第32届全国高中学生化学竞赛(初赛含参考答案)

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1、第32届中国化学奥林匹克（初赛）试题精选到，把试卷c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，不得用钳箱填写,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值指定位置，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.H0 06相对原子质量He4 001Li6 941He 9 012B 1081C1? 01N 14 01O 1600F190()Nf20 18Na 2199Mq24 ilAJ 2698Si2B 09P 3097S 3207Cl35 45Ai39 95K 39 10Ca40 OSSc44

2、 96Hi 一 V 47.SB 5L 94Ci5200MuM 94le55 85L I58 93Nl58 69Cu63 55上二6S 4569.72Ge72 61As 74.92se7896Br79 90KrS3.SORb 85.47Sr87 6?Y BS91ZrQI 22Nt92 91Mo95 94Tc联】Rn10Rh11： qPdW6 4Ag107 9Cd 1174In114 SSu118 7Sb1: sTe1” 611. 26 9XeJ31 3Cs 1 12 9Ba137 iLa-LiiHf17B 5Ta 180 9w183 SRe 186 2Oi 190 2It192 2pf195 1

3、All197 GHr 200 6n ?M4Pb 207 2Bi209 0%' 1At口叫Rn口口Fr口物Ra 226Ac- LaRfDb耀BhHiMtIXRRCn5MUuqU呼UuliUu$UuoLaCePrNdPm£mEuGdTbDvMo口TinYbLuA<ThPnUNpPliAinCmBkCfEsFmMdNoLr第1题（8分）根据所给的条件按照要求书写化学方程式（要求系数为最简整数比）。1-1氮化硅可用作 LED的基质材料，它可通过等离子体法由SiH4与氨气反应制得。微热片刻，有固体析出但无气体产生,1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中, 固体为Cu2s

4、和另一种白色物质的混合物。1-3在50c水溶液中，单质硫与过量NaBH4反应制备硫氢化钠，反应过程中析出硼砂Na2B4O5（OH）4.8H2O。1-4天然气的无机成因说十分诱人。据称，地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应,可生成甲烷。橄榄石以MgSiO4和FeSiO4表示，反应后变为蛇纹石 Mg3Si 2Q（OH）4和磁铁矿。第2题（8分）2-1 195K,三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。画出P4O18分子的结构示意图。2-2 CH2SF4是一种极性溶剂，其分子几何构型符合阶点子对互斥（ VSEPR）模型。画出CH2SF4的分子结构示意图（体现合理的成键及角度关系）。2-3

5、 2018年足球世界杯比赛用球使用了生物基三元乙丙橡胶（ EPDM）产品 Keltan Eco。EPDM属三元共聚物，由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成2-3-1 EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体（可能多选，答案中含错误选项不得分）2-3-2合成高分子主要分为塑料、 纤维和橡胶三大类，下列高分子中与 EPDM同为橡胶的是:F聚乙烯G聚丙烯睛H反式聚异戊二烯I聚异丁烯第3题（12分）为纪念门捷列夫发现元素周期律150周年，国际纯粹和应用化学联合会将2019年设为“国际化学元素周期表年”。门捷列夫预言了多种当时未知的元素，A即为其中之

6、一。将含元素A的硫化物矿在Nb气氛中800c处理，分解产物中右 A的硫化物B;随后升温 至825c并向体系中通入氨气， 得到红色化合物 C, C溶于发烟硝酸得到白色沉淀 d经过滤 洗涤，D在600c与COC2反应，产物冷却后得到液体 E, E遇水生产D,在E的6molL-1盐酸 溶液通入 HS得到沉淀B;将D溶于NaOHB液，用硝酸调 H+浓度至约为0.3molL -1,加入铝 酸钱溶液，常温下反应产生橙黄色沉淀 F, F与十二铝磷酸结构相同； 将D加入HPO置时脱水变为I , I也可由D和A的单质在高温下反应产生，D变为I失重15.3%。3-1写出AI的化学式。ABCDEFGHI3-2写出B

