化学奥赛题
Ⅰ 初中化学奥赛题
初中化学奥赛习题精选(一)
可能用到的相对原子质量:H-1、 C-12、 N-14、 O-16、 Na-23、 Mg-24、
Al-27、 S-32、 Cl-35.5、 Ca-40、 Fe-56、 Ba-137
一、选择题(每小题有1~2个选项符合题意,各2分,共30分)
1.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁之—,下列气体的排放不会造成大气污染的是( )
A.SO2 B.N2 C.NO2 D.CO
2.下列说法正确的是( )
A.绿色食品是含叶绿素丰富的食品 B.酸雨是指pH<7的、呈酸性的大气降水
C.白色污染是指聚乙烯等的白色塑料废弃物造成的环境污染
D.废旧干电池必须集中回收,目的是调剂给贫困地区使用
3.食品卫生与身体健康密切相关。下列做法中的食品不会对人体产生危害的是( )
A.用甲醛溶液浸泡海产品 B.腌制碱鱼时喷撒敌敌畏,以防止蝇虫繁殖
C.用食品级双氧水漂白椰果 D.在辣椒酱中添加苏丹一号使其常保“青春”
4.如果在宇宙飞船上划燃火柴,火焰会立即熄灭,这是由于( )
A.O2不足 B.火柴不可燃 C.在失重情况下,空气不对流 D.达不到着火点
5.某种新兴的金属由于密度小、延展性好、耐腐蚀性强等特点,它和它的合金在航空航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用,该金属是( )
A.锌 B.钛 C.镁 D.锰
6.在通常情况下,氧气是无色、无气味的气体。但用氯酸钾与二氧化锰共热后制得的氧气却常有异常气味。将这种有异味的氧气通入蒸馏水中,再滴加含硝酸的硝酸银溶液,产生了白色沉淀。根据上述事实作出下列结论,其中正确的是( )
①生成的气体不是纯净物而是混合物; ②生成的气体中含有氯元素;
③在氯酸钾与二氧化锰共热后除生成氧气外,还生成了其他气体。
A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.①②③
7.有六种物质能按下列顺序排序:①CO、②H2O、③NH3、④X、⑤C2H4、⑥P2O5。根据它们的组成和排列的规律,X可能是( )
A..NaNO3 B.CH4 C.Fe2O3 D.PCl5
8.在进食过程中与进食后定时测定唾液的pH,发现进食开始至10min,唾液的酸性逐渐增加。10~40min,酸性逐渐减弱。下列符合此事实的图像是( )
A. B. C. D.
9.下列各组粒子中,电子总数相等的是( )
A.K+和Na+ B.CO2和NO2 C.Ne和H2O D.N2和CO
10.在强碱性溶液中,下列各组离子能够大量共存的是( )
A.Mg2+、Ca2+、CO32-、CI- B.Na+、K+、Cl-、SO42-
C.K+、Fe3+、SO42-、Cl- D.NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
11.在一只盛有稀硫酸的小烧杯中悬浮着一个塑料小球如右图所示,往烧杯中加入某种固体物质,会使小球沉入水底(假设溶液的体积保持不变),该物质是( )
A.单质铁 B.单质铜 C.氢氧化钡 D.食盐
12.有H+、Cu2+、Zn2+、Ag+四种离子,它们由离子变成电中性的原子的能力的强弱关系是( )
A.Ag+>Cu2+>H+>Zn2+ B.Cu2+>Ag+>Zn2+>H+
C.Zn2+>H+>Cu2+>Ag+ D.H+>Zn2+>Ag+>Cu2+
13.某化合物为Mg2(OH)mRO3•nH2O,则R的化合价为( )
A.+4 B.+(m+2) C.+(2m+2) D.+(4+m-2n)
14.将2.8g生石灰放入47.4g水中,充分反应,所得溶液中溶质的质量分数是( )
A.5.6% B.7.4% C.10% D.小于1%
15.实验表明:向含有碳酸钙的悬浊液中持续通入CO2气体,可以使碳酸钙转化为碳酸氢钙,得到澄清溶液。今将一定量的CO2气体通入含Ca(OH)20.74g的澄清石灰水中,析出0.5g白色沉淀,则通入CO2的质量可能是( )
A.0.22g B.0.44g C.0.66g D.0.88g
二、填空题:(本题包括7个小题),共32分)
16.(2分)1977年8月,国际化学会无机化学分会作出一项决议:从104号元素以后,不再以人名、国名来命名,一律采用新元素的原子序数(即核电荷数)的拉丁文缩写来命名。即:nil-0,un-1,bi-2,tri-3,quad-4,pent-5,hex-6,sept-7,cot-8,enn-9。照上述规定办法,第104号元素的拉丁文名称按“un+nil+quad+ium(词缀)”应为“Unnilquadium”,其元素符号定为Unq;第105号元素的拉丁文名称为Unnilpentium,元素符号为Unp。其余依次类推。则109号和111号元素的元素符号分别为 和 。
17.(2分)下表是在某温度下,金属镁(Mg)和镍(Ni)分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录(a和b均为与温度有关的常数,nm表示“纳米”):
反应时间(h) 1 4 9 16 25 请回答:Mg与Ni比较,哪一种更易被氧化?
理由是
MgO层厚(nm) 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a
NiO层厚(nm) b 2b 3b 4b 5b
18.(2分)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷。例如某种氧化镍(NiO)晶体中存在如右图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+取代,其结果仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某种氧化镍样品组成为Ni0.97O,该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数比为 。(取整数比)
19.(5分)在下图的烧杯中盛有60℃的热水,杯底放有一小粒足够量的白磷,然后将一支画有刻度的充满空气的大试管垂直插入烧杯中,试管口罩住白磷(已知白磷熔点为44℃,着火点为40℃)。回答下列问题:实验过程中出现的现象是
;
该实验说明了 、 。
20.(2分)硝酸银显现法是公安机关取犯罪嫌疑人指纹的一种方法:人的手上有汗迹,手动用白纸后,手指纹线就留在纸上,如果将硝酸银溶液小心地涂到纸上,硝酸银溶液就跟汗迹中的氯化钠作用,生成氯化银;氯化银在光照条件下分解生成银粒的和另一种单质,随着反应的进行,银粒逐渐增多,由灰褐色逐渐变成黑色,显现出黑色的指纹线。有关反应的化学方程式是:
、 。
21.(3分)石膏分熟石膏(CaSO4•1 2 H2O,白色粉末)和生石膏(CaSO4•2H2O,坚硬固体)两种。医生为骨折患者“打石膏”时,使用水和 (填名称)作原料,石膏在骨折部位定型时,发生反应的化学方程式是 。
22.(6分)化学电池在通信、交通和日常生活中有着广泛的应用,但废弃电池所带来的环境污染问题也日益突出。已知镍镉(Ni-Cd)电池中发生的化学反应为:
其中,Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸,请回答:
(1)镍镉电池充电时,其能量的转化是由 能转变为 能;
(2)一节废镍镉电池所产生的Cd2+污染,会使1m3的耕地失去使用价值,在酸性土壤中,这种污
染尤为严重,这是因为 。
(3)可导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变,其
中,Cd2+进入人体的途径如右图所示:A、B、C代
表Cd2+污染传递的载体,如果A代表土壤;则B代
表 ;C代表 。
(4)你认为减少甚至消除废弃电池的污染,应该采取的措施是 。
