tceic.com
简单学习网 让学习变简单
当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

第二十九届 中国化学会奥林匹克


第二十九届 中国化学会奥林匹克(初赛)试题
第 1 题 写出下列各化学反应的方程式。 1-1 将热的硝酸铅溶液滴入热的铬酸钾溶液产生碱式铬酸铅[Pb2(OH)2CrO4] K2CrO4+2Pb(NO3)2+2H2O=[Pb2(OH)2CrO4]↓+2KNO3+2HNO3 2CrO42-+2H+=Cr2O72- + H2O 2Pb2++H2O+3CrO42-→Pb2(OH

)2CrO4↓+Cr2O72注意选项条件下,CrO42-转化为 Cr2O72-。 1-2 向含氰化氢的废水中加入铁粉和 K2CO3 制备黄血盐[K4Fe(CN)6·3H2O]。 Fe+2K2CO3+6HCN+H2O=[K4Fe(CN)6·3H2O]+H2↑+2CO2↑ 1-3 酸性溶液中,黄血盐用 KMnO4 处理,被彻底氧化,产生产生 NO3-和 CO2。 5[Fe(CN)6]4- + 188H+ +61MnO4- =30NO3 - +30CO2↑+61Mn2++5Fe3+ +94H2O 1-4 在水中,Ag2SO4 与单质 S 作用,沉淀变为 Ag2S,分离,所得溶液中加碘水不褪色。 解析:碘水不褪色,说明歧化为 S2-,和 SO42-。 3Ag2SO4+4S+4H2O=3Ag2S↓+4H2SO4 第2题 2-1 实验室现有试剂:盐酸、硝酸、乙酸、氢氧化钠、氨水。从中选择一种试剂,分别分离以下各组固体混 合物(不要求复原,括号内数据时溶度积) ,指出溶解的固体。 (1)加入醋酸,溶解的是 CaCO3; (2)加入硝酸或盐酸,溶解的是 BaCrO4,BaCrO4+2HNO3=Ba(NO3)2+H2CrO4 (3)加入 NaOH 溶液,Zn(OH)2 溶解,Zn(OH)2 两性。Zn(OH)2+2OH- =Zn(OH)42(4)加入盐酸,ZnS 溶解,ZnS+2H+=Zn2++H2S 2-2 在酸化的 KI 溶液中通入 SO2,观察到溶液变黄并出现浑浊(a) ,继续通 SO2,溶液变为无色(b) ,写 出与现象 a 和 b 相对应所发生反应的方程式。写出总反应方程式(c) ,指出 KI 在反应中的作用。 解析:在酸性条件下,I 将 SO2 还原成单质 S,方程式为 4I + SO2 + 4H+ = 2H2O+S↓+2I2,继续通 SO2,溶液 颜色变为无色, 证明 I2 被还原, 反应为 SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI; 反应的总方程式是: 3SO2+2H2O=2H2SO4+S, 其中 KI 在反应中作为催化剂。 2-3 分子量为 4000 的聚乙二醇有良好的水溶性,是一种缓泻剂,它不会被消化吸收,也不会在体内转化, 却能使肠道保持水分。 2-3-1 以下哪个结构简式代表聚乙二醇?

答案:A 2-3-2 聚乙烯醇为何能保持肠道里的水分。 答案:可以与水形成氢键,具有保水功能。 2-3-3 聚乙二醇可由环氧乙烷的酸性条件下聚合而成,写出反应式。 答案: 第3题 3-1 早在 19 世纪初期,法国科学家 Dulong 和 Petit 测得比热时,发现金属的比热(cm)与其原子量的乘积 近似为常数 6cal·g-1·℃-1(1cal=4.18J) 。当时已知的原子量数据较少,因此可利用比热推算原子量,进而 采用其他方法分析得到更精确的原子量。

