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第24届国际化学奥林匹克竞赛试题


年第













届 国 际 化 学 奥林 匹 克竞 赛试题
门夕 刃
程铁 明
匹 兹堡和华盛顿

段连 运
北 京 大学 化 学 系

/>编译

国 化 际 学奥林匹 克
注 意事 项
当监 考 人 员将 开 始


北 京 医科 大 学 药 学 院

理 论部 分





写 在 黑板 上 后 才开 始答题 答题




请用 黑 色 笔

黑 墨 水笔 或黑 圆 珠 笔

请 在 每 页 答 卷 的右 上 角 写 上 你 的参 赛 编 号



请 将计算过 程 和 答 案 写 在 每 题后 面 的空 白 处

,

勿 写 在纸 的反 面



若需 另 页

,

可 向监 考 人 员 索 取



原子 量
!
,















!

物理 常数
· ·

一,



,





,



,





·



,

硅 藻 一 种 微 生 物 是 海洋 中 丰富的 食 物 来 源

,

它们 通 过

和 水 的 光合 作 用产 生 碳 水 化 合 物 即 酷

太阳 能
蓝 鲸靠捕 食 一 种 称 之 为




的小鱼生长
而 小鱼
,

,

在其 头

年 的 生 长期 内 体重 每 天 增 加 硅藻才增加



鲸 侮 天 吃掉 的 假定 鲸在 头
,

小鱼 量是 它 自身体 重 增 加 量 的

住。倍



需吃掉

体重

年 内体 重 的 增 加 完 全 是 山于 消耗 硅 藻 碳 水 化 合物
硅藻 要 消 耗 多 少 升



则 为 提供 给该 鲸 在 头

年 内 生长 中所 需 要 的 硅 藻 碳 水 化合物



℃和



,

每升 海 水 溶 解

,

,

若 硅 藻能 从 水 中把
年 生 长 中所 消 耗 的

全部 除 去

,

则必 须 处 理 多 大

休积的水 才 能 产生 蓝 鲸 在

年 内 所 需 要 的 碳水 化合 物
,


假 如海 水 的 总 体 积是
生 碳水化 合 物 的

头蓝 鲸 在

这些

是 硅 藻 用来 产

应 该 由 这 一 总 体积 的 百 分 之 多 少 的 水来 溶 解

成 年鲸 质 量 的
可 为水 生物 利 用

是氮



质量为



的 鲸死



后所产 生的

的 李 最 大质 量 是 多 少

这些



鲸 的质 量 的

是碳



碳 被转 化成
,

进 人大气

,

然 后 义 可 通 过 含 有 硅 酸 钙 的 岩 石 的 风 化从大 气 中 除




,


头 蓝 鲸死 亡
,


风化
,

估 计每年 大 约 有

从 这 些 死鲸 的 分 解 中 所 产 生 的

问 最 多能风化 多 少 克

许 多 小 溪流 经 煤矿 和 金 属 矿



由 于 含 硫 矿 床暴 露 在 空 气 中或暴 露 到 含氧 的 水 中


,

这 些 小溪变成 酸性

,

溪 当

水 中含 有 溶解 的 铁 和 硫 酸 盐

,

它 们 的浓度 都很 高
,

最 常 见 的含硫 矿是 黄铁 矿
〕 的 形 式 沉淀 出 来

,

其 中 铁 的 氧化 态 是十
复 盖 小溪 的 底 部
,



富含铁 的 溪水 和 其他 水 混 合 时 保 持 酸性


溶 于 水 的 铁 以 针铁 矿 〔

,

而 水仍

画出

孟的 价键 结 构


,

用 小 黑 圆 点 表示 电 子

,

标 出 全 部电 子



写 出表 明 黄铁 矿在小溪 中被 氧 化 而 形 成 写 出表 明

且 和 硫酸 根 离 子 的 配 平 的 方 程 式



离 子 被氧化 而 生 成
和 氢离 子
,

沉 淀 的 配 平 的 化 学 反 应 方 程式



如 果 黄 铁 矿 全 部转 化 成
不 考虑 的 牙 形成

计算

需 多少 摩 尔的

使

升 纯水 的

降到

小溪 中 钟


且 离 子 的 浓 度是



溪水 从 一 个很 小 的 孔 流人 一 个 很 大 的池 塘


,

流速为





溪 水 中有
,


,

被氧化为




池 塘 中水 的

很高



因而

马 上 沉 淀为

经老化

变为

计算 两 年内有 多少 克
,

将 在池塘底部沉淀 出来
