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全國大學生化學競賽答案

發布時間: 2021-11-02 02:46:06

Ⅰ 中國化學會第24屆全國高中學生化學競賽答案

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Ⅱ 大學化學競賽的試題

2009年第三屆全國大學生化學實驗競賽筆試題
(本筆試題包括53道小題 ·答題時間為2.5小時)

·凡選擇題,答案全部為單選,將表示正確答案的字母寫在橫線之上。
1、化學手冊中常見的描述物質性質的符號δ的含義是____________________________________。
2、指出下列各級化學試劑標簽的顏色:
(A) 優級純__________ (B) 分析純__________ (C) 化學純_________
(D) 基準試劑___________
3、氧氣、氮氣、氫氣和空氣鋼瓶的顏色分別是___________、____________、 ________和_______________。
4、實驗室用水規格已有國家標准可循,按水的電阻率指標,水質最好的是 ___________________。
(A) 1MΩ.cm (B) 18MΩ.cm (C) 10MΩ.cm (D) 0.2MΩ.cm
5、畫圖標出實驗室中常用的三孔電器插座的地線、火線和零線。
畫圖處:

6、若實驗室電器著火,滅火方法是__________________。
(A)立即用沙子撲滅 (B)切斷電源後用泡沫滅火器撲滅 (C)立即用水撲滅
(D)切斷電源後立即用CO2滅火器撲滅
7、金屬鈉應儲存在___________________中;黃磷應儲存在 __________________________________中。
8、對NaCN和灑落的Hg滴進行無害化處理的方法分別是____________________和 _______________________。
9、實驗室開啟氮氣鋼瓶時有以下操作:
(A)開啟高壓氣閥 (B)觀察低壓表讀數 (C)順時針旋緊減壓器旋桿 (D)觀察高壓表讀數
正確的操作順序是 _______________________________________________________。
10、用熱電偶測量溫度時,為保持冷端溫度的穩定,須將它 ________________________;常將幾組熱電偶串聯使用,目的是 ________________________。
11、在恆溫槽水浴中,水銀接點溫度計的作用是 _________________________________。
(A) 既測溫又控溫 (B)測溫 (C)控溫 (D) 既非測溫又非控溫
12、在電化學動力學實驗中測量某一電極的電勢用______________________。 (A) 伏特計 (B) 電位差計 (C) 高輸入阻抗的數字電壓表
13、蔗糖轉化反應為:C12H22O11(蔗糖)+H2O→C6H12O6(葡萄糖)+ C6H12O6 (果糖)。在進行動力學研究中可將它當作一級反應處理,理由是 ____________________________ 。
14、在乙酸乙酯的皂化反應中,若反應物CH3COOC2H5和NaOH溶液的濃度均為 0.010 mol.L-1 ,等體積混合後反應開始時體系的電導率可用 ___________________________的電導率代替。
(A) 0.010 mol.L-1NaOH溶液 (B) 0.005 mol.L-1 CH3COOH溶液
(C) 0.005 mol.L-1 NaOH溶液 (D) 0.005 mol.L-1 CH3COONa溶液
15、將下列各組濃度相同的兩種溶液等體積混合後,能使酚酞指示劑顯紅色的是 ______________________。
(A) 氨水+醋酸 (B) 氫氧化鈉+醋酸 (C) 氫氧化鈉+鹽酸 (D) 六次甲基四胺+鹽酸
16、以下標准溶液可以用直接法配製的是________________________。
