中国化学会第27届中国化学奥林匹克初赛试题及解答use
2013年第27届中国化学奥林匹克(初赛)答案
7
Cr(OH)4(随酸量增加又溶解)；溶液变紫红且生成棕色沉淀的是 MnO42-。 1 分+1 分
4
Cr(OH)4 ＋H+ ＝ Cr(OH)3＋H2O
1分
Cr(OH)3＋3H+ ＝ Cr3+＋3H2O
3MnO42＋4H+ ＝ 2MnO4＋MnO2＋2H2O
1分
若第 1 步用稀 H2SO4，评分标准同上。
M 的摩尔质量：0.93 g / 0.040 mol＝23 g mol-1
2分
5-2 A：H，M：Na，X：O，Y：Cl
每个 0.5 分，共 2 分
5-3 Na3OCl＋H2O 2NaOH＋NaCl
1分
5-4 M 的坐标：1/2, 0, 0；0, 1/2, 0；0, 0, 1/2。
Y 的坐标：1/2, 1/2, 1/2。
杂化轨道类型：sp3d2
1分
不写主量子数，不扣分；
写成 d2 sp3，不得分。
1
2-2MgI2 在液氨中难溶。
答微溶或溶解度小，也可得 1 分。
2-3 阳极
1分
2-4
2-4-1：m＝4，n＝4。
2-4-2：p＝4，q＝4。
2-4-3：MO。
2-5
1分
9/4mol
1分
m: 0.5 分， n: 0.5 分 p: 0.5， q: 0.5 分 MO：1 分
相当于35.45 g mol-1×5.68 ×10-2 mol L-1＝2.01×102 mg/100mL
1分
第 5 题（10 分）
5-1 PV＝nRT
n(A2)＝PV/(RT) ＝100 kPa× 0.50 L / (8.314 kPa L mol-1 K-1×298K) ＝0.020 mol
奥林匹克化学初赛试题答案
奥林匹克化学初赛试题答案一、选择题1. 化合物AH3PO4中，磷原子的氧化态为：A. +3B. +5C. -3D. +7答案：B解析：根据化学中的氧化态规则，氢元素的氧化态为+1，磷元素的氧化态为x，氧元素的氧化态为-2。
根据化合物中电荷平衡原理，可得方程：3(+1) + x + 4(-2) = 0，解得x = +5。
因此，磷原子的氧化态为+5。
2. 下列哪种元素是铁磁性的？A. 铜B. 铝C. 铁D. 铅答案：C解析：铁磁性材料是指在外部磁场作用下，能够被永久磁化的材料。
铜、铝和铅都不是铁磁性材料，而铁是典型的铁磁性元素。
3. 酸碱指示剂甲基橙在不同pH值下呈现不同颜色的原因是：A. 分子结构发生变化B. 离子强度变化C. 氢离子浓度变化D. 溶剂极性变化答案：C解析：甲基橙是一种常用的酸碱指示剂，其在不同pH值下呈现不同颜色的原因是氢离子浓度的变化。
在酸性环境中，甲基橙主要以其酸形式存在，呈现红色；而在碱性环境中，甲基橙主要以其碱形式存在，呈现黄色。
4. 下列哪个反应是一个氧化还原反应？A. 硫酸铜与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜B. 氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠C. 氯气与氢气在光照条件下反应生成氯化氢D. 硫酸与氢氧化钠中和反应生成硫酸钠和水答案：C解析：氧化还原反应是指在化学反应过程中，物质之间发生电子转移的反应。
选项C中氯气与氢气在光照条件下反应生成氯化氢，氯元素的氧化态从0变为-1，氢元素的氧化态从0变为+1，发生了电子的转移，因此这是一个氧化还原反应。
5. 根据摩尔质量的定义，下列哪个单位是正确的？A. g/molB. kg/molC. g/LD. m/mol答案：A解析：摩尔质量是指一摩尔物质的质量，其单位是克每摩尔（g/mol）。
因此，正确答案是A。
二、填空题1. 在标准状况下，1摩尔理想气体的体积约为______。
答案：22.4 L解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，在标准状况下（0°C，1 atm），1摩尔理想气体的体积约为22.4升。
2022-2022(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第28届中国化学奥林匹克初赛试题第1题（6分）合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下：（1）CH4(g)＋H2O(g) → CO(g)＋3H2(g)（2）2CH4(g)＋O2(g) → 2CO(g)＋4H2(g)（3）CO(g)＋H2O(g) → H2(g)＋CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1 为使原料气中的N2和H2的体积比为1∶3，推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1∶4，所有气体均按理想气体处理。
1-2 计算反应（2）的反应热。
已知：（4）C(s)＋2H2(g) → CH4(g)ΔH4＝－74.8 kJ mol－1（5）C(s)＋1/2O2(g) → CO(g) ΔH5＝－110.5 kJ mol－1第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和核磁共振实验证实，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。
2-1 写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。
2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。
文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
第3题（6分）2022年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。
其中，N8分子呈首尾不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1 画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2 画出N8分子的构型异构体。
第4题（5分）2022年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek谢世，享年90岁。
开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
化学竞赛初赛试题及答案
化学竞赛初赛试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列物质中，属于纯净物的是：A. 矿泉水B. 蒸馏水C. 空气D. 盐水答案：B2. 化学变化的本质特征是：A. 颜色变化B. 状态变化C. 放出热量D. 产生新物质答案：D3. 原子序数为11的元素是：A. 钠B. 镁C. 铝D. 钾答案：A4. 下列物质中，属于氧化物的是：A. 二氧化碳B. 氢气C. 碳酸钙D. 氯化钠答案：A5. 根据元素周期表，下列元素中，最外层电子数为6的是：A. 碳B. 氧C. 硫D. 氯答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 氢气的化学式是_________。
答案：H₂2. 铁在空气中生锈，发生的化学反应是铁与氧气和水反应生成铁的氧化物，其化学方程式为：__________。
答案：4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃3. 根据酸碱中和反应的原理，盐酸与氢氧化钠反应生成水和氯化钠，其离子方程式为：__________。
答案：H⁺ + OH⁻ → H₂O4. 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类__________。
答案：不变5. 根据摩尔质量的定义，1摩尔水的质量是__________克。
