第 24届中国化学奥林匹克初赛试题及答案备课讲稿文档格式.docx
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一页。
不得将任何纸张带入考场。
●凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。
●姓名、报名号和所属学校等必须写在首页左侧指定位置，写于其他地方者按废卷论处。
●用涂改液涂改的解答无效。
●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
元素周期表
HHe
1.008
4.003
LiBeBCNOF
6.9419.01214.0116.0019.00
Ne
10.8112.0120.18
NaMgAlSiPSCl
22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.45
Ar
39.95
KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBr
39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.39
Kr
69.7272.6174.9278.9679.9083.80
RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9118.7121.8131.3
112.4114.8127.6126.9
CsHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAt
Rn
Ba
La-Lu
132.9137.3186.2190.2192.2195.1197.0
178.5180.9183.9200.6204.4207.2209.0[210]][222]
FrRa
DsRgCnUntUuqUupUuhUusUuo
RfDbSgBhHsMt
[223][226]
Ac-Lr
LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
AcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr
气体常数R＝8.31447JK1mol-1法拉第常数F＝96485Cmol1阿佛加德罗常数N23mol1
A＝6.022142×
10
第1题（15分）
1-12009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程
碑。
117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中1个原子经p次α衰
变得到270Db后发生裂变；
5个原子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变。
用元素周期表上的117号元素符
号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和原子序数）。
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1-2写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：
I+
Xe
F
F
I
[（C6H5）IF5]
（C6H5）2Xe
+
[I（C6H5）2]
1-3一氯一溴二（氨基乙酸根）合钴（III）酸根离子有多种异构体，其中之一可用如下简式表示。
请依样画出其他
所有八面体构型的异构体。
Cl
NN
O
Br
第2题（5分）最近我国有人报道，将0.1molL1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里，将蛋壳开口
朝上，部分浸入盛有0.1molL1的氯化铜溶液的烧杯中，在静置一周的过程中，蛋壳外表面逐渐出现金属铜，
同时烧杯中的溶液渐渐褪色，并变得混浊。
2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应，已知φӨ（Cu2+/Cu）和φӨ（S/S2-）分别为0.345V和
0.476V，nFEӨ＝RTlnK，ＥӨ表示反应的标准电动势，n为该反应得失电子数。
计算25oC下硫离子和铜离
子反应得到铜的反应平衡常数，写出平衡常数表达式。
2-2金属铜和混浊现象均出现在蛋壳外，这意味着什么？
2-3该报道未提及硫离子与铜离子相遇时溶液的pH。
现设pH=6，写出反应的离子方程式。
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2-4请对此实验结果作一简短评论。
第3题（7分）早在19世纪人们就用金属硼化物和碳反应得到了碳化硼。
它是迄今已知的除金刚石和氮化硼
外最硬的固体。
1930年确定了它的理想化学式。
左下图是2007年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简
