中国化学会第届中国化学奥林匹克初赛试题及解答use文档格式.docx
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2-7实验得到一种含钯化合物Pd[CxHyNz]（ClO4）2，该化合物中C和H的质量分数分别为%和%。
将此化合物转化为硫氰酸盐Pd[CxHyNz]（SCN）2，则C和H的质量分数分别为%和%。
通过计算确定Pd[CxHyNz]（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182oC，摩尔质量76.12gmol?
1，可代替氰化物用于提炼金的新工艺。
A的合成方法有：
（1）142oC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。
3-5A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1.713gHg（NO3）2?
xH2O，配制成500mL溶液作为滴定剂。
取mLmolL?
1NaCl标准溶液注入锥形瓶，用1mL5%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mL。
推断该硝酸汞水合物样品的化学式。
4-3取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。
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0.93gM可获得0.50LA2气体（25oC,100kPa）。
（气体常量R＝kPaLmol-1K-1）
5-1计算M的摩尔质量。
5-2A、M、X、Y各是什么
5-3写出M3XY发生水解的方程式。
5-4M3XY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。
8-1
8-2
8-3
8-4
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%和%。
（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
1-13Mn2O3＋CO＝2Mn3O4＋CO22分
1-24CN?
＋2Cu2+＝2CuCN＋（CN）22分
1-3Cr2O3＋6Fe（CN）63?
＋10OH?
＝2CrO42?
＋6Fe（CN）64?
＋5H2O2分
1-4Zn（CN）42?
＋4H2CO＋4H2O＝4HOCH2CN＋Zn（OH）42?
?
2分
1-53Fe（OH）2＝Fe3O4＋H2＋2H2O2分
1-6NaNO3＋3NaNH2＝NaN3＋NH3＋3NaOH2分
Bi2Cl82-的结构：
或
2分
杂化轨道类型：
sp3d21分
MgI2在液氨中难溶。
1分
阳极1分
9/4mol1分
2-4-1：
m＝4，n＝4。
m:
分，n:
分
2-4-2：
p＝4，q＝4。
p:
，q:
2-4-3：
MO。
MO：
1分
4分
X的化学式：
CrO2Cl22分
X的结构式：
解法一：
Pd[CxHyNz]（ClO4）2中，C和H的比例为:
＝1：
2
即y＝2x
（1）1分
Pd[CxHyNz]（SCN）2中，C和H的比例为:
=
即（x＋2）/y＝
（2）
综合
（1）、
（2），解得：
x＝≈14,y＝281分
设Pd[CxHyNz]（ClO4）2的摩尔质量为M：
则14×
M＝%,得M＝（gmol-1）
z＝{–[＋×
14＋?
28＋2×
（＋）]}/＝＝4分
Pd[CxHyNz]（ClO4）2的组成为Pd[C14H28N4]（ClO4）2。
解法二：
设Pd[CxHyNz]（ClO4）2的摩尔质量为M，比较Pd[CxHyNz]（ClO4）2和Pd[CxHyNz]（SCN）2知，Pd[CxHyNz]（SCN）2的摩尔质量为：
M－2×
[＋－（＋＋）]＝M－（gmol-1）
根据C的质量分数，有：
×
x＝0.3015M
（x＋2）＝×
（M－
＝（－M－×
解得：
M＝,x＝142分
根据H的质量分数，有：
y＝×
/＝＝281分
则：
z＝{－[＋×
14＋×
28＋2×
（＋）]}/＝＝4