答案：18三、简答题（每题5分，共15分）1. 请简述什么是氧化还原反应，并给出一个例子。
答案：氧化还原反应是指在化学反应中，原子或离子之间发生电子转移的反应。
例如，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁原子失去电子被氧化，氢离子得到电子被还原。
2. 请解释什么是化学平衡，并说明其特点。
答案：化学平衡是指在一定条件下，可逆反应中正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
其特点是反应物和生成物的浓度保持不变，反应体系处于动态平衡。
3. 请说明什么是同位素，并给出一个例子。
答案：同位素是指具有相同原子序数但不同质量数的原子。
例如，氢元素有三种同位素：氕（¹H）、氘（²H）和氚（³H）。
第届中国化学奥林匹克初赛试题及参考参考答案
第28届中国化学奥林匹克初赛试题及参考答案第1题（6分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下：（1）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)（2）2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)（3）CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1为使原料气中N2和H2的体积比为1:3，推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1:4.所有气体均按理想气体处理。
1-2计算反应（2）的反应热。
已知：（4）C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH4=-74.8kJ·mol-1（5）C(s)+1/2O2(g)CO(g) ΔH5=-110.5kJ·mol-1第2题（5分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和顺磁共振实验证实，其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子。
2-1写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。
2-2连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚硫酸钠。
文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
第3题（6分)2013年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。
其中，N8分子呈首位不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出段位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2画出N8分子的构型异构体。
第4题（5分)2014年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国化学家StephanieKwolek谢世，享年90岁。
开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
第届中国化学奥林匹克初赛试题及参考参考答案
第28届中国化学奥林匹克初赛试题及参考答案第1题6分合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得..涉及的主要反应如下：1CH4g+H2Og COg+3H2g22CH4g+O2g2COg+4H2g3COg+H2Og H2g+CO2g假设反应产生的CO全部转化为CO2;CO2被碱液完全吸收吸收;剩余的H2O通过冷凝干燥除去..进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2..1-1为使原料气中N2和H2的体积比为1:3;推出起始气体中CH4和空气的比例..设空气中O2和N2的体积比为1:4.所有气体均按理想气体处理..1-2计算反应2的反应热..已知：4Cs+2H2g CH4g ΔH4=-74.8kJ·mol-15Cs+1/2O2g COg ΔH5=-110.5kJ·mol-1第2题5分连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂..硫同位素交换和顺磁共振实验证实;其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子..2-1写出该自由基负离子的结构简式;根据VSEPR理论推测其形状..2-2连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚硫酸钠..文献报道;反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭生成产物三步;写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理..第3题6分2013年;科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体..其中;N8分子呈首位不分的链状结构；按价键理论;氮原子有4种成键方式；除端位以外;其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道..3-1画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷..写出段位之外的N原子的杂化轨道类型..3-2画出N8分子的构型异构体..第4题5分2014年6月18日;发明开夫拉Kevlar的波兰裔美国化学家StephanieKwolek谢世;享年90岁..开夫拉的强度比钢丝高5倍;用于制防弹衣;也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件..开夫拉可由对苯二胺和对苯二甲酸缩合而成..4-1写出用结构简式表达的生成链状高分子的反应式..4-2写出开夫拉高分子链间存在的3种主要分子间作用力..第5题7分环戊二烯钠与氯化亚铁在四氢呋喃中反应;或环戊二烯与氯化亚铁在三乙胺存在下反应;可制得稳定的双环戊二烯基合铁二茂铁..163.9K以上形成的晶体属于单斜晶系;晶胞参数a=1044.35pm;b=757.24pm;c=582.44pm;β=120.98°..密度1.565g·cm-3..5-1写出上述制备二茂铁的两种反应的方程式..5-2通常认为;二茂铁分子中铁原子额配位数为6;如何算得的5-3二茂铁晶体属于哪种晶体类型5-4计算二茂铁晶体的1个正当晶胞中的分子数..第6题16分肌红蛋白Mb是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白;广泛存在于肌肉中..肌红蛋白与氧气的结合度α与氧分压PO2密切相关;存在如下平衡：Mbaq+O2gMbO2aq ak Ak D其中;k A和k D分别是正向和逆向反应的速率常数..37℃;反应达平衡时测得的一组实验数据如右图所示..6-1计算37℃下反应a的平衡常数K..6-2导出平衡时结合度α随氧分压变化的表达式..若空气中氧分压为20.0kPa;计算人正常呼吸时Mb 与氧气的最大结合度..6-3研究发现;正向反应速率v正=k A Mb P O2；逆向反应速率v逆=k D MbO2..已知k D=60s-1;计算速率常数k A..当保持氧分压为20.0kPa;计算结合度达50%所需时间..提示：对于v逆=k D MbO2;MbO2分解50%所需时间为t=0.693/k D6-4 Mb含有一个FeⅡ;呈顺磁性;与O2结合后形成的MbO2是抗磁性的..MbO2中的铁周围的配位场可近似为八面体场..6-4-1这一过程中FeⅡ的价态是否发生改变简述原因..6-4-2写出MbO2中铁离子在八面体场中的价电子排布..6-4-3结合O2前后铁离子的半径是不变、变大还是变小简述原因..6-4-4O2分子呈顺磁性;它与Mb结合后;价电子排布是否发生变化简述原因..