。 。



从松树中分 离得 到的 松 柏醇 松柏 醇 既 不 溶 于 水 失而 形 成
在 碱存 在 下
, ,

其分 子式 为



也 不 溶于

水溶液

但当
,



溶 液 加 人松柏 醇 后

,

澳 溶液 的颜 色消
基 苯甲醛
,

当 松 柏 醇 进 行 臭 氧化 及 还 原 反 应 后

生 成香 荚 醛
,

一 经 基一 一 甲 氧



松 柏 醇 与苯 甲 酞 氯 溶液
,


反应

形 成化 合 物
,

此 产 物使


褪色
可使

,

它 不 溶于 稀 和
,

松柏 醇 与冷 的
反应
,

反应

生 成 化 合物

,。 ,

, 【

热的

转变 为
,

而 松 柏 醇 与 过 量 的热
, ,
H .4 o 3 )


得到
,

液中

3 松 柏 醇 与 C H I 反应
、 C

形 成化 合 物 F ( C



,

该产物 不 溶 于 强碱

在碱 水 溶 :/ C ; 但 可使 B r I C 溶 液 褪色


g g Z 和 化 合 物 E (C H O I )



请写 出化合 物 B
) b

、 D

E

F

及 松柏 醇 的结构
,

化 合 物 A 可 有 几 种 立 体 异 构体 请 画 出化 合 物 A 的结构 用 一 号 标 出 A 中的 手 征 中心 对 其 全 部立 i h r 体异构 体 画 出 它 们 的 费 歇 尔(F sc e )投 影 (以 下 图 为 例 ) 并 用 R 或 S 来表 示 它 们结构 中 手 征 中 心 的 绝 对 构
,






,

,



. C H 刃H

4

1 1 0 8 某菇烯 醇 A (C H 0 )经 选 择性 氧化 得 到 的 产 物 或 是 一 个 十碳 原 子 的 醛
,

,

或是 一 个十 碳 原 子的 梭酸 ; A


与 二 摩 尔 的 滨反 应 化 合物 :

生 成 一 个 四 浪 化合 物

,

分子 式 为 C
3

,。

H

18

0

4 r B (B )

;

A

经 臭 氧解

氧 化 反应 后

,

生成 下述 三 个

CH
}



C

H

C

H

厂C = O

O = C 一C
} O H

H

Z

C H Z一 C = 0

}

O

= C

一毛 二

O

O H OH
,

化 合 物 A 也能与 澳氢 酸(H B r 反 应 )
) a

生 成几 种 化 合 物 一 包括 分 子 式 为 C l

oH

, 7

B

r

的 两 个 开 链 的 澳 化物



画 出 化合物 A 的 结构 ; 画 出化 合 物 B 的结 构 ; 1 !, 0 画 出 分 子 式 为 C H B r 的两 个 开 链澳化物 的结构 ;

) b
) c

) d
5

用反 应 结构式表示 出 C 中 两个 澳 化物 形 成 的 历 程
,



) a

Z 4 二氧化 氮 是 大气中许 多含氮氧 化 物 之 一 它 可 二 聚 成 N O (g) 2 用 共振方式 写 出 N 0 (g)的点 电子 结 构 式 (用 圆 点表 示 电子 )


,

。 Z ( N O g ( )

是 顺 磁性 的 ) ;

写 出其 点 电子 结构式 ; . . 一, 一 , e) 在 29 8 K 的 生 成 自由 能 是 9 8 2 5 kJ 的 生 成 自 由 能 是 5 1 84 k J 在 . 1 29 8K 从 1 m o l N ZO 4(g)开 始 反 应 若 总 压 力 恒 定 在 1 0 a tm 2 98 K 则有 百 分 之 多少 的 和 温 度 恒定在 N Zo ;(g )分 解 ? . d ) 若 反 应 N ZO ‘ ( g ) # Z N o Z ( g ) 的△ 万 是 + 5 8 03 k J 在什 么 温度 下 分 解 的 百 分 数 是 。 中计 算 结 果

是 反 磁性 的
, N Z 4 o

,

·

,

·



o

( g

)

m

l

N

o

Z

o

(

g

m

l

)

,

,

,

,

a

t

0

m

,

,

Z

N

q

(

g

)

的两 倍 ? (假 定 嫡 和 焙 不 随 温 度 变 化 ) Z e ) N Zo 4(g ) 离 解 成 N o (g)的反 应 是 一 级 反 应
多长 时 间?