(A) KMnO4 (B) K2Cr2O7 (C) NaOH (D) FeSO4
17、用重量法測定鐵時,過濾Fe(OH)3沉澱應選用________________________。
(A) 快速定量濾紙 (B) 慢速定量濾紙 (C) 中速定量濾紙 (D) 玻璃砂芯漏斗
18、能消除測定方法中的系統誤差的措施是__________________________。
(A) 增加平行測定次數 (B) 稱樣量在0.2g以上 (C) 用標准樣品進行對照實驗 (D) 認真細心地做實驗
19、下列四種溶液,各以水稀釋10倍,其pH變化最大的是 ________________________。
(A) 0.1 mol.L-1 HAc + 0.1 mol.L-1 NaAc (B) 0.1 mol.L-1 HAc
(C) 0.01 mol.L-1 HAc + 0.01 mol.L-1 NaAc (D) 0.1 mol.L-1 HCl
20、有色絡合物的摩爾吸光系數(ε)與下列因素有關的是 ________________________ 。
(A) 吸收池厚度 (B) 入射光波長 (C) 有色絡合物的濃度 (D) 絡合物的穩定性
21、以下各類滴定中,當滴定劑與被滴物濃度均增大10倍時,突躍范圍增大最多的是________________________。
(A) HCl滴定弱鹼 (B) EDTA滴定Ca2+ (C) Ce4+ 滴定Fe2+ (D) AgNO3滴定NaCl
22、在絡合滴定中,用返滴法測定Al3+時,在pH=5~6,下列金屬離子標准溶液中 適用於返滴定過量EDTA的是_____________________。
(A) Zn2+ (B) Mg2+ (C) Ag+ (D) Bi3+
23、某鐵礦石中鐵含量約為40%,要求測定誤差≤0.3%,宜選擇______________。
(A) 鄰二氮菲比色法 (B) 磺基水楊酸光度法 (C)原子吸收光譜法 (D) K2Cr2O7滴定法
24、以重量法測定某樣品中Pb3O4的含量,准確稱量獲得的稱量形PbSO4後,
以此重量計算試樣中的含量。重量因數表達正確的是 _________________________________。
(A) 3M(PbSO4)/M(Pb3O4) (B) M(PbSO4)/M(Pb3O4)
(C) M(Pb3O4)/3M(PbSO4) (D) 3M(Pb)/M(Pb3O4)
25、常量分析中若要求測定結果的相對誤差≤0.1% ,則應控制滴定劑體積 _______mL;應控制稱樣量_______g 。
26、某溶液的pH=7.200,該值具有_______位有效數字;該溶液的氫離子活度 (a(H+))為_______。
27、下列市售試劑的近似濃度為:
H2SO4_______mol·L-1 ,HNO3_______mol·L-1 ,HCl_______mol·L-1 氨水_______mol·L-1 。
28、可見分光光度計的常用光源是_______,吸收池材料為_______;
紫外分光光度計的常用光源是_______,吸收池材料為_______ ;
熒光分析儀的常用光源是_______ ,吸收池材料為________________。
29、煤氣燈火焰溫度最高的區域是_______。
(A) 氧化焰區 (B) 還原焰區 (C) 焰心區 (D) 氧化焰區中靠近還原焰的區域
30、某物質從含有下列離子的水溶液中沉澱出來,要檢查固體表面吸附的離子是否已洗滌干凈,應檢驗其中的 ________________ 。
(A) Mg2+ (B) Na+ (C) Cl- (D) SO42-
31、用25毫升移液管從容量瓶中吸取標稱體積的溶液轉移到錐形瓶中,容量瓶中減少的溶液體積_______。
(A)等於25.00毫升 (B) 大於25.00毫升 (C) 小於25.00毫升
32、下列鹽中在水中溶解度最大的是_______。
(A) 草酸鍶 (B) 硫酸鎂 (C) 磷酸鈣 (D) 碳酸鋇
33、下列三個反應在同一溶液體系中進行:
① Cl2+2Iˉ= 2Clˉ+I2
② Cl2 + 2Brˉ = 2Clˉ+ Br2 ③ 5Cl2 +I2 +6H2O = 10Clˉ + 2IO3ˉ +12H+
其「開始反應」的先後順序正確的是_______。
(A) ①>②>③ (B) ①>③>② (C) ③>②>①
34、向Sn2+溶液加入濃NaOH溶液,析出的沉澱的顏色為_______。
(A) 白色 (B) 灰色 (C) 黑色 (D) 白色逐漸變黑色 (E)白色逐漸變黃色
35、NH3,HCl,CO2,H2S,N2等氣體在水中的溶解度順序是_______。
(A)NH3>HCl>CO2>H2S>N2 (B) HCl > NH3>CO2>H2S>N2
(C) HCl > NH3> H2S > CO2 >N2 (D) H2S >HCl>CO2> NH3 >N2
36、在高溫(≥1000℃)下灼燒過的氧化鋁 。
(A)可溶於濃鹽酸 (B)可溶於濃硝酸 (C)可溶於氫氟酸 (D)在濃鹽酸、濃硝酸和氫氟酸中都不溶
37、Zn在濃氫氧化鈉溶液中與硝酸根作用主要生成_______。
(A) NO2 (B) NO (C) N2 (D) H2 (E) NH3
38、測定有機化合物熔點,當溫度上升到距該化合物熔點10-15℃時,升溫速度應控制在__________。
39、發生液體從分液漏斗中沖出來的原因是_______,為防止此現象的發生,應 _____________________。
40、減壓蒸餾停止接收餾分後,結束減壓操作的順序 _______________________________,______________________________, __________________________________,最後關閉水泵。
41、共沸物具有確定的組成和確定的沸點,由於其_______相同,因而不能用分餾的方法進行分離提純。
42、用紙色譜法分離物質A和B,已知A,B兩組分的比移值分別是0.65和0.45,如色譜用紙的長度為20cm, 則A,B層析後的斑點間最大距離為 。
(A)5.0 cm (B)4.0 cm (C)3.0 cm (D)2.0 cm
43、測固體的熔點時, 熔點偏高的可能原因是 __________________________________。
(A) 試樣中有雜質 (B)試樣未乾燥 (C)所用毛細管壁太厚 (D)測定時溫度上升太慢
44、異戊醇與冰乙酸經硫酸催化合成乙酸異戊酯的反應結束後,其後處理的合理步驟為______________。
(A)水洗、鹼洗、酸洗、鹽水洗 (B)鹼洗、酸洗、水洗 (C)水洗、鹼洗、鹽水洗; (D)鹼洗、鹽水洗
45、多組分液體有機物的各組分沸點相近時,採用的最適宜分離方法是______。
(A)常壓蒸餾 (B)萃取 (C)分餾 (D)減壓蒸餾
46、能用升華方法提純的固體有機化合物必須具備的條件之一是_______ 。
(A)高溫易於分解 (B)熔點高 (C)有較高的蒸汽壓 (D)熔點低
47、下列不宜用作重結晶的混合溶劑是_______。
(A)水-乙醇 (B)水-丙酮 (C) 甲醇-*** (D) 95%乙醇-石油醚
48、實驗室減壓蒸餾提純液體化合物時,接收器可選用_______。
(A)錐形瓶 (B)圓底燒瓶 (C)平底燒瓶 (D)容量瓶
49、經過乾燥劑乾燥後,液體有機物澄清,說明該液體有機物_______。
(A)已不含水 (B)仍含有水 (C)不能說明已不含水
50、水蒸汽蒸餾時,餾出物的溫度計讀數_______。
(A)稍高於水的沸點 (B)等於水的沸點 (C)低於水的沸點
51、在一般條件下,原子吸收光譜比原子發射光譜靈敏度高,其原因是 _____________________。
52、確定有機化合物官能團最適宜的方法是_______。
(A)紅外光譜法 (B)質譜法 (C)X-射線衍射法 (D)色譜法
53、用220MHz進行質子(1H)核磁共振實驗,磁感應強度(B)應為 ____________T。
(A) 5.168 (B)10.336 (C)15.780 (D)18.600