第7题12分在0.7520gCu2S、CuS与惰性杂质的混合样品中加入-1KMnO4的酸性溶液;加热;硫全部转化为SO42-;滤去不溶性杂质..收集滤液至250mL容量瓶中;定容..取25.00mL溶液;用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定..消耗15.10mL..在滴定所得溶液中滴加氨水至出现沉淀;然后加入适量NH4HF2溶液掩蔽Fe3+和Mn2+;至沉淀溶解后;加入约1gKI固体;轻摇使之溶解并反应..用0.05000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定;消耗14.56mL..写出硫化物溶于酸性高锰酸钾溶液的方程式;计算混合样品中Cu2S和CuS的含量..第8题14分不同条件下;HgBr2溶液必要时加HgO与氨反应可得到不同产物..向HgBr2溶液中加入氨性缓冲溶液;得到二氨合溴化汞A..向浓度适中的HgBr2溶液中加入氨水;得到白色沉淀B;B的化学式中汞离子、氨基和Br－的比例为1:1:1..将含NH4Br的HgBr2浓溶液与HgO混合;得到化合物C;C 中汞离子、氨基和Br－的比例为2:1:2..HgBr2的浓溶液在搅拌下加入稀氨水;得到浅黄色沉淀D;D是一水合溴氮化汞..从A到D的结构中;HgⅡ与N的结合随N上所连氢原子的数目而变化;N均成4个键;N-Hg-N 键角为180°..A中;Br－作简单立方堆积;两个立方体共用的面中心存在一个HgⅡ;NH3位于立方体的体心..B中;HgⅡ与氨基形成一维链..C中存在HgⅡ与氨基形成的按六边形扩展的二维结构;Br－位于六边形中心..D中;Hg2N+形成具有类似SiO2的三维结构..8-1写出C和D的方程式..8-2画出A的结构示意图NH3以N表示..8-3画出B中HgⅡ与氨基以N表示形成的一维链式结构示意图..8-4画出C中二维层的结构示意图;写出其组成式..层间还存在哪些物种给出其比例..8-5画出D中Hg2N+的三维结构示意图示出Hg与N的连接方式即可..8-6令人惊奇的是;组成为HgNH2F的化合物并非与HgNH2XX=Cl;Br;I同构;而是与D相似;存在三维结构的Hg2N+..写出表达HgNH2F结构特点的结构简式..第9题7分9-1在方框中按稳定性顺序分别画出由氯甲基苯、对甲氧基甲基苯以及对硝基甲基苯生成的稳定阳离子的结构简式..9-2间硝基溴苯、2;4-二硝基溴苯、对硝基溴苯以及2;4;6-三硝基溴苯在特定条件下均能与HO－反应;在方框中按其反应活性顺序分别画出对应化合物的结构简式..第10题12分在有机反应中;反式邻二醇是一类重要原料;可以通过烯烃的氧化反应制备..下式给出了合成反式邻二醇的一种路线：第一步反应：第二步反应：画出上述反应的4个关键中间体A、B、C和D的结构简式..如在第一步反应过程中;当碘完全消耗后;立即加入适量的水;反应的主要产物则为顺式邻二醇..画出生成顺式邻二醇的两个主要中间体E和F的结构简式..第11题10分异靛蓝及其衍生物是一类具有生理活性的染料;目前在有机半导体材料中有重要的应用..其合成路线如下：画出第一步反应的关键中间体G电中性的结构简式和说明此反应的类型将这2个答案写在“生成I和J的反应过程”的框中..但在合成非对称的异靛蓝衍生物时;却得到3个化合物：画出产物H、I及J的结构简式;并画出生成I和J的反应过程..第1题：1-17:101-2-71.4kJ/mol第2题：2-1V型2-2第3题：3-1spsp3sp2sp2sp3sp3-2和第4题：4-14-2氢键、取向力、诱导力第5题：5-12C5H5Na+FeCl2FeC5H52+2NaCl2C5H6+FeCl2+Net3FeC5H52+2NHEt3Cl5-2每个环戊二烯负离子Π65成键;共提供亚铁离子6对电子;所以2个配体共6配位..5-3分子晶体5-42个第6题：6-1K=1.80kPa-1;取另一点K=2.00kPa-16-2K=α=PO2=200kPa时;α=97.4%6-3平衡时有K A MbPO2=K D MbO2K A==114S-1·kPa-1t===2.28×103S-16-4-1没有;若FeⅡ被氧化为FeⅢ;外层5个电子;必然为顺磁性..而FeⅡ八面体强场恰为抗磁性..6-4-26-4-3减小;电子占用轨道数下降6-4-4是;O2分子轨道上两个单电子结合成对时Mb进行配位..第7题：Cu2S+2MnO4－+8H+2Cu2++2Mn2++SO42-+4H2O5CuS+8MnO4－+24H+2Cu2++8Mn2++SO42-+12H2OCuS%=37.93%Cu2S%=45.47%第8题：8-1HgBr2+2HgO+2NH4Br2Hg2NHBr2+3H2O2HgBr2+4NH3+H2O Hg2NBr+3NH4Br8-28-38-4层间还存在HgBr2Hg2+和Br－;Hg2NHBr2︰HgBr2=1:1 8-58-6Hg2NNH4F2第9题：9-19-2第10题：第11题：缩合反应先缩合再缩合生成和;再分别缩合;之后甲基化;过程略。
(完整版)第27届全国奥林匹克化学竞赛决赛理论试题WORD
第27届中国化学奥林匹克〔决赛〕理论试题2021年11月29日北京营员号__________ 测试须知竞赛时间4小时,迟到超过半小时者不能进考场,开始测试后1小时内不得离场.时间到,把试卷、做题纸和草稿纸装入信封,放于桌面,听到指令前方可离开考场.将营员号写在试卷首页及每页答卷指定位置,写于其他位置按废卷论处.说有解答必须写于答卷指定框内,写于其他位置无效.凡要求计算或推演的,须给出计算或推演过程,无计算或推演过程,即使结果正确也不得分.用铅笔解答的局部〔包括作图〕无效.禁用涂改液和修正带,否那么,整个答卷无效.试卷已装订成册,不得拆散.允许使用非编程计算器及直尺等文具,不得携带铅笔盒和任何通讯工具入场,否那么取消测试资格.用黑色墨水笔或黑色圆珠笔做题.不得携带任何其他纸张进入考场.假设另需草稿纸,可举手向监考教师索取.写有与试题内容无关的任何文字的答卷均无效.H1.008元素周期表He4.003Li Be B C N O F Ne 6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.4787.6288.9191.2292.9195.96[98]101.07102.91106.42107.87112.41114.82118.71121.76127.60126.90131.29 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.91137.33138.91178.49180.95183.84186.21190.23192.22195.08196.97200.59204.38207.2208.98(209)(210)(222) Fr Ra Ac Rf Db(223)(226)(227)(261)(262)Ce Pr Md Pm S TI Eu GO lb Dy Ho Er Tfl»Yb LuHO Tz! 140 91144 24 1 5036151157 25i能第诩工61M93njoe ir4.97Ps U rup Pu Ain Cm Bk Cf Fm MO No Lf23Q 03237.0£(244)(243)(247)(247>(2S1)四〕37](256)(254)网有关常量N A = 6.022 1023 mol-1R = 8.314 J?mol-1K-1 F = 9.647 104C?mol-1第1题〔7分〕氮与其他元素可形成多种化合物, 如二元氮化物Li3N、GaN、Ge3N4、P3N5,叠氮化物NaN3、Ca〔N3〕2等.