,

在 2 9s K

,

. 04 一’ 比 速 率 常 数是 5 3 x 一 5

。 Z N o ( 4 g )

, 分解 2 0 0 需

. 6 L 一 , 一 , N o Z(g)二 聚 成 N Zo 4(g)是 二 级 反 应 在 2 9 K 比 速率 常 数是 9 8 x I 0 它 的 逆反 应 是 一 8 . 2 g) N 20 4 g x 1 4 5一 , 级反应 比速 率 常 数 是 5 3 0 请 根 据 这 些 数 据 计 算 反 应 2N 0 ( # ( )在 2 9 K 时 的 浓 度 8 ) f
, ,
· ·

,

s

m

l o

,

,

平 衡 常数 K c
6



: 本 世 纪 大气 中 C O : 的 含量 大大增 加 予期今 后 将 继 续 增 加 有 人 预 测 到 20 2 年大气 中 C O 的分 压 可 0 . 、 t 达 到大 约 4 40 1 0 , a m 有 关热 力 学 数据 如 下 : . . , : 25℃ 总压 1 0 0 atm 下 在 水 中) 的 亨 利 常数 是 o o 34 3 M
,


,





·

,

e

o

:



a

t

(

m

kJ △‘厂 (
C o Z a q ( )

·

o m l

一,

)

kJ △耳 (

· o m l

一,

)

一3 8 6 2

科 12习
. 一2 8 5 8 . 一6 9 1 2 0 0


H

, O ( l )

一2 3 7 2 . 一5 8 7 1

H C O H

( 了aq )

+ a ( q )
,

. 0 0

解 答 下 列 问题 时
) a

,

温 度用 2 ℃ 5

. t 总 压 力为 1 0 a m

计算 下 列 反 应 的 平 衡常 数 K Z(a q ) + H Z ( ) # H +(aq ) + H C O 了 q ) eo o x (a

) b
) c

f 计算 20 2 年 溶 解 在 与 大 气 平 衡 的 蒸 馏 水 中 的 c o : 的 浓 度 (以 m o 0

·

一‘
L

为 单 位 );

计算 上 述 溶 液 (即 b 中溶液 ) 的 p H 值 ; d ) 计 算 C O Z(a q)和 H ZO 反 应 的焙 变 : : 2 ) e 若 c o 和 H 0 的 反 应 已 达 平 衡 溶 液 的 温 度升 高
,



: 而 溶 解 的 c o 的浓 度 不 变

,

则溶液 的 p H 值 改 变



判断 p H 升 高还 是 降低
,



圈 出正 确 的 答案



升高

降低
,

当 流 向 C h e ap a k 海 湾 的淡 水 河 在 春 季 大 雨 后 洪 水 泛 滥 时 s e e


海 湾 中 淡 水 的 增 加 引起 海 蚝 场 生 长 地 带 盐
·

分的减 少
) a

海 场 正 常生 长 所 需 最 低 的 氯 离 子 浓度 是 8 p p m
,

(亦可 近 似表 示 为 8 m g

一3
d m



)

一 周大 雨 之 后

对 海 湾 的 水 进 行 分析
,



向 5 0 m l 海 湾 水样中 加几 滴 K ZC rO 0 4


指示 剂

,

用 1 6

.

6 1

m l浓度

0 为0. o I64 M 的 A g N O 3 溶 液滴 定 终点 时 形成 明 亮的砖 红 色 沉 淀 . . pA ’ 。 p Z 凡 ( g C I 二 1 7 8 x 10 ) 凡 (A g C ro 4) = I oo X 10 ”
一 一

) i

样 品 中 氯离 子 的 摩 尔 浓 度 是 多 少 ?
。 。

是 不 是 写 出计 算 过 程 水中是 否 含 有 足 够 的 氯 离 子以 供 海 场 正 常生 长? 圈 出 是或 不 是 ; i ) 写 出滴 定剂 和 样 品 反 应 的 配 平 的化 学 方程 式 . v i ) 写 出 滴定终点 颜色变化 的配 平 的 离 子 反 应 式 圈 出反 应 式 中 砖 红 色化 合 物 的 分子式 ;
) i

.

) v
i v )

在 滴 定终点

,

铬 酸 根 离 子 的 浓 度 是 仪0 2 M 0
,



计 算 当 砖红 色沉 淀 出现 时 溶 液 中 O
.



的 浓度



为 使滴 定 更有效

被滴定 溶 液 必 须 呈 中性 或 弱 碱 性

写 出用 来描述 在 酸性 介质 中 所 发 生 的 竞 争 反 应 的

配平 的方 程 式 (这 个 反 应 影 响滴定终点 的 观 察 )
) b



. 5 10

如 果 开 始滴 定 时 样 品 溶 液是 酸 性 的 则 由于 酸性太 强 而 不 能进行准确 分 析


,

通 常向 被 滴 溶液加 人 缓冲 溶 液 以 控 制 p H



假 定海湾 水 的 p H 为

,

) i

从 列 出 的 体 系 中选 择 一 个 缓 冲剂

,

. 此缓 冲剂 能 使你 建 立 并 维 持 p H = 7 2 0 的 水溶 液介 质



圈 出 你 所选择

的缓 冲 溶 液 的 号 码 (假 定缓 冲剂 不 与 样 品 和 滴 定剂 发 生 反应 ) 缓 冲体 系 . 乳 酸 / 0 IM 乳 酸 钠 . 醋 酸 / 0 IM 醋 酸 钠 . N a H ZP O ; / 0 IM N aZH P O 4 . N H ;N O 。 / o I M 氨 水 .
. 一 7 0 2