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Ⅲ 求全國24屆化學競賽答案

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Ⅳ 2009年第三屆全國大學生化學實驗競賽筆試題答案

考試前著呢么可能有答案呢,而且這個還是全國大學生化學實驗競賽筆試題答案。難道你的意思是你們今年老師給你們考的就是去年的比賽題,那還是盡力吧。

Ⅳ 求化學奧賽題和答案

中國化學會第22屆全國高中學生化學競賽(省級賽區)
試題、標准答案及評分細則
2008年9月18日
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 總分
滿分 14 5 4 10 5 11 14 9 7 11 10 100

評分通則:1.凡要求計算的,沒有計算過程,即使結果正確也不得分。
2有效數字錯誤,扣0.5分,但每大題只扣1次。
3單位不寫或表達錯誤,扣0.5分,但每大題只扣1次。
4隻要求1個答案、而給出多個答案,其中有錯誤的,不得分。
5方程式不配平不得分。
6不包括在此標准答案的0.5分的題,可由評分組討論決定是否給分。
第1題 (14分)
1-1 EDTA是乙二胺四乙酸的英文名稱的縮寫,市售試劑是其二水合二鈉鹽。
(1)畫出EDTA二鈉鹽水溶液中濃度最高的陰離子的結構簡式。
(2分)
答 或 得2分,質子必須在氮原子上。
(2) Ca(EDTA)2溶液可用於靜脈點滴以排除體內的鉛。寫出這個排鉛反應的化學方程式(用Pb2+ 表示鉛)。
Pb2+ + Ca(EDTA)2 = Ca 2+ + Pb (EDTA)2 (1分)
(3)能否用EDTA二鈉鹽溶液代替Ca(EDTA)2溶液排鉛?為什麼?
不能。若直接用EDTA二鈉鹽溶液,EDTA陰離子不僅和Pb2+反應, 也和體內的Ca2+結合造成鈣的流失。 (答案和原因各0.5分,共 1分)

1-2 氨和三氧化硫反應得到一種晶體,熔點205oC,不含結晶水。晶體中的分子有一個三重旋轉軸,有極性。畫出這種分子的結構式,標出正負極。
(2分)
硫氧鍵畫成雙鍵或畫成S→O,氮硫鍵畫成N→S,均不影響得分。結構式1分,正負號1分。答H3NSO3、H3N-SO3等不得分。正確標出了正負號,如+H3NSO3、+H3N-SO3得1分。其他符合題設條件(有三重軸,有極性)的結構,未正確標出正負極,得1分,正確標出正負極,得2分。

1-3 Na2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩為零,給出鐵原子的氧化態。Na2[Fe(CN)5(NO)]是鑒定S2的試劑,二者反應得到紫色溶液,寫出鑒定反應的離子方程式。
Fe(II) 答II 或+2也可 (2分)
[Fe(CN)5(NO)]2+S2= [Fe(CN)5(NOS)]4 配合物電荷錯誤不得分 (1分)
1-4 CaSO4 • 2H2O微溶於水,但在HNO3 ( 1 mol L1)、HClO4 ( 1 mol L1)中可溶。寫出能夠解釋CaSO4在酸中溶解的反應方程式。
CaSO4 + H+ = Ca2+ + HSO4 (1分)
寫成 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 取質量相等的2份PbSO4 (難溶物)粉末,分別加入HNO3 ( 3 mol L1) 和HClO4 ( 3 mol L1),充分混合,PbSO4在HNO3 能全溶,而在HClO4中不能全溶。簡要解釋PbSO4在HNO3中溶解的原因。
Pb2+與NO3形成絡離子(配離子或配合物)。 (1分)
寫方程式也可,如PbSO4 + H+ + NO3- = HSO4- + Pb(NO3)+。若將絡離子(配離子或配合物)寫成Pb(NO3)2或Pb(NO3)3也得分,但方程式須配平。

1-6 X和Y在周期表中相鄰。CaCO3與X的單質高溫反應,生成化合物B和一種氣態氧化物;B與Y的單質反應生成化合物C和X的單質;B水解生成D;C水解生成E,E水解生成尿素。確定B、C、D、E、X和Y。
B: CaC2 C: CaCN2 D: C2H2 或Ca(OH) 2 E: NH2CN [C(NH)2也可]
X: C Y: N
(各0.5分,共3分)

第2題 (5分) 化合物X是產量大、應用廣的二元化合物,大量用作漂白劑、飲水處理劑、消毒劑等。年產量達300萬噸的氯酸鈉是生產X的原料,92%用於生產X—在酸性水溶液中用鹽酸、二氧化硫或草酸還原。此外,將亞氯酸鈉固體裝柱,通入用空氣稀釋的氯氣氧化,也可生產X。X有極性和順磁性,不形成二聚體,在鹼性溶液里可發生歧化反應。
2-1 寫出X的分子式和共軛π鍵( )。
ClO2 (各1分,共2分)