23.(10分)致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷的目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃,于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期 > >H2O、HF;第三周期SiH4>PH3> >
(2)化合物的毒性:PH3>NH3,H2S H2O;CO2 CS2,CF4 CCl4。(填>=<)于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃, CF4的沸点为-128℃,新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了,其他类似的还可以是 。(用化学式回答,只需填一种)
(4)然而,这种致冷剂造成了 (填一种环境问题),现已停止生产和使用。但求助于元素周期表中元素及化合物的 (填数字编号:①毒性、②沸点、③易燃性、④水溶性、⑤颜色)变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。
三、实验题:(本题包括3个小题),共22分)
24(5分)李同学在探究铁生锈的条件时,将铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色粉末。李同学对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测:
①Fe; ②Fe2O3; ③Fe3O4; ④FeCl3; ⑤数种物质的混合物。
请回答下列问题:
(1)你认为李同学的上述猜测中,不做实验就可以排除的是 和 (填序号),你认为黑色粉末还可能是 ,理由是 ;
(2)请设计一个实验方案,用化学方法验证黑色粉末是否为Fe粉:
。
25.(12分)在加热条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到Fe3O4,该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。有关反应的化学方程式为:
, 。
这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”,实验中必须使用普通铁粉和20%盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白:
(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是 ;烧瓶B的作用是 ;烧瓶C的作
用是 ;在试管D中收集得到的是 。
(2)实验时,U型管G中应加入的试剂是 ;长颈漏斗H中应加入 。
(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母) 。
(4)圆底烧瓶I中发生反应的化学方程式是 。
(5)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须 ;E管
中的反应开始后在F出口处应 。
26.(5分)在一次学生实验中,学生用相同的铝片分别与稀盐酸、稀硫酸反应,发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显,而与稀硫酸却几乎不反应,这和教材上“铝能跟稀盐酸或稀硫酸起反应生成氢气”内容不一致,是什么原因呢?是试剂、药品出了问题吗?为了寻找原因,某学生在老师指导下重新用分析纯浓盐酸和浓硫酸配制了一定浓度的溶液,然后加入0.1mm×10mm×25mm、纯度≥99.5%的铝片验证是否确实存在上述现象,实验结果如下表所示,无论是用10%的稀硫酸还是用20%的稀硫酸,均无明显反应现象,还是与教材的叙述不符合。
反应进程min
1 2 5 15 20
10%的HCl溶液 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 铝片耗尽
10%的H2SO4溶液 均无明显现象(无气泡)
20%的H2SO4溶液 均无明显现象(无气泡)
问题1:为了探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因”,你能对此作出哪些假设?
假设一: ;假设二 。
使用的试剂 实验目的
① 一小片铝片和20%的H2SO4溶液(不加其它试剂) 作对比
② 一小片铝片、20%的H2SO4溶液和 验证
③ 一小片铝片、20%的H2SO4溶液和 验证
④ 一小片铝片和10%的HCl溶液(不加其它试剂) 作对比
⑤ 一小片铝片、10%的HCl溶液和 验证
问题2:为了证实上述两个假设是否成立,请完成如下实验方案:(试剂和目的都对才给分)
四、计算题:(本题包括3个小题),共14分)
27.(6分)中国是个人口众多的国家,西方国家的发展模式不完全适用于中国。例如以植物型食物为主的中国人,牛肉的平均消费水平只要达到美国人的1/2,则每年需要增加1.64亿吨粮食,用于增加饲料供应。如果生产每吨粮食需提供0.1t氮元素,试计算:
(1)若所需氮元素都由尿素CO(NH2)2提供,中国每年需增产尿素多少亿吨?(保留三位小数)
(2)尿素的生产原理是: 为增产所需的尿素,需再建年产20
万吨的合成氨(NH3)的工厂几座?(结果取整数)
28.(5分)超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为:
由于反应不完全,氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量,进行了以下两个实验:
(1)称取10.00g样品,将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干,AlN跟NaOH溶液反应生成
NaAlO2,并放出氨气2.55g。
①上述反应的化学方程式为 ;
②求该样品中的A1N的质量分数
(2)另取10.00g样品置于反应器中,通入2.88gO2,在高温下充分反应后测得气体的质量为4.8g
(AlN不与O2反应)。求该样品中杂质炭的质量。
29.(3分)混合物MgO、MgCO3、Mg、Mg(OH)2共15g,投入到100g14.6%的盐酸中恰好完全反应,求:原混合物中镁元素的质量分数。
Ⅱ 有没有好的化学奥赛辅导书最好不要光是题,有教程的
浙大的AB级、金版奥赛教程都很好,还可以用机械工业出版社出版的《高考-奥赛赛全程对接》,也还可以。还有人推荐山西出版社的《点击金牌 高中化学奥林匹克竞赛解题方法大全》,这本没看过,应该不会错吧。最好还是看大学课本啦,最基础的《普通化学原理》,有机可以看邢其毅的《基础有机化学》,还可以根据自己的能力看一些关于物化、分析等等比较高深的东西。
常规/高考类:
《高中化学重难点手册》(华中师范大学出版社,王后雄老师主编);历年高考试题汇编(任何一种,最好有详细解析的,比如三年高考两年模拟);《高中化学读本》(很老的人民教育出版社甲种本化学教材,最近有更新版本);《高中化学研究性学习》(龙门书局,施华、盛焕华主编)南师大化科院创办的《化学教与学》每年的十套高考模拟题题型新颖质量比较高,可作为江苏预赛的模拟卷,不少5月份预赛原题就出自本套模拟题。
初赛类:
比较经典的有《化学高考到竞赛》(陕西师范大学出版社,李安主编,比较老);《高中化学奥林匹克 初级本》(江苏教育出版社,段康宁主编);《高中化学竞赛初赛辅导》(陕西师范大学出版社,李安、苏建祥主编);《高中化学竞赛热点专题》(湖南师范大学出版社,肖鹏飞、苏建祥、周泽宇主编,版本比较老,但编排体系不错);最新奥林匹克竞赛试题评析·高中化学》(南京师范大学出版社,马宏佳主编,以历年真题详细解析为主,可作为课外指导);《最新竞赛试题选编及解析 高中化学卷》(首都师范大学出版社);《化学竞赛教程》(华东师范大学出版社,三本,王祖浩、邓立新、施华等人编写,适合同步复习),还有一套西南师范大学出版社的《奥林匹克竞赛同步教材·高中化学》(分高一、高二和综合卷,综合卷由严先生、吴先生、曹先生等参加编写,绝对经典),还有浙江大学出版社《高中化学培优教程》AB教程、《金牌教程·高一/二化学》(邓立新主编,南京大学出版社) 。江苏省化学夏令营使用的讲义是马宏佳主编的《全国高中化学竞赛标准教程》(东南大学出版社),简明扼要,但由于不同教授编写不同章节,参差不齐;春雨出版的《冲刺金牌·高中化学奥赛辅导》(任学宝主编,吉林教育出版社)、《冲刺金牌·高中化学奥赛解题指导》(孙夕礼主编,吉林教育出版社)。《赛前集训·高中化学竞赛专题辅导》(施华编著,体现他的竞赛培训思维,华东师范大学出版社)
比较新颖的包括浙江大学出版社的林肃浩主编的竞赛系列《高中化学竞赛实战演练》(高一、高二)、《高中化学竞赛解题方法》、《冲刺高中化学竞赛(省级预赛)》、《冲刺高中化学竞赛(省级赛区)》、《高中化学竞赛解题方法》、《决战四月:浙江省高中化学竞赛教程(通向金牌之路)》《金版奥赛化学教程》(高一、高二、·综合)都是近年来体系、选题新颖的竞赛资料,足见浙江省对化学竞赛的重视,端木非常推荐。南京教研室刘江田老师2010年5月份主编的《高中化学竞赛全解题库》(南京大学出版社)选择了近年来省级赛区真题和各地新颖的预赛题,解析详细,适合缺少老师指导的同学参考。
决赛类:
比较经典的有《高中化学奥林匹克 高级本》(江苏教育出版社,段康宁主编,完全按照大学的思路);《金牌之路高中化学竞赛辅导》以及配套解题指导书(陕西师范大学出版社,李安主编);《高中化学竞赛决赛辅导》(陕西师范大学出版社,李安、苏建祥主编);《历届国际化学奥林匹克竞赛试题分析》(学苑出版社);《最新国际国内化学奥林匹克竞赛优化解题题典》(吉林教育出版社),还有浙江大学出版社的浙江大学出版社《高中化学培优教程》“专题讲座”,《高中化学奥赛一本通》和《高中化学奥赛实用题典》(南京大学丁漪主编,南京大学多位教授参加编写),
我比较推荐的有《华罗庚学校化学读本,高1~高3》(春雨组织编写的,南京大学化学院多名教授编写,吉林教育出版社)《金牌教程·高三化学》(施华主编,南京大学出版社) 《高中化学奥赛培训教程》(袁永明主编,中国石化出版社,四川大学教授负责编写)《高中化学竞赛高级教程》(胡列扬主编,浙江大学出版社),都是最近几年比较新颖、体系完备的参考书籍
综合科普类:
《化学实验的启示与科学思维的训练》(严宣申主编,北京大学出版社)、《奥林匹克化学》(吴国庆、李克安、严宣申、段连运、程铁明编写,北京大学出版社)、《中学化学竞赛导引——从高考到奥林匹克竞赛》(钮泽富、因尧、因红编著,上海教育出版社)(以上三本主编都是国家化学奥赛命题组负责人、著名大学教授,书中对竞赛训练的科学思维讲述很好,体现他们命题思想),《物质结构和性质的关系——中学化学疑难浅析》(周志华著,科学普及出版社,周老师是我大老板,以前在南师大主讲结构化学,研究功能材料,同时也是课程与教学论博士生导师,他的这本书结合化学键、分子间作用力、氢键和物质聚集状态对宏观性质的影响,深入浅出阐明结构和性质的关系,非常适合竞赛辅导)、《和中学生谈化学》(金松寿编著,陕西科学技术出版社,这本小册子的亮点也在于结构这条主线在化学学习中的应用)。最近,中国科学技术大学出版社的《现代科学中的化学键能及其广泛应用》(罗渝然;郭庆祥;俞书勤;张先满著)作为中科大校友文库出版著作之一,引起了端木我的重视,虽然作为名家学术著作,但是体现了结构与性质的关系很实用,尤其第5章“化学键能变化的某些规规律及其应用”谈到了有机化合物中的C-X键, 取代基效应, 大共轭体系与视觉化学, 簇合物, 生化过程的理解, 抗氧化剂设计, 催化剂选择, 大气尘埃预测,寻找石油, 引发聚合, 纳米材料,高能材料, 储氢材料, 燃料电池等话题,非常值得竞赛选手一读。
期刊杂志类:
《化学教育》、《化学教学》、《中学化学教学参考》、《中学化学》一般每期都有专门栏目刊登点评奥赛试题或者竞赛培训经验的文章,值得教练员学习;而每期上关于科技前沿、社会热点、生活实际的科普论文值得选手关注,拓宽视野,偶尔有相关素材出现在试题中。中国化学会的会员期刊《化学通讯》常常汇集世界各地科技热点,在教练员和选手没有能力大量搜寻或阅读SCI期刊文献时,可借助该刊的简要介绍针对性地挖掘9月份命题素材。另外《化学通报》、《化学进展》、《化学世界》等国内中文核心权威期刊常常作为竞赛模拟的命题——当年端木和胡波的命题团队就从中摄取不少素材,至于《无机化学》、《有机化学》等国内专业期刊学术性太强,不适合中学师生阅读。
大学教材类:
无机化学:《无机化学》(94年,第三版高等教育出版社,武汉大学吉林大学编写,无机化学的经典教材。很多人极崇拜的无机教材,的确很适合竞赛。竞赛需要的元素知识大部分都在其中,编排思路也不错,但错误较多,看的时候需要慎重。)、《普通化学原理》3ed.(北京大学出版社,华彤文、杨骏英等主编,相当基础适合做启蒙教材)、《普通无机化学》2ed(北京大学出版社,严宣申 王长富主编,按照严老的竞赛思路编写)、《无机化学》(高等教育出版社,第四版,三所师范大学编写,吴国庆主编,由于是吴老主编所以非常适合竞赛,但是有不少错误)、《大学化学》(上下册含分析化学,高等教育出版社,南京大学傅献彩编写);《高等无机化学》(南京师范大学出版社,刘淑薇、金安定、吴勇编写,不少体系适合竞赛命题素材,其中吴勇副教授是我当年无机化学老师,是江苏省化学竞赛领导阶层之一)、《无机化学》(安徽省总教练张祖德主编,中国科学技术大学出版社,网络上流传该教材的配套习题及解答,充分体现与化学竞赛联系!该书深入浅出,讲解细致,端木阅读后极其推荐)《化学原理选讲》(严宣申,南方出版社,2001) 严先生的教学精华,很罕见的一本书。可以说这本书是严先生的竞赛讲义,他的北京竞赛辅导讲座可以在这本书上找到他讲述的几乎所有内容,端木有幸读过这本书,不少内容与他的另一本著作《热力学函数 等电子原理的应用》雷同。对于化学师生都是很好的帮助”《大学普通化学》(傅鹰,人教社,1981)院士的书,其下册可以算是我看过的最经典的元素教材了。语言相当风趣,讲述知识的同时也讲述科研方法、思想,而且适时地介绍做人的道理。全书条理清晰,详略得当,对主要元素的介绍很到位,而且有一些独到的东西,看过之后大部分元素知识就不会再忘了。美中不足的就是这本书年代久远(成书于上世纪五十年代),有些知识限于当时的水平,与现在的结论相悖,所以比较适合复习元素的时候看。)项斯芬姚光庆的《中级无机化学》(北京大学出版社)非常有参考价值,许多课后习题就是竞赛题原题!
有机化学:《基础有机化学》3ed(考研必备,不必多说,高等教育出版社,邢其毅,周政,裴伟伟,徐瑞秋编写);《有机化学》(高等教育出版社,胡宏纹主编);《基础有机化学习题解答与解题示例》(北京大学出版社 ,对应于邢其毅的书);《有机化学》(南开大学出版社,王积涛等编写);《有机化学》(尹冬冬主编,三所师范大学,高等教育出版社);《有机化学复习指南》(黄乃聚,第一版,复旦大学出版社,1991)很老的一本题,对有机化学知识有较系统的整理,但难度较大,适合于冬令营前提高用,我当年考研究生复习时候,南师大杨锦飞老师就依据此书开展系统复习,一时传为经典。 《有机化学》(R.T.莫里森,R.N.博伊德,复旦大学译,第一版,科学,1980) 国外的经典教材,为很多人推崇。思路与邢大本不大相同,全书一直是在问题中前进,视角很独到。各章均有对本章反应的汇总,系统性非常强。难度与初赛相当,很值得看一看。
(说明,由于我不是做有机方向,也没有教过竞赛有机,所以不是太熟悉)
分析化学:《分析化学》(高等教育出版社,武汉大学编写,市面上有配套习题解析和学习指导)以及师范大学编写的同名教材上册(高等教育出版社)《定量分析习题精解》(武汉大学,第二版,科学,2004) 题目很经典,解答很详尽,书中有些思想也很好,是很好的分析习题。竞赛题中分析比重不大,看好上面的几本书任何之一足以!!