弱 酸 的 K (2 5 ℃ ) a
. 1 4 x 10 一4
. 1 . 6 2
. 5 6

(1)

0 1M . 0 IM . o IM

. (2) 0 IM
(3) (4)

8

x

1 0

一5

x

1 0

一8

又 10

一 10

写 出使 你做 出这种 选 择 的 计算 过 程
, ) i

用 从 ( 中选 出 的 缓 冲体 系 ) i


,

计 算溶 解 在蒸 馏 水 中 以 配 制 500 m l p H

的 缓 冲溶 液所 需 的弱 酸 及 其
3 将 过 量 的 A g N 0 加到 . m l 浓 度 为 0 o 0 12 9M A gN q
。 。

共扼碱 的质 量
) c

在 另一个 5 0
,

00 m l 海 湾 水 样 中的 氯 离 子 的 浓 度 由佛 尔 哈 德 (V o h 盯d l )
,

法测 定

+ 过 量 的 A g 用 标 准 K S c N 溶 液 滴定 生 成 A g C N 沉 淀 S . . A g+需 要 2 4 m l 1 4 1 x 10 一, M 的 K S C N 溶液来滴 定 溶 液到 水样 后 引 起 的 过 量 7 6

样品 中



. 若 加人 5 0 0
,

计算 海 湾 水 中氯 离 子 的 浓 度


) d

在 具 有 更 高 氯离 子 浓 度 的 天 然 水 中

, l C



可 以 通 过 沉淀 为 A gC I
, ( g )

的重量法来测 定

此 方 法 的 缺点 之 一 是

A g e z 易 发 生 分解反 应 : A ge l s) (

s + l/ 2 e x 叭 A g( )

,

则伴 随 另 一 反 应 : Z 3 e l (g ) + 3 H Zo (z) + SA g+(a q ) ~ SA ge l s) + e 1o 歹 q) + 6H +(a q ) (a ( . + . I 如 果 3 0 00 克 A g C 样 品 (这 些 样 品 同 含 有 A g 的溶 液接触 ) 中有 0 0 100 克 发 生 了 光 解反 应 (如 上 述方 程 式 如 果 这 一 光 解 反 应 在 过 量 A g 存在 下 发 生
所示)
8

,

请计 算 由这 些 反 应 所 产 生 的 固 体 的最 后 的 总 质 量




下 面 三 个 图 分 别是 水 在 其他 两 个 图 上
) a
) b

r a x 氮和 锰 的 P o u b i 图 (E v ( )
.

一pH

图)



水 的 p E / p H 图 上 的 边 界 也 同样 以 虚 线 画

写 出 富氧 并具 有 正 常 p H 值 (p H 一 6 0 ) 写 出 在高度缺 氧


的湖 中 占优 势 的 含 氮物 质 的化 学 式
一 12 . ) 0



富含有 机物 质



并 受 碱类 (pH

污 染 的 湖 中占优 势 的 含锰 物质 的 化 学 式




) c

人 们 经 常发现 从 水 井 中提 出 的微酸性 的 清水会 在抽 水 马桶 上 沉 淀 出一 层 黑 色 的含锰 固体
写 出此 黑 色 固 体 的 化学 式 ;

) i

) i
d )

写 出 地 下 的 井水 中含 锰物 种 的化学式



x 根 据 P o u rba i 图
,

,

3a Z 有 些 化 学 形 态 的锰 可 氧 化 N H ( q )或 N H 牙 q ) 成 N (aq ) (a 生




在 下 面 所 列 出 的锰 的诸

化学 形 态 中
n M M

圈 出所 有 能 发 生 此 种 反应 的 化 学 形 态
n o ( H ) 2 M n

, + M

n

,

0

4 M

n

Z

o

, M

n

o

Z M

n

o ;

一 M

n

o

; Z 4 是 一 个众 所周 知 的盐 而 锰 酸 钱 (N H ) M n O 则 少 有 人 知 4 4 : : , 写 出 并 配 平 N H M n O 分 解 成 M n o 和 N 的 化学 反 应 方 程式 ; ) 1 ) 写 出并 配 平 (N H 4)ZM n o ; 分解成 M n 和 N : 的 化学 反 应 方 程 式 1
) e

