2006年“南京工业大学·扬子石化”杯
第20届全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)夏令营选拔赛试题
(2005年7月15日 8：30—11：30 共计3小时)
题 号 满 分 得 分 评卷人 1 9 2 12 3 9 4 10 5 10 6 6 7 12 8 8 9 7 10 9 11 8 总分 100 ● 竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。
● 所有解答必须写在指定位置，不得用铅笔填写。
● 姓名、准考证号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 H ** Li ** Be ** Al ** Ti ** Zr ** Hf ** Ta ** Nb ** V ** Cr Mn ** ** Mo ** Tc [98] W Re ** ** Fe ** Co ** Ni ** Cu ** B ** Si ** C ** P ** N ** S ** O ** Cl ** F ** Ar ** 相 对 原 子 质 量 Ne ** He ** Na Mg ** ** K Ca Sc ** ** ** Rb Sr Y ** ** ** Cs Ba ** ** La-Lu Fr Ra Ac-La [223] [226] Ru Rh Pd Ag ** ** ** ** Os Ir Pt Au ** ** ** ** Zn Ga Ge As Se Br Kr ** ** ** ** ** ** ** Cd In Sn Sb Te I Xe ** ** ** ** ** ** ** Hg Tl Pb Bi ** ** ** ** Po At Rn [210] [210] [222]
第1题（9分）
1-1 元素周期表是20世纪科学技术发展的重要理论依据之一。假设NH4+是“元素”NH4的阳离子，则“元素” NH4在周期表中的位置应该是 ；“元素” NH4的单质常温常压下应为（填“高”或“低”）熔点 （填“固”、“液”或“气”）体， （填“能”或“不能”）导电；NH4的碳酸盐应 （填“易”或“不易”）溶于水。
1-2 放射性元素的发现19世纪末20世纪初物理学发生巨大变革的基础。最早发现的具有放射性的元素是铀，铀也是核电厂的燃料。92U是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。92U
235235
吸收一个中子发生核裂变可得到
142Ba和91Kr，或135I和97Y等。请写出上述核反应方程式。
1-3 利用核能把水分解，制出氢气，是目前许多国家正在研究的课题。下图是国外正在研究中的一种流程（碘—硫法），其中用了过量的碘。
O2。900C轻相，含H2SO4核能重相，含HI和I2100～120。C分离H2。450C反 应②HIHI、I2、H2O反 应③SO2+H2OI2、H2O反 应①I2水
请写出反应①②③的化学方程式并注明条件：
反应① 反应② 反应③ 上述流程中循环使用的物质是 。
第2题（12分）
2-1 人的牙齿表面有一层釉质，其组成为羟基磷灰石Ca10(OH)2(PO4)6(KSP=3.8×10-37)。为防止龋齿的产生，人们常常使用含氟牙膏，牙膏中的氟化钙可使羟基磷灰石转化为氟磷灰石Ca10F2(PO4)6(KSP=1.0×10-37)。写出羟基磷灰石与牙膏中的F-反应转化为氟磷灰石的离子方程式，并通过计算其转化反应的平衡常数说明哪种物质更稳定。
2-2 最近有报道说一种称为体内PLA的脱脂转化酶的多少决定人的胖瘦，LPA少的人喝水
都胖。LPA过多的人即使大吃大喝都胖不起来，因此，通过补充外源性的LPA来减肥，是最直接有效的减肥方法。若这种脱脂转化酶是存在的，通过口服LPA是否可以有效减肥？原因是什么？
2-3 蛋白质由多肽链组成，其基本单元如下图。
C1HONC2
（1）在此基本单元中，取SP3杂化的原子为 ，取SP2杂化的原子为 ；该基本单元中还有一个由 原子组成的 离域键，所以，其中一定处于同一平面的原子共有 个。 （2）请在上图中用小黑点标出孤对电子。
第3题（9分）现有化学式为的Cr(NH3)4NO2Br2化合物。
C3
3-1 该化合物的几何异构体共有 种，请画出其中氧原子作为配位原子的配离子的几何异构体的结构式：
3-2 已知其中某种异构体A的中心原子所受到的力场可近似看成是正八面体场，其晶体场
分裂能△0 =31850 cm-1，则异构体A中心原子的杂化轨道类型是 。
3-3 上述异构体A的磁矩约为 ；该化合物的其他异构体的磁矩约为 。 3-4 能否从已知信息推断异构体A将会出现什么颜色？为什么？
第4题（10分）人体需要多种微量元素。X是人体必需的微量元素，X以金属离子形态存在于体内，总含量仅为12 mg~20 mg，主要分布在肌肉、肝脏、肾脏和大脑内。X元素可参与生命活动的调节：人体甲状腺分泌出的甲状腺激素是一种统筹全身生命物质代谢的激素，然而这需要在X元素的作用下才能实现其正常功效。此外，人体细胞的正常分裂增殖以及体内蛋白质的合成过程，也都需要有X的参与才能实现。X元素还是人体内的超氧化物岐化酶（SOD）的重要成分。SOD具有抗衰老作用，因此X元素也称为“益寿元素”。
X元素离子的的价电子构型为3d5,它的大多数配合物都是高自旋的，并且呈八面体构型，但也有少数四面体型的配合物。
4-1 Na3XO4呈亮蓝色，可由XO4-在浓NaOH溶液中于0 ℃时被还原得到，同时释放出氧气。XO43-极易歧化，产物可以是XO42-和XO2。X的基态原子电子组态（电子排布）为 ，X的元素符号为 ，XO43-在碱性条件下歧化反应的离子方程式为（X以元素符号表示，下同）: 。
4-2 绝大多数含有金属-金属键的配合物中，金属表现出为0或接近0的低氧状态，如
X2(CO)10。已知X2(CO)10中心原子的配位数为6，试画出其结构。
4-3 某催化剂研究所催化剂生产装置在生产聚丙烯腈催化剂的同时产生了大量的催化剂粉尘
和工业废气，其废气主要成分为NOX(氮氧化物)。工业上一般采用碱液、氨水或碱性KXO4(含KOH)溶液吸收NOX。其中以碱性溶液的吸收效率最高。
（1）写出碱性KXO4溶液吸收NOX的化学反应方程式（反应中KXO4全转化为XO2） （2） 为了增强KXO4的氧化吸收能力，KOH的浓度应控制偏高还是偏低，为什么？
第5题（10分）化合物（4）一种新的向列型液晶材料组成成分，该化合物在环已基和芳环之间插入两个饱和碳原子，使其具有低粘度和低的介电各向异性的特性。它与低粘度和高的介电各向异性向列型液晶材料混合使用，能改善液晶材料的显示性能，提高清晰度，在液晶显示材料中具有良好的应用前景。该化合物可按下面的方法合成：
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