5 碳(或炭粒等) (1分)

第13题(10分)

KBrO3(1 mol) ~ 3Br2(3 mol) ~ C6H5OH(1 mol) ~ 6S­2O32–(6 mol)

0.1250 mol/L×0.02000 L – 0.1050 mol/L×0.02000 L÷6=2.150×10–3 mol

(2.150×10–3 mol/L×94.11 g/mo÷0.6000 g)×100%=33.72 % (10分)

Ⅹ 09全国高中化学竞赛省级赛区答案

中国化学会第23届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)
试题、标准答案及评分细则
2009年9月16日
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分
满分 20 6 5 4 8 10 8 16 8 15 100

评分通则:1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分。
2有效数字错误,扣0.5分,但每大题只扣1次。
3单位不写或表达错误,扣0.5分,但每大题只扣1次。
4只要求1个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分。
5方程式不配平不得分。
6不包括在此标准答案的0.5分的题,可由评分组讨论决定是否给分。

第1题 (20分)
1-1 Lewis酸和Lewis碱可以形成酸碱复合物。根据下列两个反应式判断反应中所涉及Lewis酸的酸性强弱,并由强到弱排序。
F4SiN(CH3)3 + BF3  F3BN(CH3)3 + SiF4 ;
F3BN(CH3)3 + BCl3  Cl3BN(CH3)3 + BF3
BCl3  BF3  SiF4 顺序错误不给分 (2分)
1-2 (1) 分别画出BF3和N(CH3)3的分子构型,指出中心原子的杂化轨道类型。

分子构型为平面三角形,不画成平面形不给分 (0.5分)
sp2
(0.5分)

分子构型为三角锥形, 不画成三角锥形不给分 (0.5分)
sp3
(0.5分)
(2) 分别画出F3BN(CH3)3 和F4SiN(CH3)3的分子构型,并指出分子中Si和B的杂化轨道类型。
B:sp3 (1分)+ (1分)
Si,sp3d (1分)+ (1分)
1-3 将BCl3分别通入吡啶和水中,会发生两种不同类型的反应。写出这两种反应的化学方程式。
BCl3 + 3H2O = B(OH)3+ 3HCl 不配平不给分 (1分)
BCl3 + C5H5N = Cl3B-NC5H5

BCl3 + = (1分)
1-4 BeCl2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。分别画出它们的结构简式,并指出Be的杂化轨道类型。

sp
结构简式和杂化轨道各0.5分 (1分)

结构简式1.5分
sp2
杂化轨道0.5分 (2分)

结构简式1.5分
sp3
杂化轨道0.5分
画成
也得分
(2分)
1-5 高氧化态Cr的过氧化物大多不稳定,容易分解,但Cr(O2)2[NH(C2H4NH2)2] 却是稳定的。这种配合物仍保持Cr的过氧化物的结构特点。画出该化合物的结构简式,并指出Cr的氧化态。

只有画出7配位的结构简式才能得满分,端基氮不配位得0分,二级氮不配位得1分 (2分)
Cr的氧化态为+4
(1分)

1-6 某些烷基取代的金属羰基化合物可以在其他碱性配体的作用下发生羰基插入反应,生成酰基配合物。画出Mn(CO)5(CH3) 和 PPh3反应的产物的结构简式,并指出Mn的氧化态。

(1分)
不要求配体的位置

Mn的氧化态为+1
(1分)

第2题 (6分) 下列各实验中需用浓HCl而不能用稀HCl溶液,写出反应方程式并阐明理由。
2-1 配制SnCl2溶液时,将SnCl2(s) 溶于浓HCl后再加水冲稀。
SnCl2 + 2HCl = SnCl42- + 2H+
不配平不给分 (1分)
浓HCl的作用是形成SnCl42-,可防止Sn(OH)Cl的形成,抑制SnCl2水解。 (1分)
写配平的水解方程式,加浓盐酸平衡向左移动,抑制水解 也得分2分

