中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛.pdf

中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷

（2010年9月12日）
题号1234567891011总分
满分155781181361179100
得分
阅卷
人
签名

l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。
l试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的位置，用铅笔解答无效(包括作图)。草稿
纸在最后一页。不得将任何纸张带入考场。
l凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。
l姓名、报名号和所属学校等必须写在首页左侧指定位置，写于其他地方者按废卷论处。
l用涂改液涂改的解答无效。
l允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

气体常数R＝8.31447JK-1mol-1法拉第常数F＝96485Cmol-1阿佛加德罗常数

N＝6.022142×1023mol-1
A

第1题(15分)
1-12009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期
系发展的一个里程碑。117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的，总共得到6个117号元素
的原子，其中1个原子经p次α衰变得到270Db后发生裂变；5个原子则经q次α衰变得到
281Rg后发生裂变。用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程
式（在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和原子序数）。

1-2写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：

[(CH)IF]-(CH)Xe[I(CH)]+
655652652

1-3一氯一溴二(氨基乙酸根)合钴(III)酸根离子有多种异构体，其中之一可用如下简式表示。
请依样画出其他所有八面体构型的异构体。

第2题(5分)最近我国有人报道，将0.1mol-1L的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳
里，将蛋壳开口朝上，部分浸入盛有0.1mol-1L的氯化铜溶液的烧杯中，在静置一周的过程
中，蛋壳外表面逐渐出现金属铜，同时烧杯中的溶液渐渐褪色，并变得混浊。
2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应，已知φӨ(Cu2+/Cu)和φӨ(S/S2-)分别
为0.345V和-0.476V，nFEӨ＝RTlnK，ＥӨ表示反应的标准电动势，n为该反应得失电子数。
计算25oC下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡常数，写出平衡常数表达式。

2-2金属铜和混浊现象均出现在蛋壳外，这意味着什么？

2-3该报道未提及硫离子与铜离子相遇时溶液的pH。现设pH=6，写出反应的离子方程式。

2-4请对此实验结果作一简短评论。

第3题(7分)早在19世纪人们就用金属硼化物和碳反应得到了碳化硼。它是迄今已知的
除金刚石和氮化硼外最硬的固体。1930年确定了它的理想化学式。左下图是2007年发表的
一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图。

第4题(8分)
4-1分别将O、KO、BaO和O[AsF]填入与O—O键长相对应的空格中。
22226
O—O键长112pm121pm128pm149pm

化学式

4-2在配合物A和B中，O为配体与中心金属离子配位。A的化学式为[CoO(NH)]4+，
222310
其O—O的键长为147pm；B的化学式为Co(bzacen)PyO，其O—O的键长为126pm，Py
2
是吡啶(CHN)，bzacen是四齿配体[CH−C(O-)=CH−C(CH)=NCH−]。B具有室温吸氧，
5565322
加热脱氧的功能，可作为人工载氧体。画出A和B的结构简图（图中必须明确表明O—O
与金属离子间的空间关系），并分别指出A和B中Co的氧化态。
配合物AB

结构简图

Co的氧化态
第5题(11分)把红热的玻棒插入橙红色固体A中，A受热后喷射出灰绿色粉末B和无色
无味气体C。镁在C中加热生成灰色固体D。B在过量的NaOH溶液中加热溶解，得到绿
色溶液E。将适量HO加入E中，加热，得到黄色溶液F。F酸化后变为橙色溶液G。向
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G中加入Pb(NO)溶液，得到黄色沉淀H。
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5-1写出A、B、C、D、E、F、G和H的化学式。
ABCD

EFGH
5-2写出由E转变为F，F转变为G，G转变为H的离子方程式。

E转变为F

F转变为G

G转变为H

5-3A中的金属元素M可以形成MO和ZnMO,它们均为磁性材料，广泛用于制作磁带和
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磁盘。分别写出MO和ZnMO中M的价电子组态。
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5-4A中的金属元素M可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基阴离子，按照18电子规则
画出Na[M(CO)]的阴离子结构，指出M的氧化态。
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