nbhkdz.com冰点文库

2003年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题及参考答案


化学之旅竞赛题库

http://chemexplorer.nease.net/
2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题 003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛) (2003 年 07 月 16 日 8:00-11:00 共计 3 小时)

题号 满分 得分

一 10

二 8

r />
三 10

四 10

五 12

六 10

七 10

八 14

九 8

十 8

总分 100

原子量 H:1.0;

Ca:40; O:16

Fe:55.8

Cr:52

S:32;

k sp ( Fe ( OH )3 ) = 4 × 10 38 k sp ( Fe (OH ) 2 ) = 8.0 × 10 16

k sp (Cr (OH )3 ) = 6 × 10 31
=0.77v

ε ο Cr2O72
Fe2 Cr3 xFe3 固体?
+ + +

-

3+ /Cr

=1.33v

ε ο Fe3

+

2+ / Fe

一, (10 分)处理含铬(Ⅵ)废水的一种方法是用 FeSO4 把铬(Ⅵ)还原为铬(Ⅲ)并同时转化为铁氧体
2-xO4
+ + +

⒈为了把废水中 CrO3 还原并转化为铁氧体 Fe2 Cr3 xFe3

2-xO4

, 至少需加 CrO3 含量多少倍的 FeSO4 2O 7H

⒉如果含铬废水为酸性,按铬(Ⅵ)在废水中实际存在形式,计算还原反应的 pH 应在何范围?(其它离 子浓度均按标准状态计算) ⒊沉淀出组成和铁氧体相当的沉淀,pH 需在 8~10 间进行,为什么? 二, 分)汞蒸气有毒,为了检查室内汞含量是否超标,可用含某一化合物 A 的试纸悬挂于室内,室温下若 (8 三小时内试纸变色,则表明室内汞超标.化合物 A 为较常见化合物,难溶于水,其阳离子在水中不稳定, 可发生歧化反应, 歧化产物之一可与 A 的阴离子作用并生成化合物 A . 1.判断 A 为 键型 . . . 色变成 色.其反应方程式为: . 三, (10 分)NOX 是城市大气污染物之一常见的氮氧化物为有以下几种: 化合物 热力学函数
ο f H m (KJmol ο f Gm (KJmol
-1

2. A 的阳离子在水溶液中的歧化反应 3. 歧化产物之一与 A 的阴离子反应 4. 检测汞蒸气时,试纸颜色由

N2O 82.0

NO 90.25

N2O3 83.72

NO2 33.18

N2O4 9.16

)

-1

)

104.2

86.57

139.41

51.30

97.82

1.画出 N2O,NO2 的分子结构并说明大π键. 2.哪种氮氧化物有可能在内燃机燃料的燃烧时直接生成?(假设 f
ο ο H m 和 S m 不随温度变化) .

3.请根据所学的知识,提出治理氮氧化物的两种可能途径,写出反应方程式. 4.NO 对人体的作用有两面性. (1)在神经细胞内产生的 NO 会损害神经细胞,这是因为 NO 与细胞产生 2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 1 页 共 9 页

化学之旅竞赛题库
-

http://chemexplorer.nease.net/
)与一

的超氧离子 O2 结合,产生过氧亚硝酸,最后生成羟基自由基而引起的,写出该过程方程式. (2)在血管内皮细胞中产生的 NO 则可舒张血管调节血压,这是由于 NO 以某种形式( 种含血红素的酶中的金属离子( 体,填写上述空格. 四, (10 分)请设计 HCl-H2SO4 混合液中两组分测定的分析方案. (包括滴定剂,指示剂,必要条件以及 浓度计算式,不必写出仪器名称) . 五, (12 分)以下络合物分别是 1913 年,1973 年和 2001 年诺贝尔奖获得者们研究过的"明星"分子, 1. Cis-[Co(en)2Cl2] ; 3.[Rh(PPh3)3Cl]
+ + +

)配位而推动一系列变化而造成.NO 的配位形式与 CO 是等电子

2. Cis-[Pt(en)Cl2]; 4.[Ru(BINAP)Cl2]
-

5.[Rh((R,R)-DIPAMP)COD] BF 式中

4

en 为乙二胺;pph3 为三苯基膦; COD 为 1,5-环辛二烯
OM e

;

(R,R)-DIPAMP 为

p

p MeO

BINIP 是一种手性双膦配体
Ph P P Ph Ph Ph

Ph Ph P :: Ph P Ph

(S)-BINAP

(R)-BINAP

试问:①.它们有什么主要用途②.哪些是手性络合物,哪些不是?③请绘出手性络合物的对映异 构体示意图和辨认非手性络合物的对称面.