这些氮化物在发光、平安气囊等方面有重要应用.1-1 NaN3受热产生气体,写出反响方程式.1-2在二元氮化物Ga3N2、GaN和Ge3N4结构中,金属与氮采用四面体配位方式结合, N原子只有一种化学环境,写出这三种氮化物中N的配位数.1-3 P3N5晶体结构中,P的配位数为4,指出N有几种配位方式、配位数和不同配位方式的N的比例.1-4 Ca〔N3〕2中,Ca与N3-中两端的N相连,Ca的配位数为8,指出N3-两端的N与几个Ca相连.第二题〔9分〕光合作用是自然界最重要的过程之一,其总反响一半表示为6CO2+6H2— C 6H12O6+6O2实际反响分多步进行.其中,水的氧化过程是一个很重要的环节,此过程在光系统II 〔简称PSII〕中发生, 使水氧化的活性中央是含有4个镒原子的配位簇〔成为镒氧簇〕.初始状态的镒氧簇〔S0〕在光照下依次失去电子变为S1、S2、S3和S4, S4氧化H2O生成02.该过程简示如下:2-1光合作用中,水的氧化是几个电子转移的过程?2-2 25C,标态下,以下电极反响的电极电势分别为:a）M nO43-+4H++e- - MnO2+2H2Ob）M nO2+4H++e- - Mn3++2H2Oc）O2+4H ++4e-- 2H 2O计算上述半反响在中性条件下的电极电势.假定??e= 2.90V??e= 0.95 V??e= 1.23VMnO43-和Mn3+的浓度均为0.10mol • L-1,氧分压等于其在空气中的分压.答复此条件下MnO43-和MnO2能否氧化水. .M 产圄|2-3在模拟镒氧簇的人工光合作用研究中,研究者注意到了如下Mn(III)/Mn(II)体系(25C):d) Mn3++e- - Mn2+?? = 1.51Ve) 在[H 2P2O72-]=0.40mol • L-1, [Mn(H 2P2O7)33-]=[Mn(H 2P2.7)22-]的溶液中：Mn(H 2P2O7)33-+2H++e-- Mn(H 2P2O7)22-+H4P2O7 ?? = 1.15V2-3-1计算e〕中的半反响的标准电极电势.(H4P2.7 的酸解离常数：K a1 = 1.2X 10-1, K a2=7.9X 10-3, K a3=2.0 X 10-7, K a4=4.5 X 10-10)2-3-2 计算Mn〔H 2P2.7〕22-和Mn〔H 2P2.7〕33-的稳定常数之比. 第3题〔13分〕X、Y、Z均为非金属元素〔X的原子序数小于Y的原子序数〕,三者形成多种化合物.其中分子式为XYZ 6的化合物被认为是潜在的储氢材料,氢的质量分数达19.6%.3-1通过计算说明X、Y、Z各是说明元素3-2以下图示出XYZ 6及相关化合物的生成与转化的流程图：I.尸・.但.其中,实线箭头表示在一定条件的转化过程,虚线仅表示分子式的关联关系；由A和B制备XYZ 6的过程中给出了所有的反响物和产物, 而其他过程仅给出了所有的反响物及其参与反响的计量系数的比例〔例如, A - C,箭头上的1/2B表示“2A+B〞反响,产物为C或者C和其他可能的物质,计量系数比未给出〕；B 和D的结构中均含有正四面体构型的负离子基团, E、F和G均为六元环结构.根据图中的关系与所述条件,写出化合物A、B、C、D、E、F、G、H和I的化学式；画出D和G的结构式；写出D与A产生C的反响方程式.第4题〔10分〕工业漂白剂由次氯酸钙、氢氧化钙、氯化钙和水组成,有效成分为次氯酸钙.准确称取7.630g研细试样,用蒸储水溶解,定容于1000ml容量瓶.移取25.00ml该试样溶液至250ml锥形瓶中,缓慢参加过量的KI水溶液,以足量的1:1乙酸水溶液酸化,以0.1076mol • L-1的Na2s2O3标准溶液滴定至终点,消耗18.54ml.移取25.00ml试样溶液至250ml锥形瓶中,缓慢参加过足量的3%出.2水溶液,搅拌至不再产生气泡.以0.1008mol . L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗20.36ml.移取25.00ml试样溶液至100ml容量瓶中,一蒸储水稀释至刻度. 移取25.00ml试样溶液至250ml锥形瓶中,以足量的3%H2O2水溶液处理至不再产生气泡.于氨性缓冲液中以0.01988mol • L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗24.43ml.4-1计算该漂白粉中有效氯的百分含量〔以Cl2计〕4-2计算总氯百分含量4-3计算总钙百分含量第5题〔7分〕稀溶液的一些性质只取决于所含溶质的分子数目而与溶质本性无关,所谓的分子的数目必须是独立运动的质点数目,此即稀溶液的依数性. 1912年McBain在研究脂肪酸纳水溶液的时发现,与一般电解质〔如NaCl〕水溶液不同,脂肪酸纳体系在浓度到达一定值后,其电导率、外表张力等依数性质严重偏离该浓度前的线T规律,依数性 -浓度曲线上呈现一个明显的拐点.而密度等非依数性质那么符合一般电解质溶液的规律.通过对多种 =脂肪酸盐的实验,他发现这是一个普遍的规律.他认为在浓度大于拐点值时, 脂肪酸盐在溶液中并非以单分子形式存在,而是发生了分子聚集.他将这些聚集体成为缔合胶体.5-1根据上述事实,你认为McBain的推论是否合理？说明理由.5-2 McBain对脂肪酸纳体系进行了量热实验,发现在拐点浓度附近,由拐点前到拐点后体系的标准始变几乎为零,这让他百思不得其解.经过长期的研究和思考,他鼓起勇气在国际学术会上宣讲了自己的研究结果,认为脂肪酸盐在拐点浓度后的缔合胶体形成是热力学稳定的.当时的会议主席对此勃然大怒,没有等报告讲完就以“ McBain ,胡说！ ",将NcBain 轰下讲台.假设在脂肪酸盐拐点浓度前、后体系中水的结构性之没有发生变化, 结合根底热力学和嫡的统计意义,简单说明会议主席认为McBain的观点“荒唐〞的原因.5-3然而,大量研究结果证实了McBain的结论是正确的,原因是“在脂肪酸盐拐点浓度前、后水的结构性质没有变化〞这一假设是错误的.如果认为“在脂肪酸盐拐点浓度前、后对溶剂水的结构会产生不同影响〞那么请基于嫡的统计意义,推测水的结构在拐点浓度前和拐点后哪个更有序,说明理由.5-4除脂肪酸盐外还有很多物质具有类似的变化规律. 这些物质〔外表活性剂〕的分子结构具有一个共同的特点,都具有亲水头基和疏水尾链〔如以下图所示〕.请给出外表活性剂在水中形成的“缔合胶体〞的结构示意图.假设外表活性剂的分子长度为1.0n m,估算“缔合胶体〞在刚过拐点浓度时的最大尺寸.第六题〔9分〕将1mol水在100C, 101.3kPa下全部蒸发为水蒸气, 再沿着p/V= a 〔常数〕的可逆过程压缩,终态压力为152.0kPa,设水蒸气为理想气体,在此过程温度范围内,它的摩尔等压热容C p,m=33.20J mol-1K -1.水的气化热为40.66kJ • mol-1〔假设一定温度范围内水的气化热不变〕6-1计算整个过程终态的热力学温度T2.6-2通过计算,判断终态时体系中是否含有液态水,假设存在,液态水的量是多少.6-3计算整个过程发生后,体系的焰变^H.6-4假设整个过程的嫡变为132.5J- K-1,推算可逆过程的嫡变AS.第7题〔5分〕某酸碱催化反响〔E和S是反响物,P是产物〕机理如下:HE, +3'HES.T PE + S A ES・ r pk i=1.0x 107mol-1• dm3 - s-1, k2=1.0x 102mol-1• dm3 . s-1, pK a=5.0,反响决速步骤为中间产物HES〞和ES之生成.7-1推倒表观反响速率常数k exp的表达式,式中只能含有基元反响的速率常数k1和k2以及氢离子浓度[H+]和E的电离平衡常数K ao7-2推断上述反响属于酸催化还是碱催化.假设限制此反响缓慢进行,通过计算,判断根本不随pH在什么范围,k exp pH发生变化〔1%以内〕.第8题〔11分〕金属氢化物是储氢和超导领域的一个研究热点.在70GPa下榻的氢化物可形成四方晶系晶体：晶胞参数a=305.2pm , b=305.2pm , c=383.1pm；通过晶胞顶点有4次旋转轴,通过顶点垂直于a, b, c 方向均有镜面；在晶胞顶点处有Ba2+离子,在〔0.500,0.500,0.237〕处有H-离子,在〔0.132,0.500,0.500〕处有H原子.8-1写出一个正当晶胞中各离子〔原子〕的坐标及结构基元〔须指明具体的原子或离子种类及数目〕8-2画出一个正当晶胞沿a方向的投影图,标出坐标方向.8-3计算该晶体中H原子之间的最短距离.8-4该晶体可看作由H 2分子填入Ba 2+离子和H -离子组成的多面体中央而形成,说明此多面体的连接方式.8-5假设常压脱氢后氢化物骨架不变,计算最大储氢密度.