2-2 加热MnO2的浓HCl溶液制取氯气。

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O
不配平不给分 (1分)
加浓HCl利于升高MnO2的氧化电位,降低Cl-的还原电位,使反应正向进行。
表述为提高MnO2 氧化性,同时提高HCl 还原性,也可以。
二个理由各0.5分 (1分)
2-3 需用浓HCl溶液配制王水才能溶解金。
Au + HNO3 + 4HCl = HAuCl4 + NO + 2H2O
(1分)
加浓HCl利于形成AuCl4-,降低Au的还原电位,提高硝酸的氧化电位,使反应正向进行。
表述为提高Au的还原性,提高硝酸的氧化性,有利于反应向右进行,也得满分。
二个理由各0.5分 (1分)

第3题 (5分) 用化学反应方程式表示:
3-1 用浓氨水检查氯气管道的漏气;
(1) 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl
(2) NH3 + HCl = NH4Cl (白烟)
每个反应式各1分,不配平不给分 (2分)
合并成一个反应也得分。得到N2 得1分,得到NH4Cl得1分。
3-2 在酸性介质中用锌粒还原 离子时,溶液颜色经绿色变成天蓝色,放置后溶液又变为绿色。
(1) 3Zn +Cr2O72- + 14H+ = 3Zn2+ + 2Cr3+(绿) + 7H2O
(2) Zn + 2Cr3+ = Zn2+ + 2Cr2+(天蓝)
(3) 4Cr2+ + O2 + 4H+ = 4Cr3+(绿) + 2H2O
或2Cr2+ + 2H+ = 2Cr3+(绿) + H2
每个反应式各1分,不配平不给分 (3分)
第4题 (4分) 我国石油工业一般采用恒电流库伦分析法测定汽油的溴指数。溴指数是指每100克试样消耗溴的毫克数,它反映了试样中C=C的数目。测定时将V(毫升)试样加入库伦分析池中,利用电解产生的溴与不饱和烃反应。当反应完全后,过量溴在指示电极上还原而指示终点。支持电解质为LiBr,溶剂系统仅含5%水,其余为甲醇、苯与醋酸。
设d为汽油试样密度,Q为终点时库伦计指示的溴化反应消耗的电量(库伦)。
4-1 导出溴指数与V、d和Q的关系式(注:关系式中只允许有一个具体的数值)。

(2分)

4-2 若在溶剂体系中增加苯的比例,说明其优缺点。
优点:增加汽油溶解度,有利于烯烃的加成过程;
(1分)
缺点:降低溶液电导,将使库伦仪输出电压增加。
(1分)

第5题 (8分) 皂化当量是指每摩尔氢氧根离子所能皂化的酯(样品)的质量(mg)。可用如下方法测定皂化当量(适用范围:皂化当量100-1000 mg mol-1,样品量5-100 mg):准确称取X(mg)样品,置于皂化瓶中,加入适量0.5 mol L-1氢氧化钾醇溶液,接上回流冷凝管和碱石灰管,加热回流0.5~3小时;皂化完成后,用1~2 mL乙醇淋洗冷凝管内壁,拆去冷凝管,立即加入5滴酚酞,用0.5 mol L-1盐酸溶液酸化,使酸稍过量;将酸化后的溶液转移到锥形瓶中,用乙醇淋洗皂化瓶数遍,洗涤完的醇溶液也均移入锥形瓶中;向锥形瓶滴加0.5 mol L-1氢氧化钾醇溶液,直至溶液显浅红色;然后用0.0250 mol L-1盐酸溶液滴定至刚好无色,消耗盐酸V1 (mL);再加入3滴溴酚蓝指示剂,溶液显蓝色,用0.0250 mol L-1盐酸溶液滴定至刚刚呈现绿色,即为滴定终点,消耗盐酸V2 (mL)。
在没有酯存在下重复上述实验步骤,消耗标准盐酸溶液分别为V3和V4 (mL)。
5-1 碱石灰管起什么作用?
防止空气中的二氧化碳进入试样溶液,否则会在溶液中产生碳酸盐,后者不能使酯发生皂化反应却在酚酞无色时以碳酸氢根存在导致滴定结果有正误差。
(2分)
5-2 写出计算皂化当量的公式。