高 锰 酸 按 (N H



M

n

0

4

,



)



o 0 P

u

r b i a

x

图 同样 可 定 性 地 应 用于 固 体



若 用 研柞 和 研钵研磨 以 下 物质

,

是 否 危 险 ? (只 答 出 是 或 否 )



) i

硝酸 钾 和 金 属 锰 ;
硝酸钾 和 二 氧化锰


) i

: 动 M n 氏还 原到 M n o 的标 准 还 原 势





. 是 1 69 V 2



rs ) 用能 斯特(N e n t 方程


,

件下

, o

乃0 1 0 0 材

的 M n o 万的还 原 势



2召
2 0


2

1

0

1

2

3



5



苦 . 1

0

,



之 舀 .

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,

10

, 件 ,2

,



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刁月 刁‘ 司.
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心. l . 刀

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7 . , 勺 0 11

计算在 2 ℃ 5

、 p H = . 4 0

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生 2

1 石 ,币 勺 ,

2 2 2
力 l月 1 ‘
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水e。}
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p H



之O
份 a

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E ( 甲,

,

信 息 素 是 由 昆虫 和 一 些 动 物 分 泌 出 的



PH


1 2 t 乃

O. 勺石 0月
0 2 0 刀 .0 夕

E (V )

. . 0 .

一‘
刁.
一 I



一12 . 1 . .

,



一 月

起 传 递 信 息 作 用 的 化学 物质 或化学 物 质 的混 和 物



它们 能引 起 同


种类 其 他 昆 虫 或动物 的 响 应

,

在下 述题 目 中

,

列 出 了 一 系 列 信 息 素 以 及 确 定 它 们 结 构 的 化学 反 应

在 每种 情况

写 出 含 碳 产物的结 构 (一 种 或 几 种) 在 (e )
,

部分

,

对相 应 的产 物


,

请 写 出 几 何 (顺



反 ) 异 构 体 (可 忽 略

其他 立体 异 构体)
a) H 3C
?

在 出 现两个 箭头的地 方
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _
, _ _ _

,

只 写 出最 终 产 物
_ _ ,



_

_



一C 一U C H

ZC H

ZC H

U 又 H 3)2 +

刊 ao n

醋 酸异 戊 酉 旨
b,
、 )

。H 3 (e H Z )、

2一 庚 酮
、 9

H 匕 几 尸 竺四几
·
a N B H



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详 而 百办

11 CH 3( Z) 1) CH

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C Z 2 ‘H ’

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八 从夕






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必~

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.


~

—_ 义 口 一
,

实 验 部 分
在 开始 做实验 之 前
,

请 阅读 全部操作 步 骤 及 附 页 之 说 明

注 意事项
在 整个 实 验 过程 中
,

必 须戴 防护 镜


,

必须 用提 供 的 吸 球 吸取溶 液
,

.

如 果 摘 掉 防 护镜 (不 管 是 什 么 原 因 ) 或 用
,

嘴 吸 取 溶液
为零


,

则 将受到警 告

若 受 到两 次警 告

则扣 5 分

若受到 第 三 次警 告

则 将 被取 消 实验资 格

实验计分

二 氧化碳 对溶 解 度 的影 响 CaCO 3是 一 种难 溶物 质 通 常 以 石 灰 石
,



大 理石



白整或方解 石 的 形 式 存 在



在 富 含 C o : 的 地 下 水存 在



,

: ) a C C 仇 在 C O 的 饱 和 水 溶液 中的 溶 解度 (2 . . c aZ十 〕 用 E D T A 络 合滴定 法测定 该 E D T A 溶 液 需 由你 自己 标 定 度 〔


形 成岩 洞 本实 验 要 求 侧 定 : 〔 ) 1
C a C o 3

溶解

,

.

C a C o 3 在无 C o : 的 水溶 液 中 的 溶解

e 〔 a ’十 〕 的 测 定 步 异

1. 照 后面 附页 的说 明 校准 你所用的 p H 计 按
,
. 2



侧 量并记 录所提 供 的 样 品 溶 液的 p H 值
. 3

将 全 部 样 品过 滤 到 另一 个 2 5 0

: 该 溶 液 已 被 固体 C aC 0 3 和 气体 C O 所饱 和 m l 的 塑 料 瓶 中 以 除 去 任 何 悬 浮的 C aC O 3 一 旦 过滤 完毕


.



