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1994年全国化学竞赛(初赛)试题与答案


1994 年全国奥林匹克化学竞赛(浙江赛区)试题 年全国奥林匹克化学竞赛(浙江赛区)
考试时间 3 小时 第 1 题(4 分) 配平方程式: ( )P4+(

)P2I4+(

)H2O→(

)H3PO4+(

)PH4I

第 2 题(5 分) KClO3 和 HCl

反应,在某一条件下产物中含有 Cl2 和 ClO2 摩尔比为 1 比 4,请写出 一个配平的化学方程式。 第 3 题(5 分) 某淡绿色晶体 A,若配成溶液并加入 BaCl2 溶液后,则生成不溶于酸的白色沉淀沉 B;若在 A 溶液中加入 NaOH,则生成白色胶状沉淀 C,并很快地变成红棕色,再加 淀 入 HCl,此红棕色沉淀又溶解,若滴入 KCNS 溶液,则有深红色物质 D 生成。试推测 上述四种物质并写出有关反应方程式。 第 4 题(4 分) 现有 A、B、C、C、D、E、F、G、H 八种气体,均为无机物,根据下列事实判断 各是哪种气体。 ①.A、B 是难溶于水的无色气体,其余均可溶于水,而 H 溶于水后又产生一种不 溶于水的气体。 ②.把 A、D 混合见光反应生成 E。 ③.一定条件下 F 能与 O2 反应生成 B,也可生成 H,而 F、H 皆易溶于水,其溶液 的酸碱性恰好相反。 ④.G 可以使溴水退色。也可以使 C 氧化成黄色固体。 ⑤.C 在较高温度时分解得到黄色固体。 第 5 题(6 分) 某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一 是氧气;将试营中的硝酸铅加热到熔融,把带有火星的细木条伸进试营口,检验放出的 气体。当发现木条复燃时该学生即断言;硝酸铅受热分解有氧气放出。请你对上述实验 及结论的合理性作出评价。如有必要,可提出改进的实验方案。 第 6 题(6 分) 3 1 已知液体 SO2 和纯水的导电性相近,实验测得两者的比电导值分别为 3×10- 欧一 1 3 1 1 厘米一 和 8×10- 欧一 厘米一 。试用简要的文字和化学方程式给出解释为什么液体 SO2 中,可用 Cs2SO3 去滴定 SOCl2?

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第 7 题(8 分) B4Cl4 是一种淡黄色并具有挥发性的固体比合物,在 70℃以下,它存在于真空中。 - 结构测定表明,该化合物中每个氯原子均结合一个硼原子,其键长都是 1.70×l0 10 米; - 任意两个硼原子之间为 1.71×10 10 米。 试根据上述性质和参数画出 B4Cl4 分子的空间构 型。 第 8 题(10 分) 常常可以观察到这样的现象. 锌粒表面有黑色粉物生成, 将锌粒投入 CuSO4 溶液后, 并出现少量气泡。静止 2~3 小时,黑色粉状物大量增加。经过滤后得到的部分黑色粉 状物用蒸馏水洗涤 5~6 次,至少量洗液中滴入过量氨水无颜色变化止。凉干黑色粉状 物后进一步实验; 取少量黑色粉状物于试管中, 滴加适量的稀盐酸即出现紫红色粉状物, 并伴有极少量的气泡,溶液显淡黄绿色。吸取淡黄绿色溶液少许至另一洁净试管中,加 入过量氨水,生成蓝色溶液。 1.黑色粉状物的组成是什么? 2.生成黑色粉状物的原因是什么? 3.如欲在锌拉与 CuSO4 溶液的反应中观察到表面析出的紫红色铜,应采取什么措 施? 第 9 题(6 分) gC(g)+hD(g) ,达平衡。现考 在等闻等容条件下,某气体反应 aA(g)+bB(g) 虑达平衡的两条途径Ⅰ和Ⅱ: Ⅰ:A、B 起始时的物质量分别为 a 摩,b 摩 Ⅱ:A、B 起始时的物质量分别为 2a 摩,2b 摩 论问,当 a+b=g+h 时,两条途径最终实现的平衡态是否相同?为什么? 第 10 题(5 分)

