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第26届全国高中生化学竞赛(决赛)理论试题答案.doc

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第 1 页,共 7 页第 26 届全国高中学生化学竞赛理论试题参考答案及评分标准2012 年 12 月 1 日 天津第 1 题(25 分)1-1 BiH3 SbH3 AsH3 PH3 (1 分)NH3 PH3 AsH3 SbH3 BiH3 (1 分)1-2 (1 分)2 334 2Mn 5NaBiO 14H 2Mn 5Bi Na 7HO1-3 设计电池 Bi│BiOCl║BiO+│Bi,(1 分)lg30.17 .32/0.59 7.60K(1 分)8sp2.51-4 (1 分)213209881Bi Tl1-5 (3 分,各 1分)3 7110A2 s4.50 mol965ColItnF7 6334. m g8.1 c.8cV 642510 .50 .hs1-61-6-1 MeBi(S2COMe)2 (1 分)1-6-2 MeBiCl2 + 2M(S2COMe) = MeBi(S2COMe)2 + 2MCl (M = Na、K) (1 分)或者 MeBiCl2 + 2Na(S2COMe) = MeBi(S2COMe)2 + 2NaClMeBiCl2 + 2K(S2COMe) = MeBi(S2COMe)2 + 2KCl 1-6-3 MeBiCl2 易水解,因此制备时釆用非水溶剂法。 (1 分)1-6-4 不能。Bi3+为软酸,因此更容易和软碱(S)结合。La3+为硬酸,和软碱(S )结合的化合物不稳定。 (或者答铋为亲硫元素,含硫化合物稳定。La3+为亲氧元素、第 2 页,共 7 页含硫化合物不能稳定存在。 ) (2 分 只有结论无理由不得分)1-7 因为晶体稳定,故而 Bi 呈 +3 价,Ge 呈 +4 价,即化合物可写成:xBi2O3∙yGeO2B 晶胞体积: (10.145×10-8 cm)3=1.044×10-21 cm3B 的 M 晶胞 =1.044×10-21 cm3 × 9.22 g∙cm-3 × 6.02×1023 mol-1 = 5795 g∙mol-1 (209.0 × 2 + 48.00)x + (72.61 + 32.00)y = 5795题目告知品胞中有两个 Ge 原子,即 y = 2,带入上式求得 x =12即晶胞含 12Bi203 + 2GeO2,所以 B 的化学式为 Bi12GeO20 (3 分)同理求得 D 的 M 晶胞 = 4960由题意,D 中 Ge 和 Bi 通过 O 原子相连,而 Ge 位于锗氧四面体中心,化学式为Bi4(GeO4)x。按电荷平衡,每 3 个锗氧四面体需 4 个 Bi3+平衡,即 D 的化学式为Bi4Ge3O12。代入验证,Bi 4Ge3O12 式量为 1244,4960/1244 = 4,符合题意。故 D 化学式为 Bi4Ge3O12。(3 分)1-8 离子 E 电荷+6,若 Bi3+与 OH-组成比为 1:1, E 应包含 3 个(BiOH) 2+不会具有立方体对称性,若 Bi3+与 OH-组成比为 1:2, E 应包含 6 个[Bi(OH) 2]+,可满足对称性要求。即包含 6 个 Bi3+,12 个 OH-,E 的化学式为[Bi 6(OH)12]6+。 (2分)6 个 Bi3+应该在六个面心位置,12 个 OH-应处于 12 条棱的中心。立体结构图如下(3 分)第 2 题(9 分)2-1 己知 (CH2)6N4 的 pKb = 8.85,M r[(CH2)6N4] = 140.2。(CH2)6N4H+ 的 pKa =5.15滴定完 Bi3+后,溶液中 H+的物质的量为n(H+) = 0.10 × 0.04750 = 4.8 × 10-3 (mol) (1 分)pH=5.60 时, (1 分)264+[(C)N]5.60 .1 lg第 3 页,共 7 页(1 分)264+[(CH)N].8加入的(CH 2)6N4 与溶液中 H+反应生成 4.8×l0-3 mol (CH2)6N4H+,过量的(CH 2)6N4 为 2.8 × 4.8 × 10-3 = 1.3 × 10-2 (mol) (1 分)加入(CH 2)6N4 的质量 = (1.3×10-2 + 4.8×10-3) × 140.2 = 2.5 (g) (1 分)或 pH = 5.60 时,+2645.606.1.(CH)N[] 2.510.27aKn((CH2)6N4+(CH2)6N4H+) = 4.8×10-3/0.26 = 1.8×10-2 (mol)加入(CH 2)6N4 的质量 = 1.8×l0-2 × 140.2 = 2.5 (g)2-2 溶液中 Bi3+ 的量为 0.02000 × 0
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