结构化学:《结构化学基础》4ed.习题解答4ed.(北京大学出版社,周公度 段连运,内容与时俱进,切合化学前沿,包括超分子化学、五重键等);《结构与物性》3ed.(高等教育出版社,周公度主编,比较浅显,但注重结构与性质的联系);《物质结构(第二版)》(高等教育出版社,徐光宪、王祥云(北京大学));《结构化学》(高等教育出版社,东北师范大学和华东师范大学主编) ,《物质结构学习指导》(倪行高剑南主编,科学出版社,主要面向化学师范生编写,所以体现与中学化学的联系)《高等无机结构化学》(麦松威、周公度、李伟基,第一版,北京大学出版社、香港中文大学出版社,2001) 结构化学的权威专著,在晶体方面讲述极到位,个人十分推崇。《高等无机结构化学》(麦松威、周公度、李伟基,第二版,北大,2006) 比第一版多了近二百页,元素部分增加很多。前面对于势箱的讲述非常好,在元素周期系上也有不错的综述,尤其是对相对论效应的介绍,很值得研究。新增的计算化学一章中介绍了一些最新的科研成果,可以拿来当结论记。书中出现的晶胞大都是很经典的晶胞,出现在竞赛题中的概率很大。氢一章中对于氢键的介绍相当深入,应当详细研究。
物理化学:物理化学的基础内容在无机化学原理中已经有所体现,而大三学生才学习的物化专业内容主要为了应付冬令营和ICHO,一般省级赛区选手无须过问。端木在执教三届物理化学之后,推荐如下比较经典的教材,包括:《物理化学》(高等教育出版社,南大傅献彩,现在最新已经第五版了)以及配套解题指导书、《物理化学》(高等教育出版社,北大高盘良、韩德刚、高执棣,比较难但是思路很新)、《物理化学简明教程》(山东大学印永嘉主编,高等教育出版社,相对于前面两本比较浅,简明是它的特色)、《物理化学核心教程》及配套解题指导(第二版,科学出版社,南京大学沈文霞为非化学专业编写的物理化学教材,体系同前面南大经典教材,但精简篇幅避免烦琐的公式推导,每章提纲挈领的提出核心内容,很适合中学生竞赛)。至于天津大学、华东理工大学的物理化学教材都比较经典,但针对工科的体系不适合竞赛选手。最近端木淘得一书《物理化学习题集》(南京大学物化原班人马编写,侯文华姚天扬等)特色在于大部分题目都取材于实际科研工作,并附有原始文献,因此,这类题目对培养学生独立工作能力,了解物理化学理论知识的实际应用都会有一定帮助。
模拟试题类
随着中学综合学科网的淡出,随着胡波与我组成的模拟题团队退出,“我爱奥赛网”成为目前网络上几乎是唯一主攻化学竞赛模拟题命题的机构。与《赛前集训》配套的《高中化学竞赛考前训练》(施华主编,华东师范大学出版社)有不少原创题。中国青年出版社的《全国高中学生化学竞赛模拟训练试卷精选》、浙江大学出版社的培优教程·全真模拟卷、南京大学出版社的模拟卷出过,固然有陈题,但是总体还是有不少新题!春雨出过的几种竞赛题大多抄袭各省初赛和胡波老师以前的题目,不值得买!
Ⅲ 全国高中化学竞赛题
再牛也比不上全国竞赛的难度
如果是准备全国竞赛的话预赛的题目几乎不成问题
全国省上的预赛要说难度,福建的最大,接近于国初,其他省的都是偏向高考,学过竞赛的人就不成问题。
我是四川的一等奖,如果不是因为卷面的话我就是四川第三
回答者:coulor888 - 经理 四级 6-20 14:52
你没事把去年的全国竞赛题放上来干吗?这里说的是省级竞赛,而且你还放不上来图
http://www.52aosai.com/Soft/chem/gsshx/200805/1053.html
08福建的题,比陕西难得多
2008年福建省高中学生化学竞赛预赛试题
(2008年5月18日8:30—11:30共计3小时)
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
得分
一.(10分)填空
1.教科书中将铝酸盐表面描述为强Brfnsted酸,而硅胶则是非常弱的酸。SiO2晶格中有了Al3+后酸性加强的原因 。
2.已知有两种形式的氮化硼,常见的一种是滑的灰色的物质,第二种是在高压下合成的,是已知最硬的物质之一。在300℃以下,两者皆保持固体状态,这两种构型的氮化硼分别类似于 和 。
3.已知某黄色固体是一种主族元素的简单化合物,它不溶于热水而溶于热的稀盐酸,生成一种橙红色溶液。当这一溶液冷却时,有一种白色晶态沉淀物析出。加热溶液时,白色沉淀物又溶解,这个化合物是 。
4.酸化某溶液得S和H2SO3,则原溶液中可能含哪些含硫化合物
。
二.(10分)绿色化学法制备天青石有效地克服了传统生产方法中转化率较低、三废污染严重、能耗高、生产复杂等种种弊端。制备的碳酸锶产品化学纯度平均达到99. 5%,并且可制备质量较高的工业副产品硫酸铵,从而大大降低了生产成本。我国鄂东某地的天青石,其中有效成分的平均质量分数为80% ,同时含有少量的Ba, Ca, Mg, SiO2 , Fe2O3 , FeO 等杂质。天青石可以同NH4HCO3 溶液在一定的条件下发生化学反应,而生成含有某些杂质的SrCO3 粗级产品。在上述反应过程中,添加适量的NH4Cl作为催化剂,可以使反应速度明显加快。将分离出(NH4)2SO4溶液后的沉淀物用HCl溶解,以制取含有可溶性SrCl2及某些杂质的锶盐溶经净化除去其中的Ba2 + , Ca2 +等杂质后,即可制成纯度较高的SrCl2溶液。此时向其中加入经过净化的碳酸氢铵溶液,经反应生成纯净的碳酸锶沉淀,沉淀物碳酸锶经脱水、洗涤、干燥、粉碎,得到高纯碳酸锶产品。
(已知Ksp(SrSO4) = 3. 2 ×10- 7 , Ksp(SrCO3) = 1. 1 ×10- 10 。)
1.试简要说明该绿色反应的原理并写出主要反应的方程式。
2.添加适量的NH4Cl作为催化剂的原因何在?
三.(10分)碳的化合物十分常见,回答下列几个问题:
1.在温热气候条件下的浅海地区往往发现有厚层的石灰岩沉积,而在深海地区却很少见到,说明为什么?
2.CO2中形成大∏键情况,并画出CO2的结构式。
3.已知从手册中查出的H2CO3的Ka1= 4.45×10-7,该数据是H2CO3的表观解离常数,在溶液中实际仅有0.166%的CO2转化为H2CO3,求算H2CO3 真实的第一步解离常数。
四.(10分)
1.某中学生取纯净的Na2SO3•7H2O 50.00 g,经600℃以上的强热至恒重,分析及计算表明,恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值,而且各元素的组成也符合计算值,但将它溶于水,却发现溶液的碱性大大高于期望值。你认为是什么原因?(请用化学方程式表达);
2.如何用简单的实验验证你的想法。(请用化学方程式表达);
3.亚硫酸盐和硫酸盐都常用于造纸业制浆,亚硫酸盐浆较白,返黄现象较轻,为什么?
4.纸浆多要经过漂白粉液漂白,其温度要控制在35-38℃,不能超过40℃,为什么?
