江蘇化學(xué)夏令營試題+答案

1、揚 子 石 化 杯第30屆中國化學(xué)奧林匹克競賽（江蘇賽區(qū)）夏令營暨選拔賽試題（2016年7月17日8:30-11:30共計3小時）題號12345678910總分滿分1212910105129138100得分評卷人注意事項1 .考試時間3小時。遲到超過半小時者不能進(jìn)考場。開始考試后1小時內(nèi)不得離場。2 .所有解答必須寫在指定的位置，用鉛筆解答無效（包括作圖）。草稿紙另發(fā)。不得將任何紙張帶入考場。3 .凡要求計算者，須給出計算過程，沒有計算過程無效。4 .姓名、準(zhǔn)考證號和所屬學(xué)校等必須寫在首頁左側(cè)指定位置，寫于其他地方者按廢卷論處。5 .用涂改液涂改的解答無效。6 .允許使用非編程計算器以及直尺等

2、文具。第1題（12分）1 -1二氧化碳是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)。植物通過光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物和;溶解了二氧化碳的雨水和地下水可以將石灰?guī)r變?yōu)榭扇艿?（填化學(xué)式）；CO2分子是 分子（填“極性”或“非極性”），可以與許多物質(zhì)反應(yīng)，下列物質(zhì)中能與二氧化碳反應(yīng)的是 。A.金屬鎂B.蘇打C.小蘇打D.二氧化硫1 -2硫-氮化合物在無機(jī)化學(xué)中是一個非常活躍的研究領(lǐng)域。實驗測得S2N2分子為環(huán)狀四方平面型結(jié)構(gòu)，對稱性為口處點群，S-N鍵長為165Pm ,鍵角約為90?。S原子的價電子排布為；從離域n鍵的角度分析，S2N2分子可看成是S和N原子間通過雜化軌道形成仃鍵的環(huán)狀四方平面分子骨架

3、，在垂直分子平面方向形成了一個離域大n鍵。S2N2中N原子的雜化方式為 ,離域大冗鍵可表達(dá)為 。第2題（12分）2 -1分析某一種不純的NazS,已知其中除含有Na2s9H2O外，還含有Na2s2O3-5出0 ,取此試樣10.00g配制成500.0mL溶液。（1）取試樣溶液 25.00mL于碘量瓶中，加入 50.00mL 0.05250mol，L的L , 用0.1010mol L”Na2s2。3溶液滴定多余的I2 ,用去16.91mL。取50.00mL試樣溶?C用ZnCO3懸浮液沉淀除去其中的 Na 2s后（忽略體積影響），取濾液 1的一半，用0.05000mol L I2溶液滴定其中的 Na

4、SO3,用去5.65mL。請寫出上述實驗涉及的化學(xué)方程式：根據(jù)以上實驗結(jié)果，可算出該不純的硫化鈉樣品中：Na2s 9H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 , Na2s203 5H2。的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。2 -2人體正常血液的pH值維才1在7.35|_7.45間，且數(shù)值不會因為少量酸堿性的物質(zhì)進(jìn)入血液而發(fā)生明顯變化，原因是血液中含有緩沖物質(zhì)，主要由H2CO3/NaHCO3予以調(diào)節(jié)。人體運動時肌肉收縮產(chǎn)生的乳酸如果過多的進(jìn)入血液，導(dǎo)致pH<7.3則會造成酸中毒（Acidosis）。計算血液pH與CR2CO3 ）/c（HCO）的關(guān)系式為：當(dāng)血液pH為7.35時，其中c（H2cO3 ）/c（HCO門的比值為。（已知

5、H2CO3 的電離常數(shù) pKni =6.35, pKn2 =10.33）第3題（9分）在元素化學(xué)中，氮族元素性質(zhì)的變化基本上是有規(guī)律的，是由典型非金屬元素氮到典型金屬元素韌的一個完整過渡。請回答下列問題：3-1 NC13和PC13均會發(fā)生水解，但水解產(chǎn)物不同，請分別寫出NC13和PC13發(fā)生水解的反應(yīng)方程式:3-2 NH 3分子是常用的Lewis堿，能與許多金屬離子發(fā)生 Lewis酸堿加合反應(yīng)。PH3、N2H4分子也 是Lewis堿，PH3分子的堿性比NH3 （填“強(qiáng)”或“弱” ）；N2H4分子的堿 性比NH3（填“強(qiáng)”或“弱”）。PH3分子的配位能力比 NH3（填“強(qiáng)”或“弱”）。3與 鈉酸

