2005年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)备用试题

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1、9中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）备用试题2005年10月9日共页中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）备用试题及答案和评分标准（2005年10月9日9：00-12：00共计3小时）题号12345678910总满分12121081010108128100得分评卷人l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。l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

2、。不得持有任何其他纸张。l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。l允许使用非编程计算器以及直尺等文具。第1题（12分）将H2O2慢慢加入到SbF5的HF溶液中得一白色固体A，A是一种盐类，其阴离子呈八面体结构。1-1A的结构简式[H3O2]+[SbF6]-　(2分)，生成A的化学方程式H2O2+HF+SbF5=[H3O2]+[SbF6]-　　(1分)。1-2A不稳定，能定量分解，B是产物之一，其中亦含有八面体结构，B的结构简式为[H3O]+[SbF6]-(2分)。1-3若将H

3、2S气体通入SbF5的HF溶液中，则得晶体C，C中仍含有八面体结构，写出C的结构简式[SH3]+[SbF6]-(2分)。生成C的化学反应方程式是H2S+HF+SbF5=[SH3]+[SbF6]-　　　(1分)。9中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）备用试题2005年10月9日共页1-1将H2O2滴入液氨中得白色固体D，D是一种盐，含有正四面体结构，写出D的结构式[NH4]+[HOO]-(2分)和生成反应方程式H2O2+NH3=[NH4]+[HOO]-　　　　(1分)1-2比较H2O2和H2S的性

4、质异同H2O2既是酸又是碱，H2S是一种碱　　（1分）。翻印无效第2题（12分）锂电池由于其安全可靠的性能,体积小、质量轻、高效能及可逆等卓越品质被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式电子器材中。下图为锂电池工作原理图,阴极材料由LiMO2(M=Co,Ni,V,Mn)构成,阳极材料由石墨构成,阴、阳两极之间用半透膜隔开,充电时锂离子由阴极向阳极迁移,放电时则相反,电池可表示为:(-)Cn/LiClO4/LiMO2(+)2-1写出锂电池充放电时的可逆电极反应。Cathode:LiMO2=Li1-xMO

5、2+xLi++xeAnode:nC+xLi++xe=LixCn正反应为充电、逆反应为放电反应。（4分）2-2根据上图所示的LiMO2的尖晶石结构,写出氧的堆积方式,并指出Li和M占据何种空隙,画出以氧为顶点的一个晶胞。O:立方面心密堆积;Li和M占据八面体空隙;（1分）以氧为顶点的一个晶胞表示如下:（2分）9中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）备用试题2005年10月9日共页2-3锂离子在阳极与石墨形成固体混合物,试推测并画出锂离子嵌入石墨的可能结构。（3分）2-4早期的阳极材料用的是锂金属,试

6、指出锂金属作阳极材料的不足,并说明还可以用什么物质替代石墨作阳极材料?锂活泼,易与电解质反应,形成锂的枝状晶体,导致电池被侵蚀或爆炸。（1分）还可用低熔点的金属如Si,Bi,Pb,Sn,Cd等与锂掺杂形成金属合金,或用电解质如液体电解质LiPF6,LiBF6,LiAsF6及LiOSO2CF3(用有机溶剂不能含水),以及固体电解质等。（1分）第3题（10分）固体发光材料是一种能将激发的能量转变为可见光的固体物质。在基质中掺入杂质,含量可达千分之几或百分之几,可调整发光效率、余辉及发光光谱。如在刚玉Al2O3基质中

7、掺入0.05~1.0%的Cr3+及在Y2O3基质中掺入Eu3+等均可制成固体发光材料。3-1推测Al2O3基质中掺入Cr3+的发光原理。Al3+和O2-是满壳层电子结构,能隙大,电子不易激发,故无色;（2分）掺入的Cr3+是过渡金属,具有3d电子,在晶体中置换部分Al3+形成较低的激发态能级,两个强吸收带分别吸收黄绿色及蓝色的光,只有红光透过,因而掺Cr3+的刚玉呈绚丽的红色,称为红宝石。（3分）3-2Y2O3属立方晶系,将Y2O3的立方晶胞分为8个小立方体,Y在小立方体的面心和顶点,O位于小立方体内的四面体空

8、隙,画出这样四个小立方体,指出Y和O的配位数。（4分）Y的O的配位数为6,O的Y配位数为4。（1分）第4题（8分）本题涉及4种组成不同的配合物，它们都是平面正方形结构。9中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）备用试题2005年10月9日共页4-1PtCl2·2KCl的水溶液与二乙硫醚（Et2S）反应（摩尔比1：2）得到两种结构不同的黄色配合物，该反应的化学方程式和配合物的