1999年全国高中学生化学竞赛_决赛_理论试题.pdf

化学教育 年第期 化攀 粹 女 年全国高中学生 化学竞赛 决赛理论试题 年月 日厦门 福建省化学会命题组 第一题纳米粒子是指粒径为至的超细微粒 由于表面效应和体积效应 纳米粒子常 有奇特的光 电 磁 热性质 可开发为新型功 能材料 人工制造纳米材料的历史至少可以追溯到一千多年前 中国古代铜镜表面 的防锈层 经实验证 实为氧化锡纳米粒子构成的薄膜 分散质微粒的直径大小在至之间的分散系叫做胶体 胶体化学法是制备纳米粒子的 重 要方法之 一 其关键是 促进成 核 控制生长 用该法制备纳米 的过程如下 溶液 氨水 一 一 适量稀盐酸 一 一 有机溶剂萃取 分离 岌燕薪 沉捉一 水溶胶一口 一 有机撇一 尸一 热处理 曰 二二二二纳米 十二烷基苯磺酸钠 回答下列 问题 加稀盐酸起什么作用盐酸加多了或加少了将会怎样影响 的产率 为什么形成水溶胶可以阻止粒子长大 用示意图描绘 胶粒加所得产物 的结构特征 为什么有机溶剂可以把 氧化铬 萃取 出来萃取的目的是什么 直接排入水体会给环境造成何种影响举一点 已知能够进行生物降解 其降 解的最终产物是什么 第二题东晋葛洪所著 抱朴子 中记载有 以曾青涂铁 铁赤色如铜 曾青 硫酸铜 这是 人类有关金属置换反应 的最早的明确记载 铁置换铜 的反应节能 无污染 但因所得的镀层疏松 不 坚固 通常只用于铜 的回收 不用作铁器镀铜 能否把铁置换铜的反应开发成镀铜工艺呢 从化学手册上查到如下数据 电极电势 一 甲 一旷 旷十一护 平衡常数 尤 一 一 又 一 尤 义 一 无又 一 仁 一 回答下列 间题 造成镀层疏松的原因之一可能是夹杂固体杂质 为证实这一设想 设计了如下实验向硫酸 铜溶液加入表面光洁的纯铁块 请写 出种可能被夹杂的固体杂质的生成反应方程式不必写反应 条件 设镀层夹杂物为固 实验镀槽的 的浓度为 温度为 请通过 电化学计算说明在该实验条件下能否生成 年第期化学教育 提出种以上抑制副反应发生的 化学的 技术途径 不必考虑 实施细节 说明理 由 第三题在水溶液中用空气氧化碳酸钻可以得到具有光泽的红色一氯化物 为 将的固体在 下加入用 气体饱和的无水乙醇中 在室温下有气体 迅速释放 将其振摇至不再有气体发生 得到 蓝灰色固体 是一种混合物 将过滤 用乙醇洗 涤 然后用少量冷水洗涤 所得主要产物再经一系列提纯步骤产 生紫色 晶体化学式 当在浓盐酸中加热时 可以分离出一种绿色化合物 经分析为 可溶于冷水 加浓盐酸就沉淀出来 提示 已知 十 可被拆分的异构体形式是紫色的 并且在溶液中存在如下平衡 紫色一 在饱和中燕发 水溶液在燕汽浴上浓缩 绿色一 注 若用 阳离子交换色谱柱吸附溶解了适量固体的水溶液 然后用合适的淋洗剂淋洗 可以观 察到色谱柱上主要形成两条色带 先淋洗 出的为少量绿色溶液 然后收集得到较多量 的紫色溶液 请回答下列 问题 分别代表何种化合物请分别画出与中配位离子的立体结构 写出并配平所有的化学方程式 试根据与中配离子的立体结构判断它们的极性 并简要说明理由 用少量冷水洗涤的目的何在浓盐酸在绿色化合物形成中的作用是什么 与之 间的转化属 于一种什么类型 的反应 由题给条件和提示说明你所推测的化学反应发生的依据 第四题 乙酞水杨酸阿司匹林 是一种常用的解热 消 炎 镇痛药物 它也是一种有机弱酸 一 其结构式为 斡 数 易溶于乙醇而微溶于水 一种解释 乙酞水杨酸用 表示药物在人体内的吸收模式如下 血浆膜胃 一 二一公 拼公 下已 假设 十 与 