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全国高中学生化学竞赛初赛试题及答案

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翻印无效 中国化学会第 21 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 (2007 年 9 月 16 日 题号 满分 得分 评卷人 1 12 2 6 3 10 4 7 5 10 9:00 - 12:00 共 3 小时) 6 12 7 8 8 4 9 10 10 12 11 9 总分 100 姓名 ? ? ? ? 竞赛时间 3 小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。 时间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。 试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内,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。 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处。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 赛场 省 市 自治区 报 名 号 赛区 第 1 题(12 分) 通常,硅不与水反应,然而,弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解,生成 Si(OH)4。 1-1 已知反应分两步进行,试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪 50 年代就发现了 CH5+的存在,人们曾提出该离子结构的多种假设,然 而,直至 1999 年,才在低温下获得该离子的振动-转动光谱,并由此提出该离子的如下结 构模型:氢原子围绕着碳原子快速转动;所有 C-H 键的键长相等。 1-2 该离子的结构能否用经典的共价键理论说明?简述理由。 1-3 该离子是( 学校 ) 。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003 年 5 月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子,因其结构类似于金刚石,被称 为“分子钻石” ,若能合成,有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如 下: 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 该分子的分子式为 该分子有无对称中心? 该分子有几种不同级的碳原子? 该分子有无手性碳原子? 该分子有无手性? ; 第 2 题(5 分) ﹡ 羟胺和用同位素标记氮原子(N )的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下: ﹡ NH2OH+HN O2→ A+H2O ﹡ NH2OH+HN O2→ B+H2O ﹡ ﹡ ﹡ A、B 脱水都能形成 N2O,由 A 得到 N NO 和 NN O,而由 B 只得到 NN O。 请分别写出 A 和 B 的路易斯结构式。 第 3 题(8 分) X-射线衍射实验表明,某无水 MgCl2 晶体属三方晶系,呈层形结构,氯离子采取立方 最密堆积(ccp) ,镁离子填满同层的八面体空隙;晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如 -3 下。该晶体的六方晶胞的参数:a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g· cm 。 3-1 以“ ”表示空层,A、B、C 表示 Cl 离子层,a、b、c 表示 Mg 离子层,给出三方层 - 2+ 型结构的堆积方式。 3-2 计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满 Mg 离子,将是哪种晶体结构类型? 2+ 第 4 题(7 分) 化合物 A 是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。 用如下方法对其进行分析: 将A与 惰性填料混合均匀制成样品,加热至 400℃,记录含 A 量不同的样品的质量损失(%) ,结 果列于下表: 样品中 A 的质量分数/% 样品的质量损失/% 20 7.4 50 18.5 70 25.8 90 33.3 利用上述信息,通过作图,推断化合物 A 的化学式,并给出计算过程。 第 5 题(10 分) 甲苯与干燥氯气在光照下

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