全国高中化学竞赛_六年分析_2006-2011

六年分析一、核二、无机元素化合物三、分析化学四、物理化学五、结构化学六、有机化学七、方程式八、分子轨道、价键理论一、核【历年真题】4/12=33%06-1（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）10-1-12009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）。482492942097117CaBkUus3n482492932097117CaBkUus4n每式1分，画箭头也得1分。两式合并为23n+Uns5+Uns=Bk6+Ca629397294117249974820也得满分。（2分）核聚变、生成核素推断【考点】5.原子结构。核外电子运动状态:用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布。------核外电子排布规律6.元素周期律与元素周期系。主族与副族。------元素在周期表中所处位置，熟记稀有气体原子序数※核，衰变，新元素合成------掌握α、β、γ衰变特征※解题方法先看质量数，再看质子数；先α衰变，后β衰变；注意原子符号的表示；趋向于生成较常见核素，如：1H+7Li--------24He二、无机元素化合物【历年真题】06第6题（9分）潜在储氢材料——化合物A是第二周期两种氢化物形成的路易斯酸碱对，是乙烷的等电子体，相对分子质量30.87，常温下为白色晶体，稳定而无毒。刚刚融化的A缓慢释放氢气，转变为化合物B（乙烯的等电子体）。B不稳定，易聚合成聚合物C（聚乙烯的等电子体）。C在155oC释放氢气转变为聚乙炔的等电子体，其中聚合度为3的化合物D是苯的等电子体。高于500oC时D释放氢气，转变为化合物E，E有多种晶型。6-1写出A、B、C、D、E的化学式。AH3B:NH3（或BNH6）BH2B=NH2（或BNH4）C—H2B-NH2—nDB3N3H6EBN（5分）6-2化合物A转变为E各步释放的氢所占的质量分数以及总共释放的氢气所占的质量分数多大？A→B2.016/30.87=6.531%（或0.06531)B→D2.016/28.85=6.988%(或0.06988）D→E6.048/26.84=7.511%（或0.07511）A→E6.048/30.87=19.59%(或0.1959)（2分）6-3为使A再生，有人设计了化合物D在水蒸气存在下与甲烷反应，写出化学方程式。3CH4+2(HBNH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3（2分）※B缺电子、N上孤对电子、等电子体的特点07第4题（7分）化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表：样品中A的质量分数/%20507090样品的质量损失/%7.418.525.833.3利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。根据所给数据，作图如下：由图可见，样品的质量损失与其中A的质量分数呈线性关系，由直线外推至A的质量分数为100%,即样品为纯A，可得其质量损失为37.0%。作图正确，外推得纯A质量损失为（37.0±0.5）%，得4分；作图正确，得出线性关系，用比例法求出合理结果，也得4分；仅作图正确，只得2分。样品是热稳定性较差的无水弱酸钠盐，在常见的弱酸盐中，首先考虑碳酸氢钠，其分解反应为：2NaHCO3=Na2CO3+H2O↑+CO2↑该反应质量损失分数为（44.0+18.0）/（2×84.0）=36.9%，与上述外推所得数据吻合。化合物A的化学式是NaHCO3。根据所给条件并通过计算质量损失，答对NaHCO3得3分。答出NaHCO3但未给出计算过程，只得1分。其他弱酸钠盐通过计算可排除，例如Na2CO3质量损失分数为41.5%，等等。※易产生气体的酸根：HCO3-、CO3-08-1-6X和Y在周期表中相邻。CaCO3与X的单质高温反应，生成化合物B和一种气态氧化物；B与Y的单质反应生成化合物C和X的单质；B水解生成D；C水解生成E，E水解生成尿素。确定B、C、D、E、X和Y。B:CaC2C:CaCN2D:C2H2或Ca(OH)2E:NH2CN[C(NH)2也可]X:CY:N(各0.5分，共3分)※C、CN-：由无机原料制备简单有机物08-2共5分化合物X是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料，92%用于生产X—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产X。X有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。2-1写出X的分子式和共轭π键（mn）。ClO253(各1分，共2分)2-2分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。2ClO3+H2C2O4+2H+=2ClO2+2CO2+2H2O(1分)或2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+2CO2+Na2SO4+2H2O2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl(1分)NaClO2是固体，写成ClO2，不得分。2-3写出上述X歧化反应的化学方程式。2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O(1分)或2ClO2+2OH=ClO2+ClO3+H2O※卤素的多种价态、氧还性、歧化反应10-511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H2O2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G中加入Pb(NO3)2溶液，得到黄色沉淀H。