第9题〔6分〕9-3局部丙烷与卤素自由基发生的反响及其相应的反响始变如下:CH 3CH 2CH 3 + Cl • CH 3CHCH 3 + HCl CH 3CH 2CH 3 + Cl - CH13cH 2cH 2+ HClCH 3CH 2CH 3 + Br ♦ CH 3CH 2CH 2 + HBr 当反响温度升高,上述反响的速率将 A.都降低； B.都升高； C.反响〔1〕和〔2〕降低,反响 ⑶升高； D.反响〔1〕和〔2〕升高,反响〔3〕降低;9-4 25C,以下反响的两种产物的比例已经给出CH 3CH 2CH 3 + Cl • CH 3CH 2CH 2 + CH 3CHCH 3 + HCl43% 57%结合9-3题中所给的信息,预测当反响温度升高而其他反响条件不变时,1级自由基产物比例将A.降低；B.升高；C.不变；D.无法判断△ H e = -34kJ/mol △ H e = -22kJ/mol △ H 0 = +44kJ/mol⑴(2)⑶9-1以下化合物中碱性最强的是AB C D第10题〔10分〕根据以下化学反响答复以下问题10-1在以下化学反响中10-1-1试齐【J NH4C1在反响中白^作用为____________________________________________________10-1-2画出产物D的稳定的湖边异构体的结构简式.10-1-3产物D中碱性最强的氮原子是.10-2以下两个反响在相同条件下发生,分别画出两根反响的产物的结构简式.第11题〔13分〕11-1画出以下反响的中间体结构简式.RCHO11-2画出以下两个反响的所有产物结构简式.Me3OBF4上述反响含苯环的产物A。
化学初赛试题答案
化学初赛试题答案一、选择题1. 下列元素中，属于碱土金属的是：A. 钠（Na）B. 钙（Ca）C. 铝（Al）D. 锌（Zn）答案：B2. 化学中的“摩尔”概念用于表示：A. 物质的质量B. 物质的体积C. 物质的数量D. 物质的能量答案：C3. 以下哪种化合物在常温下具有最强的还原性？A. 氢气（H2）B. 氧气（O2）C. 一氧化碳（CO）D. 二氧化碳（CO2）答案：A4. 硫酸铜溶液的颜色是：A. 无色B. 浅蓝色C. 浅绿色D. 蓝色答案：D5. 酸碱指示剂甲基橙的变色范围是：A. pH < 3.1时呈红色，pH > 4.4时呈黄色B. pH < 5.0时呈红色，pH > 6.0时呈黄色C. pH < 3.1时呈黄色，pH > 4.4时呈红色D. pH < 5.0时呈黄色，pH > 6.0时呈红色答案：B二、填空题1. 请写出铁与硫酸反应的化学方程式：______________。
答案：Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑2. 根据原子序数，位于钠和铝之间的元素是：______________。
答案：镁（Mg）3. 请计算硫酸的摩尔质量：H2SO4的摩尔质量为______________。
答案：98 g/mol4. 氢氧化钠的化学式为______________。
答案：NaOH5. 请写出水的电解反应方程式：______________。
答案：2H2O → 2H2↑ + O2↑三、简答题1. 请简述氧化还原反应的特点。
答：氧化还原反应是指在化学反应过程中，物质之间发生电子转移的反应。
其特点包括：一是反应物质中至少有一种元素的氧化态发生变化；二是通常会伴随能量的释放，如热量或电能；三是反应中会有氧化剂和还原剂的参与，氧化剂得到电子被还原，还原剂失去电子被氧化。
2. 请解释溶解度和饱和溶液的概念。
答：溶解度是指在一定温度下，特定溶剂中能溶解某种溶质的最大量。
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加入到过量的CuSO4水溶液中。
1-3 在碱性溶液中，Cr2O3和K3Fe(CN)6反应。
1-4 在碱性条件下，Zn(CN)42 和甲醛反应。
1-5 Fe(OH)2在常温无氧条件下转化为Fe3O4。
1-6 将NaNO3粉末小心加到熔融的NaNH2中，生成NaN3（没有水生成）。
第2题(23分) 简要回答或计算2-1 Bi2Cl82-离子中铋原子的配位数为5，配体呈四角锥型分布，画出该离子的结构并指出Bi 原子的杂化轨道类型。
2-2在液氨中，Eθ(Na+/Na)＝－1.89V，Eθ(Mg2+/Mg)＝－1.74V，但可以发生Mg置换Na的反应：Mg＋2NaI＝MgI2＋2Na，指出原因。
2-3将Pb加到氨基钠的液氨溶液中，先生成白色沉淀Na4Pb，随后转化为Na4Pb9(绿色)而溶解。
在此溶液中插入两块铅电极，通直流电，当1.0 mol 电子通过电解槽时，在哪个电极（阴极或阳极）上沉积出铅？写出沉积铅的量。
2-4下图是某金属氧化物的晶体结构示意图。
图中，小球代表金属原子，大球代表氧原子，细线框出其晶胞。
2-4-1写出金属原子的配位数（m）和氧原子的配位数（n）。
2-4-2写出晶胞中金属原子数（p）和氧原子数（q）。
2-4-3写出该金属氧化物的化学式（金属用M表示）。
2-5向含[cis-Co(NH3)4(H2O)2]3+的溶液中加入氨水，析出含{Co[Co(NH3)4(OH)2]3}6+的难溶盐。
{ Co[Co(NH3)4(OH)2]3}6+ 是以羟基为桥键的多核络离子，具有手性。
画出其结构。
2-6向K2Cr2O7和NaCl的混合物中加入浓硫酸制得化合物X（154.9 g mol-1）。
X为暗红色液体，沸点117 o C，有强刺激性臭味，遇水冒白烟，遇硫燃烧。
中国化学会第27届全国高中学生化学竞赛省级赛区试卷
中国化学会第27届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试卷（2013年9月8日 9︰00－12︰00 共计3小时）● 竞赛时间3小时。
迟到超过30分钟者不能进考场。
开始考试后1小时内不得离场。
时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。
● 试卷装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在站定的方框内，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。
允许使用非编程计算器以及直尺等文具1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CdIn S n S b Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr HLi BeB C N O F Na MgAl S i P Cl S K Ca S c Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As S e BrRb Cs Fr S r BaRaY La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar Kr Xe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt。
中国化学奥林匹克决赛实验试题 草酸亚铁的制备
中国化学奥林匹克决赛实验试题 草酸亚铁的制备实验题目：草酸亚铁的制备
实验目的：通过化学反应制备草酸亚铁，并了解草酸亚铁的性质和应用。
实验原理：草酸亚铁是一种无机化合物，化学式为FeC2O4。
草酸亚铁可以通过将亚铁盐和草酸反应制备得到。
该反应是一个酸碱中和反应，生成的产物是草酸亚铁沉淀。
实验步骤：
1. 在烧杯中加入适量的亚铁盐溶液（例如硫酸亚铁溶液）。
2. 慢慢地加入草酸溶液，同时用玻璃棒搅拌。
注意：加入草酸的速度不能太快，否则会产生大量的热量和气体。
3. 继续搅拌，直到反应停止为止。