2-2 分別寫出上述用草酸還原和用氯氣氧化生產X的反應方程式。
2ClO3+ H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O (1分)
或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O
2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl (1分)
NaClO2是固體,寫成ClO2,不得分。

2-3 寫出上述X歧化反應的化學方程式。
2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaClO3 + H2O (1分)
或 2ClO2 + 2OH = ClO2+ ClO3+ H2O

第3題 (4分) 甲醛是一種重要的化工產品,可利用甲醇脫氫制備,反應式如下:
CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) = 84.2 kJ mol-1 (1)
向體系中通入空氣,通過以下反應提供反應(1) 所需熱量:
H2(g) + ½O2(g) H2O(g) =–241.8 kJ mol-1 (2)
要使反應溫度維持在700˚C,計算進料中甲醇與空氣的摩爾數之比。已知空氣中氧氣的體積分數為0.20。
要使反應維持在一定溫度持續進行,應保證反應(2)放出的熱量恰好被反應(1) 全部利用,則:
甲醇與氧氣的摩爾比為:n(CH3OH) : n (O2) = (2  241.8) / 84.2 = 5.74 (2分)
甲醇與空氣的摩爾比為:n(CH3OH) : n (空氣) = 5.74 / 5 = 1.1 (2分)
答成1.15或1.148得1.5分。
答(寫)成1 : 0.87也得2分。
考慮到實際情況,將上式的等號寫成小於或小於等於,得2分。
算式合理,結果錯誤,只得1分。只有結果沒有計算過程不得分。

第4題 (10分) (CN)2被稱為擬鹵素,它的陰離子CN 作為配體形成的配合物有重要用途。
4-1 HgCl2 和Hg(CN)2反應可製得 (CN)2, 寫出反應方程式。
HgCl2 + Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2 (1分)

4-2 畫出CN、(CN)2的路易斯結構式。
(各1分,共2分)
短線畫成電子對同樣得分;不畫孤對電子不得分。

4-3 寫出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃燒的反應方程式。
(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) (1分)

不標物態也可。

4-4 298 K下,(CN)2 (g) 的標准摩爾燃燒熱為 1095 kJ mol1,C2H2 (g) 的標准摩爾燃燒熱為 1300 kJ mol1,C2H2 (g) 的標准摩爾生成焓為227 kJ mol1,H2O (l) 的標准摩爾生成焓為 286 kJ mol1,計算 (CN)2 (g) 的標准摩爾生成焓。
(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g)
2ΔfHm(CO2)ΔfHm[(CN)2] = 1095 kJ mol1
2ΔfHm(CO2) = 1095 kJ mol1 +ΔfHm[(CN)2]
C2H2(g) + 2.5O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l)
2ΔfHm(CO2) +ΔfHm(H2O) ΔfHm(C2H2) =1300 kJ mol-1
2ΔfHm(CO2) =1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1
ΔfHm[(CN)2] = 1095 kJ mol1 1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1
= 308 kJ mol1 (2分)
計算過程正確計算結果錯誤只得1分。沒有計算過程不得分。
ΔfHm[(CN)2] = 1095 1300 + 286 + 227 = 308(kJ mol1)也可以。
但不加括弧只得1.5分。

4-5 (CN)2在300~500 oC形成具有一維雙鏈結構的聚合物,畫出該聚合物的結構。
或 (2分)
畫成
也得2分。 但畫成 只得1分。
4-6 電鍍廠向含氰化物的電鍍廢液中加入漂白粉以消除有毒的CN,寫出化學方程式(漂白粉用ClO表示)。
2CN + 5ClO + H2O = 2HCO3 + N2 + 5Cl (2分)
產物中寫成CO32只要配平,也得分。
第5題 (5分) 1963年在格陵蘭Ika峽灣發現一種水合碳酸鈣礦物ikaite。它形成於冷的海水中,溫度達到8oC即分解為方解石和水。1994年的文獻指出:該礦物晶體中的Ca2+ 離子被氧原子包圍,其中2個氧原子來自同一個碳酸根離子,其餘6個氧原子來自6個水分子。它的單斜晶胞的參數為:a = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, β = 110.2°,密度d = 1.83 g cm3,Z = 4。
5-1 通過計算得出這種晶體的化學式。
ikaite晶胞體積:
V = abc sinβ = (8.87  8.23  11.02  10-24 cm3)  sin110.2° = 7.55  10-22 cm3 (0.5分)
設晶胞中含有n個水分子,晶胞的質量:m = 4  (100 + 18 n) / NA (g) (0.5分)
晶體密度:d = m/V = 4  (100 + 18 n) / ( 6.02  1023  7.55  10-22)(g cm3)= 1.83 g cm-3
100 + 18 n = 208 n = 6 (0.5分)
該晶體的化學式為 CaCO3  6H2O (0.5分)
算出6個水分子,未寫化學式,得1.5分。

