第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
第32届化学竞赛初赛试题_解答与评分标准
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题、解答与评分标准
第1题( 8分) 根据所给条件按照要求书写化学反应方程式(要求系数为最简整数比)。
关于第1题的总体说明:方程式中,
1) 反应物与生成物之间联系,用等号“=”亦可;
2) 不要求气体和沉淀标注相应的上下箭头,若正确标注“↑”或“↓”,亦可;
3) 若虽配平,但系数不是最简整数比,得1.5分;
4) 若反应物或生成物有错,或未配平,得0分;
5) 其他答案不得分。
1-1氮化硅可用作LED的基质材料,它可通过等离子体法由SiH4与氨气反应制得。
1-2将擦亮的铜片投入装有足量浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生,固体为Cu2S和另一种白色物质的混合物。
1-3在50 o C水溶液中, 单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4 ·8H2O]。
1-4天然气的无机成因说十分诱人。据称,地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应,可生成甲烷。橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示,反应后变为蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。
第2题( 8分)
2-1 ,三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。画出P4O18分子的结构示意图。2-2 CH2SF4是一种极性溶剂,其分子几何构型符合价层电子对互斥(VSEPR)模型。画出CH2SF4的分子结构示意图(体现合理的成键及角度关系)。
2-3 2018年足球世界杯比赛用球使用了生物基三元乙丙橡胶(EPDM)产品Keltan Eco。EPDM 属三元共聚物,由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成。
第34届中国化学奥林匹克 (初赛 )试题及解答
第34届中国化学奥林匹克 (初赛 )试题及解
答
1. 下列物质中,属于离子性物质的是()
A. H2O2
B. H2O
C. HCl
D. H2S
解析:离子性物质指的是能够电离产生带电离子的物质,而只有
酸溶液中的氢离子和氯离子都是带电的,因此选择C选项。
2. 某实验室使用三种药剂进行实验,其酸碱性分别为:pH=1,
pH=7,pH=14。这三种药剂分别是()
A. 硫酸、水、烧碱
B. 盐酸、纯净水、氢氧化钠
C. 氯化铵、自来水、氢氧化钾
D. 醋酸、甘油、石灰水
解析:根据pH值的定义,酸性溶液的pH小于7,中性溶液的pH
等于7,碱性溶液的pH大于7。因此选项B中的盐酸对应pH=1的酸性
溶液,纯净水对应pH=7的中性溶液,氢氧化钠对应pH=14的碱性溶液。
1. 水的主要离子是__________。
答案:H+和OH-
解析:水在不反应时,只有自离子化产生的少量H+和OH-存在。
2. 通常称为“水杨酸”的有机酸是__________。
答案:水合肼基苯酚酸(C7H6O3)
解析:水杨酸的化学名称为水合肼基苯酚酸,其分子式为C7H6O3。
1. 简述氨气(NH3)的制备方法及性质特点。
氨气的制备方法有多种,常见的包括:
(1)氨水与酸反应:将氨水与酸反应,生成氨气和相应的盐。
(2)铵盐与碱反应:将铵盐与碱反应,生成氨气和相应的盐。
(3)气化法:将氨气的固体化合物如氨水合物加热至高温,使其
分解生成氨气。
氨气的性质特点如下:
(1)氨气具有辛辣气味,剧毒,有刺激性。
(2)氨气可溶于水,与水反应生成氨水。
(3)氨气是一种碱性气体,可与酸反应生成盐。
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案解析
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
【答案】
1-1、A CO 2 分子式C 2H 4O 结构简式CH 3CHO
1-2、+1 直线型 +3 八面体(拉长) 1-3、
【解析】1-1、乙烯催化氧化,得到CO 2(A)和与A 相对分子质量相同的产物(一定含C 、O 元素):
O=C=O 从式量上分析 CH 4
从价键上分析 —CH 3,—H CH 3CHO
环氧乙烷
CH 3CHO 1-2、CsAuCl 3呈抗磁性,Cs +和Cl —中均无但电子,Au 外围电子组态5d 106s 1,在此化合物中Au 的平均氧化态为+2,则Au +(5d 10)和Au 3+(5d 8且空出1个5d 轨道)数1︰1。晶胞为四方晶系,化学式为Cs +[Au +Cl 2]—·Cs +[Au 3+Cl 4],由2个单元Cs +[Au +Cl 2]—和Cs +[Au 3+Cl 4]—构成。晶胞参数c=x +y ,其中x a 。