此时，会看到有棕色的沉淀生成。
4. 将沉淀过滤出来，用冷水洗涤至无色。
5. 将过滤得到的沉淀放在干燥器中干燥，即可得到草酸亚铁。
注意事项：
1. 实验过程中要注意安全，避免接触皮肤和眼睛。
2. 加入草酸的速度不能太快，否则会产生大量的热量和气体，可能会引起爆炸。
3. 实验结束后要将实验室清理干净，避免对环境造成污染。
(完整版)第27届全国奥林匹克化学竞赛决赛理论试题WORD
第27届中国化学奥林匹克〔决赛〕理论试题2021年11月29日北京营员号__________ 测试须知竞赛时间4小时,迟到超过半小时者不能进考场,开始测试后1小时内不得离场.时间到,把试卷、做题纸和草稿纸装入信封,放于桌面,听到指令前方可离开考场.将营员号写在试卷首页及每页答卷指定位置,写于其他位置按废卷论处.说有解答必须写于答卷指定框内,写于其他位置无效.凡要求计算或推演的,须给出计算或推演过程,无计算或推演过程,即使结果正确也不得分.用铅笔解答的局部〔包括作图〕无效.禁用涂改液和修正带,否那么,整个答卷无效.试卷已装订成册,不得拆散.允许使用非编程计算器及直尺等文具,不得携带铅笔盒和任何通讯工具入场,否那么取消测试资格.用黑色墨水笔或黑色圆珠笔做题.不得携带任何其他纸张进入考场.假设另需草稿纸,可举手向监考教师索取.写有与试题内容无关的任何文字的答卷均无效.H1.008元素周期表He4.003Li Be B C N O F Ne 6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.4787.6288.9191.2292.9195.96[98]101.07102.91106.42107.87112.41114.82118.71121.76127.60126.90131.29 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.91137.33138.91178.49180.95183.84186.21190.23192.22195.08196.97200.59204.38207.2208.98(209)(210)(222) Fr Ra Ac Rf Db(223)(226)(227)(261)(262)Ce Pr Md Pm S TI Eu GO lb Dy Ho Er Tfl»Yb LuHO Tz! 140 91144 24 1 5036151157 25i能第诩工61M93njoe ir4.97Ps U rup Pu Ain Cm Bk Cf Fm MO No Lf23Q 03237.0£(244)(243)(247)(247>(2S1)四〕37](256)(254)网有关常量N A = 6.022 1023 mol-1R = 8.314 J?mol-1K-1 F = 9.647 104C?mol-1第1题〔7分〕氮与其他元素可形成多种化合物, 如二元氮化物Li3N、GaN、Ge3N4、P3N5,叠氮化物NaN3、Ca〔N3〕2等.这些氮化物在发光、平安气囊等方面有重要应用.1-1 NaN3受热产生气体,写出反响方程式.1-2在二元氮化物Ga3N2、GaN和Ge3N4结构中,金属与氮采用四面体配位方式结合, N原子只有一种化学环境,写出这三种氮化物中N的配位数.1-3 P3N5晶体结构中,P的配位数为4,指出N有几种配位方式、配位数和不同配位方式的N的比例.1-4 Ca〔N3〕2中,Ca与N3-中两端的N相连,Ca的配位数为8,指出N3-两端的N与几个Ca相连.第二题〔9分〕光合作用是自然界最重要的过程之一,其总反响一半表示为6CO2+6H2— C 6H12O6+6O2实际反响分多步进行.其中,水的氧化过程是一个很重要的环节,此过程在光系统II 〔简称PSII〕中发生, 使水氧化的活性中央是含有4个镒原子的配位簇〔成为镒氧簇〕.初始状态的镒氧簇〔S0〕在光照下依次失去电子变为S1、S2、S3和S4, S4氧化H2O生成02.该过程简示如下:2-1光合作用中,水的氧化是几个电子转移的过程?2-2 25C,标态下,以下电极反响的电极电势分别为:a）M nO43-+4H++e- - MnO2+2H2Ob）M nO2+4H++e- - Mn3++2H2Oc）O2+4H ++4e-- 2H 2O计算上述半反响在中性条件下的电极电势.假定??e= 2.90V??e= 0.95 V??e= 1.23VMnO43-和Mn3+的浓度均为0.10mol • L-1,氧分压等于其在空气中的分压.答复此条件下MnO43-和MnO2能否氧化水. .M 产圄|2-3在模拟镒氧簇的人工光合作用研究中,研究者注意到了如下Mn(III)/Mn(II)体系(25C):d) Mn3++e- - Mn2+?? = 1.51Ve) 在[H 2P2O72-]=0.40mol • L-1, [Mn(H 2P2O7)33-]=[Mn(H 2P2.7)22-]的溶液中：Mn(H 2P2O7)33-+2H++e-- Mn(H 2P2O7)22-+H4P2O7 ?? = 1.15V2-3-1计算e〕中的半反响的标准电极电势.(H4P2.7 的酸解离常数：K a1 = 1.2X 10-1, K a2=7.9X 10-3, K a3=2.0 X 10-7, K a4=4.5 X 10-10)2-3-2 计算Mn〔H 2P2.7〕22-和Mn〔H 2P2.7〕33-的稳定常数之比. 第3题〔13分〕X、Y、Z均为非金属元素〔X的原子序数小于Y的原子序数〕,三者形成多种化合物.其中分子式为XYZ 6的化合物被认为是潜在的储氢材料,氢的质量分数达19.6%.3-1通过计算说明X、Y、Z各是说明元素3-2以下图示出XYZ 6及相关化合物的生成与转化的流程图：I.尸・.但.其中,实线箭头表示在一定条件的转化过程,虚线仅表示分子式的关联关系；由A和B制备XYZ 6的过程中给出了所有的反响物和产物, 而其他过程仅给出了所有的反响物及其参与反响的计量系数的比例〔例如, A - C,箭头上的1/2B表示“2A+B〞反响,产物为C或者C和其他可能的物质,计量系数比未给出〕；B 和D的结构中均含有正四面体构型的负离子基团, E、F和G均为六元环结构.根据图中的关系与所述条件,写出化合物A、B、C、D、E、F、G、H和I的化学式；画出D和G的结构式；写出D与A产生C的反响方程式.第4题〔10分〕工业漂白剂由次氯酸钙、氢氧化钙、氯化钙和水组成,有效成分为次氯酸钙.准确称取7.630g研细试样,用蒸储水溶解,定容于1000ml容量瓶.移取25.00ml该试样溶液至250ml锥形瓶中,缓慢参加过量的KI水溶液,以足量的1:1乙酸水溶液酸化,以0.1076mol • L-1的Na2s2O3标准溶液滴定至终点,消耗18.54ml.移取25.00ml试样溶液至250ml锥形瓶中,缓慢参加过足量的3%出.2水溶液,搅拌至不再产生气泡.以0.1008mol . L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗20.36ml.移取25.00ml试样溶液至100ml容量瓶中,一蒸储水稀释至刻度. 移取25.00ml试样溶液至250ml锥形瓶中,以足量的3%H2O2水溶液处理至不再产生气泡.于氨性缓冲液中以0.01988mol • L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗24.43ml.4-1计算该漂白粉中有效氯的百分含量〔以Cl2计〕4-2计算总氯百分含量4-3计算总钙百分含量第5题〔7分〕稀溶液的一些性质只取决于所含溶质的分子数目而与溶质本性无关,所谓的分子的数目必须是独立运动的质点数目,此即稀溶液的依数性. 1912年McBain在研究脂肪酸纳水溶液的时发现,与一般电解质〔如NaCl〕水溶液不同,脂肪酸纳体系在浓度到达一定值后,其电导率、外表张力等依数性质严重偏离该浓度前的线T规律,依数性 -浓度曲线上呈现一个明显的拐点.而密度等非依数性质那么符合一般电解质溶液的规律.通过对多种 =脂肪酸盐的实验,他发现这是一个普遍的规律.他认为在浓度大于拐点值时, 脂肪酸盐在溶液中并非以单分子形式存在,而是发生了分子聚集.