2015
年“扬子石化杯
”
第29届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）
夏令营暨选拔赛试题
（2015年7月21日 8:30?11:30 共计3小时） 题号 满分 得分 1 10 2 10 3 8 4 10 5 12 6 6 7 12 8 10 9 12 总分 10 100 10 评卷人 注意事项 1．考试时间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。
2．所有解答必须写在指定的位置，用铅笔解答无效（包括作图）。草稿纸另发。不得将任何纸张带入考场。
3．凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。
4．姓名、准考证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。
5．用涂改液涂改的解答无效。
6．允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
第1题（10分）水是有氢氧两种元素组成的最常见的无机物之一。水是生命
的源泉，水有许多特别的性质。请回答以下问题：
1?1 氧原子的最外层电子排布为__________；H2O的几何构型为__________，
其中氧原子的杂化轨道为__________；H2O的熔沸点明显高于氧族其它元素的氢化物，主要原因是水分子间形成了__________。 1?2 水分子是__________分子（填“极性”或“非极性”），根据“相似相溶”
的原理，下列物质中不易溶于水的是__________。
A．食盐 B．酒精 C．汽油 D．明矾 第2题（10分）利用SnCl2与K2C2O4溶液反应，可以得到水合二草酸根合锡（Ⅱ）
酸钾的配合物。为测定所合成的配合物的结晶水含量，进行以下操作，请填空：
2?1 称取0.1300gKHC2O4?H2C2O4?2H2O于锥形瓶中，加50mL蒸馏水，
25mL2mol?L?1H2SO4，加热至75~85℃，用KMnO4滴定至终点，消耗20.18mL，则
c?KMnO4??____________mol?L?1。
称取0.1500g配合物样品于锥形瓶中加50mL蒸馏水，20mL2mol?L?1H2SO4。加热至75~85℃，用上述KMnO4溶液滴定至终点，用去20.79mL。 （1）写出上述滴定反应的化学方程式并配平：
________________________________________________________ （2）由滴定得到的数据计算该配合物的摩尔质量为
_____________g?mol?1。
（3）该配合物每个分子中含有_________个结晶水。
?362?3 溶解度和溶度积均可以表示物质溶解性的大小。已知：Ksp?CuS??6.0?10，
H2S的pKal?7.24，pKa2?14.92请计算CuS在纯水中的溶解度。
（1）若不考虑S2?的水解，CuS在纯水中的溶解度为________mol?L?1； （2）若考虑S2?的水解，CuS在纯水中的溶解度应________（填“大于”
或“小于”）（1）中的数值。
第3题（8分）1774年，瑞典化学家甘恩用软锰矿?MnO2?与木炭和油的混合
物一起加热，首次分离出了金属锰，柏格曼将它命名为manganese（锰）。它的拉丁名称manganum和元素符号Mn由此而来。
3?1 在实验室用H2O2制备O2时，常用MnO2作__________剂，在用浓盐酸制备
Cl2时，用MnO2作__________剂； 3?2 锰元素电势图为（酸性溶液E?A/V）
__________和__________两种离子在水溶液中不稳定，据图可知，会发
生__________反应；
3?2 锰酸锂?LiMn2O4?是锂离子电池的重要材料，它作为电极材料具有价格低、
电位高、环境友好、安全性能高等有点。工业上利用Li2CO3和MnO2来制备LiMn2O4。
（1）先将Li2CO3和MnO2混合均匀后加热，升温到515℃时，开始有CO2生
成，同时生成固体A，该温度比Li2CO3的分解温度723℃低很多，原因是________________________________ ______________________________________。
（2）升温到566℃时，开始有O2生成，同时得到固体B，升温到720℃时，
A和B反应，得到高纯度锰酸锂，请写出A和B反应的化学反应方程是：
___________________________________________________________________________。
第4题（10分）氮是空气中含量最多的元素，在自然界中存在十分广泛，在
生物体内亦有极大作用，是组成氨基酸的几本元素之一。
氮的某氧化物A低温下为蓝色固体，A易分解为无色气体B和红棕色气体C。B在空气中极易被氧化而变为红棕色气体C。气体B、C均有很高的毒性。除去B的简便方法是用硫酸亚铁溶液吸收，这是因为能生成配合物D的缘故。C可被NH3在一定温度下经催化还原为无
2?2
毒的气体E。
4?1 写出下列物质的化学式：
A______________ B______________ C______________ D______________ E______________
4?2 气体B的磁性强烈收温度的影响，表现出高温顺磁，低温逆磁。那么气
体C磁性将如何随温度变化？试解释你的结论。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4?3 在三甲胺N?CH3?和三甲硅胺N?SiH3?3中，三角锥形的分子是__________，
含有d—pπ键的分子是__________。
第5题（12分）某常见金属M的硫酸盐A的水溶液为蓝色，加入氨水生成
深蓝色配离子B，B在隔绝空气条件下雨金属M反应，可生成无色配离子C。在A的溶液中加入KI可得沉淀D。D可用于检查室内汞含量是否超标：用涂有D的试纸悬挂于室内，室温下若三个小时试纸变色，则表明室内汞超标。
5?1 请写出以下各物质的化学式：
A______________ B______________ C______________ D______________
5?2 从原子结构的角度分析，C为无色的原因是
____________________________________________，请估计沉淀D的颜色为____________；
5?3 用D试纸检测汞蒸气时，其反应方程式为：
_________________________________________________________________________________
第6题（6分）设计合成特殊结构的纳米材料是一个极其活跃的研究领域。
下图给出的是蛋黄-蛋壳型碳包硅?Si@Cyolk?shell?合成示意图：
其中，步骤1的产物为硅球外包裹一层厚度可调控的多孔SiO2层，可以通过正硅酸四乙酯?TEOS?的水解获得；步骤2和步骤3的产物最外层为厚度较薄的多孔碳层，可以通过蔗糖等有机物的高温碳化获得。步骤3通过除去SiO2得到蛋黄-蛋壳型碳包硅。请回答下列问题：
6?1 上述过程中，正硅酸四乙酯?TEOS?的水解产物是__________； 6?2 步骤3中除去SiO2可以选用的试剂为__________；
6?3 采用高温下的镁热还原法可以将步骤2产物中的SiO2也转变为Si，反应的
化学方程式为______________________________________________________。
第7题（12分）超导是20世纪最伟大的科学发现之一，超导材料在信息通
讯、生物医学、航空航天等领域的应用前景越来越广阔。近年来，中国科学家在铁基超导研究方面取得了一系列重大突破，2014年1月，以赵忠贤等为代表的研究团队获得2013年度国家自然科学一等奖。
“扬子石化杯”第届化学奥林匹克竞赛江苏赛区夏令营暨选拔赛试题含答案
