2002年全国高中学生化学竞赛决赛理论试题.DOC

1、2002年全国高中学生化学竞赛（决赛）理论试题 答案及评分标准 第 1 题 （ 10 分） 1 1、（ NH4） 3H4PMo12O42 H2O 26 NaOH=12Na2MoO4 Na2HPO4 3NH3 17H2O NH3 HCl=NH4Cl 计量关系 P2O5 (NH4)3PMo12O42 H2O NaOH l 2 46 P2O5的摩尔质量： 142 g mol-1 P2O5： (1.026mol dm 3 0.04000dm3-0.1022mol dm-3 0.01520dm3) 142g mol-1/（ 46 0.385g） =0.317=31.7 （计量关系正确得 3 分，计算合理

2、结果错扣 1 分，有效数字错扣 0.5 分）（ 6 分） 1 2、 SO42-的质量： (V3+V4+V2) 10-3dm3 0.0200mol dm-3 (250/25.00) 96g mol-1/50g 100g =(V3+V4+V2) 3.8 10-2g （计算合理结果错扣 1 分，有效数字错扣 0.5 分）（ 4 分） 第 2 题 （ 16 分） 2 1 V+3H2SO4(浓 )=VOSO4+2SO2 +3H2O （ 3 分）（不配平只给 1 分） 2 2 MnO4-+5VO2+8H+=Mn2+5VO3+4H2O （ 9 分）（每式 3 分，不配平只给 1 分） 或 MnO4-+5VO

3、2+H2O=Mn2+5VO2+2H+ 2MnO4- 5NO2- 6H+=2Mn2 5NO3- 3H2O （ NH2） 2CO 2NO2- +2H+=CO2 2N2 十 3H2O 2 3 （ 4 分） 第 3 题 （ 6 分） 3 1 A： C16H16NO2（ 2 分） 3 2 B化学式量为 325.22 nCo =0.360g/325.22g mol-1=1.11 10-3mol （ 2 分） nO2 =（ 102.9kPa-1.2kPa） l2.90 l0-6m3/（ 8.314Pa m3 K-1 mol-1 288K） =5.48 10-4mol (2 分） 若 B带溶剂分子，只要计算合

4、理也给分。 nCo： nO2=l.l1 0-3mol： 5.48 10 4mol= 2.03： l Co 与 O2的物质的量之比 nCo： O2=2： l （ 2 分） 3 3 （钴为六配位其它形式分子氧都给分） 3 4 （ C16H14N2O2Co） 2L2O2=（ C16H14N2O2Co） 2 + O2 + 2L （ 4 分） （产物不是二聚体，不给分） 第 4 题 （ l3 分） 4 1 4 个（ 1 分） 4 2（ 0， 0， 0），（ 0， 0， l/2），（ l/3， 2/3， 0），（ 2./3， 1/3， 1/2） （每个 0.5 分，共 2 分） 4 3 2.27g cm-

5、3 （体积计算 1 分，密度计算 1 分，共 2 分） 4 4 见附图 1（ l分） 4 5 离子键或静电作用（ 1 分） 4 6 LiC2 晶胞见附图 2（ 1 2 分） 4 7 4NiO+4LiOH+O2=4LiNiO2+2H2O （ 1 分） 4 8 LiNiO2=Li1-xNiO2 xLi+ xe - （ 1 分） 4 9 Al3+无变价，因此与之对应的 Li 十 不能脱嵌。 （ 1 分） 第 5 题 （ 12 分） 5 1 反应： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O mrH =2 mfH (H2O,g)+ mfH (CO2,g)- mfH (CH4,g)-2 mfH

6、(O2,g) = - 802.3kJ.mol-1 PC =2Cp(H2O,g)+Cp(CO2,g)=104.3J K-1 mol-1 （注：此处的“ mol”为 2H2O(g)+CO2(g)粒子组合） T= - mrH /PC =7692K T=298K T 7990K 反应： H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) mrH = - 24l.8kJ mol-1 Cp= 33.6 J K-1 mol-1 T 7196K T 7494K （ 6 分） 5 2 M是平均摩尔质量，分别为 26 7 和 18 g mol-1。因为： 气体分子动能为 1/2mv2， m=nM，动能一定和 n 一定时，

7、 M 越大，速度 v 越小，故在 Isp的计算公式中 M 在分母中。注：式中 M 应为平均摩尔质量，此时，式中的热容也为平均摩尔热容（即上面算出的摩尔热容要除总摩尔数），但分子分母都除总摩尔数，相约。（ 4 分） 5 3 CH4 O2 ISP=K（ 104.3 7990） /(44.0 2 18.0） l.0 104K H2 O2 ISP= K（ 33.6 7494） /18.0=1.4 104K H2 O2是性能较好的火箭燃料。 （ 2 分） 注：平均摩尔质量也可是上述数据除以总摩尔数，此时，平均摩尔热容也除总摩尔数，两项相约，与上述结果相同。 第 6 题 （ 5 分） 6 1 B至 A，

8、S 0， T S 0，吸热，反之放热。磁铁在冰箱外。（ 3 分） 6 2 M为第 64 号元素（ Gd），因其基态电子组态为 Xe 4f75d16S2，未成对电子最多。 （ 2分） 说明：由于竞赛大纲未要求稀土元素，也未对不符合构造原理的元素 提出要求，因此，答其他镧系元素，如 63 号（ Eu）等也得满分，按构造原理应该能写出 63 号（ Eu）元素 Xe4f75d26S2 的电子构型。答非镧系元素不给分。（选择元素 1 分，说明 1 分） 第 7 题 （ 18 分） 7 l（ 3 分） （ CH2OCH2CH2CONHCH2CH2COOR） 2 （ CH2OCH2CH2CONHCH2CH2

9、CONHCH2CH2COOR） 2 CH2OCH2CH2CO（ NHCH2CH2CO） nOR 2 (每个 1 分 ) 7 2（ 2 分）每步 1 分 7 3（ 3 分） 一次缩合得到的阶式聚合物： （ 1 分） 两次缩合得到的阶式聚合物： （ 2 分） 7 4（ l分） 阶式二字的意义是：在阶式聚合反应中，阶式聚合物的分子量（或分子大小）以几何级数增长。 7 5（ 3 分） 如果相关的官能团不等价，反应活性将出现差别，不能保证缩会在各个活性中心同时进行，分子的增长或 分子量的增加将无法控制。（ 1 分） 甘油不能作为多向阶式聚合的核心构件，因为其 3 个羟基不等价；（ 1 分） -氨基葡萄糖不能作为多向阶式聚合的阶式构件，因为其 4 个羟基不等价。（ 1 分） 7 6（ 6 分） 四向核心构件的原料： C(CH2OH4)3（ 1 分） （ 2 分） 三向阶式构件： H2NCH2C（ CH2OCH2CH2CN） 3 （ 1 分） 第 8 题 （ 10 分） 8 1（ 5 分）注： A和 B可互换） 8 2 E有 8 个立体异构体： （ 3 分） 若 3、 4 个手性碳的构型表示也正确。 （每错一对扣回分，每错 1 个扣 0.5 分，但不得负分） 8 3（ 2 分）