全国高中学生化学竞赛（省级赛区-初赛）试题及答案 - 图文

H2CO3 == H+ + HCO3

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Ka1= c(H+) c(HCO3)/c(H2CO3)=4.5×107 0.5分 —————

HCO3== H+ + CO32 Ka2= c(H+) c(CO32)/c(HCO3)=4.7×1011 0.5分

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pH=4.4，c(H+)= 1.0×104mol·L—1

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c(H2CO3)= c(H+) c(HCO3)/4.5×10—7 =2.2×10—7 c(HCO3—)

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c(CO32)= c(HCO3) ×4.7×1011/c(H+) = 4.7×10—7 c(HCO3—)

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溶液中以H2CO3为主，c(H2CO3)= 1.0×102mol·L—1 1分

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pH=4.4，c(H+)= 1.0×106mol·L—1

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c(H2CO3)= c(H+) c(HCO3)/4.5×10—7 =2.2 c(HCO3—)

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c(CO32)= c(HCO3) ×4.7×1011/c(H+) = 4.7×10—5 c(HCO3—) 1分

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溶液中以H2CO3和HCO3形成缓冲溶液。

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c(HCO3)= 1.0×102mol·L—1/3.2 =3.1×10—5 mol·L—1 0.5分 c(H2CO3)= 2.2 c(HCO3—) = 6.8×10—3mol·L—1 0.5分 其他计算方法合理，答案正确，也得满分。

8-2 图中a和b分别是pH=4.4和6.1的两条直线，分别写出与a和b相对应的轴的物种发生转化的方程式。

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a：UO22 + H2CO3 —> UO2CO3 + 2H+ 1分

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b：UO2CO3 + 2HCO3 —> UO2(CO3)22 + H2CO3 1分

8-3 分别写出与直线c和d 相对应的电极反应，说明其斜率为正或负的原因。

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c：4UO22 + H2O + 6e —> U4O9 + 2H+ 1分

该半反应消耗H+，pH增大，H+浓度减小，不利于反应进行，故电极电势随pH增大而降低，即E—pH线的斜率为负。

8-4 在pH=4.0的缓冲体系中加入UCl3，写出反应方程式。

d：U3+ + 2H2O—> UO2 + 1/2H2 + 3H+ 2分

由图左下部分的E(UO2/U3+)—pH关系推出，在pH=4.0时，E(UO2/U3+)远小于E(H+/H2)，故UCl3加入水中，会发生上述氧化还原反应。

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8-5 在pH=8.0～12之间，体系中UO2(CO3)34和U4O9(s)能否共存？说明理由；UO2(CO3)34和UO2(s)能否共存？说明理由。

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UO2(CO3)34和U4O9能共存 1分

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理由：E(UO2(CO3)34/U4O9)低于E(O2/H2O)而高于E(H+/H2)，因此，其氧化形态UO2(CO3)34不能氧化水而生成O2，其还原形态U4O9(s)也不能还原水产生H2。 1分

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若只答UO2(CO3)34和U4O9(s)二者不反应，只得0.5分

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UO2(CO3)34和UO2(s)不能共存 1分

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理由：E(UO2(CO3)34/U4O9)高于E(U4O9/UO2)，当UO2(CO3)34和UO2(s)相遇时，会发生反应：UO2(CO3)34

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+ 3 UO2 + H2O == U4O9 +2HCO3 + CO32 1分

第9题（12分）Knoevenagel反应是一类有用的缩合反应。如下图所示，丙二酸二乙酯与苯甲醛在六氢吡啶催化下生成2-苯亚甲基丙二酸二乙酯。

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9-1 指出该反应中的亲核试剂。 9-2 简述催化剂六氢吡啶在反应中的具体作用。 丙二酸二乙酯（写结构简式也可以）

六氢吡啶与苯甲醛反应生成亚胺正离子，增加其亲电性。或：与丙二酸二乙酯的α-氢反应生成碳负离子（1分）或烯醇负离子，增强其亲核性（1分）。 2分 写出以上两种作用的，也得满分。

写给1分 答丙二酸二乙酯和六氢吡啶也得2分；

只答六氢吡啶而未答出丙二酸二乙酯不得分。 若笼统答丙二酸二乙酯负离子不得分。

9-3 化合物A是合成抗痉挛药物D(gabapentin)的前体。根据上述反应式，写出合成A的2个起始原料的结构简式。

： 和

9-4 画出由A制备D过程中中间体B、C和产物D的结构简式。

第10题（6分）辣椒的味道主要来自辣椒素类化合物。辣椒素F的合成路线如下：

画出化合物A、B、C、D、E和F的结构简式。

第11题（12分）

11-1 烯烃羟汞化反应的过程与烯烃的溴化相似。现有如下两个反应：

4-戊烯-1-醇在相同条件下反应的主要产物为B。画出化合物A和B的结构简式。

11-2 下列有机化合物中具有芳香性的是 2和5 。共2分；各1分 有错误选项不给分

化合物A经过如下两步反应后生成化合物D，回答如下问题：

11-3 写出化合物B的名称 臭氧，O3 。1分 答臭氧化物也可以的1分，其他答案不给分 11-4 圈出C中来自原料A中的氧原子。 11-5 画出化合物D的结构简式。

1分 其他答案不得分

其他答案不给分