5.若纸浆白度已达到,残氯尚高,必须终止漂白作用,一般加什么化合物?并写出化学反应。
五.(10分)试写出COCl2的路易斯(Lewis)结构;用(VSEPR)价电子对互斥理论预测COCl2的几何构型;用(VB)价键法说明分子成键的过程,并讨论分子中键的性质,预测并说明∠ClCO及∠ClCCl大小。
六.(10分)为解决能源危机,有人提出用CaCO3制取C2H2作燃料。具体反应为:
(1)
(2)
(3)
1. 制备1 mol C2H2(g)需多少C(s),这些炭燃烧可放热多少?
2. 若1 mol C2H2完全燃烧可放出热量1298 kJ,则将C2H2(g)作为燃料是否合算?
3. 上述三个反应的熵变是大于零还是小于零?为什么反应(1)和(2)需要高温,而反应(3)只需常温?
已知有关物质的ΔfH (298 K)/kJ·mol-1为:
CaC2(s):-60, CO2(g):-393, H2O(l):-285, C2H2(g): 227,
CaO(s):-635, CaCO3(s):-1207, CO(g):-111
七.(10分)某一元有机弱酸HA 1.000g,溶于适量水后,用仪器法确定终点,以0.1100 mol/L NaOH滴定至化学计量点时,消耗24.60ml.当加入NaOH溶液11.00ml时,该溶液的pH=4.80.计算该弱酸HA的pKa值。
八.(5分)有机分子中不饱和键(双键或叁键)与单键相互交替排列的体系称为p-p共轭体系,这种共轭体系吸收光的波长在紫外光区,可用于定性或定量分析。化合物A是一种作用于中枢神经系统的药物,A在硫酸存在下加热得到互为异构且都在紫外光区有吸收的两个化合物B和C,分子式都是C7H7Cl。
1. 请画出B和C的结构式并指出B和C属于哪种异构体;
2. 用系统命名法命名化合物A;
3. 化合物A是否存在旋光异构体(对映异构体)?
九.(12分)苯是重要的有机化工原料,由苯可以制得多种有机化合物。下面所列的是由苯制备一部分有机化合物的反应:
1. 写出上述反应中的主要有机产物化合物A-J的结构式;
2. 上述反应中,C→D,C→E,C→F,E→G,E→H,H→I分别属于什么反应类型(取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应)?
3. 实验室采用上述方法在制备化合物A的反应过程中,不断有氯化氢气体产生逸出,为避免污染空气,应如何处理?请写出处理氯化氢所需的实验装置和试剂名称。
十.(13分)抗高血压药物维普罗斯托(Viprostol)中间体化合物5的合成方法如下:
1. 请写出上述合成路线中空格A-C所需的试剂;
2. 化合物1可由乙烯、丙烯经下列步骤合成,请写出化合物6-8的结构式和空格D-G所需的试剂。
3. 化合物1还可由1-戊炔经下列两种方法转化而得:(1)1-戊炔先与试剂J反应后再用试剂K处理,得到化合物1;(2)1-戊炔先与试剂L反应得化合物9,再用稀酸水溶液处理得化合物1。请写出J,K,L所代表的试剂并用系统命名法命名化合物9。
草 稿 纸
2008年福建省高中学生化学竞赛预赛试题答案及评分标准
一.填空(10分)
1.(1) Al3+代替Si4+后多了用以平衡电荷的一个额外质子(2分)
2.石墨和金刚石。(2分)
3.铬酸铅。(2分)
4.(4分) 有几种可能:
(2分)(1) 含 + 2H+ = H2SO3 + S
(1分)(2) 含S2-和 + 2S2- + 6H+ = 3S + 3H2O
n ( ) / n (S2-) > 1/2
(1分) (3) 含S2-和 n ( ) / n (S2-) > 1/2
二.(10分)
1.根据溶度积原理(2分),该反应可以发生, 反应方程式为
SrSO4 + 2NH4HCO3 = SrCO3 ↓ + (NH4 ) 2 SO4 +CO2 ↑ +H2O,(2分)
SrCO3 + 2HCl = SrCl2 +H2O + CO2 ↑ (2分)
SrCl2 + 2NH4HCO3 = SrCO3 ↓ + 2NH4Cl +H2O +CO2 ↑ (2分)
2.在催化剂的作用下反应方程式为: (2分)
SrCO3 + 2NH4Cl = SrCl2 + (NH4 ) 2CO3
SrCl2 + 2NH4HCO3 = SrCO3 ↓ + 2NH4Cl + CO2 ↑ +H2O
三.(10分)
1.石灰岩的形成是CaCO3的沉积结果,海水中溶解一定量的CO2,因此CaCO3与CO2,H2O之间存在着下列平衡:
CaCO3(s) + CO2(g) + H2O Ca(HCO3)3(aq) (1分)
海水中CO2的溶解度随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,在浅海地区,海水底层压力较小,同时水温比较高,因而CO2的浓度较小,根据平衡移动的原理,上述平衡向生成CaCO3方向移动,因而在浅海地区有较多的CaCO3沉淀。(2分)
深海地区情况恰相反,故深海底层沉积的CaCO3很少。(1分)
2.两个∏34(1分)
(1分)
3.设:碳酸真实的第一步解离常数为Ka1′
Ka1= [H+][HCO3-] / [ H2CO3+ CO2] = 4.45×10-7(2分)
据题意: [ CO2] / [H2CO3] = 601
真实的Ka1′= [H+][HCO3-] / [ H2CO3] = 602 ×4.45×10-7
= 2.68×10-4 (2分)
四.(10分)
1.4Na2SO3=3Na2SO4+Na2S,由于Na2S的碱性较强。(2分)
2.将加热过的产物溶于水,检验溶液中是否含有SO4 2-、S2-
SO42-离子的检出:SO42-+Ba2+=BaSO4 ↓ 不溶于盐酸。(1分)
S2-离子的检出:(1分)
方法1: 加沉淀剂:S2-+ Pb2+=PbS↓ (黑) 其他特征沉淀剂也可得分。
方法2: 醋酸铅试纸变黑
方法3:加盐酸S2-+2H+=H2S↓(可闻到硫化氢特殊气味)
3. 因为亚硫酸盐浆液以亚硫酸和酸性亚硫酸盐的混合液为蒸煮剂,在蒸煮过程中会产生SO2,与有机色素结合为无色化合物。(2分)
4. 3Ca(OCl)2=Ca(ClO3)2 + 2CaCl2 (1分)
ClO-的歧化速率与温度有关,温度愈高,歧化越快,温度高漂白液分解,氯耗增加,所以温度不能高。(1分)
5. 加Na2S2O3 (1分)
2Ca(OCl)2 + Na2S2O3 + H2O = 2CaCl2 + Na2SO4 + H2SO4 (1分)
五.(10分)
1、
成键电子对数:4 (1分)
未成键电子对数:8 (1分)
2、三角形(1分)
3、VB法
⑴中心原子C采用SP2杂化(1分)
⑵形成σ键(1分)
⑶形成π键(1分)
C 2S22P2 (SP2)1 (SP2)1 (SP2)1 (2Pz)1
Cl 3S23Py23Pz23Px1
Cl 3S23Py23Pz2 3Px1
O 2S22Py2 2Px1 2Pz1
4、成键:3个σ (1分)
1个π(1分)
5、由于电子排斥作用,C=O>C-Cl (1分)
6、预测∠ClCO>∠ClCCl,即∠ClCO>120o,而∠ClCCl<120o (1分)
六(10分)
本题印刷时漏印下列已知条件:
已知有关物质的ΔfH (298 K)/kJ·mol-1为:
CaC2(s):-60, CO2(g):-393, H2O(l):-285, C2H2(g): 227,
CaO(s):-635, CaCO3(s):-1207, CO(g):-111
考试中未能紧急通知各考室的地区本题不计分,试卷总分以90分计。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 mol C(s)(36 g ) (1分)
反应3C(g)+3O2(g) →3CO2(g) (1分)
ΔrH (298 K,(4))=-1179 kJ (1分)
2. 虽然燃烧1 mol C2H2(g)放热多于燃烧3 mol C(s)。但反应
(1)ΔrH (298 K,(1))=179 kJ (1分)
(2)ΔrH (298 K,(2))=464 kJ (1分)
(3)ΔrH (298 K,(3))=-63kJ (1分)
即制取1 mol乙炔还需消耗(179+464)kJ热量,且有63kJ热量散失,不能完全利用。故若单纯作为燃料并不合算。 (1分)
3. 三个反应的熵变均大于零。 (1分)
反应(1)和(2)是吸热反应,因此高温有利于反应。 (1分)
反应(3)是放热反应,因此常温有利于反应。 (1分)
七.(10分)
HA的总量为: 0.1100´24.60=2.706(m mol)
当滴入NaOH溶液11.00ml 时已知pH=4.80, 即溶液中
A- 的量为: 0.1100´11.00=1.210(m mol) (2分)
则HA的量为: 0.1100´24.60-0.1100´11.00=1.496(m mol) (2分)
4.80=pKa+ (4分)
\ pKa=4.80+0.09=4.89 (2分)
八.(5分)
4. 本小题3分
B和C属于Z,E异构体(或答:属于顺反异构体)(1分)
5. 本小题1分,凡与本答案有异者均不给分。 (E)-3-乙基-1-氯-1-戊烯-4-炔-3-醇
6. 本小题1分。是 或答:存在旋光异构体(对映异构体)
九.(12分)
1.本小题8分,其中A~F各1分(计6分),G~J各0.5分(计2分)
2.本小题3分,每个反应0.5分。
C→D氧化反应,C→E取代反应,C→F取代反应,E→G取代反应,E→H消去反应,H→I加成反应
3.本小题1分
