第32届中国化学奥林匹克( 初赛) 试题 、解答与评分 标准.pdf
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《第32届中国化学奥林匹克( 初赛) 试题 、解答与评分 标准.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第32届中国化学奥林匹克( 初赛) 试题 、解答与评分 标准.pdf(15页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 第第 32 届中国化学奥林匹克届中国化学奥林匹克(初赛初赛)试题试题、解答与评分、解答与评分标准标准 第第 1 题题 ( 8 分分) 根据根据所给所给条件条件按照要求按照要求书写化学反应方程式书写化学反应方程式 (要求系数为最简整数比要求系数为最简整数比)。 关于第关于第 1 题的总体说明:方程式中,题的总体说明:方程式中, 1) 反应物与生成物之间联系反应物与生成物之间联系,用用等号等号“=” 亦可;亦可; 2) 不要求气体和沉淀标注相应的上下箭头,若正确标注不要求气体和沉淀标注相应的上下箭头,若正确标注“”或或“”,亦可;,亦可; 3) 若虽配平,但系数不是最简整数比,得若虽配平,但系
2、数不是最简整数比,得 1.5 分;分; 4) 若反应物或生成物有错,或未配平,得若反应物或生成物有错,或未配平,得 0 分;分; 5) 其他答案不得分。其他答案不得分。 1-1 氮化硅可用作 LED 的基质材料,它可通过等离子体法由 SiH4与氨气反应制得。 1-2 将擦亮的铜片投入装有足量浓硫酸的大试管中,微热片刻,有固体析出但无气体产生,固 体为 Cu2S 和另一种白色物质的混合物。 1-3 在 50 oC 水溶液中, 单质碲与过量 NaBH4 反应制备碲氢化钠,反应过程中析出硼砂 Na2B4O5(OH)4 8H2O。 1-4 天然气的无机成因说十分诱人。据称,地幔主成分之一的橄榄石与水和
3、二氧化碳反应,可 生成甲烷。橄榄石以 Mg2SiO4和 Fe2SiO4表示,反应后变为蛇纹石Mg3Si2O5(OH)4和磁铁矿。 1-1 (2 分分) 3SiH4 + 4NH3 Si3N4+12H2 2 分 1-2 (2 分分) 5Cu + 4H2SO4 Cu2S + 3CuSO4 + 4H2O 2 分 H2O 写作 H2O nH2SO4、H3O(HSO4) 或 H3O+HSO4,亦可 1-3 (2 分分) 2Te + 4 NaBH4 + 17 H2O 2NaHTe + Na2B4O5(OH)4 8H2O+ 14H2 2 分 2Te + 2Na+ + 4BH4 + 17 H2O 2HTe +
4、Na2B4O5(OH)4 8H2O + 14H2 亦得满分 NaHTe 写成 NaTeH, 或 HTe写成 TeH亦可。 1-4 (2 分分) 18 Mg2SiO4 + 6 Fe2SiO4 + 26 H2O + CO2 12 Mg3Si2O5(OH)4 + 4 Fe3O4 + CH4 2 分 2 第第 2 题题 ( 8 分分) 2-1 ,三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到 P4O18。画出 P4O18分子的结构示意图。 2-2 CH2SF4是一种极性溶剂, 其分子几何构型符合价层电子对互斥(VSEPR)模型。 画出 CH2SF4 的分子结构示意图(体现合理的成键及角度关系)。 2-3 201
5、8 年足球世界杯比赛用球使用了生物基三元乙丙橡胶(EPDM)产品 Keltan Eco。EPDM 属三元共聚物,由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成。 2-3-1 EPDM 具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出下列分子中不不可用于可用于制备 EPDM 的第三单体(可能多选,答案中含错误选项不得分)。 2-3-2 合成高分子主要分为塑料、纤维和橡胶三大类,下列高分子中与 EPDM 同为橡胶的是: F 聚乙烯 G 聚丙烯腈 H 反式聚异戊二烯 I 聚异丁烯 2-1 (2 分分) 2 分 其他答案不得分。 2-2 ( 3 分分) 或 3 分 如果 S 原子周围的五个基团分布错误,整个题目不