六, (10 分)二氯化钯是乙烯氧化制乙醛的工业催化剂,这是一种重要的配位络合催化反应. 1.在不同温度下 PdCl2 有两种结构形式,即α- PdCl2 型β- PdCl2 型.α- PdCl2 呈扁平的链状结构, β- PdCl2 则以 Pd6Cl12 为结构单元.在这两种结构中钯(Ⅱ)都具有正方形配位特征.试画出结构的示 意图. 2.PdCl2 盐酸溶液中可生成 PdCl2
+ -

4

,PdCl2

-

4

络合乙烯生成[Pd(C2H4)Cl3] 络离子.Pd2 处于四边形
+

+

+

的中央,问: (1)该络离子的 Pd2 是以什么杂化形式. (2)该络离子中 C2H4 与 Pd2 之间形成的是什么 键,试画出该络合的结构示意图. 3.如何利用 PdCl2 来鉴定体系中 CO 的存在(写出反应式) .

七, (10 分)牙齿的珐琅质可近似看作是由羟基–磷灰石化合物 3Ca3(PO4)2 Ca(OH)2 构成的. 2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 2 页 共 9 页

化学之旅竞赛题库

http://chemexplorer.nease.net/

已知羟基离子可被氟离子取代,生成 3Ca3(PO4)2 CaF2,可存在于牙齿构造中使对龋齿有更大的抵 抗力.如果用氟化亚锡溶液加入牙膏中,使之发生上述变化是否可能. 已知: f G m [298 K,CaF2(s)]=-1167 kJmol-1
ο f Gm ο f Gm ο

[298 K,Sn(OH)2(s)]=-492 kJmol-1 [298 K,Ca(OH)2(s)]=-899 kJmol-1
ο

Sn 2+ + 2e → Sn (s), ε 1

= -0.14 V

F2 (g ) + 2e → 2F , ε 2

ο

=2.87 V

八,(14 分)麝香内酯是从芙蓉属植物分离得到的一种具有类似麝香香气的化合物,它可以由化合物 A 经 下表所列步骤进行合成:

O HOC(CH2)5CH O CH3 CH(CH2)7CH2OH O CH3 O O

化合物 A
步骤 1 2 3 4 5 6 7 反应物 化合物 A 化合物 B 化合物 C 化合物 D 化合物 E 化合物 F 化合物 G 试剂 H2O, H , 加热 HBr C2H5OH,H2SO4 Zn, 乙醇,加热 乙酸钠,乙酸 KOH-H2O,然后 H+ H+,加热
+

麝香内酯
产物 化合物 B(C16H32O5) 化合物 C(C16H29Br3O2) 化合物 D(C18H33Br3O2) 化合物 E(C18H33BrO2) 化合物 F(C20H36O4) 化合物 G(C16H30O3) 麝香内酯(C16H28O2)

(1) 写出化合物 B ~ G 的结构式(忽略立体异构体) . (2) 化合物 B ~ G 中是否存在旋光异构?如有,请用 Fischer 投影式表示各旋光异构体的结构并用 R, S 标出手性碳原子的构型. (3) 写出麝香内酯与乙醇钠-乙醇溶液共热所得产物的结构式并用系统命名法命名.

九,(8 分)安定药安宁可由 2-甲基戊醛出发按下列方法合成: 2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 3 页 共 9 页

化学之旅竞赛题库

http://chemexplorer.nease.net/

2-甲基戊醛

HCHO OH

A (C7H14O2) NH3

HCHO OH

B (C7H16O2)

ClCOCl

C (C9H14Cl2O4)

安宁 (C9H18N2O4)

(1) 写出安宁及上述合成步骤中化合物 A~C 的结构式. (2) 安宁还可以通过丙二酸酯合成法合成,请设计一条以丙二酸二乙酯,丙烯,甲醇和必要的无机试剂 为原料合成安宁的路线.

