中国化学会第 22 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题、标准答案及评分细则 20080918 共 11 页 1中国化学会第中国化学会第 22 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 试题、标准答案及评分细则试题、标准答案及评分细则 2008 年年 9 月月 18 日日 题号题号1234567891011总分总分满分满分14541051114971110100评分评分通则：1.凡要求计算的，没有计算过程，即使结果正确也不得分。2 有效数字错误，扣 0.5 分，但每大题只扣 1 次。3 单位不写或表达错误，扣 0.5 分，但每大题只扣 1 次。4 只要求 1 个答案、而给出多个答案，其中有错误的，不得分。5 方程式不配平不得分。 6 不包括在此标准答案的 0.5 分的题，可由评分组讨论决定是否给分。 第第 1 题题 (14 分分) 1-1 EDTA 是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写，市售试剂是其二水合二钠盐。 （1）画出 EDTA 二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。(2 分)CH2N CH2H2 C NH2 CCH2H2C COOCOOOOCOOCHH答或得 2 分，质子(-OOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COO-)2 HH CH2NH(CH2COO-)22必须在氮原子上。（2） Ca(EDTA)2溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方 程式（用 Pb2+ 表示铅） 。 Pb2+ + Ca(EDTA)2 = Ca 2+ + Pb (EDTA)2 (1 分)（3）能否用 EDTA 二钠盐溶液代替 Ca(EDTA)2溶液排铅？为什么？ 不能。不能。若直接用 EDTA 二钠盐溶液，EDTA 阴离子阴离子不仅和 Pb2+反应, 也和体内的和体内的 Ca2+结合造成钙的流失。结合造成钙的流失。 (答案和原因各 0.5 分，共 1 分)1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点 205oC，不含结晶水。晶体中的分子有一个三 重旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。(2 分) HNSHOOHO硫氧键画成双键或画成 SO，氮硫键画成 NS，均不影响得分。结构式 1 分，正负号 1 分。答 H3NSO3、H3N-SO3等不得分。正确标出了正负号，如+H3NSO3、+H3N-SO3得 1中国化学会第 22 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题、标准答案及评分细则 20080918 共 11 页 2分。其他符合题设条件（有三重轴，有极性）的结构，未正确标出正负极，得 1 分，正确 标出正负极，得 2 分。1-3 Na2Fe(CN)5(NO)的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。Na2Fe(CN)5(NO)是鉴定 S2的 试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。 Fe(II) 答 II 或+2 也可 (2 分)Fe(CN)5(NO)2 +S2 = Fe(CN)5(NOS)4 配合物电荷错误不得分 (1 分) 1-4 CaSO4 2H2O 微溶于水，但在 HNO3 ( 1 mol L1)、HClO4 ( 1 mol L1)中可溶。写出能 够解释 CaSO4在酸中溶解的反应方程式。 CaSO4 + H+ = Ca2+ + HSO4 (1 分) 写成 2CaSO4 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + Ca(HSO4)2 也得分。高氯酸同。 答案若生成 H2SO4 不得分。1-5 取质量相等的 2 份 PbSO4 (难溶物)粉末，分别加入 HNO3 ( 3 mol L1) 和 HClO4 ( 3 mol L1)，充分混合，PbSO4在 HNO3 能全溶，而在 HClO4中不能全溶。简要解释 PbSO4 在 HNO3中溶解的原因。 Pb2+与与 NO3 形成络离子形成络离子(配离子或配合物)。 (1 分) 写方程式也可，如 PbSO4 + H+ + NO3- = HSO4- + Pb(NO3)+。若将络离子(配离子或配合 物)写成 Pb(NO3)2或 Pb(NO3)3也得分，但方程式须配平。1-6 X 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: CaC2 C: CaCN2 D: C2H2 或或 Ca(OH) 2 E: NH2CN C(NH)2也可 X: C Y: N(各 0.5 分，共 3 分)第第 2 题题 (5 分分) 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 键（） 。mnClO2 (各 1 分，共 2 分)532-2 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中国化学会第 22 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题、标准答案及评分细则 20080918 共 11 页 3催化剂，700oC第第 3 题题 (4 分分) 甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇脱氢制备，反应式如下： CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) = 84.2 kJ mol-1 (1)mrH向体系中通入空气，通过以下反应提供反应(1) 所需热量：H 2(g) + O2(g) H2O(g) =241.8 kJ mol-1 (2)mrH要使反应温度维持在 700C，计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体 积分数为 0.20。 要使反应维持在一定温度持续进行，应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利 用，则：甲醇与氧气的摩尔比为：n(CH3OH) : n (O2) = (2 241.8) / 84.2 = 5.74 (2 分)甲醇与空气的摩尔比为：n(CH3OH) : n (空气) = 5.74 / 5 = 1.1 (2 分) 答成 1.15 或 1.148 得 1.5 分。 答（写）成 1 : 0.87 也得 2 分。考虑到实际情况，将上式的等号写成小于或小于等于，得 2 分。 算式合理，结果错误，只得 1 分。只有结果没有计算过程不得分。 第第 4 题题 (10 分分) (CN)2被称为拟卤素，它的阴离子 CN 作为配体形成的配合物有重要用途。4-1 HgCl2 和 Hg(CN)2反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。 HgCl2 + Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2 (1 分)4-2 画出 CN、(CN)2的路易斯结构式。 (各 1 分，共 2 分) CNNCCN短线画成电子对同样得分；不画孤对电子不得分。4-3 写出(CN)2 (g) 在 O2 (g) 中燃烧的反应方程式。 (CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) (1 分)不标物态也可。4-4 298 K 下，(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1095 kJ mol1，C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧 热为 1300 kJ mol1，C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为 227 kJ mol1，H2O (l) 的标准摩尔生成 焓为 286 kJ mol1，计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。 (CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) 2fHm(CO2)fHm(CN)2 = 1095 kJ mol1 2fHm(CO2) = 1095 kJ mol1 +fHm(CN)2 C2H2(g) + 2.5O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) 2fHm(CO2) +fHm(H2O) fHm(C2H2) =1300 kJ mol-12fHm(CO2) =1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1fHm(CN)2 = 1095 kJ mol1 1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1 = 308 kJ mol1 (2 分)中国化学会第 22 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题、标准答案及评分细则 20080918 共 11 页 4计算过程正确计算结果错误只得 1 分。没有计算过程不得分。fHm(CN)2 = 1095 1300 + 286 + 227 = 308（kJ mol1）也可以。但不加括号只得 1.5 分。4-5 (CN)2在 300500 oC 形成具有一维双链结构的聚合物，画出该聚合物的结构。或 (2 分) CCNNnCCNCCNNCCNNN画成NNNNNN也得 2 分。 但画成NNNNNN只得 1 分。4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的 CN，写出化学方程式（漂 白粉用 ClO表示） 。2CN + 5ClO + H2O = 2HCO3 + N2 + 5Cl (2 分) 产物中写成 CO32只要配平，也得分。 第第 5 题题 (5 分分) 1963 年在格陵兰 Ika 峡湾发现一种水合碳酸钙矿物 ikaite。它形成于冷的海 水