第29届全国高中学生化学竞赛决赛理论试题VIP专享VIP免费

第29届中国化学奥林匹克（决赛）试题2015年11月28日合肥注意事项1.考试时间4小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后30分钟内不得离场。2.考试“开始铃声”响起后方可拆开资料袋答题。考试“结束铃声”响起后，立即停止答题，把试卷和答题纸放于桌面，由监考人员检查并将答题纸装订后一并放入资料袋。听到可以离开指令后方可离开考场。3.发出停止答题指令后仍继续答题者，正在解答的试题（大题）以零分计。4.本试卷含9道大题，共5页。试卷已装订成册，不得拆散。所有解答必须写在答卷上指定的框格内，写于其他地方无效。若有改动，需将新内容写于答卷的附页，并标明题号。5.凡要求计算的问题，只有计算结果而无计算过程，即使结果正确也不得分。6.用黑色墨水笔或黑色圆珠笔答题，不得携带任何其他纸张进入考场。若需要草稿纸，可举手向监考人员索取。7.将营员号写在试卷首页和每页答卷指定位置，否则无效。8.允许使用非编程计算器以及直尺等文具，。不得携带铅笔盒、书籍、通讯工具入场。不得将草稿纸带出考场。9.欲上卫生间，举手示意，经监考人员允许方可离开座位出考场，考场外由志愿者全程引领。第1题（7分）1-1CH3SiCl3和金属钠在液氨中反应，得到组成为Si6C6N9H27的分子，此分子有一条三重旋转轴，所有Si原子不可区分，画出该分子结构图（必须标明原子各类，H原子可不标），并写出化学反应方程式。1-2金属钠和(C6H5)3CNH2在液氨中反应，生成物中有一种红色钠盐，写出化学反应方程式，解释红色产生的原因。1-3最新研究发现，高压下金属Cs可以形成单中心的CsF5分子，试根据价层电子对互斥理论画出CsF5的中心原子价电子对分布，并说明分子形状。第2题（11分）将银电极插入298K的1.000×10-1mol/LNH4NO3和1.000×10-3mol/LAgNO3混合溶液中，测得其电极电势AgAg/随溶液pH的变化如下图所示，已知氨水的解离常数（Kb）为1.780×10-5，理想气体常数R=8.314J?mol-1?K-1，法拉第常数F=96500C?mol-1。2-1计算298K银电极的标准电极电势AgAg/。营号姓名2-2计算银氨配合物离子的逐级标准稳定常数1K和2K。2-3利用银离子的配合反应设计一个原电池，其电池反应方程式为：Ag+(aq)+2NH3(aq)=Ag(NH3)2+(aq)计算该原电池的标准电动势。若未能算出发银氨配合物离子一、二级逐级标准稳定常数，可假设都是1.00×103。第3题（12分）CuO和Ba(NO3)2以摩尔比1:1混合，加热溶解于稀硝酸中，将获得溶液进行喷雾冷冻成小颗粒，并低温干燥。干燥后物质移入铂坩埚中，在1.0×105Pa的氧气中加热至620℃，并保温18小时。获得固体物质A和B的混合物，分享得到物质A和B。元素和结构分析表明，物质A由Ba、Cu、O三种元素组成，Cu原子位于由O原子构成的四边形的中心，四边形通过共棱组成一维的铜氧链，Ba位于链之间。将1.00gA与足量KI混合，在氩气气氛下滴入3mol/L盐酸，直至固体完全溶解，得到溶液S（反应式1）。溶液S加水稀释，得到白色固体沉淀C（反应式2）。溶液S加入少量淀粉，得到蓝色溶液，用0.100mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，消耗44.54mL（反应式3）。若A先用盐酸溶解（反应式4），再滴入碘化钾溶液（反应式5），直接得到含有沉淀C的溶液，该溶液用0.100mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，消耗26.72mL。物质B在20vol%氧气+80vol%氨气混合气氛保护下缓慢加热至820℃，失重9.45%（反应式6），得到物质D，而缓慢降温至400℃后，又恢复至原重量。原子量：Ba-137.33，Cu-63.55，O-16.003-1写出A、B、C和D的化学式。3-2写出反应1~6的反应方程式（溶液中反应必须用离子方程式表示）。3-3在上述滴定实验中，用硫代硫酸钠溶液滴定到接近终点时，常加入少量KSCN，以提高测定精确度，阐明原理及必须在接近终点时才加入KSCN的理由。第4题（14分）氢最有可能成为21世纪的主要能源，但氢气需要由其他物质来制备。制氢的方法之一是以煤的转化为基础。基本原理是用碳、水在气化炉中发生如下反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)（1）CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)（2）利用CaO吸收产物中的CO2：CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)（3）产物中的H2与平衡体系中的C、CO、CO2发生反应，生成CH4：C(s)+2H2(g)CH4(g)（4）CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)（5）CO2(g)+4...