完整word版第33届中国化学奥林匹克初赛试题答案与解析.docx

完整word版第33届中国化学奥林匹克初赛试题答案与解析.docx

《完整word版第33届中国化学奥林匹克初赛试题答案与解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整word版第33届中国化学奥林匹克初赛试题答案与解析.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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、ACO2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

从价键上分析—CH3，—HCH3CHO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+310n2-2、H2O22-3、CH4

【解析】2-2、二元氧化物含氧量最高=要求另一元素Ar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1/1836g/mol，故有：

n（e—）=0.003227×1836=5.925mol。

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×9.413g/M=5.925mol，M≈1.6x

二元化合物只有甲烷。

【答案】3-1、p（CO）=p（CO2）=600kPa3-2、K2=600kPa

3-4、CA3-5、CA

【解析】3-1、平衡体系中（2个平衡反应）的总压为1200kPa，且第

（1）个平衡的K1=1.00，故平衡体系中p（CO）=p（CO2）=600kPa，而第

（2）个平衡的K2=p（CO）。

3-4、CO（g）和CO2（g）均保持标态即1×105Pa，因压强商仍为1.00，反应

（1）处于平衡状态。

反应

（2）由压强为0增大到1×105Pa，反应正向进行。

3-5、反应

（1）:

△H=—393.5—（—110.5）—（—272.0）=—11（kJ/mol）

反应

（2）:

△H=—110.5—（—272.0）=+161.5（kJ/mol）

升高温度，平衡

（1）逆向移动，平衡常数减小；

平衡

（2）正向移动，平衡常数增大

4-1、A：

H2SB:

SC:

SO42—E:

KFe（SO4）2·12H2O

4-2、KFe3（SO4）2（OH）6

4-3、反应1：

CuFeS2+4H+==Cu2++Fe2++2H2S

反应2：

CuFeS2+4Fe3+==Cu2++Fe2++2S

反应3：

4CuFeS2+17O2+4H+==4Cu2++4Fe3++8SO42—+2H2O

反应条件：

微生物

反应4：

10CuFeS2+34ClO3—+44H+==10Cu2++10Fe3++20SO42—+17Cl2+22H2O

反应5：

K++3Fe3++2SO42—+6H2O==KFe3（SO4）2（OH）6+6H+

反应6：

KFe3（SO4）2（OH）6+6H++4SO42—+30H2O==3KFe（SO4）2·12H2O

【解析】臭蛋味气体为H2S，反应2可认为是反应1产生的H2S被Fe3+氧化：

2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S×2再与反应1相加

黄铁钾矾D中含K+、Fe3+、OH—和SO42—，因为是碱式盐故含Fe（OH）3。

明矾化学式为KAl（SO4）2·12H2O，Fe3+代替Al3+则是与之同构的铁钾矾E（相对分子质量为474.4—27+56=503.4）。

15.10gE为0.03mol。

根据反应前后K+、Fe3+守恒均为0.03mol，设D中含1个K+，含Fe3+为3，则D的化学式为KFe3（OH）a（SO4）b，Mr（D）=500.8，所以：

质量守恒：

17a+96b=500.8—39—3×56=293.8

氧化数守恒：

a+2b=1+3×3=10

解得：

b=2，a=6KFe3（OH）6（SO4）2或K2SO4·Fe2（SO4）3·4Fe（OH）3

设D中含1个Fe3+，含K+为3，则D的化学式为K3Fe（OH）a（SO4）b，Mr（D）=500.8，

质量守恒：

17a+96b=500.8—3×39—56=327.8

氧化数守恒：

a+2b=3+3=6

解得：

b=3.64a=—1.28不合理，舍去

【答案】5-1、M（A）=1906g/mol5-2、Nd6（C3H7O）17Cl

5-3、6个端基、9个边桥基、2个面桥基

【解析】5-1、乳白色沉淀B为AgCl，n（AgCl）=0.4778g/143.4g/mol=0.003332mol

因A为1︰1电离类型即含1个Cl—，则Mr（A）=6.354g/0.003332mol=1907g/mol

5-2、A分子中含：

N（C）=1907×32.02%/12=51N（H）=1907×6.17%/1=119

N（O）=1907×14.35%/16=17

设A的化学式为Ndx（C3H7O）17Cl，144.2x=1907—17×59—34.45=869.6x=6

5-3、根据题意，6个Nd各与1个C3H7O—中端基氧配位，共6个端基氧；

虚线组成上、下2个正三角形，6个交点是6个Nd。

上、下2个面是C3H7O—中氧形成的面桥基（红线表示，下一面未标出）；

三角形每条边各有1个C3H7O—中氧形成的边桥基共6个（黑线表示，下一面未标出），外加上下两点形成的3个边桥基（绿线表示），总共9个边桥基。

【答案】6-1、A2B6-2、（0,0,0）;（0,0,1/2）0.2405nm

6-3、（1/3,2/3,0.0630）;（1/3,2/3,0.4370）;（2/3,1/3,0.5630）;（2/3,1/3,0.9370）

6-4、A3B2C

【解析】6-1、A：

体内6+顶点1+棱上1=8，B：

体内4，晶胞化学式A8B4。

6-2、根据题给的“六方晶系”和晶胞结构及投影图都确定为“六方晶胞”。

六方晶胞中的两条体对角线是不相等的，由此计算前后2处的A1-A2间的距离显然也不相等。

而根据晶胞这2处的距离是相等，难不成不是六方晶胞而是四方晶胞，若是四方晶胞，那么晶胞的俯视图就不正确了！

什么鬼？

？

？

（1）按长对角线来计算A1-A2间的距离：

下图中红点与A1组成的平行四边形，对角分别为120°和60°，边长均为0.17a。

长对角线的长度=0.17

a，所以A1-A2间的距离=[（0.17

a）2+（0.25c）2]1/2=[3（0.17×0.4780）2+（0.25×0.7800）2]1/2=

0.2405nm。

（2）按短对角线来计算A1-A2间的距离：

底面短对角线的长度为0.17a（等边三角形），所以A1-A2间的距离=[（0.17a）2+（0.25c）2]1/2=0.2113nm。

（3）若是四方晶系，A1-A2间的距离=0.25[（c）2+2a2]1/2=0.25[0.78002+2×0.47802]1/2=0.2580nm。

6-3、根据俯视图可知，B1处于后方且B1和B2、B3和B4处于同一垂线上。

关于在a、b上的坐标不必说明。

在c上的坐标：

晶胞中B1为0.0630，B4为（1—0.0630）；根据主视图可知，B3和B4不在同一平面上，B2的下降0.0630即（0.5000—0.0630），B3上提0.0630即（0.5000+0.0630）。

6-4、晶胞中顶点和棱上A被C替换，C则有2个，体内有6个A和4个B，所以所得晶体的化学式为A3B2C。

【答案】7-1、+2

7-2、几何构型：

T字型中心原子杂化轨道：

sp3d

7-3、A的化学式：

XeF[N（SO2F）2]

分解的方程式：

2XeF[N（SO2F）2]==Xe+XeF2+[N（SO2F）2]2

7-4、CsI：

12CsⅡ：

6

【解析】7-1、反应过程：

Xe+PtF6=Xe+[PtF6]—，

Xe+[PtF6]—+PtF6=XeF+[PtF6]—+PtF5=XeF+[Pt2F11]—

7-3、根据VSEPR理论（不管O原子提供的电子），Xe原子价层电子数8+2=10即5对电子，与2个F原子共用2对，与O原子共用2对，还剩余1对孤电子对。

因此：

O

F—Xe—F

7-4、F—Xe—F+HN（SO2F）2F—Xe—N（SO2F）2Xe+XeF2，根据Xe原子守恒，参加反应F—Xe—N（SO2F）2的化学计量数为2。

则：

F—Xe—N（SO2F）2

F—Xe—N（SO2F）2

7-5、钙钛矿类型的晶体结构：

则CsXeAu3的晶胞体心为CsI、顶点为XeⅡ，棱心为O。

【解析】8-1、S

8-2、c1是阳光照射，c2是室内环境。

判断理由：

A比B多一个苯环，共振能大，能量低，因此B到A的转化是自发的而A到B的反应不自发，需要阳光照射才能进行

B的共振体系比A大，因此B颜色更深

8-3、a:

H2Pdb:

丙酮，无水TsOH

8-4、反应（4）

【解析】8-1、站在H上看

顺时针，而站在H的对面看，构型正好相反，顺时针为R型，逆时针为S型，故该化合物为S型。

光照溴代，单取代产物有甲基取代、溴原子连接的C原子上的H和D3种。

8-2、A共轭体系少，存在两个大п键：

п2020（含O原子上的一对P电子）和п1212，B共轭体系大п3232，所以B颜色深，A经c1（光照）生成B，B经c2（室内）恢复到A。

8-3、葡萄糖还原成D-山梨醇：

D-山梨醇L-山梨糖L-呋喃山梨糖+2CH3COCH3解聚

L-山梨酸

8-4、反应（4）属于双分子亲电取代SE2，（CH3）3CCl先断键形成碳正离子，进攻P（ph3）3：

【答案】9-1、

9-2、

9-3、

9-4、

【解析】

水合茚三酮

常用于蛋白质的氨基酸分析；法医常用茚三酮溶液分析诸如纸张等多孔表面上的潜指纹：

9-1、水合茚三酮在浓硫酸中与苯作用生成G。

核磁共振氢谱显示G分子有14个H原子共分为3种氢，反应过程中，茚三酮苯环上的4个Ｈ分作２种，则另10个H虽有差别但基本属于一组δ（7.27-7.34），说明有2个苯环取代了水合茚三酮分子中的2个—OH。

9-2、

9-3、逆推：

9-4、分子式为C5H2O5的克酮酸不饱和度为5，其结构为

。

在浓硫酸作用下与苯C6H6反应生成分子式为C11H6O4的中间体I，说明失去1个H2O，I的结构为

。

继续与苯作用生成分子式为C23H16O3的J，根据J与I分子式判断说明又有2个苯与之作用且失去1个H2O，再根据I的结构（含三酮结构，与茚三酮相似），因此J的结构：

。

【答案】

【解析】根据L的核磁共振氢谱可知：

L分子中的22个H有8组（8种化学环境），而K分子中有24个H，比L多2个Ｈ。

比较K

与M

结构可知，与苯环连接的由原来的六元碳环变为七元碳环。

与2个S原子连接的次甲基CH活泼，参与此七元环的生成。

然后L中的2个S的环被=O代换。

10-2、K转化为L属亲电取代历程：

NCS

产生亲电试剂Cl+

Cl+

总体评价

与历年全国化学竞赛初赛题相比，第33届竞赛题难度有所下降。

涉及的内容基本未变，元素及其化合物性质或书写化学方程式——如第4题；分子结构及其推断——第1、2题；热力学与平衡——第3题；配位理论——第5题（涉及O原子作为配位原子可形成端基氧、边桥基、面桥基）；晶体结构——第6题；结构与性质综合——第7题；有机分子推断及其反应历程——第8、9、10题。