5-2 研究了這種晶體在加壓下受熱膨脹體積增大的情形,並與冰及鈣離子配位數也是8的二水合石膏晶體(gypsum)作了對比,結果如下圖所示(縱坐標為相對體積):

為什麼選取冰和二水合石膏作對比?實驗結果說明什麼?
Ikaite在冷水中形成,而且含有大量結晶水,分解溫度又接近冰的熔點,可能與冰的結構有相似性,故選取冰作參比物; (0.5分)
石膏是帶結晶水的鈣的含氧酸鹽,而且鈣的配位數也是8,可能與ikaite結構相似,故選取石膏作參比物。 (0.5分)
實驗結果說明ikaite的結構跟冰相似。 (1分)
實驗結果,說明含水的摩爾分數越大膨脹越大, 可以得0.5分。

5-3 這種晶體屬於哪種類型的晶體?簡述理由。
分子晶體。 (0.5分)
答混合型晶體不得分。
晶體分解溫度接近冰的熔點,體積隨溫度的變化趨勢也接近冰,可認為晶體中的化學微粒是CaCO3  6H2O,它們以分子間作用力(氫鍵和范德華力)構成晶體。(0.5分)

第6題 (11分) 在900oC的空氣中合成出一種含鑭、鈣和錳 (摩爾比2 : 2 : 1) 的復合氧化物,其中錳可能以 +2、+3、+4 或者混合價態存在。為確定該復合氧化物的化學式,進行如下分析:
6-1 准確移取25.00 mL 0.05301 mol L1的草酸鈉水溶液,放入錐形瓶中,加入25 mL蒸餾水和5 mL 6 mol L1的HNO3溶液,微熱至60~70oC,用KMnO4溶液滴定,消耗27.75 mL。寫出滴定過程發生的反應的方程式;計算KMnO4溶液的濃度。
2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O (1分)
KMnO4溶液濃度:(2/5)  0.05301  25.00 / 27.75 = 0.01910 (mol L1) (1分)
反應方程式反應物C2O42-寫H2C2O4,只要配平,也得1分。下同。
6-2 准確稱取0.4460 g復合氧化物樣品,放入錐形瓶中,加25.00 mL上述草酸鈉溶液和30 mL 6 mol L1 的HNO3溶液,在60~70oC下充分搖動,約半小時後得到無色透明溶液。用上述KMnO4溶液滴定,消耗10.02 mL。根據實驗結果推算復合氧化物中錳的價態,給出該復合氧化物的化學式,寫出樣品溶解過程的反應方程式。已知La的原子量為138.9。
根據:化合物中金屬離子摩爾比為 La : Ca : Mn = 2 : 2 : 1,鑭和鈣的氧化態分別為+3和+2,錳的氧化態為 +2 ~ +4,初步判斷
復合氧化物的化學式為La2Ca2MnO6+x, 其中 x = 0~1。 (1分)
滴定情況:
加入C2O42總量:25.00 mL  0.05301 mol L1 = 1.3253 mmol (0.5分)
樣品溶解後,滴定消耗高錳酸鉀:10.02 mL  0.01910 mol L1 = 0.1914 mmol (0.5分)
樣品溶解後剩餘C2O42量: 0.1914 mmol  5/2 = 0.4785 mmol (0.5分)
樣品溶解過程所消耗的C2O42量: 1.3253 mmol  0.4785 mmol = 0.8468 mmol (0.5分)
若將以上過程合並,推論合理,結果正確,也得2分。
在溶樣過程中,C2O42變為CO2給出電子:
2  0.8468 mmol = 1.694 mmol (0.5分)

