PDF《标准答案》

1 分(2)H2O2 溶液.因为它不会引入杂质且使用方便.

1 分(3)2FePO4 + Li2CO3 + H2C2O4 2LiFePO4 + 3CO2 + H2O

1 分(4)温度过高时,反应物氨水(或双氧水)受热易分解.

1 分(5)Li2Ti5O15 中,Li 为+1 价、Ti 为+4 价.设有 x 个过氧键,则?2 价O为(15?2x)个,从而 有2*1+5*4 = 2x + 2(15?2x),解得 x = 4,即Li2Ti5O15 中有

4 个过氧键.

2 分(6)① 温度升高,浸出速率加快;

1 分②70°C 以下, 铁、 钛的浸出率均随时间增加而呈线性增加,80°C 以上不是线性增加.

1 分(7)由H3PO4(aq) 3H+ (aq) + PO4 3? (aq) 得K=Ka1Ka2Ka3 = 1.9*10?22 ,可知体系中 PO4 3? 浓度为 1.9*10?22 mol/L,对于 Ca2+ 与Mg2+ ,有[c(Ca2+ )/c ]3 [c(PO4 3? )/c ]2 = 2.9*10?49 其中 c =

1 mol/L [c(Mg2+ )/c ]3 [c(PO4 3? )/c ]2 = 3.6*10?50 以上[c(Ca2+ )/c ]3 [c(PO4 3? )/c ]2 和[c(Mg2+ )/c ]3 [c(PO4 3? )/c ]2 的值均远小于其 Ksp , 因 此不会生成 Ca3(PO4)2 与Mg3(PO4)2 沉淀.

2 分(8)Li1?xFePO4 + xLi+ + xe? = LiFePO4

1 分 高中学生化学竞赛试题答案

2014 年5月11 日共4页4-3

五、 (14 分) 答: (1)因为对硝基苯酚不能形成分子内氢键、可形成分子间氢键,而邻硝基苯酚则相反,可 形成分子内氢键,减少了分子之间的氢键作用,故其熔沸点明显低于前者.

2 分(2)苯酚长期存放或暴露在空气中, 容易被氧化而变成粉红色.应将苯酚进行蒸馏,收集 沸点为

182 °C 左右的馏分.

2 分(3)c、b、a

1 分(4)温度过高,一元硝基酚可能进一步硝化、苯酚的氧化反应加剧;

温度偏低,反应速率 将减缓.

1 分(5)将反应混合物转入分液漏斗,静置后从下口放出水层、从上口倒出有机层.水层用乙 醚萃取, 将萃取液与有机层合并, 用水洗至中性. 水浴蒸去乙醚后进行水蒸气蒸馏, 将邻硝 基苯酚蒸出, 直至无黄色油状物馏出为止.馏出液冷却结晶、抽滤得邻硝基苯酚粗产物.将 水蒸气蒸馏后的残余物用冰水浴冷却结晶、抽滤(滤液可进行浓缩再收回部分对硝基苯酚) 得对硝基苯酚粗产物.分别用乙醇-水混合溶剂、2%盐酸重结晶得纯品. 划线部分每处 0.5 分,共4分(6)比较 1~3 号实验可知,乙醚的体积一定时,水的用量对总产率没有显著影响,但明显 影响邻对比(或:随着水的用量增加,总产率略微增加,而邻对比变化较大) ;

比较

1、4~7 号实验可知,水与乙醚的体积比一定时,其总体积对邻对比没有显著影响,但明显影响总产 率,总体积为

40 mL 时总产率最高.

4 分

六、 (10 分) 答: (1)Ka1 = [H+ ][H2PO4 C ]/[H3PO4] 假设离子浓度与[H3PO4]相比很小,

1 分 则有 [H+ ]2 /2.0 = 7.1*10 ?3 (mol/L)2

1 分[H+ ] = (7.1*10 ?3 *2.0)1/2 mol/L = 0.119 mol/L = 0.12 mol/L

1 分 验算:[H3PO4] = (2.0 C 0.119) mol/L = 1.881 mol/L [H+ ] = (7.1*10 ?3 *1.881)1/2 mol/L = 0.116 mol/L (2)由Na2HPO4 与NaH2PO4 配成溶液

1 分Ka2 = [H+ ][HPO4 2? ]/([H2PO4 ? ]/c ) c =

1 mol/L 6.3*10?8 = 1.0*10?7 *[HPO4 2? ]/[H2PO4 ? ] [HPO4 2? ]/[H2PO4 ? ] = 0.63

2 分(3) [H2PO4 ? ] = 0.10 mol/L H2PO4 ? 的物质的量= 0.10 L * 0.10 mol/L = 0.010 mol 加入 0.0040 mol OH? 后,H2PO4 ? 的物质的量 = (0.010 ? 0.0040) mol = 0.0060 mol

1 分 起始[HPO4 2? ]:0.63* 0.10 mol/L = 0.063 mol/L

1 分 起始 HPO4 2? 的物质的量= 0.010 L*0.063 mol/L = 0.0063 mol 最终 HPO4 2? 的物质的量= (0.0063+0.0040) mol = 0.0103 mol

1 分Ka2 = [H+ ][HPO4 2? ]/[H2PO4 ? ] 6.3*10?8 mol/L = [H+ ]*0.0103/0.0060 [H+ ] = 3.67*10?8 mol/L

1 分 高中学生化学竞赛试题答案