(3分)
5-3 样品中的游离羧酸将对分析结果有什么影响?如何消除影响?
样品中的游离羧酸会降低皂化当量。要消除这种影响,可另取一份样品,不必皂化,其它按上述测定步骤进行操作,然后将第二次滴定所消耗的0.025 mol L-1盐酸标准溶液的毫升数,自皂化样品滴定时所消耗的0.025 mol L-1标准盐酸溶液的毫升数中减去,以进行校正。 其中空白实验 2分
(3分)
第6题 (10分)
6-1 文献中常用下图表达方解石的晶体结构:

图中的平行六面体是不是方解石的一个晶胞?简述理由。
不是。
(1分)
晶体的平移性决定了晶胞的8个顶角必须相同,平行棱的结构必须相同,平行面的结构必须相同,而该平行六面体平行棱上的碳酸根离子的取向是不同的。
(1分)
6-2 文献中常用下图表达六方晶体氟磷灰石的晶体结构:

该图是c轴投影图,位于图中心的球是氟,大球是钙,四面体是磷酸根(氧原子未画出)。
试以此图为基础用粗线画出氟磷灰石晶胞的c轴投影图,设晶胞顶角为氟原子,其他原子可不补全。

(2分)

6-3 某晶体的晶胞参数为:a = 250.4 pm, c = 666.1 pm,γ = 120o;原子A的原子坐标为0,0,1/2和1/3,2/3,0,原子B的原子坐标为1/3,2/3,1/2和0,0,0。
(1) 试画出该晶体的晶胞透视图(设晶胞底面即ab面垂直于纸面,A原子用“○”表示,B原子用“●”表示)。


(2分)

(2) 计算上述晶体中A和B两原子间的最小核间距d(AB)。

d(AB) = 250.4 pm  0.5  cos30o = 144.6 pm
只要有计算过程,得出正确的核间距 (2分)

(3) 共价晶体的导热是共价键的振动传递的。实验证实,该晶体垂直于c轴的导热性比平行于c轴的导热性高20倍。用上述计算结果说明该晶体的结构与导热性的关系。
因为该晶体的c = 666.1 pm, 是AB最短核间距的4.6倍,其间不可能有共价键,只有范德华力,该晶体属层状晶体,难以通过由共价键振动传热。
(2分)

第7题 (8分) 1964年,合成大师Woodward提出了利用化合物A (C10H10)作为前体合成一种特殊的化合物B(C10H6)。化合物A有三种不同化学环境的氢,其数目比为6:3:1;化合物B分子中所有氢的化学环境相同,B在质谱仪中的自由区场中寿命约为1微秒,在常温下不能分离得到。三十年后化学家们终于由A合成了第一个碗形芳香二价阴离子C,[C10H6]2-。化合物C中六个氢的化学环境相同,在一定条件下可以转化为B。化合物A转化为C的过程如下所示:

7-1 A的结构简式:

其他答案不得分。 (2分)
7-2 B的结构简式:


只要答出其中一种,得2分;(2分)
7-3 C的结构简式:

只要答出其中一种,得2分;(2分)
得1 分

7-4 B是否具有芳香性?为什么?
B不具有芳香性。 (1分)
因为不符合4n + 2规则。 (1分)

第8题 (16分)
8-1 化合物A是一种重要化工产品,用于生产染料、光电材料和治疗疣的药物等。A由第一、二周期元素组成,白色晶体,摩尔质量114.06 g/mol,熔点293oC,酸常数pKa1 = 1.5,pKa2 = 3.4;酸根离子A2中同种化学键是等长的,存在一根四重旋转轴。
(1) 画出A的结构简式。

其他答案不得分。 (2分)
(2) 为什么A2离子中同种化学键是等长的?
A2-环内的π电子数为2,符合4n + 2规则,具有芳香性,π电子是离域的,可记为 ,因而同种化学键是等长的。
(2分)
(3) A2离子有几个镜面?
5
(2分)
8-2 顺反丁烯二酸的四个酸常数为1.17 x 102,9.3 x 104,2.9 x 105和2.60 x 107。指出这些常数分别是哪个酸的几级酸常数,并从结构与性质的角度简述你做出判断的理由。

共4个酸常数,每个0.5分 (2分)

顺式丁烯二酸发生一级电离后形成具有对称氢键的环状结构,十分稳定,既使一级电离更容易,又使二级电离更困难了,因而其K1最大,K2最小。 (2分)

