第一届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题

第一届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题答案第一届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题答案第一届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题答案第一届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛答案（2016年8月28日9:00~12:00）题号12345678910总分满分888171191091010100得分评卷人·竞赛时间3小时。迟到高出半小时者不能够进考场。

开始考试后

1小时内不得离场。时间到，把试卷（反面向上）放在桌面上，立刻起立撤退考场。·试卷装订成册，不得翻开。全部解答必定写在指定的方框内，不得用铅笔填写。底稿纸在最后一页。不得拥有任何其他纸张。·姓名、报名号和所属学校必定写在首页左侧指定地点，写在其他地方者按废卷论处。·赞同使用非编程计算器以及直尺等文具。H相对原子质量HeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe[98]CsBaLa－LuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn[210][210][222]FrRaAc－LaRfDbSgBhHsMtDsRgCnUutUuqUupUuhUusUuo[223][226]LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr第1题（8分）1-1将明矾置于河水中搅拌，生成载带着悬浮物的氢氧化铝，尔后沉降，使水澄清。但若用蒸馏水代替河水，便不会发生以上现象，请讲解该过程的原因，并写出生成氢氧化铝的方程式。1-1Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+（1分）明矾水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体在河水中和其他杂质粒子发生聚沉沉降使河水澄清，而蒸馏水中几乎没有杂质粒子氢氧化铝胶体无法发生聚沉发生沉降。（2分）1-2在氯化汞溶液中逐滴加入碘化钾溶液，生成橘红色积淀，连续滴加，发现积淀溶解，写出反响过程中的两个化学反响方程式。1-2HgCl2+2I-=HgI2+2Cl-（1分）HgI2+2I-=HgI4-（1分）1-3在含有四氨合铜离子的溶液中加入硫酸，溶液的颜色由绛蓝色变成蓝色，写出总反响方程式。1-3Cu(NH3)42++4H+=Cu2++4NH4+（1分）不写Cu(NH3)42+不得分。1-4在含有铝离子和锌离子的混淆溶液中加入过分氨水，生成白色积淀和无色溶液，分别写出化学反响方程式。1-4Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+（1分）2+32342+2Zn+4NH·HO=Zn(NH)+4HO（1分）氨水写成NH3也得分，不写积淀符号也得分，本套试卷中间其他题目不加积淀平易体符号同样得满分，其他答案不得分。第2题（8分）有一个经验规则能够用于估计基元反响的活化能：活化能

/BE

0

1①

②

③

④BE是反响中止掉的键的键能之和。①反响中没有键的断裂的反响；②自由基与分子的放热反响；③反响中键不完好断裂（如共同反响）的反响。④反响中键完好断裂的反响。依照上述经验规则，估计氢气与氯气反响中各步基元反响的活化能，并与实验值比较。2a1=kJmol·-1Cl=2Cl·E2·a2=kJmol·-1Cl·+H=HCl+HEH·+Cl2=HCl+Cl·Ea3=kJmol·-1-1；BE(H-H)=436kJmol·-1-1；BE(H-Cl)=431kJmol·BE(Cl-Cl)=243kJmol·反响1：Cl2=2Cl·直接使用经验公式E-1（2分）a1=BE(Cl-Cl)=243kJmol·反响2：Cl·+H2=HCl+H·-1分）H=BE(H-H)-BE(H-Cl)=5kJmol·>0（1不能够直接使用经验公式Ea2=BE(H·-H)=kJmol·-1应用正反响活化能-逆反响活化能=H间接求算：a2a2,逆+H=BE(H·-Cl)+5kJmol-1kJmol·-1（2分）E=E·=反响3：H·+Cl2=HCl+Cl·H=BE(Cl-Cl)-BE(H-Cl)=-188kJmol·-1<0直接使用经验公式Ea2=BE(Cl·-Cl)=kJmol·-1（2分）结果与实验值很好的符合。（1分）第3题（8分）3-1Cr，Mo2与W分子中存在着六重键，金属的ns轨道与(n-1)d轨道参加成键。d轨道中22的轨道参加形成σ键，，轨道参加形成π键，，轨道参加形成δ键。同样是六重键，Cr2，Mo2与W2的有效键级分别为，和，Cr2显然低于Mo2及W2，最可能的原因是其δ(σ/π/δ)键较弱。3-2Sg是元素周期表中位于W下方的元素，受相对论效应的影响，Sg原子的7s轨道能级降低，使得Sg2*反键轨道的能级低于δ键成键轨道的能级，进而使Sg2分子中7s轨道形成的σ分子的成键模式与Cr222有显着不同样。242分子中，Mo，WSg分子的键级为，基态的Sg有2个单电子。据此推断，Db22分子的键级分别为3和分子和Hs别为元素周期表中位于Ta和Os下方的元素)。（每个空1分）第4题（17分）羰基化合物是一类重要的配合物。副族金属大多都能形成羰基配合物，如Co2(CO)8等。羰基化合物有一重要性质，存在羰基配位时，中心原子一般恪守又称EAN规则。

