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1、2 0 1 0 年第6 期化学教育 9 3 - 睦搭错 毋蜒瘁蚤l 第2 3 届全国高中学生化学竞赛理论试题答案 第l 题 1 1 M n O b + 4 H + + 2 e 一一M n 2 + + 2 H 2 0 日一1 2 3V Z n 2 + + S + 2 e 一一Z n S 互爱一O 2 6 5V M n 0 2 + 4 H + + Z n S M n 2 + + 2 H 2 0 + Z n 2 + + S E e 一日一日一1 2 3V O 2 6 5V O 9 6 5V 或伊= 一店9 F = 一2 0 9 6 5 9 6 5 0 0 一一1 8 6 2k J I n o l 一
2、1 P o 或伊 O ，表明反应在标准状态下能 自发进行。 G 9 = 一R 丁l n K 和伊一一咒P F R T l n K 一咒E 9 F l o g K = 2 O 9 6 5 O 0 5 9 2 3 2 1 K 一1 2 6 1 0 3 2 ，该反应标准状态下K 值很 大，可以进行得很完全。 “同槽浸出”条件下，氢离子浓度比标准状态 大，因此反应比标准状态下更可行。 1 2 ( 1 ) M n 0 2 + 2 F e 2 + + 4 H + 一M n 2 + + 2 F e 3 + + 2 H 2 0 Z n S + 2 F e 3 + 一2 F e 2 + + Z n 2 + +
3、S ( 2 ) 原来M n 0 2 与Z n S “固一固”直接反应， 变为M n O 。与溶液中的F e 2 + 和Z n s 与溶液中的 F e 3 + 之间的固一液反应，使酸溶速度大大加快。 ( 答铁起催化作用得o 5 分) 1 3 四氯乙烷的作用是破坏包裹在锌精矿表面的硫 膜( 仅答回收硫磺只得o 5 分) 1 4 P b S 0 4 + 4 N a C l N a 2 P b C l 4 + N a 2 S 0 4 或P b S 0 4 + 4 C l 一一P b C l i 一+ S ( ) i 一 第2 题 2 一 ，。 I o 。 O 将2 个2 一乙基己基写成C 4H 。C
4、H ( C 2H 。) C H ：等形式也可。 3 H A ( o ) + R E 嘉寻= 兰R E A 3 ( o ) + 3 H 南 2 0 1 0 年1 月1 6 日杭州 ( 不标出有机相只得0 5 分) 2 2 根据反应方程式，有： 矿一 R E A 3 ( 0 ) H + “一蕊雨1 葡际 将分子、分母同乘以 A 一 H A 3 聊和 R E A 3 ( m ，则有： K 。一匣舻丽黑 R E A 。 ( 0 ) 、， H A 2 聊 R E A 。 ( 聊“ H A 2 0 ) 一( K 。) 3 风D 。( P 。) 3 2 3 ( 1 ) ( a ) ( C 2H 5 0 )
5、2 P o O 。P r ) 。 ( b ) ( C H 3 0 ) 2 P o o 3 P r ) 。 ( 2 ) ( a ) 结构。 空间位阻增大，网状结构难以形成或答链状结 构可减小烷基链间的斥力。 ( 3 ) 萃取剂过量，萃合物相对分子质量下降， 从而避免了有机相乳化现象的发生，有利于萃取作 业连续进行。 2 4 ( 1 ) N 值增大有利于萃取钇，N 值减小有利 于萃取镧。 ( 2 ) 环烷酸在煤油中因分子间氢键形成二 聚体，混合醇的加入可降低二聚作用，提高萃取剂 效率。 提高萃合物在有机相中的溶解度，并改善 有机相的流动性。 第3 题 3 1 ( b ) 图为实验1 的滴定曲线；应