6、鈉在酸性介質(zhì)中是強(qiáng)氧化劑。請寫出在酸性介質(zhì)中鈉酸鈉氧化+2價鎰離子的離子反應(yīng)方程式： 第4題（10分）4-1鐵、鉆、饃通常稱為鐵系元素，元素性質(zhì)有很多相似性，如都有磁性，都屬于中等活潑金屬，都能與常見配體形成配合物等。但Fe2+和Ni2 +在氨水中的反應(yīng)現(xiàn)象不同，F(xiàn)e2+在氨水中先生成色沉淀，放置后最終轉(zhuǎn)變成紅棕色沉淀，紅棕色沉淀的化學(xué)式為 。4 -2饃有六配位單核配位化合物NiA2（NO2 21,其中部分元素組成為Ni:21.66%, N:31.03%,C:17.73% ;未知配體A中不含氧；在配合物中已知配體的氮氧鍵不等長。該配位化合物的化學(xué) 式為;配合物的幾何構(gòu)型為 ;配位原子為 第5題

7、（10分）根據(jù)英國地址調(diào)查局的報告，我國是世界上睇產(chǎn)量最大的國家，產(chǎn)量占全球的84%。睇在自然界中主要存在于輝睇礦（Sb2s3）中，湖南省冷水江市的錫礦山是世界最大睇礦，估計儲量為210萬噸。5-1寫出睇原子的核外電子排布，并以此判斷其最常見的三個化合價： 5-2在一些安全火柴的火柴頭中使用了三硫化二睇。寫出其燃燒時的化學(xué)反應(yīng)方程式:5-3睇有兩種常見氟化物。取其高價態(tài)的氟化物，在它的HF溶液中慢慢加入 H2O2 ,得睇含量為44.97%的白色離子化合物 A,其陰離子呈八面體結(jié)構(gòu)。A的結(jié)構(gòu)簡式為 , A不穩(wěn)定，易緩慢分解為 B和某種氣體，寫出生成 B的化學(xué)方程式： O第6題（5分）在298K,

8、標(biāo)準(zhǔn)壓力下，以 Pt電極電解CUSO4和ZnSO4的混合水溶液。設(shè)電解起始時， 溶液pH =7, CUSO4和ZnSO4的濃度均為0.1mol L，并設(shè) 心在Pt、Cu及Zn電極上的超電 勢分別為 0.6、0.8及 0.7V。已知中e（Cu2+/Cu ）=0.337V, （p8（Zn2+/Zn）=-0.763V。6-1電解時，陰極可能析出的物質(zhì)有 ;6-2陰極首先析出的物質(zhì)是;6-3當(dāng)?shù)诙N物質(zhì)開始析出時，第一種析出物質(zhì)的相應(yīng)離子的剩余濃度是 。 第7題（12分）碘的發(fā)現(xiàn)有著非同一般的經(jīng)歷，堿晶體也是一種有著美麗金屬光澤而與眾不同的非金屬單質(zhì)，碘對生命是極其重要的元素，其金屬化合物在特種材料領(lǐng)

9、域也呈現(xiàn)出卓越的性能。X -射線單晶衍射實驗表明，碘晶體屬于正交晶系，晶胞參數(shù)a = 713.6pm , b = 468.6pm ,c=978.4pm ;原子坐標(biāo)：I（0, 0.15, 0.12; 0, 0.35, 0.62; 0, 0.65, 0.38; 0.50, 0.65, 0.12 ）。7-1上圖畫出了 I2晶胞的部分原子，請根據(jù)你學(xué)過的晶體結(jié)構(gòu)知識，在上圖中把晶胞中的其它原子補(bǔ)充完整；由此判斷碘的晶胞類型是 ;結(jié)構(gòu)基元的內(nèi)容是 。7 -2在I2晶胞中，I2在垂直于x軸的平面堆積形成層型結(jié)構(gòu)，碘晶體的性質(zhì)與其晶體中分子間的接觸距離密切相關(guān)，根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)計算，I-I共價鍵鍵長、層內(nèi)以

