2000年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题.doc

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1、2000年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题与答案1．1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第周期第族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是（气、液、固选一填入）态。近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第周期第族元素。（5分）【答案】七；零；气；八；VIA（5分,每个填空得1分）5．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是___

2、___。【答案】Ti14C13（2分）说明：凡按晶胞计算原子者得零分。8．某中学生取纯净的Na2SO3·7H2O50.00g，经600℃以上的强热至恒重，分析及计算表明，恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值。经过仔细思考，这位同学解释了这种反常现象，并设计了一组实验，验证了自己的解释是正确的。1．他对反常现象的解释是：（请用化学方程式表达）（5分）2．他设计的验证实验是：（请用化学方程式表达）（5分）【答案】1．4Na2SO3＝3Na2SO4＋

3、Na2S（5分）2．说明：此题给出的信息未明确第1题所示的歧化是否100%地将Na2SO3完全转化为Na2SO4和Na2S，因此，只有全面考虑存在完全转化和不完全转化两种情形，并分别对两种情形的实验进行设计才是完整的答案：（1）设Na2SO3完全转化为Na2SO4和Na2S,需分别检出SO42－离子和S2－离子。SO42－离子的检出：SO42－＋Ba2+＝BaSO4↓不溶于盐酸。（2分）S2－离子的检出：方法1：加沉淀剂如：S2－＋Pb2+＝PbS↓(黑)（或醋酸铅试纸变黑）其他沉淀剂也可得分。方法2：加盐酸S2－＋2H+＝

4、H2S↓（可闻到硫化氢特殊气味）。以上2种方法取任何一种方法均可得2分。（2分）（2）设Na2SO3未完全转化为Na2SO4和Na2S，检出SO42－加盐酸时以及检出S2－采用方法2时，除发生已述反应（注：已得4分）外，均会发生如下反应：SO32－＋2S2－＋6H+＝S↓＋3H2O（注：写成H2S和H2SO3反应也得分）（1分）9．最近，我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药，它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震，但一经引爆就发生激烈爆炸，据信是迄今最烈性的非核爆炸品。该炸药的化学式为C8N8O16，同种元素的原子在分子中是毫无区

5、别的。1．画出它的结构式。（4分）2．写出它的爆炸反应方程式。(2分)3．该物质为何是迄今最烈性的非核爆炸品。（3粉）【答案】1．如右图所示。答八硝基环辛四烯者也按正确论。2．C8(NO2)8＝8CO2＋4N23．①八硝基立方烷分解得到的两种气体都是最稳定的化合物；②立方烷的碳架键角只有90o，大大小于109°28’(或答：是张力很大的环)，因而八硝基立方烷是一种高能化合物,分解时将释放大量能量；③八硝基立方烷分解产物完全是气体，体积膨胀将引起激烈爆炸。说明：以上是参考答案，只要能答出类似以上要点者均可得满分11．已经探明，

6、我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导，这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。1．试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化？为什么？它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体？你作出判断的根据是什么？（2分）2．已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体中水与甲烷的分子比（不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确论）。（6分）【答案】1．从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体，因为该晶体

7、是分子晶体，甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共价键结合的小分子，水分子和甲烷分子之间范德华力，而水分子之间是范德华力和氢键。（2分）2．假设甲烷气体体积是折合成标准状况下的数据，则1m3水合物中有甲烷164m3÷22.4m3/kmol＝7.32kmol；假设甲烷水合物固体中的水的密度为1g/cm3，则其中有水1m3×1000kg/m3÷18kg/mol＝55.56kmol；因此有：CH4︰H2O＝7.32kmol︰55.6kmol＝1︰7.6。甲烷水合物的组成可能是6CH4·46H2O（6分）【说明】以上是最简单的参考

8、答案，设密度为1g/cm3也可包含甲烷，只要答案为CH4·6～9H2O，均可按满分计。但设密度为0.9g/cm3又包含甲烷则不能认为是合理的（岂不会漂到海面上来?另外，必须给出解题时的假设，否则不能得满分。12．氯化亚砜（SOCl2），一种无色液体，沸点79℃，重要有机试剂，用于将ROH转