3-1-1 将 40.0g 金属 M 块状样品加热到 100℃,投入到温度为 15.2℃的水中,体系的温度为 17.2℃。推算该 金属的摩尔质量。 解析:cm·M=6 cal·g-1·℃-1 40.0g·cm·(100℃-17.2℃)=50.0g·1 cal·g-1·℃-1· (17.2℃-15.2℃) -1 -1 cm=0.030cal·g ·℃ M=6 cal·g-1·℃-1/0.30 cal·g-1·℃-1=200 即摩尔质量为 200g·mol-1 3-1-2 取金属 M 的粉末样品 1.000g,加热与氧气充分反应,得氧化物 1.336g。计算该金属的摩尔质量,推 测其氧化物的化学式(金属与氧的比例为简单整数比) 。 解析:参加反应的 O 原子的物质的量=(1.336g-1.000g)/16.0g·mol-1=0.0210 mol 解法一:氧化物的表达式为 MyOx,则高氧化物的摩尔质量=1.336g/0.0210mol=63.6x 若 x=1,y=1 M=63.6-16=47.2 x=2,y=1 M=63.6×2-32= 95.2 x=3,y=1 M=142.5 x=4,y=1 M=190.4 (与摩尔质量 200 接近,合理) 解法二:金属 M 的近似物质的量为 1.000g/200g·mol-1=0.005 mol M 与 O 的比=0.00500:0.021=1:4 该化合物的摩尔质量=1.336g/(0.0210mol/4)=254g·mol-1 金属 M 的摩尔质量=254g·mol-1-4×16.0g·mol-1=190g·mol-1 氧化物的最简式为 MO4(OsO4) 3-1-3M 是那种金属。 解析:查表可知,该金属为 Os,Os 为 VIII 族中唯一一个具有+8 价的元素。 3-2 电解法生产铝须用纯净的氧化铝。铝旷中含有石英、硅酸盐等杂质,需要预先除去。在拜耳法处理过 程中,硅常以硅铝酸盐(Na2Al6Si5O22·5H2O) “泥”的形式沉积下来。现有一种含 10.0%(质量)高岭土 (Al2Si2O7·2H2O)的水铝石[Al(OH)3]原料,计算纯化处理中铝的损失率。 解析:100g 原料样品,高岭石=100g×10%=258.2g·mol-1=0.0387 mol 其中 Al:0.774 mol 硅:0.774 mol 水铝石:100g×90%/78g·mol-1=1.154 mol 100g 样品中 Al 的总物质的量为:1.154mol+0.0774 mol=1.231 mol 高岭土变成“泥”需要的铝:0.774mol×6/5=0.929 mol 铝的损失率:0.929mol/1.231mol=7.54% 第 4 题 腐殖质是土壤中结构复杂的有机物,土壤肥力与腐殖质含量密切相关。可采用重铬酸钾法测定土 壤中腐殖质的含量:称量 0.1500g 风干的土样,加入 5 mL 0.10 mol·L-1K2Cr2O7 的 H2SO4 溶液,充分加热, 氧化其中的碳 (C→CO2, 腐殖质中含碳 58%; 90%的碳可被氧化) 。 以邻菲罗啉为指示剂, 用 0.1221 mol· L-1 的(NH4)2SO4·FeSO4 溶液滴定,消耗 10.02 mL。空白试验如下,上述土样经高温灼烧后,称取同样质量, 采用相同的条件处理和滴定,消耗(NH4)2SO4·FeSO4 溶液 22.35mL。 4-1 写出酸性介质中 K2Cr2O7 将碳氧化为 CO2 的方程式。 4-2 写出硫酸亚铁铵滴定过程的方程式。 4-3 计算土壤中腐殖质的质量分数。 解析: 4-1 3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+8H2O 4-2 6(NH4)2SO4·FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4=6(NH4)2SO4+3Fe2(SO4)3+K2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O 4-3 计算 5mLl K2Cr2O7 消耗(NH4)2SO4·FeSO4 的体积 土样经高温灼烧后,其中的腐殖质全部被除去,故空白试验和测定试验结果之差即为被氧化腐殖质中 C

