2019年第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案.doc

《2019年第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2019年第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案解析第1题(10分)简要回答问题。1-1利用不同的催化剂，乙烯催化氧化可选择性地生成不同产物。产物A可使石灰水变浑浊。写出与A摩尔质量相等的其他所有产物的分子式和结构简式。1-2化合物CsAuCl3呈抗磁性。每个Cs+周围有12个Cl－离子，每个Cl－离子周围有5个金属离子。金离子处在Cl－离子围成的配位中心（也是对称中心）。写出该化合物中Au的氧化态及其对应的配位几何构型。1-32019年1月，嫦娥四号成功在月球着陆。探测器上的五星红旗有一类特殊的聚酰亚胺制成。以下是某种芳香族聚酰亚胺的合成路线。画出A、B、C的结构简

2、式。第2题(6分)2-128Ca轰击249Cf，生成第118号元素并放出三个中子。写出配平的核反应方程式。2-2推出二元氧化物(稳定物质)中含氧最高的化合物。2-39.413g未知二元气体化合物中含有0.003227g电子。推出该未知物，写出化学式。第3题(10分)高炉炼铁是重要的工业过程，冶炼过程中涉及如下反应：气体常数R等于8.314J·mol-1·K-1；相关的热力学数据(298K)列入下表：FeO(s)Fe(s)C(s)石墨CO(g)CO2(g)ΔfHmθ(kJ·mol-1)-272.0---110.6-393.5Smθ(J·mol-1·K-1)60.7527.3

3、5.74/x3-1假设上述反应体系在密闭条件下达平衡时总压为1200kPa，计算各气体的分压。衡。3-2计算K2。3-3计算CO2(g)的标准熵上Smθ(单位：J·mol-1·K-1)。(设反应的焓变和熵变不随温度变化)3-4反应体系中，若CO(g)和CO2(g)均保持标态，判断此条件下反应的自发性（填写对应的字母）：3-4-1反应（1）A自发B不自发C达平衡3-4-2反应（2）A自发B不自发C达平衡3-5若升高温度，指出反应平衡常数如何变化填写对应的字母）。计算反应焓变，给出原因。3-5-1反应（1）A增大B不变化C减小3-5-2反应（2）A增大B不变化C减小第4题(1

4、3分)黄铜矿及其转化。黄铜矿是自然界中铜的主要存在形式。认同的传统方法主要是火法，即使黄铜矿和氧气在控制条件下逐步反应得到单质铜。随着铜矿的减少、矿物中黄铜矿含量的降低以及环境保护的要求，湿法炼铜越来越受关注。该法的第一步也是关键的一步就是处理黄铜矿，使其中的铜尽可能转移到溶液中。12/12最简便的处理方法是无氧化剂存在的酸溶反应：向含黄铜矿的矿物中加入硫酸，控制浓度和温度，所得体系显蓝色且有臭鸡蛋气味的气体(A)放出(反应1)；为避免气体A的产生。可采用三价铁盐[如Fe2(SO4)3]溶液处理黄铜矿。所得溶液和反应1的产物类似，但有浅黄色固体物质(B)生成(反应2)；浅

5、黄色固体会阻碍黄铜矿的溶解，因此，办法之一是在类似反应1的体系中，引入流酸杆菌类微生物，同时通入空气，反应产物无气体，也无黄色浑浊物(反应3)。溶液中阴离子为C；但是，微生物对反应条件要求较为严格(如温度不能过高酸度应适宜等)。采用合适的氧化剂如氯酸钾溶液(足量)，使之在硫酸溶液中与黄铜矿反应(反应4)，是一种更有效的处理方法。只是，后两种方法均有可能出现副反应(反应5)，生成黄钾铁矾(D)。D是一种碱式盐(无结晶水)，含两种阳离子，且二者之比为1:3。它会沉积在黄铜矿上影响其溶解，应尽量避免。5.008克D和足量硫酸钾在硫酸中反应(反应6)，得到15.10g铁钾矾E，E

6、与明矾(摩尔质量为474.4g·mol-1)同构。4-1写出A~C、E的化学式。4-2通过计算，写出D的化学式。4-3写出反应1~6的离子方程式(要求系数为最简整数比)。12/1212/1212/12第1题【答案】1-1、ACO2分子式C2H4O结构简式CH3CHO1-2、+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从式量上分析同分异构体CH4从价键上分析—CH3，—HCH3CHO环氧乙烷CH3CHO1-2、CsAuCl3呈抗磁性，Cs+和Cl—中均无但电子，Au外围电子组态

7、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。yx1-3、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。第2题【答案】2-1、4820Ca+24998Cf==294Og+310n2