其他合理计算且得出正确结果亦得4分
甲烷完全燃烧：
CH4＋2O2＝CO2＋2H2O
1体积甲烷消耗2体积O2生成1体积CO2和2体积H2O1分
剩余O2的体积：
–2＝1分
混合气中N2的体积：
79/21=N2不参与反应，仍保留在尾气中。
汽车尾气中，O2、CO2、H2O和N2的体积比为:
1:
2:
。
3-1
2分
3-2
反应
（2）：
CS2+3NH3→（H2N）2C=S+NH4HS1分
产物为（NH4）2S得分
反应（3）：
CaCN2+（NH4）2S+2H2O→（H2N）2C=S+Ca（OH）2+2NH31分
3-3
3-4
3-5配位原子为S。
3-6
或
写成下二式不得分：
和
C和Au反应的方程式：
S2C2（NH2）42++2Au+2SC（NH2）2→2Au[SC（NH2）2]2+1分
抑制Hg2+水解。
所配硝酸汞溶液的浓度：
c[Hg（NO3）2]=1/2×
mL×
molL-1/mL=×
10-3molL-1分
500mL溶液中含硝酸汞的摩尔数（即样品中硝酸汞的摩尔数）：
n[Hg（NO3）2]＝×
10-3molL-1×
0.500L＝×
10-3mol分
样品中含水的摩尔数:
n（H2O）={1.713g-×
10-3mol×
M[Hg（NO3）2]}/（18.0gmol-1）
={1.713g-×
324.6g.mol-1}/（18.0gmol-1）=×
10-3mol 分
x=n（H2O）/n[Hg（NO3）2]=×
10-3mol/×
10-3mol）=
该硝酸汞水合物样品的化学式:
Hg（NO3）2·
分
其他合理计算过程且答案正确，也得２分
mL血清样品实际消耗的硝酸汞标准溶液为（－×
mL＝mL1分
n（Cl-）＝n［（Hg（NO3）2）］×
2＝×
10-3L×
2＝×
10-5mol1分
c（Cl-）＝n（Cl-）/V（试样）＝×
10-5mol÷
10-3LmL-1＝×
10-2molL-11分
相当于35.45gmol-1×
×
10-2molL-1＝×
102mg/100mL1分
5-1PV＝nRT
n（A2）＝PV/（RT）＝100kPa×
0.50L/kPaLmol-1K-1×
298K）＝mol
由反应式知，消耗molM
M的摩尔质量：
0.93g/mol＝23gmol-12分
5-2A：
H，M：
Na，X：
O，Y：
Cl每个分，共2分
5-3Na3OCl＋H2O?
2NaOH＋NaCl1分
5-4M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。
4分
Na3OCl，或1个正当晶胞，或1个素晶胞。
1分
答案：
第1步：
在点滴板上分别滴几滴试样，分别滴加蒸馏水，颜色变蓝者为CuCl3?
CuCl3?
＋4H2O＝Cu（H2O）42+＋3Cl?
1分
第2步：
另取其他4种溶液，滴加到点滴板上，分别滴加稀硫酸。
生成绿色沉淀的是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
Cr（OH）4?
＋H+＝Cr（OH）3＋H2O1分
Cr（OH）3＋3H+＝Cr3+＋3H2O
3MnO42?
＋4H+＝2MnO4?
＋MnO2＋2H2O1分
若第1步用稀H2SO4，评分标准同上。
第3步：
将Cr（OH）4?
分别滴加到Fe2+和Ni2+的试液中，都得到氢氧化物沉淀。
颜色发生变化的是Fe2+，不发生变化的是Ni2+。
1分+1分
Fe2++2Cr（OH）4?
=Fe（OH）2+2Cr（OH）3分
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3分Ni2++2Cr（OH）4?
=Ni（OH）2+2Cr（OH）31分
每个结构简式1分，其他答案不得分。
每结构简式1分，其他答案不得分。
A:
B和C可互换，每结构简式2分
其他答案不得分。
（1）
（2）
芳香亲核取代反应1分，只答取代反应给分。
（3）
正丁胺中氮原子的亲核能力比水中氧原子的强，而二级芳香胺中氮原子的亲核能力比水中氧原子的弱，因此使得D的产率高。
（4）
为了增加有机反应物在水中的溶解度。
1分
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