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\MMD年全国高中学生化学竞赛理论试题
第!题
!!!白色晶体;是用浓硫酸与尿素反应产生的\;不含
@&
结晶水#不吸潮#易溶于水#摩尔质量小于用D:%%E!+
而极材料在充电和放电时晶体中的锂离子可在晶体中移动#且个数可变\并说明晶体中锂离子的增减对锰的氧化态有何影响\
途广泛#如造纸$纺织$电镀$水处理和有机合成等\野外地质人员用它来鉴定石灰岩远比用盐酸方便\在酸性条件下#摩尔;与过量亚硝酸钠水溶液反应#
释放出&摩尔氮气#接着加入过量的W6=:!水溶液#产生&摩尔W6V>$沉淀\!!&@&
写出;的结构式和化学名称\写不出结构式
可从监考教师处得到答案#但要当场扣!分&仍应回答本题其他问题’\!!&@!写出上述制备;的化学方程式\
!!&@\写出;在酸性条件下与亚硝酸钠反应的化学方
程式\
!!!在近中性溶液中#
&+D:高碘酸与过量碘化物反应产生&+D:a!#将所得溶液酸化#又产生\D:a!\!!&@$
用配平的化学方程式来说明上述现象\
!!!油气井开采到后期一般需要注水以开采深层油气#过一段时间后往往还要再注入甲醇之类有机溶剂才能产出更多的油气\!!&(0简述注入甲醇的作用\
第\题!!!@&
在答卷纸给出的空模板上画出-/67I@二氯!二
%!#\@丁二胺’合钴aa’离子的所有几何异构体的结构式\%注)!#\@丁二胺又名!#\@二氨基丁烷’!!!@!指出其中有旋光性的异构体\
!!!@\已知其中有一种异构体的氯被其他负一价阴离
子取代的速率最慢\它是哪一种?如何理解它的这种性质?
第#题
!!目前商品化的锂离子电池正极几乎都是锂钴复合氧化物#其理想结构如答卷纸的图\@&所示\!!\@&在答卷纸的图\@&上用粗线框出这种理想结构的锂钴复合氧化物晶体的一个晶胞\!!\@!这种晶体的一个晶胞里有几个锂原子$几个钴原子和几个氧原子?
!!\@\给出这种理想结构的锂钴复合氧化物的化学式
%最简式’\!!\@$锂离子电池必须先长时间充电后才能使用\写出上述锂钴氧化物作为正极放电时的电极反应\
!!\@0
锂锰复合氧化物是另一种锂离子电池正极材
料\它的理想晶体中有!种多面体)4*>$四面体和T7>#八面体#个数比&)!#4*>$四面体相互分离#T7>#八面体的所有氧原子全部取自4*>$四面体\写出这种晶体的化学式\!!\@#
从图\@!获取信息#说明为什么锂锰氧化物正图#I\
锂锰复合氧化物正极材料的理想晶体的结构示意图
第7题
!!用A
CGQ配位滴定法可测定与=K!X和\\7!X
共存的Q:
\X
的含量#以RQB为指示剂#测定的相对误差;m%1Y\测定过程可表述如下%
注)表中的配合物电荷数被省略&游离的ACGQ的各种形体均被简写为c’
)\\7c\\7c=Kc=Kc\\7!X
Q:c
Q:c
=K!X六次%亚’甲基四胺
\A\C\GQ%过量#Q:
\XL
\\\\2\&’(\\:
\X9!\#
/\\\\\\RQB
RQBc
L
90!##
\/\(\\\(cQW
=
\\7c
\\7c=Kc
\\7c=Kc
Q:[#
\@
=Kc
\=\K!X溶液滴定\\\\(
Q:c
\B\\9$[RQB
=K!X溶液滴定2!
\\\\\\(
Q:[#
\@=K@RQB
/
沸
(c
2\
?
C
A[
!!附)配合物稳定常数的对数值:E
!稳的数据)=Kc!&’1’!!\\7c!
Q:c!&
Q:[#
\@
!&813=K@RQB!
!!$@&写出从C框状态到A框状态的反应式并配平\!!$@![框状态内还应存在何种物质?
