2010年“扬子石化”杯 第24届全国高中生化学竞赛(江苏赛区)夏令营暨选拔赛试题
(2010年7月22日 8:30—11:30 共计3小时) 题 号 满 分 得 分 评卷人 1 9 2 9 3 6 4 8 5 12 6 10 7 12 8 10 9 10 10 14 总分 100 ·竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进入考场。开考后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。
第1题(9分)将氟气通入氢氧化钠溶液中,可得到OF2。OF2是一种无色、几乎无味的剧毒气体,主要用于氧化、氟化反应、火箭工程助燃剂等。请回答下列问题:
1-1 OF2的中文名称是 ,OF2中O的化合价为 ,OF2中O原子的杂
化轨道类型是 ,OF2分子的空间构型为 。
1-2 与H2O分子相比,OF2分子的键角更 (填“大”或“小”)。 1-3 与H2O分子相比,OF2分子的极性更 (填“大”或“小”),原因是 。
1-4 OF2在常温下就能与干燥空气反应生成二氧化氮和无色气体氟化氮,该反应的化学方程
式为(已知反应中N2和O2的物质的量之比为4:1)
。 第2题(9分)金属钛无毒、密度小而强度高,广泛应用于航天材料、人造骨骼的制造等,有航天金属和生命金属的美誉。 2-1 A为+4价钛的卤化物,A在潮湿的空气中因水解而冒白烟。向硝酸银-硝酸溶液中滴加A,
有白色沉淀B生成,B溶于氨水。取少量锌粉投入A的盐酸溶液中,可得到含
TiCl3的紫色溶液C。将C溶液与适量氯化铜溶液混合有白色沉淀D生成,混合溶液褪为无色。
①B的化学式为: ;B溶于氨水所得产物为: ;
②A水解的化学反应方程式为: ,理论计算可知,该反应的平衡常数很大,增加HCl浓度不足以抑制反应的进行,可是在浓盐酸中,A却几乎不水解,原因是: ;
③C溶液与适量氯化铜溶液反应的化学方程式为:
。
θ
2-2 已知钛的元素电势图(E/V)为:
则:Ti2+ (填“能”或“不能”)在水溶液中稳定存在;Ti溶于热浓盐酸的化学方
程式为: 。
第3题(6分) 具有独特的P、N杂化结构和突出的热学、电学性能的环境友好的磷腈化合物是目前无卤阻燃研究的热点之一,尤其是HPCTP更引起人们的关注。HPCTP的合成路线如下:
Pyridine、TBAC和PhOH分别为吡啶、四丁基溴化铵和苯酚。HPCTP的红外光谱表明分子中存在P—N、P—O—C、P=N的吸收峰以及单取代苯环的特征峰;HPCTP的核磁共振谱表明分子中只有一种化学环境的磷;X射线衍射分析表明A和HPCTP分子结构均具有很好的对称性。
3-1分别写出化合物A、HPCTP的结构式:
A HPCTP 3-2 化合物A反应生成HPCTP的反应类型是 。