所需 Cr2O72-的物质的量 土样测定中剩余 Cr2O72-:0.1221 mol·L-1×10.02 mL/6=0.2039 mmol 空白试验中测得 Cr2O72-:0.1221 mol·L-1×22.35mL/6=0.4548 mmol 被氧化的 C 的物质的量:(0.4548mmol-0.2039mmol)×3/2=0.3764 mol 腐殖质中总碳量:0.3764 mmol/90%=0.418 mmol 折合腐殖质的质量为:0.418 mmol×12.0g·mol-1/58%=8.65 mg 土壤腐殖质含量为:8.65×10-3g/0.15oog=5.8% 第 5 题 有一类复合氧化物具有奇特的性质:受热密度不降反升。这类复合氧化物的理想结构属于立方晶 系,晶胞示意图如右。图中八面体中心是锆原子,位于晶胞的顶点和面心;四面体中心是钨原子,均在晶 胞中。八面体和四面体之间通过公用顶点(氧原子)连接。锆和钨的氧化数分别等于它们在周期表里的族 数。 5-1 写出晶胞中锆原子和钨原子的数目。 解析:八面体数=8×1/8+6×1/2=4,即锆原子数为 4;四面体位于晶胞的 内部,共有 8 个四面体,故钨原子数为 8。 5-2 写出这种复合氧化物的化学式。 解析:锆位于周期表 IVB 族,钨位于 VIB 族。Zr 的化合价为+4 价,W 的化合价为+6 价, Zr 与 W 的比为 4:8=1:2, 故 O 原子数=(1×4+2×6)/2=8, 即化学式为 ZrW2O8,或 ZrO2·2WO3。 5-3 晶体中, 氧原子的化学环境有几种?各是什么类型?在一个晶胞中各 有多少? 解析:共有四种环境的氧:面心八面体氧原子,完全与四面体共有,共有 3×6=18,1/2 的顶点八面体与 晶胞内共用 1 个氧原子,共 8×6/8=6;四面体未共用氧原子数=8×1=8。 或者说:有两种 O 原子,即桥氧:18+6=24 个,未共有氧(端氧)为:8。 5-4 已知晶胞参数 a=0.916 nm,计算该晶体的密度(以 g·cm-3 为单位) 解析:晶胞中包含 4 个 ZrW2O8 单位,晶胞质量=(4×586.82g/mol)/(6.022×1023 /mol)=3.899×10-21g 晶胞体积=(0.916×10-7cm)3=7.686×10-22cm3 晶胞密度=3.899×10-21g/(7.686×10-22cm3)=5.07g·cm-3 第 6 题 最近报道了一种新型可逆电池。 该电池的负极为金属铝; 正极为 (Cn[AlCl4]) , 式中 Cn 表示石墨; + 电解质为烃基咪唑阳离子 (R ) 和 AlCl4 阴离子组成的离子液体。 电池放电时, 在负极负极形成双核配合物。 充电过程中离子液体中的阳离子始终不变。 6-1 写出电池放电时,正极负极以及电池反应的方程式。 解析:负极失去电子,Al3+的配位数为 4,双核配合物可看做两个 AlCl4-通过公用 Cl 桥键而成,结构可表

示为:



负极反应为:Al+7AlCl4- = 4Al2Cl7-+3e-; 正极反应为:Cn[AlCl4]+e- =Cn+AlCl4-; 电池总反应为:Al+6AlCl4-+3Cn[AlCl4-]=3Cn +4AlCl76-2 该电池所用石墨按如下反应方程式制的: 甲烷在大量氢气存在下热解, 所得碳沉积在泡沫状镍模板表 面。写出甲烷热解反应的方程式。采用泡沫状镍的作用何在?简述理由。 解析:nCH4 Cn + 2nH2 泡沫镍分解催化剂,泡沫镍的表面积很大,碳在镍表面析出,得

到比表面积很大的石墨结晶。

(原参考答案:CH4→C+2H2 可以促进甲烷热解(1) ,使得所得石墨具有多孔特性(2) ;有利于保持电 池的可逆性能(3) ,抑制充放电过程中正极的体积变化(4) 。 6-3 写出除去制备石墨后的镍的反应方程式。 解析:镍与 CO 容易反应生成气态 Ni(CO)4,Ni+4CO —→ Ni(CO)4 Ni+2H+→Ni2++H2 6-4 该电池的电解质是将无水三氯化铝溶于烃代咪唑氯化物离子液体制的,写出方程式。

解析:

(原参考答案:AlCl3+R+Cl- → R+AlCl4-)

第7题 7-1 在如下反应中,反应前后钒的氧化数和配位数各是多少?N—N 键长如何变化?