他将这些聚集体成为缔合胶体.5-1根据上述事实,你认为McBain的推论是否合理？说明理由.5-2 McBain对脂肪酸纳体系进行了量热实验,发现在拐点浓度附近,由拐点前到拐点后体系的标准始变几乎为零,这让他百思不得其解.经过长期的研究和思考,他鼓起勇气在国际学术会上宣讲了自己的研究结果,认为脂肪酸盐在拐点浓度后的缔合胶体形成是热力学稳定的.当时的会议主席对此勃然大怒,没有等报告讲完就以“ McBain ,胡说！ ",将NcBain 轰下讲台.假设在脂肪酸盐拐点浓度前、后体系中水的结构性之没有发生变化, 结合根底热力学和嫡的统计意义,简单说明会议主席认为McBain的观点“荒唐〞的原因.5-3然而,大量研究结果证实了McBain的结论是正确的,原因是“在脂肪酸盐拐点浓度前、后水的结构性质没有变化〞这一假设是错误的.如果认为“在脂肪酸盐拐点浓度前、后对溶剂水的结构会产生不同影响〞那么请基于嫡的统计意义,推测水的结构在拐点浓度前和拐点后哪个更有序,说明理由.5-4除脂肪酸盐外还有很多物质具有类似的变化规律. 这些物质〔外表活性剂〕的分子结构具有一个共同的特点,都具有亲水头基和疏水尾链〔如以下图所示〕.请给出外表活性剂在水中形成的“缔合胶体〞的结构示意图.假设外表活性剂的分子长度为1.0n m,估算“缔合胶体〞在刚过拐点浓度时的最大尺寸.第六题〔9分〕将1mol水在100C, 101.3kPa下全部蒸发为水蒸气, 再沿着p/V= a 〔常数〕的可逆过程压缩,终态压力为152.0kPa,设水蒸气为理想气体,在此过程温度范围内,它的摩尔等压热容C p,m=33.20J mol-1K -1.水的气化热为40.66kJ • mol-1〔假设一定温度范围内水的气化热不变〕6-1计算整个过程终态的热力学温度T2.6-2通过计算,判断终态时体系中是否含有液态水,假设存在,液态水的量是多少.6-3计算整个过程发生后,体系的焰变^H.6-4假设整个过程的嫡变为132.5J- K-1,推算可逆过程的嫡变AS.第7题〔5分〕某酸碱催化反响〔E和S是反响物,P是产物〕机理如下:HE, +3'HES.T PE + S A ES・ r pk i=1.0x 107mol-1• dm3 - s-1, k2=1.0x 102mol-1• dm3 . s-1, pK a=5.0,反响决速步骤为中间产物HES〞和ES之生成.7-1推倒表观反响速率常数k exp的表达式,式中只能含有基元反响的速率常数k1和k2以及氢离子浓度[H+]和E的电离平衡常数K ao7-2推断上述反响属于酸催化还是碱催化.假设限制此反响缓慢进行,通过计算,判断根本不随pH在什么范围,k exp pH发生变化〔1%以内〕.第8题〔11分〕金属氢化物是储氢和超导领域的一个研究热点.在70GPa下榻的氢化物可形成四方晶系晶体：晶胞参数a=305.2pm , b=305.2pm , c=383.1pm；通过晶胞顶点有4次旋转轴,通过顶点垂直于a, b, c 方向均有镜面；在晶胞顶点处有Ba2+离子,在〔0.500,0.500,0.237〕处有H-离子,在〔0.132,0.500,0.500〕处有H原子.8-1写出一个正当晶胞中各离子〔原子〕的坐标及结构基元〔须指明具体的原子或离子种类及数目〕8-2画出一个正当晶胞沿a方向的投影图,标出坐标方向.8-3计算该晶体中H原子之间的最短距离.8-4该晶体可看作由H 2分子填入Ba 2+离子和H -离子组成的多面体中央而形成,说明此多面体的连接方式.8-5假设常压脱氢后氢化物骨架不变,计算最大储氢密度.第9题〔6分〕9-3局部丙烷与卤素自由基发生的反响及其相应的反响始变如下:CH 3CH 2CH 3 + Cl • CH 3CHCH 3 + HCl CH 3CH 2CH 3 + Cl - CH13cH 2cH 2+ HClCH 3CH 2CH 3 + Br ♦ CH 3CH 2CH 2 + HBr 当反响温度升高,上述反响的速率将 A.都降低； B.都升高； C.反响〔1〕和〔2〕降低,反响 ⑶升高； D.反响〔1〕和〔2〕升高,反响〔3〕降低;9-4 25C,以下反响的两种产物的比例已经给出CH 3CH 2CH 3 + Cl • CH 3CH 2CH 2 + CH 3CHCH 3 + HCl43% 57%结合9-3题中所给的信息,预测当反响温度升高而其他反响条件不变时,1级自由基产物比例将A.降低；B.升高；C.不变；D.无法判断△ H e = -34kJ/mol △ H e = -22kJ/mol △ H 0 = +44kJ/mol⑴(2)⑶9-1以下化合物中碱性最强的是AB C D第10题〔10分〕根据以下化学反响答复以下问题10-1在以下化学反响中10-1-1试齐【J NH4C1在反响中白^作用为____________________________________________________10-1-2画出产物D的稳定的湖边异构体的结构简式.10-1-3产物D中碱性最强的氮原子是.10-2以下两个反响在相同条件下发生,分别画出两根反响的产物的结构简式.第11题〔13分〕11-1画出以下反响的中间体结构简式.RCHO11-2画出以下两个反响的所有产物结构简式.Me3OBF4上述反响含苯环的产物A。
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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加入到过量的CuSO4水溶液中。
1-3 在碱性溶液中，Cr2O3和K3Fe(CN)6反应。
1-4 在碱性条件下，Zn(CN)42 和甲醛反应。
1-5 Fe(OH)2在常温无氧条件下转化为Fe3O4。
1-6 将NaNO3粉末小心加到熔融的NaNH2中，生成NaN3（没有水生成）。
第2题(23分) 简要回答或计算2-1 Bi2Cl82-离子中铋原子的配位数为5，配体呈四角锥型分布，画出该离子的结构并指出Bi 原子的杂化轨道类型。
2-2在液氨中，Eθ(Na+/Na)＝－1.89V，Eθ(Mg2+/Mg)＝－1.74V，但可以发生Mg置换Na的反应：Mg＋2NaI＝MgI2＋2Na，指出原因。
2-3将Pb加到氨基钠的液氨溶液中，先生成白色沉淀Na4Pb，随后转化为Na4Pb9(绿色)而溶解。
在此溶液中插入两块铅电极，通直流电，当1.0 mol 电子通过电解槽时，在哪个电极（阴极或阳极）上沉积出铅？写出沉积铅的量。
2-4下图是某金属氧化物的晶体结构示意图。
图中，小球代表金属原子，大球代表氧原子，细线框出其晶胞。
2-4-1写出金属原子的配位数（m）和氧原子的配位数（n）。
2-4-2写出晶胞中金属原子数（p）和氧原子数（q）。
2-4-3写出该金属氧化物的化学式（金属用M表示）。
2-5向含[cis-Co(NH3)4(H2O)2]3+的溶液中加入氨水，析出含{Co[Co(NH3)4(OH)2]3}6+的难溶盐。
{ Co[Co(NH3)4(OH)2]3}6+ 是以羟基为桥键的多核络离子，具有手性。
画出其结构。
2-6向K2Cr2O7和NaCl的混合物中加入浓硫酸制得化合物X（154.9 g mol-1）。
X为暗红色液体，沸点117 o C，有强刺激性臭味，遇水冒白烟，遇硫燃烧。
X分子有两个相互垂直的镜面，两镜面的交线为二重旋转轴。
写出X的化学式并画出其结构式。
2-7实验得到一种含钯化合物Pd[C x H y N z](ClO4)2，该化合物中C和H的质量分数分别为30.15% 和5.06%。
将此化合物转化为硫氰酸盐Pd[C x H y N z](SCN)2，则C和H的质量分数分别为40.46%和5.94%。
通过计算确定Pd[C x H y N z](ClO4)2的组成。
2-8甲烷在汽车发动机中平稳、完全燃烧是保证汽车安全和高能效的关键。
甲烷与空气按一定比例混合，氧气的利用率为85%，计算汽车尾气中O2、CO2、H2O和N2的体积比（空气中O2和N2体积比按21: 79计；设尾气中CO2的体积为1）。
第3题(11分)白色固体A，熔点182o C，摩尔质量76.12 g mol-1，可代替氰化物用于提炼金的新工艺。
A的合成方法有：（1）142o C下加热硫氰酸铵；（2）CS2与氨反应；（3）CaCN2和(NH4)2S水溶液反应(放出氨气)。
