全面介绍
考试信息:
- 科目: 国际文凭（IB）化学标准水平（Standard Level）
- 试卷编号: M16/4/CHEMI/SP3/ENG/TZ0/XX
- 考试日期: 2016年5月13日（上午）
- 时长: 1小时
- 总分: 35分
- 结构: 共26页，分Section A（必答）和Section B（四选一选项题）。
Section A（必答部分）
1. 温室气体与红外吸收分析
- (a) 通过红外吸收光谱图判断氧气（O₂）和臭氧（O₃）是否为温室气体，需结合吸收峰位置与波长范围。
- (b) 数据表格分析：
- (i) 根据CCl₄、CCl₃F等化合物的集成IR强度趋势，估算CF₄的IR强度。
- (ii) 解释CCl₄中Cl被F取代后分子偶极矩增大的原因（氟电负性更高，极性增强）。
- (iii) 总结GWP与IR强度的正相关关系。
- (iv) 分析IR强度与分子偶极矩的关联（偶极矩非唯一因素，振动模式更关键）。
- (v) 讨论CCl₂F₂和CClF₃作为制冷剂的环保问题（高GWP导致温室效应，臭氧层破坏）。
2. 氢氧化钠溶液的配制与滴定实验
- (a) 配制1.00 dm³溶液的操作步骤（称量4.00 g NaOH，溶解并定容，注意避免CO₂污染）。
- (b)
- (i) 溴百里酚蓝的变色范围（pH 6.0-7.6，黄色→蓝色）。
- (ii) 滴定过快导致过量盐酸加入，计算浓度偏高。
- (c) 实验结果差异的可能原因（NaOH吸潮或与CO₂反应，导致实际浓度变化）。
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Section B（四选一选项）
选项A（材料化学）
3. 金属提取与性质
- (a) Fe₂O₃被CO还原的方程式：
Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2 - (b) Fe₂O₃（顺磁性，Fe³⁺未成对电子）与Al₂O₃（抗磁性，Al³⁺无未成对电子）。
- (c) 电解氧化铝计算铝质量（法拉第定律，需查摩尔质量与电荷数）。
4. 纳米催化剂与沸石
- (a) 纳米催化剂的潜在风险（吸入毒性、难以回收）。
- (b) 沸石的选择性催化（多孔结构限制分子大小）。
- (c) HIPCO法生产碳纳米管的催化剂（Fe催化剂，高温高压CO条件）。
5. 陶瓷与金属结构差异
- 陶瓷（离子/共价键，硬脆，无自由电子） vs. 金属（金属键，延展性，自由电子）。
6. 液晶分子
- (a) 烃链长度/形状影响分子排列有序性（长链增强液晶行为）。
- (b) 氰基（-CN）的极性增强分子电场响应性，适用于LCD。
7. PVC与塑化剂
- (a) 无规立构PVC的链结构（氯原子随机分布）。
- (b) 塑化剂降低分子间作用力，增加柔韧性；邻苯二甲酸酯类为常见塑化剂。
- (c) PVC的环境问题（焚烧释放HCl和二噁英，难降解）。
选项B（生物化学）
8. 类固醇DHEA
- (a) 健康风险：
- 通用（肝损伤）；男性（睾丸萎缩）；女性（月经紊乱）。
- (b) 类固醇特征（四环结构：三个六元环+一个五元环）。
9. 氨基酸与电泳
- (a) 甘氨酸在pH 1.0（质子化）、pH 6.0（两性离子）、pH 11.0（去质子化）。
- (b) 电泳结果（Glu带负电移向阳极，Lys带正电移向阴极，Leu中性不移动）。
10. 葡萄糖与生物塑料
- (a) 呼吸作用方程式：
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O - (b) 能量计算（摩尔数=15/180，能量=2803×0.0833≈233.6 kJ）。
- (c) 生物塑料优缺点：
- 优点（可再生、减少污染）；缺点（强度低、降解需特定条件）。
选项C（能源化学）
11. 燃料与燃烧
- (a) 己烷重整产物（环己烷/支链烷烃，减少自燃倾向）。
- (b) 辛烷燃烧计算（ΔHc=−5470 kJ/mol，比能≈47.8 kJ/g）。
- (c) 乙醇与辛烷混合燃料（优点：减排；缺点：腐蚀性）。
12. 生物柴油
- (a) 酯交换试剂（甲醇）和催化剂（NaOH）。
- (b) 反应方程式（甘油三酯+甲醇→脂肪酸甲酯+甘油）。
13. 核反应
- (a) 钍与碳-12合成锔：
232Th+12C→240Cm+4n - (b) 铀-235半衰期计算（3个半衰期→21.1亿年）。
14. 海洋酸化
- CO₂增加导致海水pH降低（方程式：CO₂ + H₂O ⇌ H⁺ + HCO₃⁻）。
选项D（药物化学）
16. 青霉素
- (a) β-内酰胺环抑制细菌细胞壁合成。
- (b) 抗生素滥用风险（耐药性、肠道菌群失衡）。
17. 吗啡与海洛因
- (a) 合成试剂（乙酸酐），副产物（乙酸）。
- (b) IR光谱差异（吗啡：-OH峰3200-3600 cm⁻¹；海洛因：酯基峰1700-1750 cm⁻¹）。
18. 抗酸剂
- (a) 中和反应：
Mg(OH)2+2HCl→MgCl2+2H2O - (b) 计算中和HCl质量（1.25 g）。
19. 放射性医疗废物
- 示例：
- 短半衰期废物（密封储存至衰变）；
- 长半衰期废物（深层地质处置）。
该试卷全面覆盖化学核心理论与应用，注重数据分析、实验设计与跨学科联系，考核学生综合能力，符合IB课程评估标准。
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