1-3、将芳香族聚酰亚胺结构重复一次,可清楚地看到邻苯二甲酸酐和—NH2失水而聚合。再根据提供A的分子式和氧化得B(二邻苯二甲酸酐),推出A的结构。
【答案】2-1、4820Ca+24998Cf==294Og+310n 2-2、H2O22-3、CH4【解析】2-2、二元氧化物含氧量最高=要求另一元素A r最小——H且O原子数要大。可以是臭氧酸HO3或超氧酸HO2,但它们都不稳定。稳定的只有H2O2。2-3、电子的摩尔质量为1/1836 g/mol,故有:n(e—)=0.003227×1836=5.925 mol。设二元气体化合物的摩尔质量为M,分子中含x个电子,故有:
第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析_二
84 Univ. Chem. 2019, 34 (3), 84−94
收稿:2018-11-20;录用:2018-11-26 *
通讯作者,Email: yuzidi@
•竞赛园地•
doi: 10.3866/PKU.DXHX2018110192
第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析(二)
余子迪*
北京大学化学与分子工程学院,北京 100871
第7题
题目
蛋白质中的巯基可以作为配体。多种酶中存在金属-硫簇。在含硫配体的研究中,得到过一类过渡金属离子与乙二硫醇离子(−SCH 2CH 2S −,简写为edt 2−)形成的双核络离子[M 2(edt)4]2− (M = V ,Mn ,Fe)。它们尽管通式相同,但结构不同,在[V 2(edt)4]2−中,每个V 原子周围有六个硫原子配位,通过两个V 连线中心有三个相互垂直的2次轴;当金属为Mn 和Fe 时,M 周围有五个硫原子配位,形成四方锥形排布,[M 2(edt)4]2−离子有对称中心。
7-1 画出[V 2(edt)4]2−的结构。(忽略氢原子)
7-2 画出[M 2(edt)4]2− (M = Mn ,Fe)的结构。(忽略氢原子)
7-3 写出[V 2(edt)4]2−中钒的价电子组态。磁性测试表明,它显抗磁性,简述原因。 7-4 [Mn 2(edt)4]2−可由MnCl 2溶液和Na 2(edt)溶液空气中反应得到,写出反应方程式。 分析与解答
本题的主要难点在于7-1和7-2,根据题目中提供的对称性的信息画出双核络离子的结构。由于没有“化学上的限制”,这两题更像是“立体几何”题,这类题没有什么太多的技巧,完全依靠个人的空间想象能力。然而,题干给出的信息并不完美,符合题意的答案并不止一种。
(完整word版)第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
安徽黄山巨人教育胡征善
【答案】
1-1、A CO2分子式C2H4O 结构简式CH3CHO
1-2、+1 直线型+3 八面体(拉长)
1-3
、
【解析】1-1、乙烯催化氧化,得到CO2(A)和与A相对分子质量相同的产物(一定含C、O元素):
O=C=O
从式量上分析
CH 4
从价键上分析—CH3,—H CH3CHO 环氧乙烷
CH3CHO
1-2、CsAuCl3呈抗磁性,Cs+和Cl—中均无但电子,Au外围电子组态5d106s1,在此化合物中Au的平均氧化态为+2,则Au+(5d10)和Au3+(5d8且空出1个5d轨道)数1︰1。晶胞为四方晶系,化学式为Cs+[Au+Cl2]—·Cs+[Au3+Cl4],由2个单元Cs+[Au+Cl2]—和Cs+[Au3+Cl4]—构成。晶胞参数c=x+y,其中x<a,y>a。
1-3、将芳香族聚酰亚胺结构重复一次, 可清楚地看到邻苯二甲酸酐和—NH 2失水而聚合。再根据提供A 的分子式和氧化得B(二邻苯二甲酸酐),推出A 的结构。
【答案】2-1、4820Ca+24998Cf==294Og+310n 2-2、H 2O 2 2-3、CH 4
【解析】2-2、二元氧化物含氧量最高=要求另一元素A r 最小——H 且O 原子数要大。可以是臭氧酸HO 3或超氧酸HO 2,但它们都不稳定。稳定的只有H 2O 2。 2-3、电子的摩尔质量为1/1836 g/mol ,故有:n (e —)=0.003227×1836=5.925 mol 。 设二元气体化合物的摩尔质量为M ,分子中含x 个电子,故有:
第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析(一)
第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析(一)
余子迪
【摘要】详细介绍和评析了第32届中国化学奥林匹克初赛试题,提供了解题思路、计算过程,并提供了有关参考文章.
