2011年全国高中化学竞赛冲刺模拟试题

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共12小题,约3530字。

  2011年全国高中化学竞赛冲刺模拟试题
  第一题
  说明为何AlF3和三卤化硼BX3均不形成双聚体的原因,比较B2H6与Al2Cl6结构上的异同点。
  解答:
  AlF3离子晶体,非共价分子。BX3,X提供2p孤对电子与B的空轨道形成π键。
  B2H6(3c-2e),Al2Cl6(3c-4e)均有多中心键。前者氢桥键,后者氯桥键。
  B2H6的3c-2e由H出1e,一个B出一个e。另一个B出空轨道形成。
  AlCl3的3c-4e由氯桥原子单独提供孤对电子给有空轨道的Al形成配键。
  第二题
  酸化的Co2+的溶液可在空气中保存较长时间,但加入氨水先得到红棕色的溶液,然后立即变成紫红色,分析原因。用适当的方程式表示。
  解答:
  Co2+(或Co(H2O)62+)还原性弱,不能被空气中的氧气氧化
  Co2++6NH3 Co(NH3)62+
  4Co(NH3)62++O2+2H2O 4Co(NH3)63++4OH-
  (注意:Co(CN)64-更易被氧化,除空气中的O2之外,水也能氧化它:
  4Co(CN)64-+O2+2H2O 4Co(CN)63-+4OH-
  2Co(CN)64-+2H2O 2Co(CN)63-+H2+2OH-
  其实,上述配位离子的氧化性或还原性可以从下列电极电势看出:
  Co(CN)63-+e Co(CN)64-                   -0.81V
  Co(NH3)63++e Co(NH3)62+                 0.1V
  Co(H2O)63++e Co(H2O)62+                 1.84V
  Co(H2O)63+的氧化能力最强,Co(CN)64-的还原能力最强
  第三题
  下面列出了甲烷和甲苯的相关的键能数据和氯化反应的反应热,请解释实验数据。
  CH3-H + Cl-Cl CH3-Cl + H-Cl
  键能(kJ/mol)435.1   242.5      351.5   431    ΔH=-104.9kJ/mol
  -CH2-H + Cl-Cl  -CH2-Cl + H-Cl
  键能(kJ/mol)355.8     242.5          292.9    431   ΔH=-125.6kJ/mol
  解答:
  上面所列的氯化反应是按游离基历程进行的。由所给数据及所学知识,可以得出如下结论:
  (1)甲苯中甲基上的碳氢键的键能比甲烷中碳氢键的键能小,说明均裂时,甲苯中甲基上的碳氢键相对容易,这是由于生成的苯甲基自由基比甲基自由基稳定。
  (2)从反应的焓变可以看出,甲苯比甲烷的氯化反应容易进行。这是由于苯甲基自由基比甲基自由基稳定的结果。
  第四题
  在室温或加热的情况下,为什么不要把浓硫酸与高锰酸钾固体混合?
  解答:
  因两者混合,反应生成绿色油状的高锰酸酐Mn2O7,它在273K(00C)以下稳定,在常温下会爆炸分解。
  注意:
  MnO2、O2和O3,这个氧化物还有强氧化性,因此不能在室温或加热的情况下混合固体KMnO4和浓H2SO4。2KMnO4+H2SO4(浓) Mn2O7+K2SO4+H 2O

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