中国化学会第20届2006年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题.doc

中国化学会第20届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题2006年9月10日
中国化学会第20届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题
及答案和评分标准
（2006年9月10日9：00-12：00共3小时）
题
号123456789101112总分满
分45876911910101110100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，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处。
允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

第1题（4分）2006年3月有人预言，未知超重元素第126号元素有可能与氟形成稳定的化合物。按元素周期系的已知规律，该元素应位于第八周期，它未填满电子的能级应是5g，在该能级上有8个电子，而这个能级总共可填充18个电子。（各1分）
第2题（5分）下列反应在100oC时能顺利进行：

III
2-1给出两种产物的系统命名。（4分）
2-2这两种产物互为下列哪一种异构体？（1分）
A旋光异构体B立体异构体C非对映异构体D几何异构体

2-1I（7R，3E，5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯或（7R，3E，5Z)-3-甲基-3,5-辛二烯-7-d
或（7R，3E，5Z)-3-甲基-7-2H-3,5-辛二烯（注：只要标出氘的位置即可）
用cis-、trans-代替Z-、E-得分相同（下同）（2分）
II（7S，3Z，5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯或（7S，3Z，5Z)-3-甲基-3,5-辛二烯-7-d
或（7S，3Z，5Z)-3-甲基-7-2H-3,5-辛二烯（注：只要标出氘的位置即可）（2分）
2-2B（立体异构体）（1分）

第3题（8分）下面四张图是用计算机制作的在密闭容器里，在不同条件下进行的异构化反应X⇌Y的进程图解。图中的“”是X，“”是Y。

ABCD
3-1图中的纵坐标表示（填入物理量，下同）；横坐标表示。
3-2平衡常数K最小的图是。
3-3平衡常数K最大的图是。
3-4平衡常数K=1的图是。
答案：3-1A和B的摩尔百分数（或答：物质的量的分数或物质的量的百分数）；
时间，分（或答：以分为单位的反应进程）(2分)
3-2A(2分)
3-3B(2分)
3-4C(2分)

第4题（7分）已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石。有人设计了把我国的菱锰矿（贫矿）转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺。该工艺首先将矿砂与硫酸铵一起焙烧，较佳条件是：投料比m[(NH4)2SO4]/m[MnCO3]＝1.5；焙烧温度450oC；焙烧时间1.5小时。
4-1写出焙烧反应方程式：
(NH4)2SO4＋MnCO3＝MnSO4＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O↑（１分）
4-2其次，将焙烧产物转化为高品位的“菱锰矿砂”，写出反应方程式：
MnSO4＋2NH3＋CO2＋H2O＝(NH4)2SO4＋MnCO3↓（2分）
4-3若焙烧温度过高或时间过长，将导致什么结果？
MnSO4，MnCO3分解生成高价锰的氧化物而导致锰浸出率下降。（2分）
4-4从物料平衡角度看，生产过程中是否需要添加(NH4)2SO4？说明理由。
不需加。开始投料时(NH4)2SO4（132g﹒mol-1）过量（MnCO3,115g﹒mol-1）,反应生成的NH3、CO2以及(NH4)2SO4可循环利用。（2分）
第5题（6分）配制KI(0.100mol·L-1)–I2的水溶液，用0.100mol·L-1Na2S2O3标准溶液测得c(I2)＝4.85×10-3mol·L-1。量取50.0mLKI-I2溶液和50.0mLCCl4置于分液漏斗中振荡达平衡，分液后测知CCl4相中c(I2)＝2.60×10-3mol·L-1。已知实验温度下CCl4从水溶液中萃取I2的分配比为85:1。求水溶液中I2＋I¯＝I¯3的平衡常数。
设萃取平衡时，水溶液中c(I2)为xc(I2,CCl4)／c(I2,H2O)＝2.60x10-3mol·L-1／x＝85
x＝2.60x10-3mol·L-1／85＝3.06×10-5mol·L-1(2分)
水溶液中I2＋I¯＝I3¯
平衡浓度（mol·L-1）:
I2：3.06×10-5；I¯:0.100－3.06×10-5＝0.100(1分)（1分）
I¯3:(4.85－2.60)×10-3－3.06×10-5＝2.22×10-3(1分)
K＝2.22×10-3mol·L-1／0.100mol·L-1×3.06×10-5mol·L-1＝7.3×102L