十, 分)逆合成分析法是进行有机合成设计时常用的一种方法, (8 其做法是从目标分子出发, 通过 "倒推" 的方法找出合成中所需的中间体和原料,从而为进一步的合成设计提供参考.药物学家们根据如下逆 合成分析结果设计合成了许多具有化合物 A 结构的化合物供作药物筛选,以期找出具有潜在药用价值 的分子.

R'

R'

O RN(CH2CH2CO2CH2CH3)2

N R 化合物 A

N R RNH2 +

N R CH2 CHCO2CH2CH3

根据上述逆合成分析结果,请你设计一条以乙烯,乙炔,苯及必要的无机试剂为原料合成 N-甲基-4-苯 基哌啶(化合物 A 之一,其中 R=CH3,R'=C6H5)的路线.

2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 4 页 共 9 页

化学之旅竞赛题库 一,1. CrO3 + 3Fe2
+

http://chemexplorer.nease.net/
2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题答案 003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛) + 6H = Cr3
+ + +

+ 3Fe3
+

+

+ 3H2O
+ +

WFeSO47H2O/WCrO3 = 3MFeSO47H2O/MCrO3 = 3×278/100=8.34(2 分) 按铁氧体组成需 2mol M3 (Cr3
+

+ Fe3 )1 mol Fe2
+

由上式得 1 mol CrO3 产生 1 mol Cr3

,3 mol Fe3

+

,

因此需 2mol Fe2

WFeSO47H2O/WCrO3 = 2MFeSO47H2O/MCrO3 = 2×278/100=5.56 所以至少需加(8.34+5.56)=13.9 倍质量的 FeSO47H2O(2 分) 2.要使还原反应发生,首先保证 Fe 不沉淀
2+

[OH ]≤

-

[Fe ] =
2+
+ +

k sp

8.0 × 10 16
-

pH≤6.45

(1 分)

因 ECr2O72

-

3+ /Cr

受[H ]影响,必须保证 ECr2O72
+

3+ /Cr
-5

在ε

ο

3+ 2+ =0.77v Fe / Fe

以上

0.77<1.33+0.0592/6lg[H ]14 3.pH 值较高,保证 Fe Cr(OH)
-

[H ]>8.8 ×10 所以
3+

pH<4.05 (2 分) (1 分)

pH 值应小于 4.05

2+

Cr

3+

Fe 能够完全沉淀,但 pH 值又不能太高,防止 Cr(OH)3 将溶解生成

4

,因此控制 pH 在 8~10 . (2 分)

二,1.判断 A 为

CuI

(1 分)键型

共价键
+ + + -

(1 分) . . 分) (1 . 分) (1

2. A 的阳离子在水溶液中的歧化反应 3. 歧化产物之一与 A 的阴离子反应 ⒋检测汞蒸气时,试纸颜色由 4 CuI + Hg = 白

2Cu = Cu2 + Cu 2Cu + 4I = 2CuI + I2 红 . 分) (2 色变成

色. 分)其反应方程式为: (2

Cu2HgI4 + 2Cu

三,1.

. .. : N-N-O: . .. .

N:SP 杂化
:

两个π34(1 分)

:

o

:

N
. . .

o:

:

N:SP2 杂化

π 33

(1 分)

因为 f G m = f

ο

ο ο H m -T S m

ο ο ο S m =( f H m - f Gm )/T ο ο f H m - f Gm =90.25-86.57>0

对于 NO
ο S m >0,

温度升高

T S m 项会增大, 有可能 f G m <0

ο

ο

2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 5 页 共 9 页

化学之旅竞赛题库 则 N2 +

http://chemexplorer.nease.net/
O2= 2NO 反应自发

因此当内燃机燃料的燃烧时,只有 NO 可能直接生成(2 分) 3. 催化分解:2 NO2 催化还原:
催化剂

N2 + 2 O2
催化剂

6 NO2 + 8NH3

7 N2 + 12 H2O (以 CH4 为还原剂也可以) 2NaNO2 + H2O (CO2)

碱液吸收:NO2 + NO + 2NaOH(Na2CO3)= 4. (1)O2
-

液相配合:FeSO4 + NO2 = [Fe(NO)]SO4 (任意两种均可) 分) (2 + NO + H
+

= HOONO OH(各 1 分)

HOONO = (2)NO
+

NO2 +

铁(各 1 分)

