IB化学2019年真题下载《Chimie Épreuve 3 Niveau supérieur Jeudi 23 mai 2019》

基本信息

科目: 化学（Chimie）
级别: 国际文凭（IB）高级水平（Niveau supérieur）
考试时间: 1小时15分钟
日期: 2019年5月23日（上午）
语言: 法语（含多语言版权声明）
总分: 45分
页数: 37页（实际内容覆盖至34页）

文件结构

版权声明（Page 1–2）
- 禁止未经授权的复制、存储或商业使用，提供英、法、西三语版本。
考试信息（Page 2）
- 考生需填写考号（Numéro de session du candidat）。
- 考试指令：
  - 使用计算器。
  - 需携带未标注的化学数据手册（Recueil de données de chimie）。
  - 答案需写在指定区域。
试题内容（Page 3–34）
- Section A（必答）：2道大题，涵盖实验数据分析与动力学研究。
- Section B（选答）：4个选项（材料、生物化学、能源、药物化学），每个选项包含5–8道题。

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试题内容及知识点解析

Section A（必答）

铅合金杯子的溶解实验
- (a) 识别溶解速率最高的实验（Expérience 6，pH=3.7，5分钟溶解18 mg/dm³）。
- (b) 非线性关系解释：反应速率随铅表面钝化或浓度梯度变化而降低。
- (c) 氯离子（Cl⁻）影响：通过共同离子效应抑制PbCl₂溶解（Le Chatelier原理）。
- (d) 安全摄入计算：
  $需水量 = 15 mg/dm ^{3} 80 kg \times 5.0 \times 10 ^{-6} g/kg = 26.7 dm^{3}$
溴与甲酸反应的动力学研究
- (a) 初始速率计算：通过曲线切线斜率（20秒时约0.8 cm³/s）。
- (b) 其他监测方法：电导率（因H⁺生成）或分光光度法（Br₂颜色变化）。
- (c) 误差分析：
  - 系统误差：注射器漏气导致体积测量偏低，速率被低估。
  - 随机误差：计时器操作延迟影响时间精度。

Section B（选答一个选项）

Option A — 材料（Les matériaux）

液晶相特性：
- 分子呈棒状，方向有序但位置无序（向列相）。
铝的电解提取：
- 计算铝质量：
  $质量 = 3 \times 96500 C/mol 48250 C \times 27 g/mol = 4.50 g$
ICP-MS技术优势：
- 高灵敏度（ppb级检测）、多元素同时分析。
催化剂作用：金属表面吸附反应物，降低活化能。
合金导电性：自由电子迁移维持导电性；晶格畸变提高硬度。
纳米管合成：
$2 CO \to C （纳米管） + CO_{2}$

Option B — 生物化学（La biochimie）

蛋白质与酶：
- 结构：β折叠与α螺旋的氢键差异。
- 温度影响：高温使酶变性，降低活性位点适配性。
- 竞争性抑制剂：与底物竞争结合，降低表观Km，Vmax不变。
氨基酸溶液pH计算：
- 使用pKa2=9.1（因zwitterion为主）：
  $pH = 9.1 + log (0.6000.300) = 8.8$
磷脂合成：酯化反应（甘油+脂肪酸+磷酸+胆碱）。
糖类结构：
- 蔗糖由葡萄糖（α-1,2-糖苷键）和果糖（β-呋喃环）组成。
血红蛋白氧结合：
- 协同效应导致S型氧离曲线；温度升高曲线右移（Bohr效应）。

Option C — 能源（L’énergie）

潮汐能优缺点：
- 优势：可再生；劣势：生态影响（海岸侵蚀）。
石油加工对比：
- 分馏：物理分离不同沸点组分。
- 裂解：化学分解长链烃为短链（提高辛烷值）。
核裂变计算：
- 产物：¹⁰³₄₀Zr；质量临界：维持链式反应的最小质量。
生物柴油评估：
- 优势：可再生；劣势：与粮食竞争原料。
半导体导电性：温度升高，半导体导电性增强（载流子增加），金属导电性下降（晶格振动增强）。

Option D — 药物化学（La chimie médicinale）

药物安全指标：
- 治疗窗：有效剂量与毒性剂量范围。
- 治疗指数：LD₅₀/ED₅₀比值。
阿司匹林分析：
- IR特征峰：1700 cm⁻¹（酯基C=O）。
- 纯度计算：
  $纯度 = 0.300 g 0.180 g \times 100% = 60.0%$
抗酸药物机制：雷尼替丁抑制胃酸分泌（阻断组胺H₂受体）。
锝-99m应用：
- 半衰期短（6小时），辐射风险低，适合医学成像。
- 剩余量计算：
  $剩余百分比 = (21)^{10/6} \times 100% \approx 31.3%$

该试卷全面覆盖IB化学高级课程的核心内容，强调实验设计、理论应用与跨学科整合。Section A聚焦数据分析与动力学，Section B通过四大选项（材料、生物化学、能源、药物化学）考查学生深度专业知识。题目设计注重实际场景（如重金属污染、药物合成、能源转型）与复杂计算（电解提取、核反应能量），要求考生熟练运用数据手册并具备批判性思维。各选项内容紧密结合前沿科技（如纳米材料、基因工程、可再生能源），体现IB课程的科学性与实践性。

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