10、及層間I2分子間的最短接觸距 離分別為、（pm ）。I原子的范德華半徑為7-3 I2晶體的金屬光澤是其與一般的非金屬單質(zhì)完全不同的性質(zhì)，已知218pm,試結(jié)合72中的計算結(jié)果給出一個合理的解釋：第8題（9分）Diels-Alder反應(yīng)是一種合成氮雜環(huán)化合物的重要方法。水是代替有機(jī)溶劑最綠色、最便宜的溶劑，在很多 Diels-Alder反應(yīng)里具有優(yōu)異的效果，不僅能提高產(chǎn)率而且提高立體選擇性。據(jù)報道，有人據(jù)此原理合成了化合物G ,合成線路如下：8 -1寫出化合物 A的系統(tǒng)命名： ;9 -2寫出化合物B及C的結(jié)構(gòu)簡式：B： ， C： ；8 4 化合物E制備G可能經(jīng)過生成F一步，則F的結(jié)構(gòu)式為：9 -

11、4寫出化合物D的立體導(dǎo)構(gòu)體:第9題（13分）氯化兩面針堿 （Nitidine chloride ）是從廣西特有藥用植物兩面針（Zanthoxylum nitidum ）的根部分離得到的生物堿。前期研究已證實，其具有抗炎、抗真菌、抗氧化和抗 HIV等多種生 物活性，并因其能夠抑制多種類型腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，已被認(rèn)定為潛在的抗腫 瘤化合物。其合成路線如下：10 -1寫出C、D、E、F、G的結(jié)構(gòu)：8: D : E： F： G： 9-2化合物K可經(jīng)以下反應(yīng)制備：其中H、I、J是反應(yīng)活性中間體陽離子，請寫出他們的結(jié)構(gòu)簡式：H: I : J : 第10題（8分）酯交換反應(yīng)是合成酯的重要方法之一

12、。化合物 A是合成四環(huán)素的一個重要中間體。它 的合成路線如下：根據(jù)上述合成路線，請回答：10-1分別寫出化合物 B、C的結(jié)構(gòu)簡式：B : C : 10-2化合物A有幾個光學(xué)異構(gòu)體？ 。10-3由化合物D轉(zhuǎn)化為化合物 A的過程中可能經(jīng)過兩步反應(yīng)，這兩步反應(yīng)的名稱分別是2016年“揚子石化杯”第3 0屆中國化學(xué)奧林匹克競賽（江蘇賽區(qū)）夏令營暨選拔賽試題參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)說明：化學(xué)方程式配平錯誤扣一半分。第1題（12分）1 -1氧氣Ca（HCO3）;非極性（每空2分，共6分）A B （每個1分，共2分）1 -2 3s23p4 sp2 （每空1分，共2分）冗（2分）第2題（12分）2T Na2S+I2

13、2NaI +S（ 1 分）2Na2s2O3+I22NaI+Na 2s2O4 （1 分）ZnCOs+NazS ZnSJ+NlazCOs （2 分）71.48% 28.00% （每空 2 分，共 4 分）2 -2 pH =pKa 項嘰雙】y（HlCO"）或 pH =6.35 項瓦雙）/（-HCO,） （2 分）0.100 （2 分）第3題（9分）3_1 NCl3+3H2O NH2+3HClO （2 分）PCl3 +3H2OH3Po3 +3HC1 （2 分）3-2弱弱強(qiáng)（每空1分，共3分）33 2Mn2+5NaBiO3+14H 22MnO r+5Na +5Bi2+7H2O （2 分）第4題

14、（10分）41白Fe（OH 3 （每空2分，共4分）4-2i （en 2（NO2 2八面體型（每空2分，共4分）N、O （2分，寫出一個得1分）第5題（10分） 一 224241024102351 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p 與 +3 斗（每空 1 分，共 4 分）5 -2 2Sb2s2 +9O2 2Sb2O2 +6SO2（2 分）5-3 H3O2 LSbE I- （2 分）21H3O2 】SbF4一2|H3O,SbF4r+O2（2 分）第6題（5分）6 -1 士、Cu、Zn （2 分）6 -2 Cu （1 分）6 -3 6.05 父1029mol La （2 分）第7題（12分）（2分）面心正父晶胞 1個I2分子（每空1分，共2分）注：晶胞中畫出的I2分子必須同時具備兩個條件才可得分：a）處于面心位置；b）與相互平行的晶面面心的L分子平行。錯一個則全錯。7 -27 -3273.7 345.8 426.9 （每空 2 分，共 6 分）I2晶體中層內(nèi)分子間接觸距離小于I原子范德華半徑之和，而大于其共價鍵長，說明層內(nèi)分子間有一定的作用力，這是導(dǎo)致其呈現(xiàn)金屬光澤的原因（2分）注：只要體現(xiàn)出從距離看出有一定作