解析:7-1 钒的氧化数为+3, (只有三个正常共价键,两个配位键) ,钒的配位数为 7(环戊二烯负离子具 有 6 个离域 π 电子,占据 V 的三个配位轨道,故钒的配位数为 7) ,反应后为+1,配位数为 6;N 原子形成 配键,NN 叁键间电子云密度降低,因此成键后键长增大。 7-2 单晶衍射实验证实,配合物[Cr3O(CH3CO2)6(H2O)3]Cl·8H2O 中,3 个铬原子的化学环境完全相同, 乙酸根为桥连配体,水分子为单齿配体。画出该配合物中阳离子的结构示意图。 解析:由题意给出的新型可知:①水分子单齿配体,说明每个 Cr 离子与 1 个水分子配位;CH3COO-桥连 配体,说明两个 Cr 离子之间由一个 CH3COO-桥连;③O 与 3 个 Cr 形成配位。结构示意图如下:

第 8 题 金属 A 常用于铁的防护。A 与氯气反应,生成易挥发的液态物质 B,B 和过量 A 反应生成具有还原 性的物质 C,C 可以还原 Fe3+;B 和格式试剂(C6H5MgBr)反应生成 D(含元素 A、碳和氢) 。D 和 B 反应 得到 E,E 水解、聚合成链状的 F 并放出 HCl。向 B 的盐酸溶液中通入 H2S,得到金黄色沉淀 G(俗称“金 粉” ) ,G 溶于硫化铵溶液得到 H。向 C 的盐酸溶液中通入 H2S,得到黑色沉淀 I,I 可溶于多硫化铵溶液。 写出 A~I 的化学式。 解析: A 可用于铁的保护, 说 A 较铁活泼或不活泼, 金属 A 具有变价, 金属 A 低价态具有较强的还原性, 综合以上知识,可判断 A 为 Sn。铁通过镀锡称为马口铁,就有抗腐蚀性。Sn 与 Cl2 反应生成 SnCl4(B) ; SnCl4 与 Sn 反应生成 SnCl2(C) ;SnCl4 与格式试剂反应生成 Sn(C6H5)4(D) 。Sn(C6H5)4 与 SnCl4 反应,生

成 Sn(C6H5)2Cl2(E) ;E 水解,得到(F)

;B(SnCl4)与 H2S 作用生成金黄色沉淀 G(SnS2)

(特征颜色) 。 SnS2+(NH4)2S=(NH4)2S3 (H) 。 C (SnCl2) 与 H2S 反应生成 I [SnS (黑色) ]; SnS 可溶于(NH4)2S 生成多硫化物,(NH4)2SnSn 化合物。 第 9 题 Coniine 是一种有毒生物碱,可以通过麻痹呼吸系统导致死亡。致死量小于 0.1 g。公元前 399 年

苏格拉底就是由于饮用了 Coniine 的混合物而被毒死的。 Hofmann 在 1881 年确定了 Coniine 分子式为 C8H17N。 将 Coniine 彻底甲基化后接着 Hofmann 消除反应的产物为 4S-(N,N-二甲基)-辛-7-烯-4-胺。 9-1 画出 4S-(N,N-二甲基)-辛-7-烯-4-胺及其对映体的结构式;

解析: 4S 4L 9-2 从 Hofmann 消除反应的结果可以确定 Coniine 具有哪些结构特征?并以此结构画出你所推断的 coniine 所有可能的结构简式。 解析:具有手性碳原子,含有氨基或亚氨基(原答案:环状二级胺) 。





第 10 题 当溴与 1,3-丁二烯在环己烷溶液中发生加成反应时, 会得到两个产物 A 和 B (不考虑立体化学) 。 在-15℃时,A 和 B 的比例为 62:38;而在 25℃时 A 和 B 的比例为 12:88。 10-1 画出化合物A和B的结构简式;并确定哪个为热力学稳定产物,哪个为动力学产物。 解析:低温时,丁二烯形成溴鎓正离子,在低温下 Br-直接进攻溴鎓正离子进行较快,故 1,2 加成产物为 动力学产物,溴鎓正离子电荷转移,形成碳正离子,需要较高的能量,故 1,4 加成属于热力学稳定产物。