【期刊名称】《大学化学》
【年(卷),期】2019(034)002
【总页数】9页(P90-98)
【关键词】化学竞赛;试题分析
【作者】余子迪
【作者单位】北京大学化学与分子工程学院,北京 100871
【正文语种】中文
【中图分类】G64;O6
按照以往惯例,我们对今年的第32届中国化学奥林匹克初赛试题进行了详细的解析。相较往年,今年的试题更加侧重理论推导能力和计算能力,试题的难度分布较宽,部分试题回归高考,紧贴高中化学,而部分试题难度相对较大,对考生的知识面和理论运用能力要求较高。此外,本届试题也出现了许多风格新颖、让人眼前一亮的好题目,例如门捷列夫预测的元素推断、氢碘平衡的新“表现”和同位素推断岩石年龄等。
根据所给条件按照要求书写化学反应方程式(要求系数为最简整数比)。
1-1氮化硅可用作LED的基质材料,它可通过等离子法由SiH4与氨气反应制得。
1-2将擦亮的铜片投入装有足量浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生,固体为Cu2S与另一种白色物质的混合物。
1-3在50 °C的水溶液中,单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4∙8H2O]。
1-4天然气的无机成因说十分诱人。据称,地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应,可以生成甲烷。橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示,反应后变为蛇纹
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析
2019年9月7日上午9:00至12:00,第33届中国化学奥林匹克(初赛)在全国30个省、自治区、直辖市同时举行,约有7万名高中生参加。相比于往年,本届初赛试题对知识储备的要求有所降低,但对计算熟练度、思维灵活度和答题准确度的要求没有放松。这是一件好事:化学的奥林匹克本就不应是“刷书”的奥林匹克,不应是“死记硬背”的奥林匹克;只喜欢画六边形与平行六面体,讨厌计算和推理,也不算真正学好了化学。近年来,越来越多的同学(及部分老师)偏爱刷书、刷题,刷完基础教材刷高级教材,刷完高级教材刷专著,刷完中文书刷外文书,都刷完还不过瘾,还要去刷一级文献来“押题”,这种做法实在是舍本逐末,甚至是缘木求鱼了。走马观花,囫囵吞枣,到头来才发现最基本的知识点掌握得不牢固,在高手过招时疏漏大意失了分数,反而怪罪题目故意“挖坑”,实在令人叹惋。我们鼓励同学们好读书,读好书,但把书“读好”才是最重要的。鉴于此,本文除了延续前文撰写的三个角度——“从同学角度出发的思路分析,从试题角度出发的考点分析,从科学角度出发的知识拓展”之外,行文中更加强调“明辨基础概念,防范解题漏洞”,希望同学们有所收获。另一方面,如何在竞赛题目取材上做到严谨与趣味的平衡、经典与前沿的平衡,在树立中国化学奥林匹克思维高杆的同时,及时反映中国化学工作日新月异的进展,或许也是值得思考的。
第1题
题目(10分)
简要回答问题。
1-1利用不同的催化剂,乙烯催化氧化可选择性地生成不同产物。产物A可使石灰水变浑浊。写出与A相对分子质量相等的其他所有产物的分子式和结构简式。1-2化合物CsAuCl3呈抗磁性。每个Cs+周围有12个Cl−离子,每个Cl−离子周围有5个金属离子。金离子处在Cl−围成的配位中心(也是对称中心)。写出该化合物中Au的氧化态及其对应的配位几何构型。
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
第1题(8分)根据所给条件按照要求书写化学反应方程式(要求系数为最简整数比)。
1-1氮化硅可用作LED的基质材料,它可通过等离子法用SiH4与氨气反应制得。
3SiH4 + 4NH3 == Si3N4 + 12H2↑
解析:SiH4中Si正价H负价;NH3中N负价、H正价,直接配平产物为H2和Si3N4.