用气体吸收装置处理氯化氢(0.5分)。(只要答出“气体吸收装置”即给分);
所需试剂:氢氧化钠(或氢氧化钾,用分子式NaOH,KOH表示亦给分)(0.5分)
十.(13分)
4. 本小题3分,A~C各1分
5. 本小题7分,其中化合物6-8的结构式和空格D-G每个1分
6. 本小题3分
Ⅳ 化学竞赛题目
1、D(1:94)
2、A(42)
3、C
4、CaSO4·2H2O CaSO4·1/2 H2O+3/2 H2O=CaSO4·2H2O
Ⅳ 求化学奥赛题和答案
中国化学会第22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
2008年9月18日
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分
满分 14 5 4 10 5 11 14 9 7 11 10 100
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 (14分)
1-1 EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写,市售试剂是其二水合二钠盐。
(1)画出EDTA二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。
(2分)
答 或 得2分,质子必须在氮原子上。
(2) Ca(EDTA)2溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程式(用Pb2+ 表示铅)。
Pb2+ + Ca(EDTA)2 = Ca 2+ + Pb (EDTA)2 (1分)
(3)能否用EDTA二钠盐溶液代替Ca(EDTA)2溶液排铅?为什么?
不能。若直接用EDTA二钠盐溶液,EDTA阴离子不仅和Pb2+反应, 也和体内的Ca2+结合造成钙的流失。 (答案和原因各0.5分,共 1分)
1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体,熔点205oC,不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴,有极性。画出这种分子的结构式,标出正负极。
(2分)
硫氧键画成双键或画成S→O,氮硫键画成N→S,均不影响得分。结构式1分,正负号1分。答H3NSO3、H3N-SO3等不得分。正确标出了正负号,如+H3NSO3、+H3N-SO3得1分。其他符合题设条件(有三重轴,有极性)的结构,未正确标出正负极,得1分,正确标出正负极,得2分。
1-3 Na2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩为零,给出铁原子的氧化态。Na2[Fe(CN)5(NO)]是鉴定S2的试剂,二者反应得到紫色溶液,写出鉴定反应的离子方程式。
Fe(II) 答II 或+2也可 (2分)
[Fe(CN)5(NO)]2+S2= [Fe(CN)5(NOS)]4 配合物电荷错误不得分 (1分)
1-4 CaSO4 • 2H2O微溶于水,但在HNO3 ( 1 mol L1)、HClO4 ( 1 mol L1)中可溶。写出能够解释CaSO4在酸中溶解的反应方程式。
CaSO4 + H+ = Ca2+ + HSO4 (1分)
写成 2CaSO4 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + Ca(HSO4)2 也得分。高氯酸同。 答案若生成H2SO4 不得分。
1-5 取质量相等的2份PbSO4 (难溶物)粉末,分别加入HNO3 ( 3 mol L1) 和HClO4 ( 3 mol L1),充分混合,PbSO4在HNO3 能全溶,而在HClO4中不能全溶。简要解释PbSO4在HNO3中溶解的原因。
Pb2+与NO3形成络离子(配离子或配合物)。 (1分)
写方程式也可,如PbSO4 + H+ + NO3- = HSO4- + Pb(NO3)+。若将络离子(配离子或配合物)写成Pb(NO3)2或Pb(NO3)3也得分,但方程式须配平。
1-6 X和Y在周期表中相邻。CaCO3与X的单质高温反应,生成化合物B和一种气态氧化物;B与Y的单质反应生成化合物C和X的单质;B水解生成D;C水解生成E,E水解生成尿素。确定B、C、D、E、X和Y。
B: CaC2 C: CaCN2 D: C2H2 或Ca(OH) 2 E: NH2CN [C(NH)2也可]
X: C Y: N
(各0.5分,共3分)
第2题 (5分) 化合物X是产量大、应用广的二元化合物,大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料,92%用于生产X—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外,将亚氯酸钠固体装柱,通入用空气稀释的氯气氧化,也可生产X。X有极性和顺磁性,不形成二聚体,在碱性溶液里可发生歧化反应。
2-1 写出X的分子式和共轭π键( )。
ClO2 (各1分,共2分)
2-2 分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。
2ClO3+ H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O (1分)
或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O
2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl (1分)
NaClO2是固体,写成ClO2,不得分。
2-3 写出上述X歧化反应的化学方程式。
2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaClO3 + H2O (1分)
或 2ClO2 + 2OH = ClO2+ ClO3+ H2O
第3题 (4分) 甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇脱氢制备,反应式如下:
CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) = 84.2 kJ mol-1 (1)
向体系中通入空气,通过以下反应提供反应(1) 所需热量:
H2(g) + ½O2(g) H2O(g) =–241.8 kJ mol-1 (2)
要使反应温度维持在700˚C,计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为0.20。
要使反应维持在一定温度持续进行,应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用,则:
甲醇与氧气的摩尔比为:n(CH3OH) : n (O2) = (2 241.8) / 84.2 = 5.74 (2分)
甲醇与空气的摩尔比为:n(CH3OH) : n (空气) = 5.74 / 5 = 1.1 (2分)
答成1.15或1.148得1.5分。
答(写)成1 : 0.87也得2分。
考虑到实际情况,将上式的等号写成小于或小于等于,得2分。
算式合理,结果错误,只得1分。只有结果没有计算过程不得分。
第4题 (10分) (CN)2被称为拟卤素,它的阴离子CN 作为配体形成的配合物有重要用途。
4-1 HgCl2 和Hg(CN)2反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。
HgCl2 + Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2 (1分)
4-2 画出CN、(CN)2的路易斯结构式。
(各1分,共2分)
短线画成电子对同样得分;不画孤对电子不得分。
4-3 写出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃烧的反应方程式。
(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) (1分)
不标物态也可。
4-4 298 K下,(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1095 kJ mol1,C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1300 kJ mol1,C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为227 kJ mol1,H2O (l) 的标准摩尔生成焓为 286 kJ mol1,计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。
(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g)
2ΔfHm(CO2)ΔfHm[(CN)2] = 1095 kJ mol1
2ΔfHm(CO2) = 1095 kJ mol1 +ΔfHm[(CN)2]
C2H2(g) + 2.5O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l)