常温下，A在水溶液中可发生异构化反应，部分转化成B。
酸性溶液中，A在氧化剂（如Fe3+、H2O2和O2）存在下能溶解金，形成取sp杂化的Au(I) 配合物。
3-1画出A的结构式。
3-2分别写出合成A的方法（2）、（3）中化学反应的方程式。
3-3画出B的结构式。
3-4写出A在硫酸铁存在下溶解金的离子方程式。
3-5 A和Au(I)形成的配合物中配位原子是什么？3-6在提炼金时，A可被氧化成C：2A→C + 2e-；C能提高金的溶解速率。
画出C的结构式。
写出C和Au反应的方程式。
第4题(7分)人体中三分之二的阴离子是氯离子，主要存在于胃液和尿液中。
可用汞量法测定体液中的氯离子：以硝酸汞（II）为标准溶液，二苯卡巴腙为指示剂。
滴定中Hg2+与Cl-生成电离度很小的HgCl2, 过量的Hg2+与二苯卡巴腙生成紫色螯合物。
4-1 简述配制硝酸汞溶液时必须用硝酸酸化的理由。
4-2 称取1.713g Hg(NO3)2 •x H2O，配制成500 mL溶液作为滴定剂。
取20.00 mL 0.0100 molL-1 NaCl标准溶液注入锥形瓶，用1mL 5% HNO3酸化，加入5滴二苯卡巴腙指示剂，用上述硝酸汞溶液滴定至紫色，消耗10.20 mL。
推断该硝酸汞水合物样品的化学式。
4-3 取0.500 mL血清放入小锥形瓶，加2mL去离子水、4滴5%的硝酸和3滴二苯卡巴腙指示剂，用上述硝酸汞溶液滴定至终点，消耗1.53mL。
为使测量结果准确，以十倍于血清样品体积的水为试样进行空白实验，消耗硝酸汞溶液0.80 mL。
计算该血清样品中氯离子的浓度（毫克/100毫升）。
第5题（10分）M3XY呈反钙钛矿结构，是一种良好的离子导体。
M为金属元素，X和Y 为非金属元素，三者均为短周期元素且原子序数Z(X)＜Z(M)＜Z(Y)。
M3XY可由M和X 、M和Y的二元化合物在约500K，3MPa的惰性气氛中反应得到。
为避免采用高压条件，研究者发展了常压下的合成反应：M + MXA + MY → M3XY + 1/2A2（g）A2无色无味。
反应消耗0.93g M可获得0.50 L A2气体(25o C, 100kPa)。
(气体常量R＝8.314 kPa L mol-1 K-1)5-1计算M的摩尔质量。
5-2 A、M、X、Y各是什么？5-3写出M3XY发生水解的方程式。
5-4 M3XY晶体属于立方晶系，若以X为正当晶胞的顶点，写出M和Y的坐标以及该晶体的最小重复单位。
第6题（10分）某同学从书上得知，一定浓度的Fe2+、Cr(OH)4-、Ni2+ 、MnO42-和CuCl3-的水溶液都呈绿色。
于是，请老师配制了这些离子的溶液。
老师要求该同学用蒸馏水、稀硫酸以及试管、胶头滴管、白色点滴板等物品和尽可能少的步骤鉴别它们，从而了解这些离子溶液的颜色。
请为该同学设计一个鉴别方案，用离子方程式表述反应并说明发生的现象（若A与B混合，必须写清是将A滴加到B中还是将B滴加到A中）。
第7题(5分) 根据所列反应条件，画出A、B、C、D和F的结构简式。
第8题(10分) 画出下列反应中合理的、带电荷中间体1、3、5、7和8以及产物2、4、6、9和10的结构简式。
8-18-28-38-4第9题(12分)9-1常用同位素标记法研究有机反应历程。
如利用18O标记的甲醇钠研究如下反应，发现最终产物不含18O。
根据实验事实画出中间体的结构简式。
9-2某同学进行如下实验时在碱性条件下得到了两个产物D和E，产率分别为74.3%和25.7%。
（1）画出产物D和E的结构简式。
（2）指明此反应所属的具体反应类型。
（3）简述D产率较高的原因。
（4）简述反应体系加入二氧六环的原因。
答案以及评分标准第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 加入到过量的CuSO 4水溶液中。
1-3 在碱性溶液中，Cr 2O 3和K 3Fe(CN)6反应。
1-4 在碱性条件下，Zn(CN)42-和甲醛反应。
1-5 Fe(OH)2在常温无氧条件下转化为Fe 3O 4。
1-6 将NaNO 3粉末小心加到熔融的NaNH 2中，生成NaN 3（没有水生成）。
1-1 3Mn 2O 3＋CO ＝2Mn 3O 4＋CO 2 2分 1-2 4CN -＋2Cu 2+＝2CuCN ＋(CN)2 2分 1-3 Cr 2O 3＋6Fe(CN)63-＋10OH - ＝2CrO 42-＋6Fe(CN)64-＋5H 2O 2分 1-4 Zn(CN)42-＋4H 2CO ＋4H 2O ＝4 HOCH 2CN ＋Zn(OH) 42- 2分 1-5 3Fe(OH)2＝Fe 3O 4＋H 2＋2H 2O 2分 1-6 NaNO 3＋3NaNH 2＝NaN 3＋NH 3＋3NaOH 2分第2题(23分) 简要回答或计算2-1 Bi 2Cl 82-离子中铋原子的配位数为5，配体呈四角锥型分布，画出该离子的结构并指出Bi 原子的杂化轨道类型。
Bi 2Cl 82-的结构：Bi2-或ClClBiClClCl2-或 Cl ClCl Cl2-2分ClClBiClCl2-杂化轨道类型：sp 3d 2 1分2-2在液氨中，E θ(Na +/Na)＝－1.89V ，E θ(Mg 2+/Mg)＝－1.74V ，但可以发生Mg 置换Na 的反应：Mg ＋2NaI ＝MgI 2＋2Na ，指出原因。
MgI 2在液氨中难溶。
1分2-3将Pb 加到氨基钠的液氨溶液中，先生成白色沉淀Na 4Pb ，随后转化为Na 4Pb 9(绿色)而溶解。
在此溶液中插入两块铅电极，通直流电，当1.0 mol 电子通过电解槽时，在哪个电极（阴极或阳极）上沉积出铅？写出沉积铅的量。
阳极1分9/4mol 1分2-4下图是某金属氧化物的晶体结构示意图。
图中，小球代表金属原子，大球代表氧原子，细线框出其晶胞。
2-4-1写出金属原子的配位数（m）和氧原子的配位数（n）。
2-4-2写出晶胞中金属原子数（p）和氧原子数（q）。
2-4-3写出该金属氧化物的化学式（金属用M表示）。
2-4-1：m＝4，n＝4。
m: 0.5分，n: 0.5分2-4-2：p＝4，q＝4。
p: 0.5，q:0.5分2-4-3：MO。
MO：1分2-5向含[cis-Co(NH3)4(H2O)2]3+的溶液中加入氨水，析出含{Co[Co(NH3)4(OH)2]3}6+的难溶盐。
{ Co[Co(NH3)4(OH)2]3}6+ 是以羟基为桥键的多核络离子，具有手性。
画出其结构。
4分2-6向K2Cr2O7和NaCl的混合物中加入浓硫酸制得化合物X（154.9 g mol-1）。
X为暗红色液体，沸点117 o C，有强刺激性臭味，遇水冒白烟，遇硫燃烧。
X分子有两个相互垂直的镜面，两镜面的交线为二重旋转轴。
写出X的化学式并画出其结构式。
X的化学式：CrO2Cl2 2分X的结构式：1分2-7实验得到一种含钯化合物Pd[C x H y N z](ClO4)2，该化合物中C和H的质量分数分别为30.15% 和5.06%。
将此化合物转化为硫氰酸盐Pd[C x H y N z](SCN)2，则C和H的质量分数分别为40.46%和5.94%。
通过计算确定Pd[C x H y N z](ClO4)2的组成。
解法一：Pd[C x H y N z](ClO4)2中，C和H的比例为(30.15/12.01) : (5.06/1.008) ＝1：2即y＝2x(1) 1分Pd[C x H y N z](SCN)2中，C和H的比例为(40.46/12.01) : (5.94/1.008) = 0.572即(x＋2) / y＝0.572 (2)综合(1)、(2)，解得：x＝13.89 ≈ 14, y＝28 1分设Pd[C x H y N z](ClO4)2的摩尔质量为M：则14×12.01/M＝30.15%, 得M＝557.7 (g mol-1)1分z＝{557.7–[106.4＋12.01×14＋1.008⨯28＋2×（35.45＋64.00）]}/14.01＝3.99＝40.5分Pd[C x H y N z](ClO4)2的组成为Pd[C14H28N4](ClO4)2 。