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