8-3 氨基磺酸是一种重要的无机酸,用途广泛,全球年产量逾40万吨,分子量为97.09。晶体结构测定证实分子中有三种化学键,键长分别为102、144和176 pm。氨基磺酸易溶于水,在水中的酸常数Ka = 1.01 x 10−1,其酸根离子中也有三种键长,分别为100、146和167 pm。
(1) 计算0.10 mol L-1 氨基磺酸水溶液的pH值;
c/K = 0.1/10-1 < 500,
K = [H+]2/(c-[H+]),
[H+] = 0.062 mol L-1
pH = 1.21
(2分)
(2) 从结构与性质的关系解释为什么氨基磺酸是强酸?
N-S键中的电子由于磺酸根强大的吸电子效应使H-N键极性大大增大,而且去质子后N-S缩短,导致H-N很容易电离出氢离子。
(2分)
(3) 氨基磺酸可用作游泳池消毒剂氯水的稳定剂,这是因为氨基磺酸与Cl2的反应产物一氯代物能缓慢释放次氯酸。写出形成一氯代物以及一氯代物与水反应的方程式。
H3NSO3 + Cl2 = H2ClNSO3+HCl H2ClNSO3 + H2O = HClO + H3NSO3
每个方程式1分 (2分)

第9题 (8分) 请根据以下转换填空:

9-1
(1)的反应条件
加热
其他答案不得分。
(0.5分) (1)的反应类别
狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应答环加成反应、二聚反应也给分;
(0.5分) (2)的反应类别
还原反应
答催化氢化、加成反应也给分; (0.5分)

9-2 分子A中有 个一级碳原子,有 个二级碳原子,有 个三级碳原子,有 个四级碳原子,至少有 个氢原子共平面。
2,0,4,1,4. 每空0.5分 (2.5分)
9-3 B的同分异构体D的结构简式是:
只要正确表达出双键加成就可得分。
其他答案不得分。 (2分)
9-4 E是A的一种同分异构体,E含有sp、sp2、sp3杂化的碳原子,分子中没有甲基,E的结构简式是:

答出1个就得满分。错1个扣0.5分。 (2分)

第10题 (15分) 高效低毒杀虫剂氯菊酯(I)可通过下列合成路线制备:

10-1 (1) 化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色且不存在几何异构体。
A的结构简式

其他答案不得分。 (1分)

B的结构简式

其他答案不得分。 (1分)

10-2 化合物E的系统名称
3,3-二甲基-4,6,6-三氯-5-己烯酸乙酯。
其他答案不得分。 (2分)

化合物I中官能团的名称
卤原子、碳碳双键、酯基、醚键。
共4种官能团,每个0.5分。写错1个扣0.5分。(2分)

10-3 由化合物E生成化合物F经历了 步反应,每步反应的反应类别分别是

2
其他答案不得分。 (1分)
酸碱反应 (亲核)取代反应。

共2个反应类别,每个0.5分。(1分)

10-4 在化合物E转化成化合物F的反应中,能否用NaOH/C2H5OH代替C2H5ONa/C2H5OH
溶液?为什么?
不能
其他答案不得分。 (1分)
因为酯会发生皂化反应、NaOH的碱性不够强(不能在酯的位生成碳负离子)、烯丙位的氯会被取代、双键可能重排等等。
答出二种或二种以上给满分。 (2分)
10-5 (1) 化合物G和H反应生成化合物I、N(CH2CH3)3和NaCl,由此可推断:
H的结构简式
其他答案不得分。 (1分)

H分子中氧原子至少与 个原子共平面。
11 其他答案不得分。 (1分)

10-6 芳香化合物J比F少两个氢,J中有三种不同化学环境的氢,它们的数目比是9  2  1,则J可能的结构为(用结构简式表示):

答出1个就得2分,答错1个扣0.5分 (2分)

郑重声明;本试题及答案的版权属中国化学会所有,不经中国化学会化学竞赛负责人授权,任何人不得翻印、不得在出版物或互联网网站上转载、贩卖、赢利,违者必究。本试题及标准答案将于2009年9月16日12:00在网站 http://e.sina.com.cn/; http://www.ccs.ac.cn/ 上公布。

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