1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生,固体为Cu2S和另一种白色物质的混合物。
5Cu + 4H2SO4 == Cu2S↓+ 3CuSO4↓+ 4H2O
解析:注意题目中说无气体产生,而这个题中由于产生了Cu2S,Cu显+1价,失电子数为1*2=2;S显-2价,得电子数为8,说明该反应是氧化还原反应且还有3mol Cu变成了Cu(II)。产物中除了Cu2S外还有另一种白色固体析出,注意这里是析出不是沉淀,所以该白色固体是CuSO4,我们常说的CuSO4显蓝色指的是它的溶液和CuSO4·5H2O,而在浓硫酸中,浓硫酸具有脱水性,所以析出的是无水CuSO4,显白色。再进行配平。
1-3在50o C水溶液中,单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]
2Te + 4NaBH4 + 17H2O == 2NaHTe + Na2B4O5(OH)4·8H2O↓+ 14H2↑
解析:这个题目中,注意元素化合价的变动,首先要清楚碲氢化钠的化学式,由于Te是氧族元素,所以碲氢化钠的化学式NaHTe(类似于NaHS)。根据硼砂的化学式判断参与反应的NaBH4的物质的量为4mol,所以有16molH(-1).根据得失电子数进行配平。失电子的为H(-1)。得电子的物质为Te单质和H2O中的部分H(+1).
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题(高清图片版,含参考答案)
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案第1题(10分)
第2题(10分)
第3题(12分)
第4题(10分)
第5题(10分)
第6题(12分)
第7题(6分)
第8题(13分)
第9题(10分)
第10题(7分)
第32届中国化学奥林匹克竞赛(初赛)试题及解析
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
第1题(8分)根据所给条件按照要求书写化学反应方程式(要求系数为最简整数比)。
1-1氮化硅可用作LED的基质材料,它可通过等离子法用SiH4与氨气反应制得。
3SiH4 + 4NH3 == Si3N4 + 12H2↑
解析:SiH4中Si正价H负价;NH3中N负价、H正价,直接配平产物为H2和Si3N4.
1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生,固体为Cu2S和另一种白色物质的混合物。
5Cu + 4H2SO4 == Cu2S↓+ 3CuSO4↓+ 4H2O
解析:注意题目中说无气体产生,而这个题中由于产生了Cu2S,Cu显+1价,失电子数为1*2=2;S显-2价,得电子数为8,说明该反应是氧化还原反应且还有3mol Cu变成了Cu(II)。产物中除了Cu2S外还有另一种白色固体析出,注意这里是析出不是沉淀,所以该白色固体是CuSO4,我们常说的CuSO4显蓝色指的是它的溶液和CuSO4·5H2O,而在浓硫酸中,浓硫酸具有脱水性,所以析出的是无水CuSO4,显白色。再进行配平。
1-3在50o C水溶液中,单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]
2Te + 4NaBH4 + 17H2O == 2NaHTe + Na2B4O5(OH)4·8H2O↓+ 14H2↑
解析:这个题目中,注意元素化合价的变动,首先要清楚碲氢化钠的化学式,由于Te是氧族元素,所以碲氢化钠的化学式NaHTe(类似于NaHS)。根据硼砂的化学式判断参与反应的NaBH4的物质的量为4mol,所以有16molH(-1).根据得失电子数进行配平。失电子的为H(-1)。得电子的物质为Te单质和H2O中的部分H(+1).
