IB化学2016年真题下载《Chimie Niveau moyen Épreuve 3 Vendredi 13 mai 2016》

全面介绍

考试信息:

科目: 国际文凭（IB）化学标准水平（Niveau Moyen）
试卷编号: M16/4/CHEMI/SP3/FRE/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28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（约为1500 km mol⁻¹）。
- (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（PRP）与IR强度的正相关关系（IR强度越高，GWP越大）。
- (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：
$Fe_{2} O_{3} + 3 CO \to 2 Fe + 3 CO_{2}$
(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：
$C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2} \to 6 CO_{2} + 6 H_{2} O$
(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：
$^{232} Th +^{12} C \to^{240} Cm + 4 n$
(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：
$Mg(OH)_{2} + 2 HCl \to MgCl_{2} + 2 H_{2} O$
(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）。

该试卷为法语版IB化学标准水平试卷，内容与英语版一致，涵盖核心化学理论与实验应用。题目设计注重数据分析、实验操作与跨学科联系，考核学生对化学概念的综合运用能力。法语术语需注意准确对应（如PRP=GWP），化学方程式需确保平衡与科学性。试题符合IB课程评估标准，适合检验学生的知识深度与逻辑分析能力。

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