,

很 快将 瓶 子 盖





. 4

打 开 瓶盖

,

测 定 并 记 录滤 液 的 p H


,

瓶 口 敞 开 所持续的 时 间 只 要 满 足 测 量 pH 所需 要 的 时 间 即 可

,

然后重

新盖上 瓶 盖 直到 进 行下 一 步操 作
. 5

取 三 个锥 形 瓶

,

向每 个 锥 形 瓶 中放 2 5

m l该样 品



每次从 塑 料瓶 中取 出 2 5

m l 溶 液后

,

尽快将样 品瓶重 新

盖好
6



.

在 搅拌 下

,

向每 个 锥 形 瓶 中 加 巧 滴 6M H C I




3 可 能 形 成的任 何 C a C 0 应 该溶解




在 进 行 下 一 步操 作 前

,

3 确信锥 形 瓶 中无 固 体 C aC o 3 如果 仍有 固体 C aC O 需 要进 一 步 搅 拌
,

0 完成步 骤 7一 1 ( 一 个 样 品 一 个 样 品 地做 ) . 7 加 人 5 m l p H 为 10 的 N H 3 缓 冲 溶液 . 向锥 形 瓶 中加 人 2 滴 o o 0 M 的 I 0 溶 液 以 便使 指示剂 正 确地发 挥作 用

对每 一 个 样 品

,



.



4 一”



8

M

g 2 +

/

E

D

T

A

. 9

向 样 品 中 加 人 5 滴钙 指 示 剂


( 卜 (卜 经 基 一 4 一 甲 基一 2 一苯 偶 氮 )

一2 一

蔡 酚 一 4 一 磺 酸 ) (英 文

称为

ca t C alm agi e in di tor)
. 1 0

. l 用 所 提 供 的 约 0 o M E D T A 溶 液 滴 定 样 品 使颜 色 由 红 变蓝 你 可 以 用 水 缓冲溶 液 两 滴 ED T A 和 指 示 . o 剂作终 点 的 参 考 估计 每个 读 数 至 0 O lm l . 一0 1 当 你 满意地 完 成步骤 】 1 之 后 将 从 步 骤 3 得 到 的 剩 余 饱 和 滤 液转移到适 当 的烧 杯 中 加热此溶液 使其







,



搅拌 器 旋 钮放在 6 档 是适 宜 的 开 始 加 热 时 用 : 高温 档 标 在 仪器 上 ) 是 需 要 的 你应该看到有 C O 逸 出 可 能有 一 些 C aC 0 3 沉淀 出来 . 加热 5 分 钟 后 用烧 杯 夹把烧 杯从热 垫板 上 移 开 放 到 冰浴 中 使溶 液 冷 至 室温 . 3 1 测 量并 记 录 冷却 后 的溶 液 的 p H
接近 沸腾
,
,


在该 温 度 下 用 磁 力 搅 抖 器 搅 拌 5 分钟


,

“ H I G H



档 (即

,



.

,

,

,

2 1



.

4 1

. 巧 取 三 个锥 形 瓶

3 将溶 液 过 滤 以 除 去 悬浮 的 C aC O
,



将该 滤液 转移 到锥形瓶 中 (每 个 锥 形 瓶加人 2 5 滴 6 万H C I


l m 滤 液)

,

向每 个 锥 形瓶 中加 人 约 2 5

m l

去 离 子水
. 1 6

,

然后加人

一 5
,

0 按 照步 骤 7一 1

滴 定 每 个样 品



的 标定 步 骤 . . 1 准确 称取 约 0 3 9 干 燥 的 5
E D T A

. c a c 0 3 基 准物 (摩尔 质 量 为 10 0 9


9

· m l o

一,

,

)

该 基 准 物保 存 在 干 燥器 中 的称

量瓶里
. 2 .

注 意 : C aC O 3 是 易 吸 潮 的 ) 3 向 c a c 0 中 加 人 2 m l 去离 子 水 5
。 (

,

然 后 小 心 地加 5 m l 6 M 盐 酸
,



很 快 盖 上 表 玻璃 (表 面 皿 )



待 C a C O 溶 解 后 将溶 液转移 到 2 0 m l 容量 瓶 中 稀 释 至 刻度 5 . 4 取 三 个 锥 形 瓶 向 每一 锥 形瓶 中放 2 m l标 准 C aZ 溶液 5

,
3

.