COBP·中国化学奥林匹克竞赛(初赛)模拟试题 30-03答案
COBP·中国化学奥林匹克竞赛(初赛)模拟试题(30-03)
命题人:晋·Resazurin
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分
满分 8 5 17 8 10 8 14 7 10 13 100
得分
元素周期表
第1题(8分)
1-1向氯化钴溶液中滴加氰化钾溶液,先产生棕色沉淀,而后沉淀溶解得到红色溶液。该溶液暴露在空气中或在无氧条件下都会渐渐变为黄色。写出全过程涉及的4个化学方程式。
1-2向浓氨水中分别加入少量氯化银悬浊液、氯化亚汞悬浊液、氯化亚铜悬浊液,充分振荡后于常温下通入氧气,指出发生的现象,写出相应的化学方程式。
第2题(5分)2016年6月9日,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC )公布了由发现者提议的113、115、117、118号元素的英文名与元素符号。其中117号元素以美国田纳西州的名字命名为Tennessine ,符号Ts 。
2-1 实验室中对同位素293Ts 和294Ts 的合成是通过用钙-48核撞击锫(97Bk )-249靶实现的。
2-3 理论研究表明114号元素Fl 可能比118号元素Og 性质更加接近于一般意义上的惰性气体,而后者更加活泼。据此预测在双原子分子NhTs 中哪一种元素的原子带有负电荷。(注:113号
第3题(17分)
3-1 钠熔法是常用的定性检验有机化合物中所含元素的方法。将少量有机物样品与一小块金属钠一起加热至熔融,有机物中的氮、硫、卤素便会分别形成氰化钠、硫化钠、卤化钠等物质。对熔融后浸出的溶液中的无机离子进行定性检验便可以知道原有机物的元素组成。
2018年第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案
2018年第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析 第
1题(8
分)
根
据所给条件按照要求
书
写
化学反
应
方程
式
(要求系数为
最
简整数比。
1-1 氮化硅可用作 LED 的基质材料,它可通过等离子法用 SiH 4 与氨气反应制得。
1-2 将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生, 固体为 Cu 2S 和另一种白色物质的混合物。 1-3 在 50o C 水溶液中,单质碲与过量 NaBH 4 反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂[Na 2B 4O 5(OH)4·8H 2O] 1-4 天然气的无机成因十分诱人。据称,地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应,可生成甲烷。橄榄石以 Mg 2SiO 4 和 Fe 2SiO 4 表示,反应后变成蛇纹石[Mg 3Si 2O 5(OH)4]和磁铁矿。 第2题(8分)
2-1 195K ,三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应生成 P 4O 18,画出 P 4O 18 分子的结构示意图。 2-2 CH 2SF 4 是一种极性溶剂,其分子几何构型符合价层电子对互斥理论(VSEPR)模型。画出CH 2SF 4 的分子结构示意图(体现合理的成键及角度关系)。
2-3 2018 年足球世界比赛用球使用了生物基元三元乙丙橡胶(EPDM)产品 Keltan Eco 。EPDM 属三元共聚物,由乙烯、丙烯、及第三单体经溶液共聚而成。 2-3-1 EPDM 具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出下列分子中不可用于制备 EPDM 的第三单体(可能多选,答案中含错误选项不得分) 2-3-2 合成高分子主要材料分为塑料、纤维和橡胶三大类,下列高分子中与 EPDM 同为橡胶的是: F 聚乙烯 G 聚丙烯氰 H 反式聚异戊二烯 I 聚异丁烯 第3题(12分)
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题与解析
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题与解析
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
安徽黄⼭巨⼈教育胡征善
【答案】
1-1、A CO2分⼦式C2H4O 结构简式CH3CHO
1-2、+1 直线型+3 ⼋⾯体(拉长)
1-3、
【解析】1-1、⼄烯催化氧化,得到CO2(A)和与A相对分⼦质量相同的产物(⼀定含C、O元素):
O=C=O
从式量上分析
CH4
同分异构体
从价键上分析—CH3,—H CH3CHO 环氧⼄烷
CH3CHO
1-2、CsAuCl3呈抗磁性,Cs+和Cl—中均⽆但电⼦,Au外围电⼦组态5d106s1,在此化合物中Au的平均氧化态为+2,则Au+ (5d10)和Au3+(5d8且空出1个5d轨道)数1︰1。晶胞为四⽅晶系,化学式为Cs+[Au+Cl2]—·Cs+[Au3+Cl4],由2个单元Cs+ [Au+Cl2]—和Cs+[Au3+Cl4]—构成。晶胞参数c=x+y,其中xa。
1-3、将芳⾹族聚酰亚胺结构重复⼀次,可清楚地看到邻苯⼆甲酸酐和—NH2失⽔⽽聚合。再根据提供A的分⼦式和氧化得
B(⼆邻苯⼆甲酸酐),推出A的结构。
