第33届中国化学奥林匹克（初赛）试题及答案解析 - 图文

第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析

【答案】

1-1、A CO2 分子式C2H4O 结构简式CH3CHO 1-2、+1 直线型 +3 八面体(拉长)

1-3、

【解析】1-1、乙烯催化氧化，得到CO2(A)和与A相对分子质量相同的产物(一定含C、O元素)：

O=C=O 从式量上分析

CH4

从价键上分析 —CH3，—H CH3CHO CH3CHO

同分异构体 环氧乙烷

1-2、CsAuCl3呈抗磁性，Cs+和Cl—中均无但电子，Au外围电子组态5d106s1，

在此化合物中Au的平均氧化态为+2，则Au+(5d10)和Au3+(5d8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+[Au3+Cl4]，由2个单元Cs+[Au+Cl2]—和Cs+[Au3+Cl4]—构成。晶胞参数c=x+y，其中xa。

x y

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—NH2失水而聚合。再根据提供A的分子式和氧化得B(二邻苯二甲酸酐)，推出A的结构。

【答案】2-1、4820Ca+24998Cf==294Og+310n 2-2、H2O2 2-3、CH4 【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HO3或超氧酸HO2，但它们都不稳定。稳定的只有H2O2。 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。

【答案】3-1、p(CO)=p(CO2)=600 kPa 3-2、K2=600 kPa

3-4、C A 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CO2(g)均保持标态即1×105 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1×105 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

4-1、A：H2S B:S C:SO42— E:KFe(SO4)2·12H2O 4-2、KFe3(SO4)2(OH)6

4-3、反应1：CuFeS2+4H+==Cu2++Fe2++2H2S 反应2：CuFeS2+4Fe3+==Cu2++Fe2++2S

反应3：4CuFeS2+17O2+4H+==4Cu2++4Fe3++8SO42—+2H2O 反应条件：微生物

反应4：10CuFeS2+34ClO3—+44H+==10Cu2++10Fe3++20SO42—+17Cl2+22H2O 反应5：K++3Fe3++2SO42—+6H2O ==KFe3(SO4)2(OH)6+6H+

反应6：KFe3(SO4)2(OH)6+6H++4SO42—+30H2O ==3KFe(SO4)2·12H2O

【解析】臭蛋味气体为H2S，反应2可认为是反应1产生的H2S被Fe3+氧化：

2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S ×2再与反应1相加

黄铁钾矾D中含K+、Fe3+、OH—和SO42—，因为是碱式盐故含 Fe(OH)3。 明矾化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Fe3+代替Al3+则是与之同构的铁钾矾E(相对分子质量为474.4—27+56=503.4)。15.10 gE为0.03 mol。

根据反应前后K+、Fe3+守恒均为0.03 mol，设D中含1个K+，含Fe3+为3，则D的化学式为KFe3(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=6 KFe3(OH)6(SO4)2或K2SO4·Fe2 (SO4)3·4Fe(OH)3 设D中含1个Fe3+，含K+为3，则D的化学式为K3Fe(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(C3H7O)17Cl 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(C3H7O)17Cl，144.2x=1907—17×59—34.45=869.6 x=6 5-3、根据题意，6个Nd各与1个C3H7O—中端基氧配位，共6个端基氧； 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C3H7O—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C3H7O—中氧形成的边桥基共6个(黑线表示，下一面未标出)，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。

【答案】6-1、A2B 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2处的A1-A2间的距离显然也不相等。而根据晶胞这2处的距离是相等，难不成不是六方晶胞而是四方晶胞，若是四方晶胞，那么晶胞的俯视图就不正确了！什么鬼？？？ （1）按长对角线来计算A1-A2间的距离：下图中红点与A1组成的平行四边形，对角分别为120°和60°，边长均为0.17a。长对角线的长度=0.17 a，所以A1-A2间的距离=[(0.17 a)2+(0.25c)2]1/2=[3(0.17×0.4780)2+(0.25×0.7800)2]1/2= 0.2405 nm。

a/2 a

（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)2+(0.25c)2]1/2 =0.2113 nm。

（3）若是四方晶系，A1-A2间的距离=0.25[(c)2+2a2]1/2=0.25[0.78002+2×0.47802]1/2 =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)。