2

+Cl2

第 11 题(10 分) 已知 RX+Mg ?无水乙醚 → RMgX ?? ?
2 ? ? 2RMgX+R’COOR’’ ?? ? → ?? ? →

无水乙醚

H O、H +

请用乙炔为基本原料合成 3-甲基-3-戊醇。 所用到的有机原料均由乙炔合成, 无 机原料自选。

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第 12 题(9 分) 已知 +浓 HI +RI C10H8O2(A)(A)溶于 NaOH 溶液,不溶于 Na2CO3 有一芳香族化合物,分子式 , ,同时 溶液,与浓 HI 作用后得(B)C8H8O2 和(C)(C)与 NaOH-H2O 反应得(D) ; 用 AgNO3 检测有黄色沉淀; (C)与 NaOH-C2H5OH 作用得(E) ,将(E)蒸汽导入溴 水中,溴水立即退色; (B)与 FeCl3 作用显兰紫色,在单溴化的条件下只得一种一溴取 代物。试写出化合物合物 A、B、C、D、E 的结构简式。 第 13 题(10 分) 今有由铁粉、Fe2O3 粉及 CuO 粉末组成的混和物,跟 2 摩/升的 H2SO4 110 毫升完全 反应后得氢气 896 毫升(标况) 。将反应物过滤,滤渣经干燥,冷却后称量为 1.28 克。 2+ 滤液中的金属离子全部是 Fe ,将滤液稀释至 200 毫升,再从中取出 50 毫升,向其中 逐滴加入 1 摩尔/升的 NaOH 溶液,边加边振荡,当加至 20 毫升时溶液开始出现沉淀。 求: (1)原根和物中的 CuO 多少克? (2)Fe2O3 是多少克? 2+ (3)稀释后的 200 毫升滤波中 Fe 的摩尔浓度是多少? (原子量 Cu:64 Fe:56 O:16 H:1 S:32) 第 14 题(10 分) 充分燃烧 18.6 克液态有机物 A,产生二氧化碳 28.4 克和水 16.2 克;等量的 A 溶于 水可得 2.00 摩/升的 A 溶液 150 毫升;取 7.00 毫升(ρ=1.10 克/毫升)A 跟足量金属 钠反应,在 16℃,101.3 千帕下,在水面上收集到 2993 毫升氢气,在 16℃水的饱和蒸 汽压是 1.81 千帕。把纯碱置于 A 中,并不反应。求 A 的结构简式。 (请按规范化计算, 3 1 1 再求 A 的结构简式。R:8.31 帕·m ·摩一 ·K- ,原子量:C:12)

【参考答案】 1.13,10,128-32,40 2.11KCl3+18HCl=11KCl+3Cl2+12ClO2+9H2O 3.A FeSO4 B BaCl2 C Fe(OH)3 D [Fe(CNS)x]3-x (反应方程式略) 4. A B C D E F G H H2 N2 H2S Cl2 HCl NH3 SO2 NO2 5.不合理:∵2Pb(NO3)2=2PbO+NO2+O2 生成物中 O2 仅占 20 %体积,得不出 木条复燃的必然结论。考虑 NO2 的强氧化性,也有助燃作用,在检验之前应予排除,可 将混合气体先通入 NaOH 溶液,剩余的起义干燥后再作检验。2NaOH+2NO2=NaNO2 NaOH+4NO2 +NaNO3+H2O。编者: ( 混合气体通入 NaOH 溶液后可能得不到剩余气体, +O2=4NaNO3+2H2O) 6.液体 SO2 的自电离与水相似:2SO2→SO2++SO32-; 在液体 SO2 中,SOCl2、Cs2SO3 如下电离:
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SOCl2→SO2++2Cl- Cs2SO3→2Cs++SO32- 两者混合使电离平衡向左移动析出 SO2,SOCl2+Cs2SO3→SO2+2CsCl

7.

8. (1)铜、氧化铜、 少量锌粉 2 (2)铜胃锌与硫酸铜置换反应之产物,硫酸铜溶液应 Cu +水解而呈酸性,一部分 + 锌遇 H 生成 H2,有少量的锌从表面脱落未反应而与通分混杂;随着 H2 的放出。溶液的 pH 值增大,析出的 Cu(OH)2 也不断增多,并分解成黑色的 CuO 粉末。 (3)抑制水解,采用直接将硫酸铜晶体溶于水制成的饱和溶液与锌粉反应,即可 观察到紫红色的铜析出 9.不相同(略)

10. 2

2 ;

2 ;

2 ;



11.CH≡CH ?Hg → CH3CHO ?Mn → CH3COOH(A) ? ? ? ?
H CH≡CH ?H 2 /?→ CH2=CH2 ?H 2O? → CH3CH2OH(B) ? Pd ? 、? H CH3COOH+CH3CH2OH ??→ CH3COOC2H5(C)
+ +

2+

2+

CH2=CH2 ?HCl CH3CH2Cl(D) ?Mg、无水乙醚 → CH3CH2NgCl(E) ?→ ? ??? ?
H 2CH3CH2NgCl+CH3COOC2H5 ?无水乙醚 → ?H 2O? → 3-甲基-3-戊醇 ?? ? ? 、?
+

12.A: ;B: ; C:CH3CH2I;D:CH3CH2OH;E:CH2=CH2 13. (1)CuO:1.6g (2)Fe2O3:6.4g 2 (3)[Fe +]:0.9mol/L 14.HOCH2CH2OH 本卷由 胡波 整理编辑 部分答案过程已忽略,仅供参考
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