2011年我爱奥赛网第八届我爱奥赛杯全国高中化学网络联赛试题
题号 满分 得分 评卷人
1 6 2 3 7 7 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 8 10 7 11 15 10 10 9 100 ??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(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。
??姓名、考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。 ??请将答案写在指定的位置。
??允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
1.008 He 4.003 B C N O F Ne Li Be
10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 6.941 9.012 S Cl Ar Al Si P Na Mg 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 22.99 24.31 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Xe Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I
85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3
Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Cs Ba 132.9 137.3 La-Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra [223] [226] Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt H
第 1 题（本题共 6 分）、2011 年 3 月 11 日，东日本
大地震引发的海啸引发了福岛核电站危机，造成了 大量放射性物质泄漏，引起了全球的密切关注。核 燃料 U—235 在中子的轰击下发生裂变，裂变为更 小的核素和产生更多的中子，产生的中子引发更多 的裂变，形成链式反应，同时放出巨大的能量。裂 变的核素中 2.83%为危害性极大的 I—131，所幸的
是 I—131 的半衰期较短，为 8.02 天，发生β衰变成一稳定的核素。回答下列问题： 1-1 写出 I—131 发生衰变的反应方程式。
1-2 计算扩散到空气中的 I—131 经过 2 天后的残留百分比。
1-3 将 25.0mL0.0500mol/L 的 AgNO3 溶液与 25.0mL0.0500mol/L 用 I-131 标记的 NaI 溶液混 合，将产生的沉淀过滤，测得滤液的放射活度为 2.50×103cpm。而 0.050mol/L 的 Na131I 放射 活度为 1.25×1010cpm。计算 AgI 的 Ksp。
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1-4 U-235 的裂变方式有多种，产物除 I-131 外还有几十种。其中一种裂变方式为：一个中子 轰击 U—235 之后生成了两种新核素 A、B 和三个中子，A、B 为同一族的元素，其核内中 子数相差 29。写出核反应方程式。
第 2 题（本题共 8 分）、2010 年底，瑞典皇家工学院（KTH）科学家宣布发现了一种新式的 氮氧化合物分子 A，它是迄今分子量最大的氮氧化合物分子。这种新型的分子有望成为未来 火箭燃料家族的新成员，与目前最好的火箭燃料相比，新燃料的效率将提高 20%到 30%。 该氮氧化物分子中氮元素含量为 36.9%，分子量在 100—200 之间。 2-1 给出 A 分子式。
2-2 A 中有两种化学环境的氮原子，具有类似螺旋桨（propeller）的结构，则 A 分子中有没 有旋转轴？若有，请指出其类型、个数和位置。
2-3 联氨和四氧化二氮在一定条件下反应生成 A 和一三角锥形结构的分子，写出反应方程 式。
2-4 某氮氧化合物 B 含氮量高达 77.8%，B 可由叠氮化钠和氯化亚硝酰反应得到，请至少写 出两个 B 的合理路易斯结构式。
第 3 题（本题共 7 分）、在不同的条件下，化合物可以表现出不同的存在形式，如单分子形 态、聚合分子形态或者离子化合物形态。回答下列问题：
3-1 固态 PCl5 中存在两种结构高度对称的阴阳离子，画出其立体结构。
3-2 PCl5 在 CCl4 中以二聚体形式存在，分子中含有三个对称面，画出其立体结构。
3-3 在 PCl5 与 AlCl3 摩尔比为 1:1 的熔体中，有两种结构相同的离子生成；而在 SbCl5 和
AlCl3 摩尔比为 1:1 的熔体中，形成两种结构不同的离子。写出有关反应式，从这两个反应式 你能得出什么结论？
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第 4 题（本题共 8 分）、右图为最近德国科学家用先进的 仪器拍摄到得南极极夜条件下同温层云带的照片，该云带 中含有非常活跃的破坏大气臭氧层的物质，经分析该物质 为硝酸的水合物。它能使杀死臭氧分子的氯原子活性增 强。查得在 220K 时硝酸的一水合物、二水合物、三水合 物的有关热力学数据如下表所示： ΔrGθ（kJ·mol—1） ΔrHθ（kJ·mol—1） ①HNO3·H2O(s) →HNO3(g)+H2O(g) ②HNO3·2H2O(s) →HNO3(g)+2H2O(g) ③HNO3·3H2O(s) →HNO3(g)+3H2O(g) 46.2 69.4 93.2 127 188 237 已知：ΔrGθ=ΔrHθ—TΔrSθ，ΔrG=ΔrGθ+RTlnQ。（ΔrG 为反应的吉布斯自由能，在 等 温 等 压 反 应 中 ， 如 果 吉 布 斯 自 由 能 为 负 ， 则 正 反 应 为 自 发 ， 反 之 则 逆 反 应 自 发 。 如 果 为 0，
则 反 应 处 于 平 衡 状 态 。 Q 为 反 应 商 ） 试据此回答有关问题： 4-1 计算 190K（极地同温层的温度）时，反应①②③的ΔrGθ。（ 忽略ΔrHθ和ΔrSθ的随温度的 变化。）
4-2 通过计算预测在极地同温层云层中（190K， p(H2O) = 1.3×10?7 atm ，p(HNO3) = 4.1×
10?10 atm）最可能存在的硝酸水合物是哪一种？
第 5 题（本题共 10 分）、0.954gLiH 与含 BF310.84g 的乙醚溶液完全反应，得到气态产物 X， 将乙醚蒸发得到晶体 Y。X 是非常活泼的有毒气体，25℃，1atm 下测得 X 密度为 1.131g/L。 0.954gLiH 与含 BF32.034g 的乙醚溶液完全反应，没有得到气态产物，但是得到了 LiF 和一 种新的离子化合物 Z，在反应得到的混合物中加入含有 2.374gHF·N(CH3)3 的乙醚溶液，反 应后通过升华分离出白色晶体 W，元素分析显示 W 中：B：14.8%，N：19.2%，有两种化 学环境的氢原子。回答下列问题： 5-1 通过计算给出 X、Y 的化学式。
5-2 给出 Z 化学式，画出阴离子的立体构型。
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5-3 通过推理计算，给出 W 的结构简式。
5-4 写出生成 Z、W 的化学方程式。
第 6 题（本题共 7 分）、工业生产中，为测定某极稀的氢氟酸水溶液中 HF 的浓度，取 20.00mL 该溶液并加入适量 1.00mol/L KCl 溶液，用纯氮气通过该溶液 10min。滴 3 滴 0.05 间甲酚紫， 用浸入面积为 1.48cm2 的玻璃态碳电极和 Ag/AgCl 电极电解该溶液，电解 579s 后到达终点。 不加样品的空白溶液在同样的条件下通电 3s 溶液从黄色变为紫色。此玻璃态碳电极的电流 密度为 6.8mA·cm-2，一个电子的电量为 1.602×10-19C。 6-1 请写出滴定过程中的电极反应方程式。
6-2 电解待测液的终点应为什么颜色？
6-3 计算原氢氟酸溶液中 HF 的浓度。
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