中國化學會第24屆全國高中學生化學競賽 省級賽區 試卷

2023-01-31 02:15:02 字數 2715 閱讀 9367

試卷、答案及評分標準

(2023年9月15日

評分通則

1.凡要求計算或推導的,必須示出計算或推導過程。沒有計算或推導過程,即使結果正確也不得分。

2.有效數字錯誤,扣0.5分,但每一大題只扣1次。

3.單位不寫或表達錯誤,扣0.5分,但每一大題只扣1次。

4.只要求1個答案、而給出多個答案,其中有錯誤的,不得分。

5.方程式(不是反應式!)不配平不得分。

6.用鉛筆解答(包括作圖)無效。

7.使用塗改液塗改的解答無效。

8.不包括在標準答案的0.5分的題,可由省、市、自治區評分組討論決定是否給分。

9.答案中紅色字為標準答案,而藍字型(加下劃線)為注釋語不屬於答案。

氣體常數r=8.31447 j k-1 mol-1 法拉第常數f=96485 c mol-1 阿佛加德羅常數na=6.022142×1023 mol-1

第1題 (15分) 鳳凰教育網(

1-1 2023年10月合成了第117號元素,從此填滿了週期表第七週期所有空格,是元素週期系發展的乙個里程碑。117號元素是用249bk轟擊48ca靶合成的,總共得到6個117號元素的原子,其中1個原子經p次α衰變得到270db後發生裂變;5個原子則經q次α衰變得到281rg後發生裂變。用元素週期表上的117號元素符號,寫出得到117號元素的核反應方程式(在元素符號的左上角和左下角分別標出質量數和原子序數)。

每式1分,畫箭頭也得 1分。兩式合併為也得滿分。 (2分)

1-2 寫出下列結構的中心原子的雜化軌道型別:

3分)1-3 一氯一溴二(氨基乙酸根)合鈷(iii)酸根離子有多種異構體,其中之一可用如下簡式表示。請依樣畫出其他所有八面體構型的異構體。

第2題 (5 分) 最近我國有人報道,將0.1 mol l-1的硫化鈉溶液裝進乙隻掏空洗淨的雞蛋殼裡,將蛋殼開口朝上,部分浸入盛有0.1 mol l-1的氯化銅溶液的燒杯中,在靜置一周的過程中,蛋殼外表面逐漸出現金屬銅,同時燒杯中的溶液漸漸褪色,並變得混濁。

2-1設此裝置中發生的是銅離子和硫離子直接相遇的反應,已知φ(cu2+/cu)和φ(s/s2-)分別為0.345 v和 0.476 v,nfe =rtlnk,e表示反應的標準電動勢,n為該反應得失電子數。

計算25oc下硫離子和銅離子反應得到銅的反應平衡常數,寫出平衡常數表示式。

2-2金屬銅和混濁現象均出現在蛋殼外,這意味著什麼?

2-3 該報道未提及硫離子與銅離子相遇時溶液的ph。現設ph = 6,寫出反應的離子方程式。

2-4 請對此實驗結果作一簡短評論。

第3題 ( 7分) 早在19世紀人們就用金屬硼化物和碳反應得到了碳化硼。它是迄今已知的除金剛石和氮化硼外最硬的固體。2023年確定了它的理想化學式。

左下圖是2023年發表的一篇研究**給出的碳化硼晶胞簡圖。

3-1 該圖給出了晶胞中的所有原子,除「三原子」(中心原子和與其相連的2個原子)外,晶胞的其餘原子都是b12多面體中的1個原子,b12多面體的其他原子都不在晶胞內,均未畫出。圖中原子旁的短棍表示該原子與其他原子相連。若上述「三原子」都是碳原子,寫出碳化硼的化學式。

鳳凰教育網(

3-2該圖有什麼旋轉軸?有無對稱中心和鏡面?若有,指出個數及它們在圖中的位置(未指出位置不得分)。

3-3 該晶胞的形狀屬於國際晶體學聯合會在2023年定義的布拉維系七種晶胞中的哪一種?(注:國際晶體學聯合會已於2023年改稱br**ais systems為lattice systems, 後者尚無中文譯名。

)第4題 (8分)

4-1分別將o2、ko2、bao2 和o2[asf6]填入與o—o鍵長相對應的空格中。

每空0.5 分2分)

4-2 在配合物a和b中,o2為配體與中心金屬離子配位。a 的化學式為[co2o2(nh3)10]4+,其o—o的鍵長為147 pm;b的化學式為co(bzacen)pyo2,其o—o的鍵長為126 pm,py是吡啶(c5h5n),bzacen是四齒配體 [c6h5c(o)=chc(ch3)=nch2]2。b具有室溫吸氧,加熱脫氧的功能,可作為人工載氧體。

畫出a和b的結構簡圖(圖中必須明確表明o—o與金屬離子間的空間關係),並分別指出a和b中co的氧化態。

結構簡圖第1空2分,第2空3 分,o-o-co畫成直線扣0.5分,氧化態每空0.5分6分)

第5題 ( 11分) 把紅熱的玻棒插入橙紅色固體a中,a受熱後噴射出灰綠色粉末b和無色無味氣體c。鎂在c中加熱生成灰色固體d。b在過量的naoh溶液中加熱溶解,得到綠色溶液e。

將適量h2o2加入e中,加熱,得到黃色溶液f。f酸化後變為橙色溶液g。向g中加入pb(no3)2溶液,得到黃色沉澱h。

5-1 寫出a、b、c、d、e、f、g和h的化學式。

每個化學式0.5分 e 寫nacro2也得滿分4分)

5-2 寫出由e轉變為f,f轉變為g,g 轉變為h的離子方程式。

每個方程式1分。e轉變為f,寫cro2-配平,也得滿分3分)

5-3 a中的金屬元素m可以形成mo2和znm2o4, 它們均為磁性材料,廣泛用於製作磁帶和磁碟。分別寫出mo2和znm2o4中m的價電子組態。

5-4 a中的金屬元素m可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基陰離子,按照18電子規則畫出na2[m2(co)10]的陰離子結構,指出m的氧化態。

第6 題(8分)在我國青海、**等地有許多乾涸鹽湖盛產一種鈉鹽q。q為一種易溶於水的白色固體。q的水溶液用硫酸酸化,得到弱酸x。

x為無色小片狀透明晶體。x和甲醇在濃硫酸存在下生成易揮發的e。e在空氣中點燃呈現綠色火焰。

e和nah反應得到易溶於水的白色固態化合物z(分子量37.83)。

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