,





. 5

按 步 骤 7一 1 0
H

的顺 序

,

对 每 个 样 品 进 行 滴定



p

计 的 操 作说 明
“ p H

校正 p H 计 : . 1 将 功能 选 择旋钮放在
. 2







将 电极 放 人 p H = 7 的缓 冲溶 液


,

把 温 度 调 到 该 缓 冲溶 液 的 温 度



摇动 电极

,

除去 残 留在 电 极末 端 的气 泡

愧 极浸 人缓 冲溶 液 时 )
. 3

. i e 调 节 校 准控制钮 (S t nd 盯 d z ) 使 显 示 器 指示 为 7 0 a



然 后 将 功 能旋 钮放 在 旁 路 位 置 或 称 辅 助 设 备





. a (St n dby) . 4 用去 离子 水 (d i n 此d w a e ) 冲洗 电极 tr e o
于 . 5 再 将功 能选择 旋 钮放 在 p H 档
,
,

. 擦 干 后 将其放人 p H = 4 的 缓 冲溶 液
,

调节 电流 升 降 控 制 钮 ( f p e S o )

使 显 示 器 准确 显 示 该缓 冲溶 液 的 p H 值

即 PH = 4)
. 6



用 去 离 子水 冲洗 电极

,

i ) u 将 功 能旋 钮 (f 邢 t o n

放在

“ s t n a d b y



位置



测量 p H 值 : . . 7 将 功能 旋钮 (f n) u n i n 放在 档 t c . 8 将 电极放人样 品 调节温度使其为 样 品 的 温 度
“ ” p H
,



. 9

. 读数 稳定后 记 录 下 来 用 去 离 子 水冲洗 电 极 . 0 1 重复步 骤 8 和 9 的操作方 法 测 量 每 一 新 样 品 的 p H 值
,
, ,
L



数字 显 示

. 2 功 能选 择 旋 钮

1 电渡 调 节 钮

. 4 通度 调 节 钮
. 5 校准 钮

~ 洲件 : 习 … 匡童
。 b }

实验结 果记录 和 问 题 . 1 ( ) 步 骤 2 中样 品 的 p H 值是多 少 ? a
b ( ) 步骤 4 中样 品 的 p H 值 是多少 ?

, , t
, r

. 2 (

4 c ( ) 步 骤 1 中冷下来的溶 液 的 p H 是多少 ? 用 来 标 定 E D T A 的 C a C 0 3 的质 量 是多 少 ?
a )
,

a+ b ( )计算 用 于 滴定 标准 C 2 溶 液 的 E D T A 的平均 体 积
后 写 出平均 体 积
c ( )
。 l V = v Z = 3 V =

在 下 列 空 格 中先写出每 一 次滴定 所 消耗 的 体 积
平均 =

,



V

. 所 标定 的 E D T A 溶液的浓 度是 多 少 ? 请 写 出 全 部计算 过 程 . 3 ( ) 计算 用 来 滴 定样 品 (该 样 品被 C aC o 3 和 C O : 饱 和 ) 的 E D T A 溶 液 的平 均 体积 a (用来 计算 平 均 值 的 ) 每一次 滴定 所消耗 的 体 积
b (
. 4 a ( )



在 下 列 空 格 中列 出

。 V


,

v Z=

V 3=

v 平均 =


: 的饱 和 溶液中 )在C O

碳 酸钙 的溶解 度 是 多 少 ? (用 体积摩 尔浓 度表 示 ) 请 写 出 全 部 计 算过 程 . Z 计 算 用 来 滴定 样 品 (该样 品 由 C a C 0 3 饱 和 但 无 c O ) 所 消耗 的 E D T A 溶液 的 平 均 体 积 在 下 列
, 。 : V = V Z = 3 V = V

空 格中 列 出 (用来 计 算 平 均 体 积 的 ) 每 次滴 定所消耗 的 体积 : ) 碳 酸钙在无 C O 的溶液 中的 溶 解度是多 少? (用体 积 摩尔 浓 度表 示) 请 写 出 全部 计 算 过 程 (b
. 5 a ( )

平均 =



将 C a C 0 3 溶 解在纯 水 中

,

哪 些离子的浓 度 增加 了 (请 将这些离 子全 部 列 出 )
,

b ( ) 下 面 给出两种关 于 c ac o 3 饱 和溶 液 的简 短 描 述 由 C a C O 3 溶 解 在被 C 0 2 饱 和 了 的水

请 圈 出 c o 犷 q) 度较高 者 a ( 浓
3



由 C aC O

: 溶于 无 C O 的 水

所 形 成 的溶液
: ) c ( 在一个除 去 了 C O 的溶 液中
, C a 3 C O

所 形成 的溶液
的 溶 解度是增 加


降低



还 是保 持 不 变? 请 圈 出正确答 案



混 合编 队 竞 赛项 目
此 项 竞赛 的 目 的 是 为 学 生 和 教 师提 供 一个机会
,

以 进 行 与化学 有 关 的 学 术 一 体育 活 动





该 活 动 包 括九 项 内




,

要 求 队 员 完成诸 如 造船



赛船
,



接 力 赛 估算 质 量和 体 积 及搭接 金刚石的晶体 结 构等任 务
.




