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>第22届全国高中学生化学竞赛试题及答案?2009/8/16 |
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竞赛试题 |
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第1题 (14分)
1-1 EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写，市售试剂是其二水合二钠盐。
（1）画出EDTA二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。
(2分)
答 或 得2分，质子必须在氮原子上。
（2） Ca(EDTA)2?溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程式（用Pb2+ 表示铅）。
Pb2+ + Ca(EDTA)2? = Ca 2+ + Pb (EDTA)2?? (1分)
（3）能否用EDTA二钠盐溶液代替Ca(EDTA)2?溶液排铅？为什么？
不能。若直接用EDTA二钠盐溶液，EDTA阴离子不仅和Pb2+反应, 也和体内的Ca2+结合造成钙的流失。 (答案和原因各0.5分，共 1分)
1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点205oC，不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。
(2分)
硫氧键画成双键或画成S→O，氮硫键画成N→S，均不影响得分。结构式1分，正负号1分。答H3NSO3、H3N-SO3等不得分。正确标出了正负号，如+H3NSO3?、+H3N-SO3?得1分。其他符合题设条件（有三重轴，有极性）的结构，未正确标出正负极，得1分，正确标出正负极，得2分。
1-3 Na2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。Na2[Fe(CN)5(NO)]是鉴定S2?的试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。
Fe(II) 答II 或+2也可 (2分)
[Fe(CN)5(NO)]2?+S2??= [Fe(CN)5(NOS)]4? 配合物电荷错误不得分 (1分)
1-4 CaSO4 ? 2H2O微溶于水，但在HNO3 ( 1 mol L?1)、HClO4 ( 1 mol L?1)中可溶。写出能够解释CaSO4在酸中溶解的反应方程式。
CaSO4 + H+ = Ca2+ + HSO4? (1分)
写成 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 取质量相等的2份PbSO4 (难溶物)粉末，分别加入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。简要解释PbSO4在HNO3中溶解的原因。
Pb2+与NO3?形成络离子(配离子或配合物)。 (1分)
写方程式也可，如PbSO4 + H+ + NO3- = HSO4- + Pb(NO3)+。若将络离子(配离子或配合物)写成Pb(NO3)2或Pb(NO3)3?也得分，但方程式须配平。
1-6 X和Y在周期表中相邻。CaCO3与X的单质高温反应，生成化合物B和一种气态氧化物；B与Y的单质反应生成化合物C和X的单质；B水解生成D；C水解生成E，E水解生成尿素。确定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题 (5分) 化合物X是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料，92%用于生产X—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产X。X有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。
2-1 写出X的分子式和共轭π键（ ）。
ClO2 (各1分，共2分)
2-2 分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。
2ClO3??+ H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O (1分)
或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O
2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl (1分)
NaClO2是固体，写成ClO2?，不得分。
2-3 写出上述X歧化反应的化学方程式。
2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaClO3 + H2O (1分)
或 2ClO2 + 2OH? = ClO2??+ ClO3??+ H2O
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