6、该选择溴甲酚 绿为指示剂。因为计量点的组成是N H 。C l ，溶液 呈弱酸性。 3 2 加热煮沸1 5 分钟是为除去剩余的H 。s 0 3 ( 或 S ( ) 2 ) 5 V 0 2 + + M n o f + H 2 0 一5 V O 手+ M n 2 + + 2 H + 3 3 叫( N H 才) 一警= 挖( N H 才) M ( N H 乒) 一 7 孢s ( B ) 万方数据 9 4 化学教育2 0 1 0 年第6 期 匕! 蔓垡! ：! ! 型：! 二! ! 丛丛! 旦! ：! ! 塑丛! 垡! ：丝! 塑旦王! 一 睑型业旦掣是粤翼黑幽盟幽一o 0 5 8 4 8 O 9 2
7、9 1 1 0 0 0 。 州：警：盟警迪：塑竺_ 等等竺 O 0 2 0 0 5 2 5 1 0 9 5 7 4 三百丽历面而一2 0 7 7 7 9 萨意鞠司9 9 0 姒 仞( H ) 一3 1 3 一 ( 1 8 + 2 卵) 1 0 0 8 4 1 4 0 1 + ( 1 8 + 2 行) 1 0 0 8 + 1 0 5 0 9 4 + ( 2 8 + 行) 1 6 o o A 的化学式：( N H 4 ) 。H zv l 。( k 1 0 H 2 0 第4 题 4 1 晶胞中有6 个X 、4 个Y 、4 个+ 结构基元的化学式为( 两x 6Y 4 4 2 镍离子采崩d 帝杂化 d
8、2 v 2 挖一9 7 1 0 + d 砂 弘 n 一望一圣! 呈：垒g ：塑! 二! 丕! ! 墼! 里g ：塑 ! 蚤_ 垒堑! ：垒g ：趔：! 丕垒一 一 V 口良s i m s i n $ i n y N 4 2 1 1 - 6g m o l _ 1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
9、 - 一= 1 2 7 8 9 9 1 0 一8c m 1 3 0 5 3 9 1 0 一8a n 2 7 1 7 0 3 l O 一8c m s m 7 8 3 3 9 4 。s i l l 7 7 O 1 0 9 。s i n 7 0 6 3 5 8 。6 0 2 2 1 0 2 3 明o l 一1 面湎而瓦丽丽意戮篇意蒜蕊双丽双丽 1 7 1 2 g 听3 4 5 3 6 3 1 0 z 4c n l 3 O 9 7 9 3 6 O 9 7 4 4 1 o 9 4 3 4 3 6 0 2 2 1 0 2 3m o l _ 1 6 4 4 ( 1 ) 镍配合物的对称元素：G ( 主) ，G
10、 ( 2 ) ， 巩，民( 2 ) ，i 。 ( 2 ) 配位数为1 2 ；C s + 离子半径较大。 第5 题 5 一 示意图 的斜率为正，不得分 区域标注：超临界流体( S C F ) 区 其他区域( 只要标错个，不得分) 5 2 H 2 ( ) = H + + O H 一 r 碌( 2 9 8 1 5K ) 一f 壕( H + ) + f 成 ( o H 一) 一f H ：( H 2 0 ) 一5 5 8 3 6k J m o l - 1 ，S ：( 2 9 8 1 5K ) = S ：( H + ) + S ：( ( ) H 一) 一5 ：I ( H 2 0 ) 一一8 0 6 6J
11、m 0 1 1 K _ 1 各C 最( 2 9 8 1 5K ) = r 成一1 厶S = 7 9 8 8 5 埘- 玎】o l - 1 ，G ：( 3 6 3 1 5K ) 一5 5 8 3 6k J m o l - 1 3 6 3 1 5K ( 8 0 6 6 1 0 3k I m o l _ 1 K - 1 ) = 8 5 1 3k J m o l _ 1 ，繇一一R T l n K ： 磁( 3 6 3 1 5K ) 一6 2 1 1 1 0 _ 1 3 万方数据 2 0 1 0 年第6 期化学教育 9 5 p K ：( 3 6 3 1 5K ) 一1 2 2 1 或者： ，G ：一一