2ΔfHm(CO2) +ΔfHm(H2O) ΔfHm(C2H2) =1300 kJ mol-1
2ΔfHm(CO2) =1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1
ΔfHm[(CN)2] = 1095 kJ mol1 1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1
= 308 kJ mol1 (2分)
计算过程正确计算结果错误只得1分。没有计算过程不得分。
ΔfHm[(CN)2] = 1095 1300 + 286 + 227 = 308(kJ mol1)也可以。
但不加括号只得1.5分。
4-5 (CN)2在300~500 oC形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。
或 (2分)
画成
也得2分。 但画成 只得1分。
4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN,写出化学方程式(漂白粉用ClO表示)。
2CN + 5ClO + H2O = 2HCO3 + N2 + 5Cl (2分)
产物中写成CO32只要配平,也得分。
第5题 (5分) 1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite。它形成于冷的海水中,温度达到8oC即分解为方解石和水。1994年的文献指出:该矿物晶体中的Ca2+ 离子被氧原子包围,其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子,其余6个氧原子来自6个水分子。它的单斜晶胞的参数为:a = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, β = 110.2°,密度d = 1.83 g cm3,Z = 4。
5-1 通过计算得出这种晶体的化学式。
ikaite晶胞体积:
V = abc sinβ = (8.87 8.23 11.02 10-24 cm3) sin110.2° = 7.55 10-22 cm3 (0.5分)
设晶胞中含有n个水分子,晶胞的质量:m = 4 (100 + 18 n) / NA (g) (0.5分)
晶体密度:d = m/V = 4 (100 + 18 n) / ( 6.02 1023 7.55 10-22)(g cm3)= 1.83 g cm-3
100 + 18 n = 208 n = 6 (0.5分)
该晶体的化学式为 CaCO3 6H2O (0.5分)
算出6个水分子,未写化学式,得1.5分。
5-2 研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形,并与冰及钙离子配位数也是8的二水合石膏晶体(gypsum)作了对比,结果如下图所示(纵坐标为相对体积):
为什么选取冰和二水合石膏作对比?实验结果说明什么?
Ikaite在冷水中形成,而且含有大量结晶水,分解温度又接近冰的熔点,可能与冰的结构有相似性,故选取冰作参比物; (0.5分)
石膏是带结晶水的钙的含氧酸盐,而且钙的配位数也是8,可能与ikaite结构相似,故选取石膏作参比物。 (0.5分)
实验结果说明ikaite的结构跟冰相似。 (1分)
实验结果,说明含水的摩尔分数越大膨胀越大, 可以得0.5分。
5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体?简述理由。
分子晶体。 (0.5分)
答混合型晶体不得分。
晶体分解温度接近冰的熔点,体积随温度的变化趋势也接近冰,可认为晶体中的化学微粒是CaCO3 6H2O,它们以分子间作用力(氢键和范德华力)构成晶体。(0.5分)
第6题 (11分) 在900oC的空气中合成出一种含镧、钙和锰 (摩尔比2 : 2 : 1) 的复合氧化物,其中锰可能以 +2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式,进行如下分析:
6-1 准确移取25.00 mL 0.05301 mol L1的草酸钠水溶液,放入锥形瓶中,加入25 mL蒸馏水和5 mL 6 mol L1的HNO3溶液,微热至60~70oC,用KMnO4溶液滴定,消耗27.75 mL。写出滴定过程发生的反应的方程式;计算KMnO4溶液的浓度。
2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O (1分)
KMnO4溶液浓度:(2/5) 0.05301 25.00 / 27.75 = 0.01910 (mol L1) (1分)
反应方程式反应物C2O42-写H2C2O4,只要配平,也得1分。下同。
6-2 准确称取0.4460 g复合氧化物样品,放入锥形瓶中,加25.00 mL上述草酸钠溶液和30 mL 6 mol L1 的HNO3溶液,在60~70oC下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液。用上述KMnO4溶液滴定,消耗10.02 mL。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态,给出该复合氧化物的化学式,写出样品溶解过程的反应方程式。已知La的原子量为138.9。
根据:化合物中金属离子摩尔比为 La : Ca : Mn = 2 : 2 : 1,镧和钙的氧化态分别为+3和+2,锰的氧化态为 +2 ~ +4,初步判断
复合氧化物的化学式为La2Ca2MnO6+x, 其中 x = 0~1。 (1分)
滴定情况:
加入C2O42总量:25.00 mL 0.05301 mol L1 = 1.3253 mmol (0.5分)
样品溶解后,滴定消耗高锰酸钾:10.02 mL 0.01910 mol L1 = 0.1914 mmol (0.5分)
样品溶解后剩余C2O42量: 0.1914 mmol 5/2 = 0.4785 mmol (0.5分)
样品溶解过程所消耗的C2O42量: 1.3253 mmol 0.4785 mmol = 0.8468 mmol (0.5分)
若将以上过程合并,推论合理,结果正确,也得2分。
在溶样过程中,C2O42变为CO2给出电子:
2 0.8468 mmol = 1.694 mmol (0.5分)
有两种求解x的方法:
(1)方程法:
复合氧化物(La2Ca2MnO6+x)样品的物质的量为:
0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x) g mol1] (0.5分)
La2Ca2MnO6+x中,锰的价态为: [2 (6+x) 2 3 22] = (2+2x) (1分)
溶样过程中锰的价态变化为: (2+2 x 2) = 2 x (0.5分)
锰得电子数与C2O42给电子数相等:
2 x 0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x) g mol1] = 2 0.8468 103 mol (1分)
x = 1.012 1 (0.5分)
如果将以上步骤合并,推导合理,结果正确,也得3.5分;如果将以上步骤合并,推导合理但结果错误,得2分;推导错误,即便结果吻合,也不得分。
(2)尝试法
因为溶样过程消耗了相当量的C2O42,可见锰的价态肯定不会是+2价。若设锰的价态为+3价,相应氧化物的化学式为La2Ca2MnO6.5, 此化学式式量为516.9 g mol-1, 称取样品的物质的量为:
0.4460 g / (516.9 g mol-1) = 8.628 104 mol (0.5分)
在溶样过程中锰的价态变化为
1.689 103 mol / (8. 628 104 mol) = 1.96 (0. 5分)
锰在复合氧化物中的价态为: 2 + 1.96 = 3.96 (0. 5分)
3.96与3差别很大,+3价假设不成立; (0.5分)
而结果提示Mn更接近于+4价。 (0.5分)
若设Mn为+4价, 相应氧化物的化学式为La2Ca2MnO7, 此化学式式量为524.9 g mol-1。
锰在复合氧化物中的价态为:
2 + 2 0.8468 103 / (0.4460 / 524.9) = 3.99 4 (0.5分)
假设与结果吻合,可见在复合氧化物中,Mn为+4价。 (0.5分)
如果将以上步骤合并,推导合理,结果正确,也得3.5分;如果将以上步骤合并,推导合理但结果错误,得2分;推导错误,即便结果吻合,也不得分。
该复合氧化物的化学式为La2Ca2MnO7 (1分)
溶样过程的反应方程式为:
La2Ca2MnO7 + C2O42 + 14H+ = 2La3+ + 2Ca2+ + Mn2+ + 2CO2 + 7H2O (1分)
未经计算得出La2Ca2MnO7,方程式正确,只得方程式的1分。
第7题 (14分) AX4四面体 (A为中心原子,如硅、锗;X为配位原子,如氧、硫) 在无机化合物中很常见。四面体T1按下图所示方式相连可形成一系列“超四面体”(T2、T3•••):
7-1 上图中T1、T2和T3的化学式分别为AX4、A4X10和A10X20,推出超四面体T4的化学式。
T4超四面体的化学式为A20X35 (1分)
7-2 分别指出超四面体T3、T4中各有几种环境不同的X原子,每种X原子各连接几个A原子?在上述两种超四面体中每种X原子的数目各是多少?
