中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷第1题(15分)1-12009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程碑。117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中1个原子经p次α衰变得到270Db后发生裂变；5个原子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变。用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和原子序数）。1-2写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：[(CH)IF]-(CH)Xe[I(CH)]+6556526521-3一氯一溴二(氨基乙酸根)合钴(III)酸根离子有多种异构体，其中之一可用如下简式表示。请依样画出其他所有八面体构型的异构体。第2题(5分)最近我国有人报道，将0.1molL-1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里，将蛋壳开口朝上，部分浸入盛有0.1molL-1的氯化铜溶液的烧杯中，在静置一周的过程中，蛋壳外表面逐渐出现金属铜，同时烧杯中的溶液渐渐褪色，并变得混浊。2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应，已知φӨ(Cu2+/Cu)和φӨ(S/S2-)分别为0.345V和-0.476V，nFEӨ＝RTlnK，ＥӨ表示反应的标准电动势，n为该反应得失电子数。计算25oC下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡常数，写出平衡常数表达式。2-2金属铜和混浊现象均出现在蛋壳外，这意味着什么？2-3该报道未提及硫离子与铜离子相遇时溶液的pH。现设pH=6，写出反应的离子方程式。2-4请对此实验结果作一简短评论。第3题(7分)早在19世纪人们就用金属硼化物和碳反应得到了碳化硼。它是迄今已知的除金刚石和氮化硼外最硬的固体。1930年确定了它的理想化学式。左下图是2007年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图。第4题(8分)4-1分别将O、KO、BaO和O[AsF]填入与O—O键长相对应的空格中。222264-2在配合物A和B中，O为配体与中心金属离子配位。A的化学式为[CoO(NH)]4+，其O—O222310的键长为147pm；B的化学式为Co(bzacen)PyO，其O—O的键长为126pm，Py是吡啶(CHN)，255bzacen是四齿配体[CH−C(O-)=CH−C(CH)=NCH−]。B具有室温吸氧，加热脱氧的功能，可65322作为人工载氧体。画出A和B的结构简图（图中必须明确表明O—O与金属离子间的空间关系），并分别指出A和B中Co的氧化态。配合AB物结构简图Co的+3+3氧化态第5题(11分)把红热的玻棒插入橙红色固体A中，A受热后喷射出灰绿色粉末B和无色无味气体C。镁在C中加热生成灰色固体D。B在过量的NaOH溶液中加热溶解，得到绿色溶液E。将适量HO加入E中，加热，得到黄色溶液F。F酸化后变为橙色溶液G。向G中加入22Pb(NO)溶液，得到黄色沉淀H。325-3A中的金属元素M可以形成MO和ZnMO,它们均为磁性材料，广泛用于制作磁带和磁224盘。分别写出MO和ZnMO中M的价电子组态。2245-4A中的金属元素M可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基阴离子，按照18电子规则画出Na[M(CO)]的阴离子结构，指出M的氧化态。2210第6题（8分）在我国青海、西藏等地有许多干涸盐湖盛产一种钠盐Q。Q为一种易溶于水的白色固体。Q的水溶液用硫酸酸化，得到弱酸X。X为无色小片状透明晶体。X和甲醇在浓硫酸存在下生成易挥发的E。E在空气中点燃呈现绿色火焰。E和NaH反应得到易溶于水的白色固态化合物Z（分子量37.83）。第7题(13分)分子筛是一种天然或人工合成的泡沸石型水合铝硅酸盐晶体。人工合成的分子筛有几十种，皆为骨架型结构，其中最常用的是A型、X型、Y型和丝光沸石型分子筛，M[AlSiO]·xHO化学组成可表示为mpqn(p+q)2。7-1Si4+、Al3+和O2-的离子半径分别为41pm、50pm和140pm，通过计算说明在水合铝硅酸盐晶体中Si4+和Al3+各占据由氧构成的何种类型的多面体空隙。Si4+Al3+7-2上述化学式中的n等于多少？说明理由。若M为2价离子，写出m与p的关系式。7-3X光衍射测得Si-O键键长为160pm。此数据说明什么？如何理解？7-4说明以下事实的原因：①硅铝比（有时用SiO/AlO表示）越高，分子筛