2021年历年高中化学奥赛竞赛试题及答案.doc

中华人民共和国化学会第21届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题（9月16日9：00-12：00共3小时）题号1234567891011总分满分12610710128410129100得分评卷人竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。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，及时起立撤离考场。试卷装订成册，不得拆散。所有解答必要写在指定方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其她纸张。姓名、报名号和所属学校必要写在首页左侧指定位置，写在其她地方者按废卷论处。容许使用非编程计算器以及直尺等文具。第1题（12分）普通，硅不与水反映，然而，弱碱性水溶液能使一定量硅溶解，生成Si(OH)4。已知反映分两步进行，试用化学方程式表达上述溶解过程。早在上世纪50年代就发现了CH5+存在，人们曾提出该离子构造各种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子振动-转动光谱，并由此提出该离子如下构造模型：氢原子环绕着碳原子迅速转动；所有C-H键键长相等。该离子构造能否用典型共价键理论阐明？简述理由。该离子是（）。A.质子酸B.路易斯酸C.自由基D.亲核试剂5月报道，在石油中发现了一种新烷烃分子，因其构造类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有也许用做合成纳米材料抱负模板。该分子构造简图如下：该分子分子式为；该分子有无对称中心？该分子有几种不同级碳原子？该分子有无手性碳原子？该分子有无手性？第2题（5分）羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）亚硝酸在不同介质中发生反映，方程式如下：NH2OH+HN﹡O2→A+H2ONH2OH+HN﹡O2→B+H2OA、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。请分别写出A和B路易斯构造式。第3题（8分）X-射线衍射实验表白，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形构造，氯离子采用立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层投影图如下。该晶体六方晶胞参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。3-1以“”表达空层，A、B、C表达Cl-离子层，a、b、c表达Mg2+离子层，给出三方层型构造堆积方式。2计算一种六方晶胞中“MgCl2”单元数。3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体构造类型？第4题（7分）化合物A是一种热稳定性较差无水弱酸钠盐。用如下办法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同样品质量损失（%），成果列于下表：样品中A质量分数/%20507090样品质量损失/%7.418.525.833.3运用上述信息，通过作图，推断化合物A化学式，并给出计算过程。第5题（10分）甲苯与干燥氯气在光照下反映生成氯化苄，用下列办法分析粗产品纯度：称取0.255g样品，与25mL4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50mL20%硝酸后，用25.00mL0.1000mol·L-1硝酸银水溶液解决，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余硝酸银，以硫酸铁铵为批示剂，消耗了6.75mL。5-1写出分析过程反映方程式。5-2计算样品中氯化苄质量分数（%）。5-3普通，上述测定成果高于样品中氯化苄实际含量，指出因素。5-4上述分析办法与否合用于氯苯纯度分析？请阐明理由。第6题（12分）在给定实验条件下，一元弱酸HA在苯（B）和水（W）分派系数KD=[HA]B/[HA]W=1.00。已知水相和苯相中HA分析浓度分别为3.05×10-3和3.96×10-3mol·L-1。在水中，HA按HA⇌H++A-解离，Ka=1.00×10-4；在苯中，HA发生二聚：2HA⇌（HA）2。6-1计算水相中各物种浓度及pH。6-2计算化合物HA在苯相中二聚平衡常数。6-3已知HA中有苯环，1.00gHA含3.85×1021个分子，给出HA化学名称。6-4解释HA在苯中发生二聚因素，画出二聚体构造。第7题（8分）KClO3热分解是实验室制取氧气一种办法。KClO3在不同条件下热分解成果如下：实验反映体系第一放热温度/℃第二放热温度/℃AKClO3400480BKClO3+Fe2O3360390CKClO3+MnO2350已知=1\*GB2⑴K(s)+1/2Cl2(g)=KCl(s)△H(1)=-437kJ·mol-1=2\*GB2⑵K(s)+1/2Cl2+3/2O2(g)=KClO3(s)△H(2)=-398kJ·mol-1=3\*GB2⑶K(s)+1/2Cl2+2O2(g)=KClO4(s)△H(3)=-433kJ·mol-17-1依照以上数据，写出上述三个体系相应分解过程热化学