中国化学会第22届全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 试题、标准答案及评分细则 2008年9月18日 题号 满分 1 14 2 5 3 4 4 10 5 5 6 11 7 14 8 9 9 7 10 11 11 10 总分 100 评分通则：1.凡要求计算的，没有计算过程，即使结果正确也不得分。 2有效数字错误，扣0.5分，但每大题只扣1次。
3单位不写或表达错误，扣0.5分，但每大题只扣1次。
4只要求1个答案、而给出多个答案，其中有错误的，不得分。 5方程式不配平不得分。
6不包括在此标准答案的0.5分的题，可由评分组讨论决定是否给分。
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） 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）。
（3）能否用EDTA二钠盐溶液代替Ca(EDTA)2?溶液排铅？为什么？
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。
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。
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。
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。
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。
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。
m2-1 写出X的分子式和共轭π键（?n）。
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。
2-3 写出上述X歧化反应的化学方程式。
第3题 (4分) 甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇脱氢制备，反应式如下： -1?= 84.2 kJ mol (1) CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) ?rHm催化剂，700oC 向体系中通入空气，通过以下反应提供反应(1) 所需热量：
H(g) + ?O(g) HO(g) ?H?=–241.8 kJ mol-1 (2)
222rm要使反应温度维持在700?C，计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积
分数为0.20。
第4题 (10分) (CN)2被称为拟卤素，它的阴离子CN? 作为配体形成的配合物有重要用途。 4-1 HgCl2 和Hg(CN)2反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。
4-2 画出CN?、(CN)2的路易斯结构式。
4-3 写出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃烧的反应方程式。
4-4 298 K下，(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 ?1095 kJ mol?1，C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 ?1300 kJ mol?1，C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为?227 kJ mol?1，H2O (l) 的标准摩尔生成焓为 ?286 kJ mol?1，计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。
4-5 (CN)2在300~500 oC形成具有一维双链结构的聚合物，画出该聚合物的结构。
4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN?，写出化学方程式（漂
白粉用ClO?表示）。
第5题 (5分) 1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite。它形成于冷的海水中，温度达到8oC即分解为方解石和水。1994年的文献指出：该矿物晶体中的Ca2+ 离子被氧原子包围，其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子，其余6个氧原子来自6个水分子。它的单斜晶胞的参数为：a = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, β = 110.2°，密度d = 1.83 g cm?3，Z = 4。
5-1 通过计算得出这种晶体的化学式。
5-2 研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形，并与冰及钙离子配位数也是8的
二水合石膏晶体(gypsum)作了对比，结果如下图所示（纵坐标为相对体积）：
ice ikaite gypsum
为什么选取冰和二水合石膏作对比？实验结果说明什么？
5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体？简述理由。
第6题 (11分) 在900oC的空气中合成出一种含镧、钙和锰 (摩尔比2 : 2 : 1) 的复合氧化物，其中锰可能以 +2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式，进行如下分析：
6-1 准确移取25.00 mL 0.05301 mol L?1的草酸钠水溶液，放入锥形瓶中，加入25 mL蒸馏
水和5 mL 6 mol L?1的HNO3溶液，微热至60~70oC，用KMnO4溶液滴定，消耗27.75 mL。写出滴定过程发生的反应的方程式；计算KMnO4溶液的浓度。
6-2 准确称取0.4460 g复合氧化物样品，放入锥形瓶中，加25.00 mL上述草酸钠溶液和30 mL
6 mol L?1 的HNO3溶液，在60~70oC下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液。用上述KMnO4溶液滴定，消耗10.02 mL。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态，给出该复合氧化物的化学式，写出样品溶解过程的反应方程式。已知La的原子量为138.9。
第7题 (14分) AX4四面体 (A为中心原子，如硅、锗；X为配位原子，如氧、硫) 在无机化合物中很常见。四面体T1按下图所示方式相连可形成一系列“超四面体”（T2、T3···）：
7-1 上图中T1、T2和T3的化学式分别为AX4、A4X10和A10X20，推出超四面体T4的化学式。
7-2 分别指出超四面体T3、T4中各有几种环境不同的X原子，每种X原子各连接几个A
原子？在上述两种超四面体中每种X原子的数目各是多少？
T1 T2 T3
中国化学会第22届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）