四,第一步用甲基红作指示剂(1 分) ,用 NaOH 标液(1 分)滴定至黄色(1 分) ; 第二步用 K2CrO4 作指示剂(1 分) ,用 AgNO3 标液(1 分)滴定至砖红色(1 分) ; CHCl=(CV)AgNO3/V 试液 (2 分) CH2SO4=[(CV)NaOH-(CV)AgNO3]/(V 试液×2) (2 分) 五,1.光学纯的对映体常用作拆分试剂;光学活性络合物,即手性络合物
Cl Cl Cl Cl

en

Co en

Co en

en

Δ― 2.抗癌药;非手性络合物

∧―

二个对称面 1 为纸面;2 通过 Cl-Cl 中点,en 中点⊥于纸面的平面
Cl

e n

Pt
Cl

3.Wilkinson 氢化催化剂;非手性络合物; 二个对称面 1 为纸面;2 通过 P,Rh 和 Cl,⊥于纸面的平面
P Rh P P
Cl

4.Knowles 不对称氢化催化剂; (制 L-Dopa) ; 由于(RR)-DIPAMP 引起的手性络合物 [Rh((S,S)-BINAMP)COD]
+ +

[Rh((R,R)-BINAMP)COD]

5.野依良治不对称氢化催化剂; (制不对称醇) ; 由于(S)-BINAP 或 (R)-BINAP 引起的手性络合物 [Ru((S)-BINAP)Cl2] (总分 12 分,各分题均为 2.4 分) [Ru((R)-BINAP)Cl2]

2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 6 页 共 9 页

化学之旅竞赛题库

http://chemexplorer.nease.net/

六,1.

(2 分)

(2 分)

2.(1)dsp2 (1 分)

(2)

(3 分)

3. PdCl2

+ CO + H2O = Pd + CO2 + 2HCl 黑色

(2 分)

七,电池反应 :

F2(g) + Sn(S)=

SnF2(aq) (2 分)
-1

标准电动势为
ο f Gm (SnF2) =

ε ο =[2.87-(-0.14)]v = 3.01v
-1

-2×96500×3.01Jmol

= -581 KJ. mol

(2 分)

对于 Ca(OH)2(s) + SnF2(aq)= Ca(F)2(s) + Sn(OH)2(S) 分) (2
ο r Gm (298)

=

ο f Gm

[298 K,CaF2(s)] +
ο

ο f Gm

[298 K,Sn(OH)2(s)] -

ο f Gm

[298

K,Ca(OH)2(s)] - f G m [SnF2(aq)] = -179 KJ. mol ∵ r Gm =
ο r Gm
-1

(2 分)

+ RT ln Qa a=1 其余为固态 a 均为 1 因此 Qa = 1

∵设 SnF2 为纯液态 ∴

r Gm

=

ο r Gm

<0 上 述 设 想 从 热 力 学 角 度 考 虑 是 可 行 的 .( 2 分 )

2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 7 页 共 9 页

化学之旅竞赛题库

http://chemexplorer.nease.net/ 2003复赛题答案

八 (14分) (1)
O HOC(CH2)5CH CH(CH2)7CH2OH O O CH3 CH3 A O HOC(CH2)5CH CH(CH2)7CH2Br Br Br C O CH3CH2OC(CH2)5CH CH(CH2)7CH2Br O HOC(CH2)5CH CH(CH2)7CH2OH HO OH

B
O CH3CH2OC(CH2)5CH CH(CH2)7CH2Br Br Br D O

O

CH3CH2OC(CH2)5CH CH(CH2)7CH2OCCH3

E
O HOC(CH2)5CH CH(CH2)7CH2OH

F

G

(2)

B C D 有旋光异构体 CH2(CH2)4CO2H CH2(CH2)4CO2H R OH R HO S S HO HO CH2(CH2)7OH CH2(CH2)7OH CH2(CH2)4CO2H R Br Br S CH2(CH2)7Br CH2(CH2)4CO2H S HO R OH CH2(CH2)7OH

CH2(CH2)4CO2H S OH R OH CH2(CH2)7OH

CH2(CH2)4CO2H S Br R Br CH2(CH2)7Br

Br Br

CH2(CH2)4CO2H R S CH2(CH2)7Br

Br

CH2(CH2)4CO2H S R Br CH2(CH2)7Br

CH2(CH2)4CO2Et S Br R Br CH2(CH2)7Br

Br Br

CH2(CH2)4CO2Et R S CH2(CH2)7Br Br

CH2(CH2)4CO2Et R Br S CH2(CH2)7Br

Br

CH2(CH2)4CO2Et S R Br CH2(CH2)7Br

(3) HO CO2CH2CH3
2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 8 页 共 9 页 (E)-16-羟基-7-十六碳烯酸乙酯