7、与氨气反应生成C的反应方程式3-3写出D在H3PO2和H3PO3中生成G的反应方程式第4题（12分）4-1利用双离子交换膜点解法可以从含硝酸钱的工业废水中生产硝酸和俊4-1-1阳极室得到的是哪种物质？写出阳极半反应方程式。4-2点解乙酸钠水溶液，在阳极收集到X和Y的混合气体。气体通过新制的澄清石灰水，X被完全吸收，得到白色沉淀。纯净的气体 Y冷却到90.23K,析出无色晶体，X-射线衍 射表明，该晶体属于立方晶体系，体心立方点阵，晶胞参数a=530.4pm,Z=2,密度p=0.669gcm-3。继续冷却，晶体转化为单斜晶系，a=422.6pm, b=562.3pm, c=584.5pm ,户9

8、0.41 °。4-2-1写出X的化学式；写出 X和石灰水反应的方程式。4-2-2通过计算推出 Y的化学式（Y分子中存在三次旋转轴）4-2-3写出点解乙酸钠水溶液时阳极半反应的方程式。4-2-4写出单斜晶系的晶胞中Y分子的数目。4-2-5降温过程中晶体转化为对称性较低的单斜晶体，简述原因第5题（10分）元素同位素的类型及天然丰度不仅决定原子量的数值，也是矿物质年龄分析、反应机理研究等的重要依据5-1已知Cl有两种同位素35C1和37C1 ,两者丰度比为 0.72:0.28。5-1-1写出气态中同位素组成不同的RbCl分子。5-1-2这些分子有几种质量数？写出质量数，并给出其比例5-2年

9、代测定是地质学的一项重要工作。Lu-Hf法是上世纪80年代随着等离子发射光谱、质谱等技术发展而建立的一种新断代法。Lu有两种天然同位素：176Lu和177Lu; Hf有六种天然同位素：176Hf, 177Hf, 178Hf, 179Hf, 180Hf, 181Hf。176Lu发生0衰变生成治半衰期为 3.716 X 1010年。177Hf为稳定同位素且无放射性来源。地质工作者获取一块岩石样品， 从该样品的不同部位取得多个样本进行分析。其中的两组有效数据如下：样本 1 ,176Hf 与 177Hf 的比值为 0.28630 （原子比，记为 176Hf/177Hf）, 177Lu/ 177Hf 为

10、 0.42850 ; 样本 2, 176Hf/ 177Hf 为 0.28239 , 177Lu/177 Hf 为 0.01470。（一级反应，物种含量 c随时间t变化关系：c=c0e-kt或鬲£ = -内，其中c0为起始含量）5-2-1写出176Lu发生B衰变的核反应方程式（标出核电荷数和质量数）。5-2-2计算176Lu衰变反应速率常数K5-2-3计算该岩石的年龄。5-2-4计算该岩石生成时176Hf/ 177Hf的比值。第6题(10分)将0.0167mol I2和0.0167mol H2置于预先抽空的特制1L密闭容器中，加热到1500K,体系达到平衡，总压强为4.56barKpi

11、=2.00Kp2Kp3=8.0 M0-6Kp4(R=8.314Jmol" K1)(1bar=100kPO)。体系中存在如下反应关系：(1) 12(g)? 2I(g)(2) 12(g) + H2(g)? 2HI(g)(3) 2HI(g) ? I2(g)+ H2(g)(4) H2(g) ? 2H(g)6-1计算1500K体系中12(g)和H2(g)未分解时的分压。6-2计算1500K平衡体系中除H(g)之外所有物种的分压。6-3计算62。6-4计算 府4 (若未算出2=10.0)为使处理过程简洁方便，计算中务必使用如下约定符号！在平衡表达式中默认分压项均除以以下标准分压。体系I 2(g