【答案】2-1、4820Ca+24998Cf==294Og+310n 2-2、H2O22-3、CH4 【解析】2-2、⼆元氧化物含氧量最⾼=要求另⼀元素A r最⼩——H且O原⼦数要⼤。可以是臭氧酸HO3或超氧酸HO2,但它们都不稳定。稳定的只有H2O2。2-3、电⼦的摩尔质量为1/1836 g/mol,故有:n(e—)=0.003227×1836=5.925 mol。设⼆元⽓体化合物的摩尔质量为M,分⼦中含x个电⼦,故有:x×9.413 g/M=5.925 mol,M≈1.6x
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题Chemy估分答案(初稿)(1)
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题Chemy估分答案(初稿)
(2018年9月2日9:00 ~ 12:00)
·竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。
·试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。
·姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。·允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
第1题(8分)根据所给条件按照要求书写化学反应方程式(要求系数为最简整数比)。
固体为Cu
4
第2题(8分)
2-1195 K,三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。画出P4O18分子的结构示意图。
24
属三元共聚物,由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成。
2-3-1EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体(可能多选,答案中含错误选项不得分)。
第3题(12分)
为纪念门捷列夫发现元素周期律150 周年,国际纯粹和应用化学联合会将2019年设为“国际化学元素周期表年”。门捷列夫预言了多种当时未知的元素,A即为其中之一。
将含元素A的硫化物矿在N2气氛中800℃处理,分解产物中有A的硫化物B;随后升温至825℃并向体系中通入氨气,得到红色化合物C,C溶于发烟硝酸得白色沉淀D。经过滤洗涤,D在600℃与COCl2反应,产物冷却后得液体E,E遇水生成D,在E的6 mol·L-1盐酸溶液中通入H2S得沉淀B;将D溶于NaOH溶液,用硝酸调H+浓度至约为0.3 mol·L-1,加入钼酸铵溶液,常温下反应产生橙黄色沉淀F,F与十二钼磷酸结构等同;将D加入H3PO2和H3PO3的混合溶液可得黄绿色的亚磷酸盐沉淀G,G在碱性溶液中转化为黄色沉淀H,H放置时脱水变为I,I也可由D和A的单质在高温下反应产生,D变为I失重15.3%。
第34届中国化学奥林匹克竞赛初赛试题与答案化学
第34届中国化学奥林匹克竞赛初赛试题与答案
2020年9月12日,第34届中国化学奥林匹克(初赛)在全国各地同时举行,本次初试共3个小时,共10道大题。大家一起来看本届初赛题目究竟考了哪些知识点吧。
化学初赛真题
(完整word版)第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
安徽黄山巨人教育胡征善
【答案】
1-1、A CO2分子式C2H4O 结构简式CH3CHO
1-2、+1 直线型+3 八面体(拉长)
1-3
、
【解析】1-1、乙烯催化氧化,得到CO2(A)和与A相对分子质量相同的产物(一定含C、O元素):
O=C=O
从式量上分析
CH 4
从价键上分析—CH3,—H CH3CHO 环氧乙烷
CH3CHO
1-2、CsAuCl3呈抗磁性,Cs+和Cl—中均无但电子,Au外围电子组态5d106s1,在此化合物中Au的平均氧化态为+2,则Au+(5d10)和Au3+(5d8且空出1个5d轨道)数1︰1。晶胞为四方晶系,化学式为Cs+[Au+Cl2]—·Cs+[Au3+Cl4],由2个单元Cs+[Au+Cl2]—和Cs+[Au3+Cl4]—构成。晶胞参数c=x+y,其中x<a,y>a。
1-3、将芳香族聚酰亚胺结构重复一次, 可清楚地看到邻苯二甲酸酐和—NH 2失水而聚合。再根据提供A 的分子式和氧化得B(二邻苯二甲酸酐),推出A 的结构。
【答案】2-1、4820Ca+24998Cf==294Og+310n 2-2、H 2O 2 2-3、CH 4
【解析】2-2、二元氧化物含氧量最高=要求另一元素A r 最小——H 且O 原子数要大。可以是臭氧酸HO 3或超氧酸HO 2,但它们都不稳定。稳定的只有H 2O 2。 2-3、电子的摩尔质量为1/1836 g/mol ,故有:n (e —)=0.003227×1836=5.925 mol 。 设二元气体化合物的摩尔质量为M ,分子中含x 个电子,故有:
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第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
第1题(8分)根据所给条件按照要求书写化学反应方程式(要求系数为最简整数比)。
1-1氮化硅可用作LED的基质材料,它可通过等离子法用SiH4与氨气反应制得。
3SiH4 + 4NH3 == Si3N4 + 12H2↑
解析:SiH4中Si正价H负价;NH3中N负价、H正价,直接配平产物为H2和Si3N4.