A:CH2Br—CHBrCH=CH2(

) (动力学产物)

B:CH2BrCH=CHCHBr(



(热力学产物) 10-2 在室温下,A 可以缓慢转化为 B。画出此转换过程的反应势能示意图和中间体的结构简式。 解析:

10-3 根据以上的研究结果,确定以下反应的产物:

解析:1,2 加成产物四种:







1,4 加成产物两种:



第 11 题 11-1 Tropinone 是一个莨菪烷类生物碱,是合成药物阿托品硫酸盐的中间体。它的合成在有机合成史上具 有里程碑意义,开启了多组分反应的研究。Tropinone 的许多衍生物具有很好的生理活性,从而可以进行各 种衍生化反应。在研究 Tropinone 和溴苄的反应中发现:

此反应的两个产物 A 和 B 可以在碱性条件下相互转换。因此,纯净的 A 或 B 在碱性条件下均会变成 A 和 B 的混合物。画出 A、B 以及二者在碱性条件下相互转换的中间体的结构简式。

解析: A:

B:

中间体:

11-2 高效绿色合成一直是有机化学家追求的目标, 用有机化合物替代金属氧化剂是重要的研究方向之一。 硝基甲烷负离子是一种温和的有机氧化剂。画出硝基甲烷负离子的共振式(氮原子的形式电荷为正) ,并完 成以下反应(写出说有产物) :

解析: 11-2

(N 带有正电荷,氮原子只能成 4 个键)












推荐相关:

第二十九届 中国化学会奥林匹克

第二十九届 中国化学会奥林匹克_学科竞赛_高中教育_教育专区。29届奥赛化学解析 第二十九届 中国化学会奥林匹克(初赛)试题第 1 题 写出下列各化学反应的方程式...


2015年度全国中小学生竞赛活动项目

第二十九届中国化学奥林匹克竞赛 主办:中国化学会 4.2015 年全国中学生生物学联赛 主办:全国中学生生物学竞赛委员会 5.第二十一届全国青少年信息学奥林匹克联赛 ...


中国化学会第27届中国化学奥林匹克(初赛)试题及解答---use

第27 届中国化学奥林匹克(初赛)试题及解答第 1 题(12 分) 写出下列化学反应的方程式 1-1 加热时,三氧化二锰与一氧化碳反应产生四氧化三锰。 1-2 将 KCN ...


奥林匹克的运动及中国化

奥林匹克的运动及中国化汪洋一、奥林匹克运动的起源...田径运动直到 1928 年第九届奥运会才对女子开 放...化学原子理论和生物进化论为主要内容,推动了近 代...


中国化学会第27届中国化学奥林匹克(初赛)答案

中国化学会第27中国化学奥林匹克(初赛)答案_学科竞赛_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档中国化学会第27中国化学奥林匹克(初赛)答案_学科...


中国化学会2015年第29届高中化学奥林匹克竞赛试题(全国初赛)

中国化学会2015年第29高中化学奥林匹克竞赛试题(全国初赛)_学科竞赛_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档中国化学会2015年第29高中化学奥林...


中国化学会2015年第29届高中化学奥林匹克竞赛试题(全国初赛)答案

中国化学会2015年第29高中化学奥林匹克竞赛试题(全国初赛)答案_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载中国化学会2015年第29高中化学奥林匹克竞赛试题(...


第29届“扬子石化杯”中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试卷及答案

第29“扬子石化杯”中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区...二、 (本题共 2 小题,共 17 分) 16. (9 ...在电池的放电/充电过程中,两电极上会分别 - 发生...


2005-2006学年度盐城市高三第二次调研考试

2005 年 10 月 17 日,在完成中国真正意义上有人...第二十九届奥林匹克运动会吉祥物发布仪式在北京举行...煤矿、危险化学品、 烟花爆竹、道路和水上交通、...


《品德与社会》第十册简答题

答:共设了六个奖项:诺贝尔物理学奖,诺贝尔化学奖,诺贝尔生理学和医学奖,诺贝尔...答:第二十九届奥林匹克运动会会徽—— “舞动的北京”是一枚中国之印。 “...

网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 简单学习网 www.tceic.com
copyright ©right 2010-2021。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com