化学之旅竞赛题库

http://chemexplorer.nease.net/

九 (8分) (1) CH3 CH3CH2CH2CCHO CH3OH A (2) CH3OH + HI EtO CH3I CH3CH2CH2Br CH3CH CH2 HBr 过氧化物 CH3CH2CH2Br EtO CH3I CH3 CH3CH2CH2CCH2OH CH3OH B CH3 CH3CH2CH2CCH2OCOCl CH3OCOCl C CH3 CH3CH2CH2CCH2OCONH2 CH3OCONH2 安宁

CH2(CO2Et)2

CH3CH2CH2CH(CO2Et)2

CH3 CH3CH2CH2C(CO2Et)2

(1)LiAlH4 (2) H2O, H
+

B

ClCOCl C

NH3

安宁

十 (8分) CH3CH2OH HC CH + HCN CH2 CHCN H+ CH2 CHCO2Et C2H5OH H2SO4 或 H2O, H+ HI

CH2 CHCO2H CH3I NH3

CO + H2 C6H6 Br2 Fe

CH3OH C6H5Br

CH3NH2

Mg THF

C6H5MgBr CH2CH2CO2Et EtO CH2CH2CO2Et

O CO2Et N CH3

CH3NH2 + 2 CH2

CHCO2Et

CH3N

O (1) H2O, OH (2) H
+ -

O CO2H H
+

C6H5MgBr N CH3 C6H5 Et2O

H2O, H+

C 6H 5

OH

N CH3 C6H5

N CH3

H

+

H2 N CH3 Pd N CH3

2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题与答案第 9 页 共 9 页

2003福建高中化学竞赛复赛试题及答案

2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题及答案 2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题及答案 003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛) (2003 年 07 月 16 日...

2003年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题

1 2003 年福建省高中学生化学竞赛(复赛)试题(2003 年 07 月 16 日 8:00-11:00 共计 3 小时) 题号 满分 得分 一 10 二 8 三 10 四 10 五 12 六...

2003年第17届全国高中学生化学竞赛省级赛区试题及答案 (1)

2003年第17届全国高中学生化学竞赛省级赛区试题及答案 (1)_学科竞赛_高中教育_教育专区。中国化学会 2003 年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题(2003 年 9 月 ...

中国化学会2003年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题与答案(Word版)

中国化学会 2003 年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 答案及评分标准题 号满分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总 5 7 5 8 6 12 5 12 6 12 ...

历年高中化学奥赛竞赛试题及答案

历年高中化学奥赛竞赛试题及答案_学科竞赛_高中教育_...亲核试剂 2003 年 5 月报道,在石油中发现了一种...2 中国化学会第 21 届全国高中学生化学竞赛(省级...

2003年浙江省高中学生化学竞赛试题及参考答案

2003年浙江省高中学生化学竞赛试题及参考答案_学科竞赛_高中教育_教育专区。2003年浙江省高中学生化学竞赛2003 年浙江省高中学生化学竞赛试题考生须知: ⒈全卷分试题和...

2006年福建省高中学生化学竞赛(预)试题及答案

2006年福建省高中学生化学竞赛()试题及答案_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。2006 年福建省高中学生化学竞赛(预赛)试题答案一 题号得分一、 10 分 (1)...

2008年福建省化学竞赛初赛试题及答案

预赛试题 (第7页,共 10 页) 2008 年福建省高中学生化学竞赛预赛试题答案及...此变动不影响各地 市进入夏令营复赛的名额。 1. 制取 1 mol C2H2(g)需 3 ...

中国化学会2003年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题及答案—精编学生版

中国化学会2003年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题及答案—精编学生版_学科竞赛_高中教育_教育专区。适合竞赛教练使用 中国化学会 2003 年全国高中学生化学竞赛(...

2013年福建省高中化学竞赛模拟试卷

2013年福建省高中化学竞赛模拟试卷_理化_高中教育_教育专区。2013 年高中化学...2013 年高中化学竞赛模拟试卷参考答案第1题说明:化学方程式反应物或产物错不得分...