2025年全国高中生化学竞赛决赛理论试题答案

12 月 1 日天津第 1 题（25 分）1-1 BiH3 SbH3 AsH3 PH3（1 分） NH3 > PH3 > AsH3 > SbH3 > BiH3（1 分）1-2 （1 分）1-3 设计电池 Bi│BiOCl║BiO+│Bi，（1 分）（1 分）1-4 （1 分）1-5（3 分，各 1 分）1-61-6-1 MeBi(S2COMe)2（1 分）1-6-2 MeBiCl2 + 2M(S2COMe) = MeBi(S2COMe)2 + 2MCl (M = Na、K) （1 分）或者 MeBiCl2 + 2Na(S2COMe) = MeBi(S2COMe)2 + 2NaCl MeBiCl2 + 2K(S2COMe) = MeBi(S2COMe)2 + 2KCl 1-6-3 MeBiCl2易水解，因此制备时釆用非水溶剂法。（1 分）1-6-4 不能。Bi3+为软酸，因此更容易和软碱（S）结合。La3+为硬酸，和软碱（S）结合的化合物不稳定。（或者答铋为亲硫元素，含硫化合物稳定。La3+为亲氧元素、含硫化合物不能稳定存在。）（2 分只有结论无理由不得分）1-7 由于晶体稳定，故而 Bi 呈+3 价，Ge 呈+4 价，即化合物可写成：xBi2O3∙yGeO2 B 晶胞体积：(10.145×10-8 cm)3=1.044×10-21 cm3 B 的 M 晶胞=1.044×10-21 cm3 × 9.22 g∙cm-3 × 6.02×1023 mol-1 = 5795 g∙mol-1 (209.0 × 2 + 48.00)x + (72.61 + 32.00)y = 5795题目告知品胞中有两个 Ge 原子，即 y = 2，带入上式求得 x =12即晶胞含 12Bi203 + 2GeO2，因此 B 的化学式为 Bi12GeO20（3 分）同理求得 D 的 M 晶胞 = 4960由题意，D 中 Ge 和 Bi 通过 O 原子相连，而 Ge 位于锗氧四面体中心，化学式为 Bi4(GeO4)x。按电荷平衡，每 3 个锗氧四面体需 4 个 Bi3+平衡，即 D 的化学式为 Bi4Ge3O12。代入验证，Bi4Ge3O12式量为 1244，4960/1244 = 4，符合题意。故 D 化学式为 Bi4Ge3O12。（3 分）1-8 离子 E 电荷+6，若 Bi3+与 OH-构成比为 1:1， E 应包含 3 个(BiOH)2+不会具有立方体对称性，若 Bi3+与 OH-构成比为 1:2， E 应包含 6 个[Bi(OH)2]+，可满足对称性规定。即包含 6 个Bi3+，12 个 OH-，E 的化学式为[Bi6(OH)12]6+。（2 分）6 个 Bi3+应当在六个面心位置，12 个 OH-应处在 12 条棱的中心。立体构造图如下（3 分）第 2 题（9 分）2-1 己知(CH2)6N4的 pKb，Mr[(CH2)6N4。 (CH2)6N4H+的 pKa滴定完 Bi3+后，溶液中 H+的物质的量为 n(H+) = 0.10 × 0.04750 = 4.8 × 10-3 (mol)（1 分）时，（1 分）（1 分）加入的(CH2)6N4与溶液中...