6、得分。 S 原子周围的五个基团分布正确 (1 分),示出 C=S 双键且 S-F 为单键(1 分),合理示出角度关系即轴向的 F-S-F 不在一条直线上且 F 原子偏向赤道面的 F (1 分)。 对于亚甲基中两个 H 的分布不做要求。 2-3-1 ( 2 分分) C、E。 2 分分 答案中含错误选项不得分;若只选 C 或只选 E,得 1 分 A、B、 D 为非共轭的二烯烃, 参与聚合后可在侧链产生碳碳双键, 利于进一步的交联; 而 C、 E 为共轭二烯,会发生 1,4 位的聚合反应,导致剩余双键位于主链上,影响材料耐紫外光、 耐臭氧等性能。 2-3-2 (1 分分) I 1 分分 3 第第 3
7、 题题 (12 分)分) 为纪念门捷列夫发现元素周期律 150 周年, 国际纯粹和应用化学联合会将 2019 年设为 “国 际化学元素周期表年” 。门捷列夫预言了多种当时未知的元素,A 即为其中之一。 将含元素 A 的硫化物矿在 N2气氛中 800 oC 处理,分解产物中有 A 的硫化物 B;随后升 温至 825 oC 并向体系中通入氨气,得到红色化合物 C,C 溶于发烟硝酸得白色沉淀 D。经过 滤洗涤,D 在 600 oC 与 COCl2反应,产物冷却后得液体 E,E 遇水生成 D,在 E 的 6 mol L1 盐酸溶液中通入 H2S 得沉淀 B; 将 D 溶于 NaOH 溶液, 用硝酸调
8、H+浓度至约为 0.3 mol L1, 加 入钼酸铵溶液,常温下反应产生橙黄色沉淀 F,F 与十二钼磷酸结构等同;将 D 加入 H3PO2 和 H3PO3的混合溶液可得黄绿色的亚磷酸盐沉淀 G, G 在碱性溶液中转化为黄色沉淀 H, H 放 置时脱水变为 I,I 也可由 D 和 A 的单质在高温下反应产生,D 变为 I 失重 15.3%。 3-1 写出 AI 的化学式。 3-2 写出 B 与氨气反应生成 C 的反应方程式。 3-3 写出 D 在 H3PO2和 H3PO3中生成 G 的反应方程式。 3-1 (9 分分) 每个正确答案 1 分,共 9 分 A Ge B GeS2 C GeS D G
9、eO2 E GeCl4 F H4GeMo12O40 nH2O 或(NH4)4GeMo12O40 nH2O。 若写成 GeO2 12MoO3 2H2O 等,得 0.5 分 G GeHPO3 H Ge(OH)2 或 GeO nH2O I GeO 3-2 (2 分分) 3GeS2 + 2NH3 3GeS + N2 + 3H2S 2 分 3-3 (1 分分) GeO2 + H3PO2 GeHPO3 + H2O 1 分 4 第第 4 题题 (12 分分) 4-1 利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨。 4-1-1 阳极室得到的是哪种物质?写出阳极半反应方程式。 4-1-2 阴极室
10、得到的是哪种物质?写出阴极半反应及获得相应物质的方程式。 4-2 电解乙酸钠水溶液,在阳极收集到 X 和 Y 的混合气体。气体通过新制的澄清石灰水,X 被 完全吸收,得到白色沉淀。纯净的气体 Y 冷却到 90.23 K,析出无色晶体,X-射线衍射表明, 该晶体属立方晶系,体心立方点阵,晶胞参数 a = 530.4 pm,Z = 2,密度 = 0.669 g cm-3。继 续冷却,晶体转化为单斜晶系,a = 422.6 pm,b = 562.3 pm,c = 584.5 pm, = 90.41o。 4-2-1 写出 X 的化学式;写出 X 和石灰水反应的方程式。 4-2-2 通过计算推出 Y 的
11、化学式 (Y 分子中存在三次旋转轴)。 4-2-3 写出电解乙酸钠水溶液时阳极半反应的方程式。 4-2-4 写出单斜晶系的晶胞中 Y 分子的数目。 4-2-5 降温过程中晶体转化为对称性较低的单斜晶体,简述原因。 4-1-1 (1.5 分分) 阳极室得到的是:硝酸 0.5 分 阳极半反应:H2O 2e 2H+ + 1/2O2 或 2H2O 4e 4H+ + O2 1 分 4-1-2 (1.5 分分) 阴极室得到的是: 氨 0.5 分 阴极半反应:2H2O + 2e H2 + 2OH0.5 分 氨的生成: 0.5 分 若将上述两个方程合为:e 2,合起来只得分 4-2-1 (1 分分) CO2