12、R T l n K ： K ：( 2 9 8 1 5K ) = 1 0 0 9 1 0 _ 4 ( p 磁( 2 9 8 1 5K ) 一1 4 O O ) - n 箸= 学( 麦一击) 凰( 3 6 3 1 5K ) = 6 2 1 1 1 0 - 1 3 p K 暑( 3 6 3 1 5K ) 一1 2 2 1 5 3 按机理2 进行 机理1 为酸催化反应机理，机理2 为水直接进攻 羰基的反应机理。从表2 可知，在超临界温度时，水 和酸的解离常数均很小，不易实现酸催化反应。 5 4 按机理1 进行，推导如下： 以E A 代表乙酸乙酯，H A 代表乙酸 第3 步为决速步：r 忌3 c E A
13、 H + c 备。o 平衡近似： f 队H + = K 2 c E c H + f H 中= f A 一= ( K a c H A ) 1 2 f H A 。C 0 队一f E A r 一是3 K 2 f 色( J ( K 。) 1 2 f 队( f o E A f 队) 1 2 一 志f 队( c ( ) 队一c E A ) 1 2 其中，惫一是3 K 2 c 缸( ) ( K 。) “2 5 5 在近( 超) 临界水中，p K 。可达1 1 左右，提 供的H + 和( ) H 一( 浓度比常态水大得多，具有酸 ( 碱) 催化的功能； 酯水解反应产生酸，酸( 2 5 0 和2 5M P a
14、时 乙酸的p K 。一5 9 5 ) 电离产生大量的H + ，具有自 催化功能，从而使酯水解不必加入酸碱催化剂即可 快速进行。 第6 题 6 1 7 3 7 4 D O P h C 0 3 H 溶解平衡：L ( s ) F 壬L ( s 0 1 ) 1z K z ，唁一一学( 去一击) t n 志一絮( 击一志) z 2 一1 8 1 1 0 一3 6 2 方案要点： 选择乙醇摩尔分数约为o 8 的乙醇一水混合 溶剂，溶解木犀草素粗品，过滤除去不溶物。 在滤液中加水( 或浓缩蒸除溶剂) 至乙醇 物质的量分数约为O 3 ，析出木犀草素。 6 3 ( 1 ) 代表a 相，代表8 相 相同温度下，p
15、 相比a 相稳定，所以G m p G m 。 ( 2 ) a 相熵大 理由：在恒压下，G h 随温度T 变化斜率的负 数等于熵，而熵总是大于零的；线的斜率( 绝对 值) 比线的大。 第7 题 7 1 。囝父甲囝父宁囝父 胪彤 蟛 B CF 7 2 合成路线1 ，第二步反应：H 2 I 。i n d l a r 催化剂 第三步反应：加热 合成路线2 ，第二步反应：加热 H N a 2 C 0 3e H o H o O - O O 万方数据 9 6 化学教育 2 0 1 0 年第6 期 7 5 H C 兰C H O 热M 。x H c 三c 一p ! O r H c 三c M g x ( 2 )
16、H 罴卜珧i 矿梦、c I O r P C I 5 或其他不超过3 步反应的合理反应式( 方法) 。 第8 题 8 1 7 个手性碳；2 R ，3 S ，4 R ，5 S 8 2 香茅醛：( R ) 一3 ，7 一二甲基一6 一辛烯醛 中间体A ：( 1 R ，2 S ，5 R ) 一5 一甲基一2 一( 1 一甲基乙烯基) 环己醇或( 1 R ，2 S ，5 R ) 一5 甲基一2 一( 2 一丙烯 基) 环己醇 8 3 8 4 8 5 B H O O B n O F ： Hj H ； G O D E H 2 0 H o 。驭卫。 L K L 知叱旬 J 们i i i 万方数据 第23届全国高中学生化学竞赛理论题答案第23届全国高中学生化学竞赛理论题答案 刊名： 化学教育 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION 年，卷(期)：2010,31(6) 本文链接：http:/