5-1写出A、B、C、D、E、F、G和H的化学式。A(NH4)2Cr2O7BCr2O3CN2DMg3N2ENaCr(OH)4FNa2CrO4GNa2Cr2O7HPbCrO4每个化学式0.5分E写NaCrO2也得满分。（4分）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-2224242CrOH+3HO2OH2CrO+8HO0F转变为G2-+242722CrO2HCrOHOG转变为H2+2-+27242Pb+CrO+HO2PbCrO+2H每个方程式1分。E转变为F，写CrO2-配平，也得满分。（3分）5-3A中的金属元素M可以形成MO2和ZnM2O4,它们均为磁性材料，广泛用于制作磁带和磁盘。分别写出MO2和ZnM2O4中M的价电子组态。3d2，3d3（1分）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Na2[M2(CO)10]的阴离子结构，指出M的氧化态。CrCrCOOCOCOCCOCOOCCOOCCO2-Cr的氧化态-1结构式2分，氧化态1分（3分）※Cr的多种价态及颜色、N10-6第6题（8分）在我国青海、西藏等地有许多干涸盐湖盛产一种钠盐Q。Q为一种易溶于水的白色固体。Q的水溶液用硫酸酸化，得到弱酸X。X为无色小片状透明晶体。X和甲醇在浓硫酸存在下生成易挥发的E。E在空气中点燃呈现绿色火焰。E和NaH反应得到易溶于水的白色固态化合物Z（分子量37.83）。6-1写出由Q得到X的离子方程式。6-2写出X在水中的电离方程式。B(OH)3+H2O＝B(OH)4+H+(1分)6-3写出X和甲醇在浓硫酸存在下生成E的化学方程式。6-4写出E燃烧反应的化学方程式。B4O5(OH)42+3H2O+2H+＝4H3BO3写B4O72-配平的方程式也得满分。(1分)B(OH)3+3CH3OH＝B(OCH3)3+3H2O(1分)6-5写出由E和NaH制备Z的化学反应方程式。6-6Z在水溶液里的稳定性与溶液pH有关，pH越大越稳定。为什么？6-7近年来，用Z和过氧化氢构建一种新型碱性电池已成为热门的研究课题。该电池放电时，每摩尔Z释放8摩尔电子，标准电动势大于2V。写出这种电池放电反应的离子方程式。BH4+4H2O2＝B(OH)4+4H2O(2分)※B缺电子、强还原性、硼酸的电离方式11-3（8分）近年来，某些轻元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注。化合物A（XYH2）和B（XH）都是具有潜在应用价值的释氢材料。A受热分解生成固体化合物C并放出刺激性气体D，D可使湿润的pH试纸变蓝。A和B混合可优化放氢性能。研究发现，2B(OCH3)3+9O2＝B2O3+6CO2+9H2O(1分)B(OCH3)3+4NaH＝NaBH4+3NaOCH3(1分)水溶液的pH越大，[H3O+]越低，BH4和H3O+的反应越难，因而NaBH4越稳定。(1分)该混合体系的放氢反应分三步进行：2A=C+D⑴D+B=A+H2⑵C+B=E+H2⑶将A和B按1∶2的摩尔（物质的量）比混合，在催化剂作用下，所含的氢全部以氢气放出，失重10.4%。A、C、E均能水解生成F和D。G是由X和Y组成的二元化合物，其阴离子是二氧化碳的等电子体，G分解生成E和一种无色无味的气体I。写出A、B、C、D、E、F、G和I的化学式。第3题（8分）A．LiNH2B．LiHC．Li2NHD．NH3E．Li3NF．LiOHG．LiN3I．N2短周期元素、等电子体的概念、N3-11-5（10分）1965年合成了催化剂A，实现了温和条件下的烯烃加氢。5-1A是紫红色晶体，分子量925.23，抗磁性。它通过RhCl3·3H2O和过量三苯膦（PPh3）的乙醇溶液回流制得。画出A的立体结构。5-2A可能的催化机理如下图所示（图中16e表示中心原子周围总共有16个电子）：画出D的结构式。5-3确定图中所有配合物的中心原子的氧化态。5-4确定A、C、D和E的中心离子的杂化轨道类型。5-5用配合物的价键理论推测C和E显顺磁性还是抗磁性，说明理由。5-1A：5-2D：5-2A+1B+1C+3D+3E+35-4Ad2sp3Cdsp3Dd2sp3Edsp35-5顺磁性理由可由下图表达：18电子规则、轨道杂化、氧化态的判断、价键理论、磁性【考点】13.电化学。氧化态。氧化还原的基本概念和反应的书写与配平。原电池。电极符号、电极反应、原电池符号、原电池反应。标准电极电势。用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱。电解池的电极符号与电极反应。电解与电镀。电化学腐蚀。常见化学电源。pH、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应影响的定性说明。------熟记具有氧化性、还原性的离子、物质14.元素化学。卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。碱土金属、碱金属、稀有气体。钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨。过渡元素氧化态。氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。常见难溶盐。氢化物的基本分类和主要性质。常见无机酸碱的形态和基本性质。水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不使用特殊试剂）和分离。制备单质的一般方法。------主要为无机化合物的分子式、性质推断※解题方法1、把握元素组成根据式量及元素所占百分比，直接推断元素；根据特殊的颜色变化，推断部分元素，多为过渡金属：Ti，白紫V，黄蓝绿紫Cr，橙红、橙黄、绿Mn，紫黑粉Co，灰绿CoO，粉红Co(OH)2，棕褐Co(OH)3，橙黄Co(NH3)3Cl3Ni，暗绿NiO，黑NiO(OH)根据焰色反应：Na黄，K紫，Ba绿2、把握元素价态根据题干氧化还原的升降