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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
【答案】 1-1、 A 1-2、 +1
CO 2 直线型
分子式 C2H 4O
+3
结构简式 CH 3CHO
人教育 胡征善
八面体 (拉长 )
1-3、
【解析】 1-1、乙烯催化氧化,得到
定含 C、O 元素 ):
O=C=O 从式量上分
析
CH 4
CO 2 和与 相对分子质量相同的产物
(A) A
一 (
同分异构体 从价键上分
CH 3CHO —CH3,— H 环氧乙烷 析
CH 3CHO
10+—
3 呈抗磁性, Cs和 Cl 中均无但电子, Au 外围电子组态 5d 1, 、
1-2 CsAuCl 6s
在此化合物中 Au 的平均氧化态为 +2,则 Au(5d)和 Au(5d 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[AuCl4],由 2 个单
34 +—++ 2 + — 构成。晶胞参数 c=x+y,其中 xa。 元 Cs 和 Cs Cl
[Au ] [Au Cl ]
+
+
—
+
3+
+
10
3+
8
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48
249
x
y
NH 2 失水而聚合。再根据提供
,
A 的分子式和氧
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—
化得 B(二邻苯二甲酸酐 ),推出 A 的结构。
294 1 【答案】 2-1、 20 、 2 2 、 4 98 0
Ca+ Cf== Og+3 n 2-2 HO 2-3 CH 【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 HO 3 或超氧酸 HO 2,但它们都不稳定。稳定的只有 H 2O2。2-3、电子的摩尔质量为 1/1836 g/mol,故有: n(e )=0.003227× 1836=5.925 mol。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×9.413 g/M =5.925 mol,M ≈ 1.6x
二元化合物只有甲烷。
—
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【答案】 3-1、 p(CO)= p(CO 2
3-4、 C
A
)=600 kPa
、 2
3-2 K =600 kPa
3-5、C A
【解析】 3-1、平衡体系中 (2 个平衡反应 )的总压为 1200 kPa,且第 (1)个平衡的K1=1.00,故平衡体系中 p(CO)= p(CO2 )=600 kPa,而第 (2)个平衡的 K2 = p(CO) 。3-4、CO(g) 和 CO 2(g)均保持标态即 1×10 Pa,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× 10 Pa,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
5
5
2—
4-1、 A: H 2S B:S 4-2、 KFe3(SO4)2(OH) 6
+
3+
2+
C:SO4
2+
2+
E:KFe(SO 4)2· 12H2O
4-3、反应 1: CuFeS2 +4H==Cu +Fe+2H2S
反应 2:CuFeS2+4Fe==Cu +Fe+2S
反应 3:4CuFeS2+17O2+4H==4Cu+4Fe+8SO4+2H2O 反应条件:微生物
—+2+3+
反应 4:10CuFeS2+34ClO 3 +44H ==10Cu +10Fe +20SO4
+
2+
3+
2—
2+
2—
+17Cl2+22H2O
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+ 2— 6 2 4 2·12H2 反应 6:KFe 3 4 2 4
(SO ) (OH) +6H +4SO +30H O ==3KFe(SO ) O
3+
【解析】臭蛋味气体为 H2 ,反应 可认为是反应 产生的 2 被 氧化: S 2 1 H S Fe 3+ 2 2+ +
×2 再与反应 1 相加 2Fe +H S=2Fe +2H +S
+3+—2—
黄铁钾矾 D 中含 K 、Fe、 OH 和 SO4,因为是碱式盐故含 Fe(OH) 3。
3+3+ 代替 Al则是与之同构的铁钾矾 明矾化学式为 KAl(SO 4 2· 12H2 E(相对 , ) O Fe 分子质量为 474.4—27+56=503.4)。15.10 gE 为 0.03 mol。
根据反应前后 K、Fe守恒均为 0.03 mol,设 D 中含 1 个 K ,含 Fe为 3,则 D 的化学式为 KFe 3(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=6KFe 36
4 2
或 K 2 4· Fe2
4 3·4Fe(OH) 3 (SO )
+
3+
+
3+
(OH) (SO ) SO
3++
设 D 中含 1 个 Fe,含 K 为 3,则 D 的化学式为 K 3Fe(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=3.64
a=— 1.28
不合理,舍去
【答案】 5-1、 M(A)=1906 g/mol 5-2、Nd6 3 7 17 O) Cl (C H 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)=0.4778 g/143.4 g/mol=0.003332 mol
—
因 A 为 1︰ 1 电离类型即含 1 个 Cl ,则 Mr (A)=6.354 g/0.003332 mol=1907 g/mol 5-2、 A 分子中含: N(C)= 1907×32.02%/12=51 N(H)=1907× 6.17%/1=119 N(O)=1907×14.35%/16=17
设 A 的化学式为 Ndx(C 3 7 17 , — × —
Cl 144.2x=1907 H O) 17 59 34.45=869.6 x=6
个 3 7 — 中端基氧配位,共 6 个端基氧; 、根据题意, 个 各与
6 Nd 1 C H O 5-3
7 — 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 C3
H O
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 C3 7 中氧形成的边桥基共 6 个 (黑线表示,下一面未 H O 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。
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【答案】 6-1、 A2
、
B 6-2 (0,0,0);(0,0,1/2) 0.2405 nm
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 也不相等。而根据晶胞这 ( 1)按长对角线来计算
胞,若是四方晶胞,那么晶胞的俯视图就不正确了!
A1-A2 间的距离:下图中红点与
2 处的 A1-A2 间的距离显然 什么鬼???
A1 组成的平行四边形,
a,所以
21/2
2 处的距离是相等,难不成不是六方晶胞而是四方晶
对角分别为 120°和 60°,边长均为 0.17a。长对角线的长度 =0.17
2 21/2 2
2
2
1/2
0.2405 nm。
a
a/2
( 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)+(0.25c)] =0.2113 nm。
( 3)若是四方晶系, A1-A2 间的距离 =0.25[(c)+2a]=0.25[0.7800+2× 0.4780] =0.2580 nm。
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)。
2
1/2
2
2
1/2
2
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