有兩種求解x的方法:
(1)方程法:
復合氧化物(La2Ca2MnO6+x)樣品的物質的量為:
0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x) g mol1] (0.5分)
La2Ca2MnO6+x中,錳的價態為: [2  (6+x) 2 3 22] = (2+2x) (1分)
溶樣過程中錳的價態變化為: (2+2 x  2) = 2 x (0.5分)
錳得電子數與C2O42給電子數相等:
2 x  0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x) g mol1] = 2  0.8468  103 mol (1分)
x = 1.012  1 (0.5分)
如果將以上步驟合並,推導合理,結果正確,也得3.5分;如果將以上步驟合並,推導合理但結果錯誤,得2分;推導錯誤,即便結果吻合,也不得分。
(2)嘗試法
因為溶樣過程消耗了相當量的C2O42,可見錳的價態肯定不會是+2價。若設錳的價態為+3價,相應氧化物的化學式為La2Ca2MnO6.5, 此化學式式量為516.9 g mol-1, 稱取樣品的物質的量為:
0.4460 g / (516.9 g mol-1) = 8.628 104 mol (0.5分)
在溶樣過程中錳的價態變化為
1.689  103 mol / (8. 628 104 mol) = 1.96 (0. 5分)
錳在復合氧化物中的價態為: 2 + 1.96 = 3.96 (0. 5分)
3.96與3差別很大,+3價假設不成立; (0.5分)
而結果提示Mn更接近於+4價。 (0.5分)
若設Mn為+4價, 相應氧化物的化學式為La2Ca2MnO7, 此化學式式量為524.9 g mol-1。
錳在復合氧化物中的價態為:
2 + 2  0.8468  103 / (0.4460 / 524.9) = 3.99  4 (0.5分)
假設與結果吻合,可見在復合氧化物中,Mn為+4價。 (0.5分)
如果將以上步驟合並,推導合理,結果正確,也得3.5分;如果將以上步驟合並,推導合理但結果錯誤,得2分;推導錯誤,即便結果吻合,也不得分。

該復合氧化物的化學式為La2Ca2MnO7 (1分)
溶樣過程的反應方程式為:
La2Ca2MnO7 + C2O42 + 14H+ = 2La3+ + 2Ca2+ + Mn2+ + 2CO2 + 7H2O (1分)
未經計算得出La2Ca2MnO7,方程式正確,只得方程式的1分。

第7題 (14分) AX4四面體 (A為中心原子,如硅、鍺;X為配位原子,如氧、硫) 在無機化合物中很常見。四面體T1按下圖所示方式相連可形成一系列「超四面體」(T2、T3•••):

7-1 上圖中T1、T2和T3的化學式分別為AX4、A4X10和A10X20,推出超四面體T4的化學式。
T4超四面體的化學式為A20X35 (1分)

7-2 分別指出超四面體T3、T4中各有幾種環境不同的X原子,每種X原子各連接幾個A原子?在上述兩種超四面體中每種X原子的數目各是多少?
T3超四面體中,有3種不同環境的X原子。(1分)
其中4個X原子在頂點上,所連接A原子數為1;(0.5分)
12個X原子在超四面體的邊上,所連接A原子數為2;(0.5分)
4個原子在超四面體的面上,所連接A原子數為3。(1分) (共3分)

T4超四面體中有5種不同環境的X原子。 (2分)
其中4個X原子在頂點上,所連接A原子數為1; (0.5分)
12個X原子在超四面體的邊上但不在邊的中心,所連接A原子數為2; (0.5分)

6個X原子在超四面體的邊的中心,所連接A原子數為2; (0.5分)
12個原子在超四面體的面上,所連接A原子數為3; (0.5分)
1個在超四面體的中心,所連接A原子數為4。 (1分)
(共5分)