T3超四面体中,有3种不同环境的X原子。(1分)
其中4个X原子在顶点上,所连接A原子数为1;(0.5分)
12个X原子在超四面体的边上,所连接A原子数为2;(0.5分)
4个原子在超四面体的面上,所连接A原子数为3。(1分) (共3分)
T4超四面体中有5种不同环境的X原子。 (2分)
其中4个X原子在顶点上,所连接A原子数为1; (0.5分)
12个X原子在超四面体的边上但不在边的中心,所连接A原子数为2; (0.5分)
6个X原子在超四面体的边的中心,所连接A原子数为2; (0.5分)
12个原子在超四面体的面上,所连接A原子数为3; (0.5分)
1个在超四面体的中心,所连接A原子数为4。 (1分)
(共5分)
7-3 若分别以T1、T2、T3、T4为结构单元共顶点相连(顶点X原子只连接两个A原子),形成无限三维结构,分别写出所得三维骨架的化学式。
化学式分别为 AX2, A4X8, A10X18, A20X33。 (每式0.5分,共2分)
答分别为 AX2, AX2, A5X9, A20X33也可。
7-4 欲使上述T3超四面体连接所得三维骨架的化学式所带电荷分别为+4、0和 4,A选Zn2+、In3+或Ge4+,X取S2-,给出带三种不同电荷的骨架的化学式(各给出一种,结构单元中的离子数成简单整数比)。
A10X184+ 只能是Ge10S184+; (1分)
A10X18可以是Zn2Ge8S18,In2ZnGe7S18,In4Ge6S18; (1分)
只要答出其中一种,得1分;
A10X184可以是
Zn4Ge6S184, In8Ge2S184, In6ZnGe3S184, In4Zn2Ge4S184, In2Zn3Ge5S184; (1分)
只要答出其中一种,得1分。
第8题 (9分) 由烷基镁热分解制得镁的氢化物。实验测定,该氢化物中氢的质量分数为7.6%,氢的密度为0.101 g cm3,镁和氢的核间距为194.8 pm。已知氢原子的共价半径为37pm,Mg2+ 的离子半径为72 pm。
8-1 写出该氢化物中氢的存在形式,并简述理由。
H (1分)
镁-氢间距离为194.8 pm,Mg2+离子半径为72 pm,则氢的半径为194.8 pm-72 pm =123 pm。此值远大于氢原子的共价半径, 这说明H原子以H 离子的形式存在。(1分)
8-2 将上述氢化物与金属镍在一定条件下用球磨机研磨,可制得化学式为Mg2NiH4的化合物。X-射线衍射分析表明,该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被镍原子占据,所有镁原子的配位数都相等。推断镁原子在Mg2NiH4晶胞中的位置(写出推理过程)。
Mg原子与Ni原子数之比为2 : 1,故每个晶胞中含8个镁原子。所有镁原子的配位数相等,它们只能填入由镍原子形成的四面体空隙。 (3分)
镁原子的位置用下列坐标参数表示也得3分:
14, 14, 14; 14, 14, 34; 34, 34, 14; 34, 34, 34;
14, 34, 14; 14, 34, 34; 34, 14, 14; 34, 14, 34。
坐标错一组,扣0.5分,不得负分。
其他答案不得分。
8-3 实验测定,上述Mg2NiH4晶体的晶胞参数为646.5 pm,计算该晶体中镁和镍的核间距。已知镁和镍的原子半径分别为159.9 pm和124.6 pm。
镁镍间的距离为
(2分)
算式及答案皆正确(包括单位)得2分; 算式对但结果错;只得1分;结果中数对但单位错,得1.5分。用原子半径相加计算镁-镍间的距离,不得分。
8-4 若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力,计算Mg2NiH4的储氢能力(假定氢可全部放出;液氢的密度为0.0708 g cm3)。
储氢能力=晶体的密度×氢的质量分数÷液氢密度
(2分)
= 1.40
= 1.4
算法及结果皆正确得2分;算法(式)正确但结果错得1分;无过程不得分。
只有结果但无算式,不得分。
氢的原子量取1不取1.008,算出结果1.39,只得1.5分。
第9题 (7分) 化合物A、B和C互为同分异构体。它们的元素分析数据为:碳 92.3%, 氢 7.7%。1 mol A在氧气中充分燃烧产生179.2 L二氧化碳(标准状况)。A是芳香化合物,分子中所有的原子共平面;B是具有两个支链的链状化合物,分子中只有两种不同化学环境的氢原子,偶极矩等于零;C是烷烃,分子中碳原子的化学环境完全相同。
9-1 写出A、B和C的分子式。
C8H8 (1分)
其他答案不得分。
9-2 画出A、B和C的结构简式。
A的结构简式:
或 (2分)
写成 或键线式 也得分;苯环画成 也可,其他答案不得分。
B的结构简式:
(2分)
写成键线式 也得分;其他答案不得分。
C的结构简式:
Ⅵ 化学竞赛试题
虽然真正的化学竞赛考量子数几乎没有,不过还是介绍一下,反正大一还要学。
4个量子数:
n,主量子数,取正整数,1、2、3、4……
l,角量子数,l<=n-1,即从0,取到n-1
m,磁量子数,对每个l,从-l取到0,再取到+l
ms,自旋量子数,只能是+1/2和-1/2
n可以表示原子能层,比如H的n=1,Na的n=3
l可以表示原子能级,对应的是s、p、d、f(l=0、1、2、3),能级的意思就不多说了
m可以表示原子能级形状,比如s就球形一种,而d有5种之多
ms可以表示电子的自旋方向,一个轨道的2个电子最多只有正反2个自旋方向。
下面说说题目:
1、“平面世界”m即是将能级和能级形状表示在了一起。比如m=0,±1,±2表示d为第3能级,且第3能级有(-2,-1,0,1,2)五种形状。
2、相似性就是能层n是相同的,即所说的均为前3周期。用周期表一套就可以了。
我说的不全,最好去看大学无机化学上册。
Ⅶ 初中科学化学奥赛题(附答案)
1.现对某物质来A的溶液进行恒温蒸发,若蒸源发10克水析出a克固体,若蒸发20克水析出b克固体,若蒸发30克水析出c克固体。则下列各关系式正确的是( B )
A.c=a+b B.c=2b-a C.c=2b+a D.c=2a+b
2.在元旦晚会上小明表演了—个魔术:他拿出一把装满“水”的“宝壶”,分别向编号为ABCDEF六只烧杯(装有少量不同试剂)中倒“水”,结果A杯无色透明,B杯看似红墨水,C杯看似蓝墨水,D杯看似牛奶,E杯看似红褐色涂料,F杯看似蓝色果冻。则宝壶中的“水”可能是( D )
A.H2O2 B. HCl溶液 C.AgNO3溶液 D. NaOH溶液