第22届全国高中学生化学比赛省级赛区备用试卷.doc

2008年第22届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）备用试卷 2008年10月19日 9:00-12:00 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分 8 11 11 10 12 12 8 6 10 12 100 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（8分）X是碘一氧系中研究得最多的稳定化合物，白色粉状固体，分解温度573K，相对分子质量334。在343K时能将一氧化碳定量地转变为CO2，这一性质被用于合成氨厂中测定合成气中CO的含量。 1—1写出X的化学式及其热分解反应方程式 1—2写出X与CO反应的化学方程式，并简述X能用于测定合成气中CO含量的理由。 1—3画出X的分子结构示意图 1—4 X的水溶液中添加盐酸并将逸出的气体通入氯仿中得化合物Y，Y是制造一种灭火器的原料，写出上述两步反应的化学方程式。 第2题（11分）钯是一种重要的贵金属，自然界中常以伴生矿和二次形态存在，提取、分离、提纯和回收工作显得很为重要，溶剂萃取法易实现工业化作业，萃取剂容易回收利用。回收钯的中间物常以PdCl42-形态存在于溶液中，利用某些含硫萃取剂可以有效地将钯与其它贵，贱金属分离，如二丁基硫醚（以A表示）的煤油溶液对钯（Ⅱ）的萃取率＞99.9%,而此时钯和铂的分离系数达到1578,与铜、铁和镍等的分离系数均高于7500，可有效地将贱金属分离。图1是在固定酸度、钯浓度、A浓度和相比的条件下lgD~lg[Cl-]的关系，图2是在固定酸度、钯浓度、Cl-浓度和相比时lgD~lg[A]的关系。整个萃取过程中钯（Ⅱ）的配位数和温度保持不变。（注：D为分配系数，其值指有机相中金属组分浓度与平衡水相中金属组分浓度之比） 2—1 推断萃取配合物的化学组成（列出推断过程）及写出萃取钯的化学反应方程式。 设萃取剂A萃取钯（Ⅱ）的化学反应方程式为： （2分） 按分配比定义，则 整理后得 （1分） 在恒定温度下lgKex为常数。根据图1和图2可求出直线斜率分别为 -1.9和2.1 ，取整数为-2和2，故x=2,n=2 （2分） （1分） 2—2 写出萃取配合物的结构式及其异构体。 每个结构式（1分） 2—3 简述A能高效萃取钯的原因。 根据SHAB法则，Pd（Ⅱ）属软酸，S原子属软碱，匹配性好，形成的配合物很稳定。（1分） 其次，萃合物为中性配合物，根据相似相溶原理，有利于萃取反应进行。 （1分） 2—4萃取过程属什么反应类型。 配体取代反应 （1分） 第3题（11分） 3—1 PCl3和NH3在CHCl3中于195K时生成A物质，A不稳定在稍高温度下即分解为一种不溶于液氨、氯仿等溶剂中的黄色无定形物质B，B中含磷68.89%。写出生成A的化学反应方程式和A分解为B的反应方程式，画出B的路易斯结构式。 3—2 POCl3和NH3作用生成一种易溶于水的晶体C，它在NaOH溶液中水解浓缩得化合物D，D于483K时置于真空条件下发生缩合反应生成E，数天后将E在水中重结晶得到含十个结晶水的盐类F，F和十水焦磷酸钠是等电子体。 （1）写出POCl3和NH3作用生成C的反应方程式。 （2）写出C在NaOH溶液中水解生成D的反应方程式。 （3）写出D转变为E的反应方程式，画出E的阴离子结构简式。 3—3过氧化氢作用于冷的饱和的硫代硫酸钠溶液，冷却后得一种含硫为40.37%的固体，写出化学反应方程式及其阴离子结构。 （2分） 第4题 (10分) 锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中。锂电池的负极通常由金属锂构成，正极由二氯亚砜和碳材料构成。此种锂电池在放电时有气体产生。 4-1 写出锂电池放电时的负极反应、正极反应及总反应。 负极: (1分) 正极: （1分） 总反应: （2分） 从下面所给电对中选择合适的电对，利用其标准电极电势计算电池反应的标准电动势。 （2分） 4-3 常温下, 若电池反应系数为整数时的平衡常数为1.0×103 Pa，求所产生气体的平衡分压。 （2分） 4-4 该反应的熵是增加还是减少？反应是否自发进行？ 该反应的熵增加（1分）。反