一 两种离子不会穿过组织薄膜 而未解离的则可 自由穿过该膜且达到平衡 因 而在膜两边的平衡浓度是相等的 但由于它在膜的两边离解程度不 同 在膜两边总药物量也就 不同 试计算在血浆和 胃中总药量 一 之比 给出计算过程 乙酞水杨酸可溶于 或等碱性溶液中 并分解为水杨酸盐和乙酸盐 其溶解反 应式可表示为 够 二 一 怡 一 为了测定片剂中乙酞 水杨酸 的含量 通常采用返滴定法 步骤为称取片药物设总质量 为 总 研细混 匀后 准确称取一定量药粉于锥形瓶中 加入过量的标准溶液 浓度 一 于水浴上加热使乙酞基水解完全后 再用标准溶液 浓度 一 回滴 以酚酞的粉红色刚消失为终点 耗去溶液 请列出求算每片药物中含乙 化学教育年第期 酞水杨酸的质量片 的计算式 己知乙酞水杨酸的摩尔质量为 一 水杨酸的 第五题 一 早在十六 世纪 人们就将古柯叶的提取液 用于抗疲劳 年揭 示 了其活性成分 是可卡因一种毒品 它虽然是很有效的局部麻醉药 但毒性大 易成瘾 用氢氧化 钠水溶液水解 中和后得甲醇 苯 甲酸和芽子碱 用三氧化铬氧化得 加热生成含有淡基的化合物 并放出一种气体 在活性镍催化下氢化得到醇 厂兮 一 一 戈 卫 一 芳 导气 不 习仪 一 乙少 丹 二 后来有人通过反应 以 一氧代戊二酸与 为反应物 一步反应就合成了 反应式如下 一 一 提示 日 一酮酸在加热 时可以脱梭 生成酮 例如 戎叨 云 今 戎戎 个 反应是含有 往活泼氢的有机物与胺和甲醛发生三分子之间的缩合反应 放出水分 子 该反应可以简单地看作活泼氢在反应过程中被胺甲基取代 例如 一 一一 一 一一 一一 一一 回答下列 问题 写出 的结构式 写出的结构式 第六题 动物之间的信息传递除了声音 光电信号外 在低等动物中 如昆虫 还能分泌化学物 质作为种群个体之间的通讯工具 这就是所谓 化学通讯 棉铃象一种象鼻虫的性引诱剂就是这 类化学物质 它是混合物 含有单环菇烯醇和菇烯醛和 人工合成的棉铃象性引诱剂是诱捕 这种棉花害虫的绿色农用化学品 其合成路线之一如下 一 一 一 一 卜 改 扣 一 或 汽 川 莎 年第期化学教育 旧 人 一 一 一廿 月 一 一 间题分别写 出上面以 为代号的各化合物的结构式 第七题 在下 下列反应的 依次为 八 仁又 十下 一孔 一 且 又 乙 一 一 石墨十 鲁 一 一 一 一 正辛烷 氢气和石墨的标准嫡分别为 一 一 设正辛烷和氢气为 理想气体 问 下 由单质生成摩尔正辛烷的反应的平衡常数 给出计算过程 增加压力对提高正辛烷的产率是否有利为什么 升高温度对提高产率是否有利为什么 若在及下进行 平衡气相混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到 若希望正辛烷在平衡气相混合物中的摩尔分数达到 则在时 需要多大的压力 才行给出计算过程 第八题在含有缓冲介质的水溶液 中 时 研究某无机物的分解反应 一 假定气态产物在水中不溶 有以下实验事实 固定溶 液上部的体 积 在不 同时 间下 测 定 产物气体的分压 尹 尹和 数 据 满足 一卫二 二一刃 一 方程 式中 沁为时间足够长时 完全分解所产生的的分压 为一常数 改变缓冲介质 在不同下进行实验 作图 可得一条斜率为一 截距 为 的直线 为实验速率常数 请回答下列 问题 从上述实验结果出发 试求该反应的实验速率方程 有人提出如下反应机理 飞 二迄 匕 兰沐 式 中 一 分别为相 应基元反应的速率常数 你认为上述反应机理与实验事实是否相符 为什么 叫卜