4(Db和Hs分Fe(CO)、Ni(CO)、5418电子规则，4-1画出Fe(CO)5、Ni(CO)4、Co2(CO)8的构造式，并判断它们的磁属性，试用价键理论讲解。4-1、、抗磁，d8低自旋抗磁，d10抗磁，d9+Co-Co键（构造一个1分，磁属性和价键分析一个分）Co2(CO)8的构造画成1根Co-Co键每个Co键联4个羰基五配位也可得分。4-2你认为Ti(CO)7可否能牢固存在若存在，请画出其构造；若不存在，请讲解其原因。Fe(CO)5在乙醇中能与氢氧化钾发生反响，生成两种盐和水；常温时能被碘氧化生成一种满足18电子规则的化合物和一种非金属氧化物。Co2(CO)8能与氢气发生反响仅生成一种产物。4-2不能够。（1分）Ti的半径相对较小无法容纳7个CO配位或许配位数太高。（1分）4-3写出上述三个反响方程式，是氧化复原反响的表示氧化剂和复原剂。4-3Fe(CO)5（氧化剂）+4KOH（复原剂）=K2Fe(CO)4+K2CO3+2H2OFe(CO)5（复原剂）+I2（氧化剂）=I2Fe(CO)4+COCo2(CO)8（复原剂）+H2（氧化剂）=2HCo(CO)4（方程式1分，氧化剂和复原剂表达每个1分）由于二价铁拥有较强的复原性，因此其某些盐热分解时会表现出某些特其他性质。4-4写出FeSO4热分解的方程式。4-42FeSO4=Fe2O3+SO3+SO2（1分）有一种铁系金属阳离子M与过分氨水反响生成土黄色溶液，在空气中久质溶液会变成红褐色。4-5写出使溶液表现两种不同样颜色的粒子的化学式。4-5Co(NH3)62+、Co(NH3)63+（每个1分）Ni2+常与很多多齿配体形成螯合物。如Ni2+与丁二酮肟在稀氨水中生成鲜红色积淀。4-6画出该鲜红色积淀的构造。4-6（2分）第5题（11分）某橙红色晶体A受热时生成无色气体B，绿色固体C和水。B与金属镁反响生成固体D。D与水作用生成气体E和白色积淀F。A的水溶液与氢氧化钠溶液共热生成气体E和黄色溶液G。将E通入蓝色溶液H中产生浅蓝色积淀后又渐渐溶解变成深蓝色溶液I。向I中加入氯化钡溶液后生成白色积淀J。J不溶于稀盐酸。G中加入氯化钡溶液则生成黄色积淀K。K可溶于稀盐酸。推断A-K代表的物质的化学式。ANH4Cr2O7BN2CCr2O3DMg3N2ENH3FMg(OH)2GNa2CrO4HCuSO4ICu(NH3)4SO4JBaSO4KBaCrO4（每个1分）第6题（9分）实验室常用以下方法对铜铍合金中铍含量进行测定。称取纯净的氧化汞g，加入20mL10%碘化钾，2滴酚酞，用待标定盐酸滴定至终点，耗资盐酸mL。称取铜铍合金g，加入20mL1+1硝酸，待试样完好溶解后，煮沸以赶走氮氧化物，冷却，转入200mL容量瓶中，定容。移取上述溶液mL，加入-15g氯化铵，10mL100gL·Na2EDTA，加入50mL水，煮沸3min，用浓氨水中和至pH~，静置2h，用中速滤纸过滤，用稀NH3-NH4Cl溶液冲洗，用盐酸溶解并冲洗滤纸。-1-1-1加入5mL200gL·酒石酸钾钠溶液，mL酚酞，加400g·L氢氧化钠至析出积淀，并用20g·L氢氧化钠调治溶液呈红色，静置10min，用上述盐酸溶液滴定至无色，加入20mL饱和氟化钠溶液，用盐酸标准溶液滴定至无色，耗资盐酸mL。6-1计算铜铍合金中的铍含量。6-1cHCl=2mHgO/(MV)HgOHCl=2×g/g/mol×mL)mol/L（2分）ωBe=cHClVHClMBeV0/(2m0V)=mol/L×mL×g/mol×L/(2×g×mL)=%（3分）6-2Na2EDTA、浓氨水的作用分别是什么6-2NaEDTA的作用是络合合金溶解形成的铁离子、铝离子等。（1分）（答出络合杂质离2子即可）浓氨水的作用是络合铜离子并积淀铍离子。（1分）6-3试写出盐酸标定和加入氟化钠的方程式。-242--（1分）6-3HgO+4I+HO→HgI+2OH--2-（1分）4F+Be(OH)2→2OH+BeF4第7题（10分）7-1Mn和Si的二元化合物A属于立方晶系，Si位于晶胞的极点及体心，其中一个Mn原子的分数坐标为，x，0)，其中0<x<。7-1-1写出A的最简式。7-1-1Mn3Si（2分）7-1-2A采用哪一种点阵形式7-1-2简单立方。（1分）7-1-3若A中Mn形成正二十面体，求x的值。(结果保存三位小数)7-1-3或（每个2分）7-2Mn、Si和C的三元化合物

B是由[Mn12Si]二十面体、

[Mn6C]三棱柱和孤立的

Mn

原子(图中白色球)组成的，多面体之间共用Mn原子连结，图中画出了一个晶胞中全部三棱柱和部分二十面体。B采用c心单斜的点阵形式，每个Si原子都是一个对称中心。7-2-1一个晶胞中有多少个7-2-116。（1分）7-2-2写出B的最简式。7-2-2Mn16SiC4（2分）

Mn

原子被

[Mn12Si]二十面体和两个

[Mn6C]三棱柱所共用第8题（9分）人们研究了以下反响：8-1DBU是一种有机碱，其全称为1,8-二氮杂二环[十一碳-7-烯。画出其联合一个质子后的构造。8-1（2分）8-2以丙二酸二甲酯和不多于四个碳的试剂为原料，设计合成A的路线。8-2（3分）8-3在这些中间体及产物中，B含有五元环，C和D均不含碳碳双键，且D可在HCl的甲醇水溶液中反响获得不含氮的化合物E。画出B、C、D、E的构造（不考虑立体化学）。8-3BCDE（每个1分）第9题（10分）关于以下反响：9-1已知B不含羟基，B和B’为互变异构体，试给出A、B的构造简式。9-1（每