2005年全国高中学生化学竞赛决赛理论试题
2005115上海
竞赛时间45小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试题和答卷纸装入信封，放在桌面上，立即撤离考场。
试卷和答卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在答卷纸的指定位置；用黑色墨水笔或圆珠笔答题。不得携带任何其它纸张进入考场。需要额外的答卷纸或草稿纸时可举手向监考老师索取。在答卷纸页眉自填总页数和页码。
营
必须在试题首页左边和每页答卷纸左边指定位置填写营号及姓名，否则按废
卷论。
号
允许使用非编程计算器以及直尺等文具。不得携带铅笔盒、通讯工具入场。
第1题（8分）
白色晶体X是用浓硫酸与尿素反应产生的。X不含结晶水，不吸潮，易溶于
水，摩尔质量小于100gmol1用途广泛，如造纸、纺织、电镀、水处理和有机
姓
合成等。野外地质人员用它来鉴定石灰岩远比用盐酸方便。在酸性条件下，1摩
尔X与过量亚硝酸钠水溶液反应，释放出1摩尔氮气，接着加入过量的BaCl2
名
水溶液，产生1摩尔BaSO4沉淀。
1－1写出X的结构式和化学名称。写不出结构式可从监考教师处得到答案，但要当场扣2分；仍应回答本题其他问题。
1－2写出上述制备X的化学方程式。
1－3写出X在酸性条件下与亚硝酸钠反应的化学方程式。
在近中性溶液中，1mol高碘酸与过量碘化物反应产生1molI2将所得溶液酸化，又产生3molI2。
1－4用配平的化学方程式来说明上述现象。
油气井开采到后期一般需要注水以开采深层油气，过一段时间后往往还要再注入甲醇之类有机溶剂才能产出更多的油气。
15简述注入甲醇的作用。
第2题（6分）
2－1在答卷纸给出的空模板上画出tra
s二氯二（23丁二胺）合钴（III）离子的所有几何异构体的结构式。注：23丁二胺又名23二氨基丁烷
2－2指出其中有旋光性的异构体。
2－3已知其中有一种异构体的氯被其他负一价阴离子取代的速率最慢。它是哪一种？如何理解它的这种性质？
第3题（10分）目前商品化的锂离子电池正极几乎都是锂钴复合氧化物，其理
f想结构如答卷纸的图31所示。
3－1在答卷纸的图31上用粗线框出这种理想结构的锂钴复合氧化物晶体的一个晶胞。
3－2这种晶体的一个晶胞里有几个锂原子、几个钴原子和几个氧原子？3－3给出这种理想结构的锂钴复合氧化物的化学式（最简式）。
3－4锂离子电池必须先长时间充电后才能使用。写出上述锂钴氧化物作为正极放电时的电极反应。
3－5
锂锰复合氧化物是另一种r