!!$@\是否需确知所用ACGQ溶液的准确浓度?
2&是否需要准确读取并记录?简述原因\
!!$@$若从=框状态到C框状态时=K
!X
溶液滴过量了#
问)%*’对最终的测定结果将引入正误差还是负误差?还是无影响?
%**
’如你认为有影响#在实验方面应如何处理?&&!!$@0AC
设试液取量2%和2&!2!!2\均以+4为单位\
@&
%\!%分别为3Q:的摩尔质量#D:ACGQ%=KE$+:为Q
%=>#E
%QIE!>#%IQE#%9!#E%>E!#
@&&!0@\&1%0%%%
&831#3$&!&1\$!100&\%1#’$!&\’
!X
溶液的浓度#\列出试液中QGQ和=K+D:$4@&%:含量
#$4%的计算式&E
@&
第D题
团%在空间有特定取向而使!!同分异构体分子中的原子#
这类分子被它有可能与其镜像不相重合而呈现对映异构体\称为手性分子&!!0@&
已知#4@%=9W/=:[的旋光活性的符号可用
!!#@&
甲醇脱氢是制甲醛最简单的工业方法’%%X9!#%=9\>9#EEE&&&9=9>#
即甲醇蒸气和一!!甲醇氧化是制甲醛的另一种工业方法\
定量的空气通过Q甲醇即被氧化得到甲醛’E催化剂层\%X&>%%&%X9!>#=9\>9#EEEE&&9=9>#!#
!#X%
来表示\下列&!$所示的$个结构式中哪个是左旋的?!!0@!
指出下列化合物中无手性的化合物\并简述为
什么无手性&
!!0@\
带有\个不同取代基的胂化物如’
!!=9\QI#=!90%#=#90=9!%有光学活性\但带有\个不同取代基的胺如’=9\B#=!90%#=#90=9!%没有光学活性\为什么?但类似&那样结构的光学活性的胺又是可以稳定存在的了\
为什么?第L题
!!甲醛亦称(
蚁醛)&含甲醛\3Y!$%Y!甲醇’Y的水溶液俗称(福尔马林)&甲醛是重要的有机合成原料\大量用于生产树脂!合成纤维!药物!涂料以及用于房屋!家具和种子的消毒等&
利用下表所给数据回答问题#设55+n和V+n
均不随温
度而变化%&
一些物质的热力学数据!\SH1!D_\物质5M
5+n*Z‘$+D:@&6+n
*‘$_@&$+D:@&=!90>
9#E%@!\01&%!’!13%=9\>9#E%@!%%1##!\81’&9=9>#E%@&%’103!&’1339!>#
E%@!$&1’&’
&’’1’!0
!!试通过简单的热力学分析\对!8’1&0_时的上述!种方法作出评价&!!#@!
实际上\甲醇氧化制甲醛的反应\是甲醇脱氢反
应和氢氧化合反应的结合&试通过计算分析两反应结合对制甲醛的实际意义&
!!#@\
下图是甲醇制甲醛有关反应的:E
!6随温度7的变化&试指出图中曲线#&%!#!%!#\%分别对应哪个化学反应?为什么?
!!有关反应有’
=9\>9#E%&&&9=9>#
E%X9!#E%=9\>9#E%X&!>!#
E%&&&9=9>#E%X9!>#E%和在氧化法中不可避免的深度氧化反应’9=9>#E
%X&!
>!#E%&&&=>#E%X9!>#E%!!#@$
氧化法制甲醛时\温度为00%2!总压为&%&\!0
6的甲醇与空气混合物通过银催化剂\
银逐渐失去光泽并且碎裂&试通过计算判断上述现象是否由于QE氧化成QE!>#I%所致&!!#@0
以=>和9!为原料可以合成甲醇&0%%2和!0
TR6时\=>和9!的体积比为&k!的合成气\在催化剂\\7>@=/!>\@Q:!>\存在下\
发生如下两平行反应)和*’2&)&&=9\>9!!=>X!9!13&*&&&!=!90>
9X&!9!>试计算平衡产物=9\>9和=!90>9的摩尔分数之比&第N题
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