12、0.5 分 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0.5 分 4-2-2 (4 分分) 设 Y 的摩尔质量为 M = M Z / (Vc NA) 或 = M Z / (ac3 NA) 1 分 M = (Vc NA)/Z = (ac3 NA)/Z = 0.669 g cm-3 530.43 10-30 cm3 6.022 1023 mol-1 /2 = 30.0 g mol-1 1 分 因为 Y 是乙酸根电解的产物之一,其中一种为 CO2,Y 分子中存在三次轴,故 Y 可能为烃类,设为 CxHy: 0.5 分 12.01 x + 1.008y = 30.0 0.5 分 x = 2,
13、 y = 6 0.5 分 故为乙烷 C2H6 0.5 分 若采用其他处理方式,计算或推测过程合理,答案正确,亦得满分。 4-2-3 (1 分分) 电解乙酸钠水溶液,阳极半反应的方程式: 2CH3COO 2e 2CO2 + C2H6 或 2CH3COO 2CO2 + C2H6 + 2e 1 分 4-2-4 (1 分分) 单斜晶系的晶胞中 Y 分子的数目:2 1 分 4-2-5 (2 分分) 立方晶胞中,处于体心和顶点位置的 Y 分子晶体学上完全等同,故分子取向有一定的无 序(沿体对角线方向分布) 。进一步降温过程中,Y 分子转动受限,趋于更有序的分布(或 排列更规则) ,导致晶体对称性降低。 2
14、 分 5 第第 5 题题 (10 分分) 元素同位素的类型及其天然丰度不仅决定原子量的数值,也是矿物年龄分析、 反应机理研究等的重要依据。 5-1 已知 Cl 有两种同位素 35Cl 和37Cl,二者丰度比为 0.75 : 0.25;Rb 有85Rb 和87Rb,二者丰 度比为 0.72 : 0.28。 5-1-1 写出气态中同位素组成不同的 RbCl 分子。 5-1-2 这些分子有几种质量数?写出质量数,并给出其比例。 5-2 年代测定是地质学的一项重要工作。Lu-Hf 法是上世纪 80 年代随着等离子发射光谱、质 谱等技术发展而建立的一种新断代法。Lu 有两种天然同位素:176Lu 和 1
15、77Lu;Hf 有六种天然 同位素:176Hf,177Hf,178Hf,179Hf,180Hf 和 181Hf。176Lu 发生衰变生成176Hf,半衰期为 3.716 1010年。177Hf 为稳定同位素且无放射性来源。地质工作者获得一块岩石样品,从该样 品的不同部位取得多个样本进行分析。其中的两组有效数据如下:样本样本 1,176Hf 与 177Hf 的比 值为 0.28630 (原子比, 记为 176Hf/ /177Hf),177Lu/ /177Hf 为0.42850; 样本样本2, 176Hf/ /177Hf为 0.28239, 177Lu/ / 177Hf 为 0.01470。 (一
16、级反应,物种含量 c 随时间 t 变化的关系式: 0 kt cc e或 0 ln c kt c , 其中 0 c为起始含量) 5-2-1 写出 176Lu 发生衰变的核反应方程式(标出核电荷数和质量数)。 5-2-2 计算 176Lu 衰变反应速率常数 k。 5-2-3 计算该岩石的年龄。 5-2-4 计算该岩石生成时 176Hf/ /177Hf 的比值。 5-1-1 (2 分分) 有 4 种:85Rb35Cl,87Rb35Cl,85Rb37Cl 和 87Rb37Cl 2 分 每个正确答案 0.5 分。 5-1-2 (2 分分) 从质量数来看,有 3 种 0.5 分 质量数分别是:120,12
17、2,124 0.5 分 三者比例为: 0.54 : 0.39 : 0.07 或 54 : 39 : 7, 或 7.7 : 5.6 : 1 1 分 要求质量数与其比例对应 5-2-1 (2 分分) 176Lu 发生衰变的核反应方程式:1761760 7172-1 LuHf + e 2 分 0 -1e写成 0 -1亦可;若上述核反应方程中电子未标电荷和质量数,只写 e 或,只得 1 分。 5-2-2 (1 分分) 放射性同位素衰变为一级反应,t1/2= 0.6931 k 0.5 分 衰变反应的速率常数: k = 0.6931/ (3.716 1010年) = 1.865 1011年1 0.5 分
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第32届中国化学奥林匹克 初赛 试题 、解答与评分 标准 32 中国 化学 奥林匹克 初赛 解答 评分
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内