1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生,固体为Cu2S和另一种白色物质的混合物。
5Cu + 4H2SO4 == Cu2S↓+ 3CuSO4↓+ 4H2O
解析:注意题目中说无气体产生,而这个题中由于产生了Cu2S,Cu显+1价,失电子数为1*2=2;S显-2价,得电子数为8,说明该反应是氧化还原反应且还有3mol Cu变成了Cu(II)。产物中除了Cu2S外还有另一种白色固体析出,注意这里是析出不是沉淀,所以该白色固体是CuSO4,我们常说的CuSO4显蓝色指的是它的溶液和CuSO4·5H2O,而在浓硫酸中,浓硫酸具有脱水性,所以析出的是无水CuSO4,显白色。再进行配平。
1-3在50o C水溶液中,单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]
2Te + 4NaBH4 + 17H2O == 2NaHTe + Na2B4O5(OH)4·8H2O↓+ 14H2↑
解析:这个题目中,注意元素化合价的变动,首先要清楚碲氢化钠的化学式,由于Te是氧族元素,所以碲氢化钠的化学式NaHTe(类似于NaHS)。根据硼砂的化学式判断参与反应的NaBH4的物质的量为4mol,所以有16molH(-1).根据得失电子数进行配平。失电子的为H(-1)。得电子的物质为Te单质和H2O中的部分H(+1).
1-4天然气的无机成因十分诱人。据称,地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应,可生成甲烷。橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示,反应后变成蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。
18 Mg2SiO4 + 6 Fe2SiO4 + 26H2O + CO2 == 12 Mg3Si2O5(OH)4 + CH4 + 4Fe3O4
解析:这个题目中首先要确定磁铁矿的化学式为Fe3O4,在Fe3O4可以看作是2mol Fe(III)和1 mol Fe(II),所以这个反应是氧化还原反应。而在蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]中,元素化合价不变。产物除了蛇纹石和Fe3O4外还有CH4,在CH4中,C由+4变成了-4价,得8个电子,所以甲烷与Fe3O4的物质的量之比为8:(1*2)=4:1的倒数,即1:4,由此进行配平。
第2题(8分)
2-1195K,三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应生成P4O18,画出P4O18分子的结构示意图。
解析:题目中所说的反应物只有P2O3和O3,根据P2O3的结构,P上有孤对电子。而O3的共振
,所以反应的时候臭氧的首尾两个氧原子可以直接与P相连形成P4O18.
2-2CH2SF4是一种极性溶剂,其分子几何构型符合价层电子对互斥理论(VSEPR)模型。画出CH2SF4的分子结构示意图(体现合理的成键及角度关系)
或
解析:根据等电子体原理,CH2SF4与SOF4互为等电子体,所以分子构型相同,S采取sp3d杂化,分子构型为双角三锥形,CH2位于平面上,且与S形成双键。又由于双键之间的电子云密度大于单键间的电子云密度,所以在上下侧的F原子要略向右偏移,使得竖直平面上的∠CSF 角度略大于90o.且水平方向上,∠FSF略小于120o。
2-32018年足球世界比赛用球使用了生物基元三元乙丙橡胶(EPDM)产品Keltan Eco。EPDM属三元共聚物,由乙烯、丙烯、及第三单体经溶液共聚而成。
2-3-1 EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出下列分子中不可用于制备EPDM 的第三单体(可能多选,答案中含错误选项不得分)
选CE
解析:C和E中有共轭双键存在,由于共轭π键的反应活性较高,且易受到紫外辐射使得电子跃迁至π*轨道,所以C和E都是不耐臭氧,不耐紫外光的。
2-3-2合成高分子主要材料分为塑料、纤维和橡胶三大类,下列高分子中与EPDM同为橡胶的是:
F聚乙烯G 聚丙烯氰H反式聚异戊二烯I 聚异丁烯
选H、I