为此

,

每 队 由五


个来 自不 同 代 表 团 的学生组 成

共有 2 7 个 队
,

打船 比赛 举行






本着 队员相 互 协作 的 精神

每 个 队 员要 协 同合作 完成 竞 赛 项 目 欢迎 导 师参加项 目 之 一一 苏 . 7 每 个 队 都会 按 成绩 获 奖 颁 奖 仪 式 将于 7 月 1 日 晚上在 三 河 旅游 船 上
“ ”

. 1



最低 活化 能 活动
,



要 求 学 生 们把球 滚 上一 个 倾 斜 轨道

进人 一 个球筐



每 个 队员 都 有 三 次滚 球机 会



进 球 最多的 队 获胜



不允

许做滚 球 练 习
. 2



布基球 (足 球 烯 二

F U
,

L L E R

E N

) E

传递 赛


学生 要 通 过接 力传 递

把 足球烯 踢 过障碍 物


每个 队 员 必 须把球交替 以 迁 回 方 式踢 进 各 个 球 门

,

然 后 绕 过球


,

再 以 相 反 的 交 替 迂 回 方式 踢 过 各 个 门
. 3

质量

, /

休积 估算 竞 赛
,

要 求 学 生 估 算 塑料 袋 及 其 所 含 物质 的 总 质 量

同 时要 求 估算 加 人 塑 料袋 的 水 的体 积



裁判 员 要 确定 一 个 队估

算的 质 量 平 均 值 及 估 算 休 积 的 平 均值
. 4

,

烧杯接 力 赛
,

要 求 学 生 们在 最 短 的 时 间 内完成 接力 赛
. 5

而 且 在 烧杯 内 至 少剩 下 40 0 m l 水



分 析 量 取 技 术赛
,

要 求 学 生 们 在 最 短 的 时 间 内用洗 瓶 的水将 一 个 球 推 上 一 个倾 斜 的水 槽

每木 队 员 可 用 一 个洗 瓶

.

不 允 许 队员

身体 的 任何 部位 接 触球
. 6



水槽及 支撑物



电 子编 排 赛
、 2
、 3

每 个 队 要 在 最 短 的 时 间 内 找 到 一 组 标有 l
码的 球
. 7 。

、 4

的球

,

发 出 开 始令 后

,

队 员 跑 到 球篮 处


,

开 始 寻找 有 号

找 到 完 整 的一 组 揉 所 需 的 时 间 被 记 录 下来



任 何 无 编 码 的 球 都不 能 拿 出 球 篮

气体渗 透 练 习 学 生 们 要 将 f sb e s 扔 进 圆圈 i r
. 8

,

每个 队 员 有三 次机 会



搭 金 刚 石 模 型 比赛
.

每 个 队 要 在 允许 的 时 间 内 (8 分 钟 ) 搭起最高 的 金 刚 石 模 型 . 稳定 自立 模 型 搭 得 越 高 得 分越多



队 员 们须 在 2 分钟 内拆 卸模 型

.

模型 必 须能 够

,

. 9 苏打 船 比 赛
: 用 苏 打瓶 中 产 生 的 c o 气推动水 槽 中的 船




,

走得 最 远 的 船 获 胜



参赛 者有 6 分钟 的 时 间搭建船 只 0




混合

推进剂



\ 间控制 好

练 习 用 苏打 瓶 推 动船 只 前 进




比 赛 将 用 填 充 量 相 当 于 三个 胶 卷盒 大 小 的 醋 来进行


必 须 将 反 应发 生 的 时


保 证 在 比 赛信 号 发 出 前 不 发生 反 应


正 式 比 赛 是 由 一 系列 参赛 队 在 平行 的 水槽 中 进行
,

比 赛 在练 习 阶


段之 后 的 20 分 钟 内进 行

在 练 习 阶 段后

.

所 有 的船 要 充满碳 酸 氢 盐


密 封 后 交 给监 视 人 员
,

,

等候 比 赛
,

整 个船

体必 须在 起始线 后 起动
始令 后 将船 放 出


起 始 线 是 附 在水槽 边 的 标 记 带 的 开 始线
(

开始 比赛时

每 个 队 将醋 加 人船 内

在发 出 开

试 题 答 案 见 下期 》

欢 迎 订 阅 1993 年 《化 学 教 育 》
1993 年 的 订
出 版


阅工 作 已 经 开 始 了


,

读者 可 到全 国 各 地 邮 电局 订 阅 共 10 80 元

,

本 刊 双 月刊

,

, 99 3

年 改 为每 单 月 的 2 8 号

本 刊 邮发 代 号 2 一 1 0 6 每册 1 8 0 元
,

定价

全 年 出六 期





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张 惠证 折减 2 0 0 元 优


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