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2004年全国高中学生化学竞赛试题(精校附评分标准)_图文

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中国化学会 2004 年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 (2004 年 9 月 12 日 9:00 - 12:00 共计 3 小时) 题号 满分 姓名 1 4 2 4 3 6 4 15 5 7 6 6 7 9 8 8 9 10 11 12 13 6 8 9 9 9 总分 100 得分 评卷人 ? ? ? ? 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。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 赛场 学校 省 市 自治区 报 名 号 第 1 题(4 分) 2004 年 2 月 2 日,俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素 X 和 Y。X 是用高 能 48Ca 撞击 243 95 Am 靶得到的。经过 100 微秒,X 发生 α-衰变,得到 Y。然后 Y 连续发生 4 次 α-衰变,转 变为质量数为 268 的第 105 号元素 Db 的同位素。以 X 和 Y 的原子序数为新元素的代号(左上角标注该 核素的质量数),写出上述合成新元素 X 和 Y 的核反应方程式。 第 2 题(4 分)2004 年 7 月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚 氮的 N-N 键的键能为 160 kJ/mol (N2 的键能为 942 kJ/mol),晶体结构如图所示。在这种晶体中,每个氮 原子的配位数为 ;按键型分类时,属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 , 这是因为: 。 赛区 1 第 3 题(6 分)某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa 如下表所示: 气体 吸入气体 79274 21328 40 667 呼出气体 75848 15463 3732 6265 3-1 请将各种气体的分子式填入上表。 3-2 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。 第 4 题(15 分)在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子 A(键角 102o,偶极矩 0.78x10-30 C· m;对比:氨的键角 107.3o,偶极矩 4.74x10-30 C· m); 4-1 写出 A 的分子式和它的合成反应的化学方程式。 4-2 A 分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么? 4-3 A 与汞共热,得到一种汞盐和一对互为异构体的 B 和 C(相对分子质量 66)。写出化学方程式及 B 和 C 的立体结构。 4-4 B 与四氟化锡反应首先得到平面构型的 D 和负二价单中心阴离子 E 构成的离子化合物; 这种离子化 合物受热放出 C,同时得到 D 和负一价单中心阴离子 F 构成的离子化合物。画出 D、E、F 的立体结构; 写出得到它们的化学方程式。 4-5 A 与 F2、BF3 反应得到一种四氟硼酸盐,它的阳离子水解能定量地生成 A 和 HF,而同时得到的 O2 和 H2O2 的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式,并用化 2 学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。 第 5 题(7 分)研究发现,钒与吡啶-2-甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用,它是电中性分 子,实验测得其氧的质量分数为 25.7 %, 画出它的立体结构,指出中心原子的氧化态。要给出推理过程。 第 6 题(6 分)最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见 元素,从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行(面心)立方最密堆积(ccp), 它们的排列有序,没有相互代换的现象(即没有平均原子或统计原子),它们构成两种八面体空隙,一 种由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子一起构成,两种八面体的数量比是 1 : 3,碳原子只填充在镍 原子构成的八面体空隙中。 6-1 画出该新型超导材料的一个晶胞(碳原子用小 球,镍原子用大 6-2 写出该新型超导材料的化学式。 球,镁原子用大 球)。 第 7 题(9 分)用 2 份等质量的 XeF2 和 XeF4 混合物进行如下实验: (1) 一份用水处理, 得到气体 A 和溶液 B, A 的体积为 56.7 mL (标准状况, 下同) , 其中含 O2 22.7 mL,余为 Xe。B 中的 XeO3 能氧化 30.0mL 浓度为 0.100mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2。 (2) 另一份用 KI 溶液处理,生成的 I2 被 0.200mol/L Na2S2O3 滴定,用去 Na2S2O3 35.0 mL。 求混合物中 XeF2 和 XeF4 各自的物质的量。 第 8 题(8 分)今有化学式为 Co(NH3)4BrCO3 的配合物。 8-1 画出全部异构体的立体结构。 8-2 指出区分它们的实验方法。 第 9 题(6 分)下图摘自一篇新近发表的钒生物化学的论文。回答如下问题: 3 9-1。此图钒化合物的每一次循环使无机物发生的净反应(的化学方程式)是: 9-2。在上面的无机反应中,被氧化的元素是 ;被还原的元素是 。 9-3。次氯酸的生成被认为是自然界的海藻制造 C—Cl 键的原料。请举一有机反应来说明。 9-4。试分析图中钒的氧化态有没有发生变化,简述理由。 第 10 题(8 分)有一种测定多肽、蛋白质、DNA、RNA 等生物大分子的相对分子质量的新实验技术称为 ESI/FTICR-MS, 精度很高。用该实验技术测得蛋白质肌红朊的图谱如下,图谱中的峰是质子化肌红朊的 信号,纵坐标是质子化肌红朊的相对丰度,横坐标是质荷比 m/Z,m 是质子化肌红朊的相对分子质量,Z 是质子化肌红朊

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