7-3 若分別以T1、T2、T3、T4為結構單元共頂點相連(頂點X原子只連接兩個A原子),形成無限三維結構,分別寫出所得三維骨架的化學式。
化學式分別為 AX2, A4X8, A10X18, A20X33。 (每式0.5分,共2分)
答分別為 AX2, AX2, A5X9, A20X33也可。
7-4 欲使上述T3超四面體連接所得三維骨架的化學式所帶電荷分別為+4、0和 4,A選Zn2+、In3+或Ge4+,X取S2-,給出帶三種不同電荷的骨架的化學式(各給出一種,結構單元中的離子數成簡單整數比)。
A10X184+ 只能是Ge10S184+; (1分)
A10X18可以是Zn2Ge8S18,In2ZnGe7S18,In4Ge6S18; (1分)
只要答出其中一種,得1分;
A10X184可以是
Zn4Ge6S184, In8Ge2S184, In6ZnGe3S184, In4Zn2Ge4S184, In2Zn3Ge5S184; (1分)
只要答出其中一種,得1分。

第8題 (9分) 由烷基鎂熱分解製得鎂的氫化物。實驗測定,該氫化物中氫的質量分數為7.6%,氫的密度為0.101 g cm3,鎂和氫的核間距為194.8 pm。已知氫原子的共價半徑為37pm,Mg2+ 的離子半徑為72 pm。
8-1 寫出該氫化物中氫的存在形式,並簡述理由。
H (1分)
鎂-氫間距離為194.8 pm,Mg2+離子半徑為72 pm,則氫的半徑為194.8 pm-72 pm =123 pm。此值遠大於氫原子的共價半徑, 這說明H原子以H 離子的形式存在。(1分)

8-2 將上述氫化物與金屬鎳在一定條件下用球磨機研磨,可製得化學式為Mg2NiH4的化合物。X-射線衍射分析表明,該化合物的立方晶胞的面心和頂點均被鎳原子占據,所有鎂原子的配位數都相等。推斷鎂原子在Mg2NiH4晶胞中的位置(寫出推理過程)。
Mg原子與Ni原子數之比為2 : 1,故每個晶胞中含8個鎂原子。所有鎂原子的配位數相等,它們只能填入由鎳原子形成的四面體空隙。 (3分)
鎂原子的位置用下列坐標參數表示也得3分:
14, 14, 14; 14, 14, 34; 34, 34, 14; 34, 34, 34;
14, 34, 14; 14, 34, 34; 34, 14, 14; 34, 14, 34。
坐標錯一組,扣0.5分,不得負分。
其他答案不得分。

8-3 實驗測定,上述Mg2NiH4晶體的晶胞參數為646.5 pm,計算該晶體中鎂和鎳的核間距。已知鎂和鎳的原子半徑分別為159.9 pm和124.6 pm。
鎂鎳間的距離為
(2分)
算式及答案皆正確(包括單位)得2分; 算式對但結果錯;只得1分;結果中數對但單位錯,得1.5分。用原子半徑相加計算鎂-鎳間的距離,不得分。

8-4 若以材料中氫的密度與液態氫密度之比定義儲氫材料的儲氫能力,計算Mg2NiH4的儲氫能力(假定氫可全部放出;液氫的密度為0.0708 g cm3)。
儲氫能力=晶體的密度×氫的質量分數÷液氫密度
(2分)
= 1.40
= 1.4
演算法及結果皆正確得2分;演算法(式)正確但結果錯得1分;無過程不得分。
只有結果但無算式,不得分。
氫的原子量取1不取1.008,算出結果1.39,只得1.5分。

第9題 (7分) 化合物A、B和C互為同分異構體。它們的元素分析數據為:碳 92.3%, 氫 7.7%。1 mol A在氧氣中充分燃燒產生179.2 L二氧化碳(標准狀況)。A是芳香化合物,分子中所有的原子共平面;B是具有兩個支鏈的鏈狀化合物,分子中只有兩種不同化學環境的氫原子,偶極矩等於零;C是烷烴,分子中碳原子的化學環境完全相同。
9-1 寫出A、B和C的分子式。
C8H8 (1分)
其他答案不得分。

9-2 畫出A、B和C的結構簡式。
A的結構簡式:
或 (2分)
寫成 或鍵線式 也得分;苯環畫成 也可,其他答案不得分。

B的結構簡式:
(2分)
寫成鍵線式 也得分;其他答案不得分。

C的結構簡式:

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