解析:对于高中基础高分子化学常识的考察
第3题(12分)
为纪念门捷列夫发现元素周期表150周年,国际纯粹和应用化学联合会将2019年设为“国际化学元素周期表年”。门捷列夫预言了多种当时未知的元素,A即为其中一种。
将含元素A的硫化物矿在N2气氛中800o C处理,分解产物中有A的硫化物B;随后升温至825o C并向体系中同入氨气,得到红色化合物C,C溶于发烟硝酸得到白色沉淀D。经过滤洗涤,D在600o C与CoCl2反应,产物冷却后得到液体E,E遇水生成D,在E的6 mol·L-1盐酸溶液中通入H2S得到沉淀B;将D溶于NaOH溶液,用硝酸调节H+浓度至约0.3 mol·L-1,
加入钼酸铵溶液常温下反应产生橙黄色沉淀F,F与十二钼酸结构等同;将D加入H3PO2和H3PO3的混合溶液可得到黄绿色的亚磷酸盐沉淀G,G在碱性溶液中转换为黄色沉淀H,H放置时脱水变成I,I也可由D和A的单质在高温下反应产生,D变为I失重15.3%。
3-1写出A~I的化学式
A. Ge
B. GeS2
C. GeS
D. GeO2
E. GeCl4
F. (NH4)4GeMo12O40
G. GeHPO3H. Ge(OH)2I. GeO
3-2写出B与氨气反应生成C的反应方程式
3GeS2 + 2NH3 == 3GeS + 3H2S + N2
3-3写出D在H3PO2和H3PO3中生成G的反应方程式。
GeO2 + H3PO2 == GeHPO3 + H2O
解析:这个推断题刚开始不好判断,题目破题点应该在:“D在600o C与CoCl2反应,产物冷却后得到液体E,E遇水生成D”,由此可以判断D应该是A的氧化物,而E是氯化物,“将D 加入H3PO2和H3PO3的混合溶液可得到黄绿色的亚磷酸盐沉淀G”可以判断D应该是高价的氧化物,G是低价的亚磷酸盐,“G在碱性溶液中转换为黄色沉淀H,H放置时脱水变成I”可以判断I是A的低价氧化物,假设D为AO2,I为AO,再根据“D变为I失重15.3%”可以判断A 元素为Ge元素。由此可以推出D为GeO2,I为GeO。“D在600o C与CoCl2反应,产物冷却后得到液体E,E遇水生成D”可以确定E为GeCl4,“将D加入H3PO2和H3PO3的混合溶液可得到黄绿色的亚磷酸盐沉淀G”可以判断G为GeHPO3(注意H3PO3的结构,有个H是直接与P 相连,所以G并不是酸式盐)“G在碱性溶液中转换为黄色沉淀H,H放置时脱水变成I”可以判断H是Ge(OH)2,I是GeO。“将D溶于NaOH溶液,用硝酸调节H+浓度至约0.3 mol·L-1,加入钼酸铵溶液常温下反应产生橙黄色沉淀F,F与十二钼酸结构等同”可以判断F的化学式为(NH4)4GeMo12O40,与磷钼酸铵结构类似。“在E的6 mol·L-1盐酸溶液中通入H2S得到沉淀B”可以判断B为GeS2,“向B中同入氨气,得到红色化合物C,C溶于发烟硝酸得到白色沉淀D”可以通过化学方程式配平得到C为GeS.
第4题(12分)
4-1利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸氨的工业废水中生产硝酸和氨。
4-1-1 阳极室得到的是哪种物质?写出阳极半反应方程式。
HNO3,2H2O – 4e == 4H+ + O2↑
4-1-2阴极室得到的是哪种物质?写出阴极半反应及获得相应物质的方程式。
NH32H2O + 2e == H2↑+ 2OH- NH4+ + OH— == NH3 + H2O
解析:首先这个题目中要注意从含硝酸氨的工业废水中生产硝酸和氨。在这之中只是NO3-与H+结合形成硝酸,NH4+与OH-结合形成氨。所以电解的其实是水。(1)中,阳极失电子,所以半反应是水失电子产生H+和氧气,H+再于NO3-结合形成硝酸。(2)中,阴极失电子,注意这里失电子的仍然是水而不是H+,因为H+在阳极产生,而阳极和阴极之间隔着离子交换膜,所以阴极仍然是水失电子产生氢气和OH-,OH-再于NH4+结合形成氨。
4-2电解乙酸钠水溶液,在阳极收集到X和Y的混合气体。气体通过新制的澄清石灰水,X被完全吸收,得到白色沉淀。纯净的气体Y冷却到90.23K,析出无色晶体,X-射线衍射表明,该晶体属立方晶系,体心立方点阵,晶胞参数a=530.4 pm,Z=2,密度ρ=0.669 g·cm-3。继续冷却,晶体转换为单斜晶体,a=422.6 pm,b=562.3 pm,c=584.5 pm,β=90.41o。