图。
3-1该图给出了晶胞中的所有原子，除“三原子”（中心原子和与其相连的2个
原子）外，晶胞的其余原子都是B12多面体中的1个原子，B12多面体的其他原
子都不在晶胞内，均未画出。
图中原子旁的短棍表示该原子与其他原子相连。
若上述“三原子”都是碳原子，写出碳化硼的化学式。
3-2该图有什么旋转轴？
有无对称中心和镜面？
若有，指出个数及它们在图中
的位置（未指出位置不得分）。
3-3该晶胞的形状属于国际晶体学联合会在1983年定义的布拉维系七种晶胞中的哪一种？
（注：
国际晶体学
联合会已于2002年改称Bravaissystems为latticesystems,后者尚无中文译名。
）
第4题（8分）
4-1分别将O2、KO2、BaO2和O2[AsF6]填入与O—O键长相对应的空格中。
O—O键长112pm121pm128pm149pm
化学式
4+，其O—O的键长
4-2在配合物A和B中，O2为配体与中心金属离子配位。
A的化学式为[Co2O2（NH3）10]
为147pm；
B的化学式为Co（bzacen）PyO2，其O—O的键长为126pm，Py是吡啶（C5H5N），bzacen是四齿配
）=CH−C（CH
体[C6H5−C（O3）=NCH2−]2。
B具有室温吸氧，加热脱氧的功能，可作为人工载氧体。
画出A和
B的结构简图（图中必须明确表明O—O与金属离子间的空间关系），并分别指出A和B中Co的氧化态。
配合物AB
结构简图
Co的氧化态
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第5题（11分）把红热的玻棒插入橙红色固体A中，A受热后喷射出灰绿色粉末B和无色无味气体C。
镁
在C中加热生成灰色固体D。
B在过量的NaOH溶液中加热溶解，得到绿色溶液E。
将适量H2O2加入E中，
加热，得到黄色溶液F。
F酸化后变为橙色溶液G。
向G中加入Pb（NO3）2溶液，得到黄色沉淀H。
5-1写出A、B、C、D、E、F、G和H的化学式。
ABCD
EFGH
5-2写出由E转变为F，F转变为G，G转变为H的离子方程式。
E转变为F
F转变为G
G转变为H
5-3A中的金属元素M可以形成MO2和ZnM2O4,它们均为磁性材料，广泛用于制作磁带和磁盘。
分别写出
MO2和ZnM2O4中M的价电子组态。
5-4A中的金属元素M可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基阴离子，按照18电子规则画出Na2[M2（CO）10]
的阴离子结构，指出M的氧化态。
第6题（8分）在我国青海、西藏等地有许多干涸盐湖盛产一种钠盐Q。
Q为一种易溶于水的白色固体。
Q
的水溶液用硫酸酸化，得到弱酸X。
X为无色小片状透明晶体。
X和甲醇在浓硫酸存在下生成易挥发的E。
E
在空气中点燃呈现绿色火焰。
E和NaH反应得到易溶于水的白色固态化合物Z（分子量37.83）。
6-1写出由Q得到X的离子方程式。
6-2写出X在水中的电离方程式。
6-3写出X和甲醇在浓硫酸存在下生成E的化学方程式。
6-4写出E燃烧反应的化学方程式。
6-5写出由E和NaH制备Z的化学反应方程式。
6-6Z在水溶液里的稳定性与溶液pH有关，pH越大越稳定。
为什么？
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6-7近年来，用Z和过氧化氢构建一种新型碱性电池已成为热门的研究课题。
该电池放电时，每摩尔Z释放
8摩尔电子，标准电动势大于2V。
写出这种电池放电反应的离子方程式。
第7题（13分）分子筛是一种天然或人工合成的泡沸石型水合铝硅酸盐晶体。
人工合成的分子筛有几十种，
皆为骨架型结构，其中最常用的是A型、X型、Y型和丝光沸石型分子筛，化学组成可表示为
Mm[AlpSiqOn（p+q）]·
xH2O。
7-1Si4+、Al3+和O2-的离子半径分别为41pm、50pm和140pm，通过计算说明在水合铝硅酸盐晶体中Si4+
3+各占据由氧构成的何种类型的多面体空隙。
和Al
Si4+Al3+
7-2上述化学式中的n等于多少？
说明理由。
若M为2价离子，写出m与p的关系式。
7-3X光衍射测得Si-O键键长为160pm。
此数据说明什么？
如何理解？
7-4说明以下事实的原因：
①硅铝比（有时用SiO2/Al2O3表示）越高，分子筛越稳定；
②最小硅铝比不小于1。
7-5人工合成的A型分子筛钠盐，属于立方晶系，正当晶胞参数a＝2464pm，晶胞组成为
5Pa、700oC加热6小时将结晶水完全除去，得
Na96[Al96Si96O384]·
将811.5克该分子筛在1.01325×
到798.6升水蒸气（视为理想气体）。
计算该分子筛的密度D。
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第8题（6分）在25℃和101.325kPa下，向电解池通入0.04193A的恒定
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