中国化学会2002年全国高中学生化学竞赛级赛区试题2002年9

中国化学会2002年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题

（2002年9月15日 9︰00－12︰00 共计3小时）

题号 满分 得分 评卷人 1 5 2 6 3 3 4 6 5 13 6 8 7 8 8 9 9 8 10 11 12 13 10 5 8 11 总计 100 ? 竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间

到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。

? 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内，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。

H He 相对原子质量 1.008 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 63.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La－Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac－Rf Db Sg Bh Hs Mt [223] [226] La 第1题（5分）阅读如下信息后回答问题：元素M，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。

1．M的元素符号是 。

2．M的最重要矿物的化学式是 。

3．M的三种常见化合物是 、 和 。 【答案】

1．Mn（1分） 2．MnO2（1分）

3．M的三种常见化合物是MnO2、MnSO4和KMnO4。（3分） 注：必须答MnO2和KMnO4，而Mn(II)盐也可答硝酸锰等。 第2题（6分）用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：

1．计算机的芯片的主要成分是 ； 2．光导纤维的主要成分是 ：

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3．目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 ；

4．用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为 的化合物；

5．有一大类化合物，结构独特，兼备无机材料和有机材料双重性能，有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀……等特性，广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业，用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮……，已为现代社会不可替代的新材料。这类材料在分子结构上的特点是 和 。 【答案】

1．硅（或Si或单晶硅）（1分） 2．二氧化硅（或SiO2）（1分） 3．硅（或Si）（1分）

4．铝硅酸盐（或硅铝酸盐）（1分）

注：此题明确是分子筛, 不应答硅胶，答硅酸盐也不给分。 5．具有Si－O键 与硅相连的烃基（2分） 第3题（3分）最近有人用高能26Mg核轰击

24896Cm

核，发生核合成反应，得到新元素X。研

究者将X与氧气一起加热，检出了气态分子XO4，使X成为研究了化学性质的最重元素。已知的X同位素如下表所示，上述核反应得到的核素是其中之一，该核素的衰变性质保证了其化学性质实验获得成功。 质量数 半衰期 衰变方式 263 1s 释放α粒子 264 0.00008s 释放α粒子；或自发裂变 265 0.0018s 释放α粒子；或自发裂变 266 不详 不详 267 0.033s 释放α粒子；或自发裂变 268 不详 不详 269 9.3s 释放α粒子 1．X的元素符号是 。

2．用元素符号并在左上角和左下角分别标注其质量数和质子数，写出合成X的核反应方程式（方程式涉及的其他符号请按常规书写）。 【答案】

1．Hs（1分）

2．2612Mg＋

248961Cm＝269（n也可写成on等, 但写成“中子”扣1分） 108Hs＋5n（2分）

第4题（6分）

1．汞与次氯酸（摩尔比1︰1）发生反应，得到2种反应产物，其一是水。该反应的方程式为 ；反应得到的含汞产物的中文名称为 。

2．N2H4在一定条件下热分解，产生NH3、N2和H2，后两者摩尔比为3︰2，写出反应方程式 。

3．第二周期元素A与氢形成的如下化合物中的A－A键的键能（kJ/mol）：

CH3－CH3 346， H2N—NH2 247， HO－OH 207 试问：它们的键能为什么依次下降？

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【答案】

1．2Hg＋2HClO＝Hg2OCl2＋H2O（1分） 碱式氯化汞（或氯氧化汞）（1分） 注：Hg2OCl2也可写成HgO·HgCl2或HgCl2·HgO 2．7N2H4＝8NH3＋3N2＋2H2（2分）

3．乙烷中的碳原子没有孤对电子，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧有2对孤对电子，使A—A键的键能减小。（2分） 第5题（13分）六配位（八面体）单核配合物MA2(NO2)2呈电中性；组成分析结果：M 31.68%，N 31.04%，C 17.74%；配体A不含氧：配体(NO2)x的氮氧键不等长。

1．该配合物中心原子M是什么元素？氧化态多大？给出推理过程。 2．画出该配合物的结构示意图，给出推理过程。

3．指出配体(NO2)x在“自由”状态下的几何构型和氮原子的杂化轨道。

4．除本例外，上述无机配体还可能以什么方式和中心原子配位？用图形画出三种。 【答案】

1．nM︰nN＝21.68/MM︰31.04/14＝1︰(2y＋2)

MA＝19.56×(y＋1)

y＝2（设y为其他自然数均不合题意），得MM＝58.7 (g/mol) 查周期表，M＝Ni

x

由配体(NO2) 的两个氮氧键不等长，推断配体为单齿配体，配位原子为O， 故配体为NO2，因此，Ni的氧化数为＋2。（4分）

注：推理过程合理都给分，不合理，即使结果正确也扣2分。

2．设配合物中碳原子数为nC，则：nC︰nN＝17.74/12︰31.04/14＝0.667

已知nN＝2×2＋2＝6, 所以，nC＝0.677×6＝4

求出摩尔质量，由于剩余量过小，只能设A是氮氢化合物，由此得氢数，可 推得配体A为H2NCH2CH2NH2，

ONH2CH2NONiH2CNOH2NONH2CH2HN2CH2－

配合物的结构示意图为：（4分）

注：合理推理过程2分，结构图2分

－

3．（根据VSEPR理论，可预言）NO2为角型，夹角略小于120°，N取sp2杂化轨道。（2分）

OOMOONMOONMOMNOMOONMOONM4．MN （3分）

注：只要图形中原子的相对位置关系正确即可得分；画出其他合理配位结构也得分，如

－

氧桥结构、NO2桥结构等

第6题（8分）化合物A俗称“吊白块”，年产量上万吨，主要用于染色工艺，具还原性和漂白性，对热不稳定，有毒。近年报道，我国一些不法商人违章地将A添加到米、面、腐竹、食糖等食品中增白，导致多起严重食物中毒事件，如某地曾发生五所学校400余名学生食用含A食品一次性中毒事件。已知：

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