COBP·中国化学奥林匹克竞赛(初赛)模拟试题 32-01答案

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参考答案

第1题(12分)

1-1 2Ba2++Cr2O72-+H2O=2BaCrO4+2H2+ (2’)

1-2 2Ag++2OH-=Ag2O+H2O Ag2O+4NH3+H2O=2Ag(NH3)2++2OH-

2Ag(NH3)2++S2-= Ag2S+4NH3 (S2-写成HS- 也可)

加入硫化钠后产生黑色沉淀(共2’,方程式每个0.5’,现象0.5’)

1-3 2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O (2’,铋酸钠写成离子不得分) 1-4 6HCHO + 4NH4+ →

+ 4H+ + 6H2O

六次甲基四胺可以写作化学式,结合一个质子亦可。(2’) 1-5

必须按要求书写结构式,必须写作可逆,否则扣一分。(2’) 1-6 4Be(CH3CO2)2

不写反应条件扣一分。(2’)

Be4O(CH3CO2)6 + (CH3CO)2O

第2题(8分) 2-1

[I-I-I]- (各2’,共4’)

2-2 X: NH3 Y: A:

第3题(10分)

A. KMnO4 B .HCl C .Cl2 D .MnCl2 E .HOCl F .NaOCl G .O2 H .NaCl I .K2MnO4 J .MnO2 (各1’,共10’)

第4题(10分)

4-1 先计算饱和Cu(IO3)2的浓度:[Cu2+][IO3-]2=Ksp

又2[Cu2+]=[IO3-] [IO3-]3/2=Ksp [IO3-]=6.037×10-3mol·L-1 c[Cu(IO3)2]=[IO3-]/2=3.018×10-3mol·L-1(1’)

n [Cu(IO3)2]=3.018×10-4mol IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O 2 Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 又n (IO-3)=2n[ Cu(IO3)2]=6.037×10-4mol

所以由IO-3滴定产生的碘的物质的量为3×n (IO3-)=1.811×10-3mol(1’) 由Cu2+滴定产生的碘的物质的量为0.5×n(Cu2+)=1.509×10-4mol (1’) 共产生碘的物质的量为 1.962×10-3mol (1’)

2S2O32-+ I2=S4O62-+2 I- 则n(S2O32-)=2n(I2)=3.924×10-3mol 由n=cV得V=n/c=3.567×10-2L(1’,4-1共5’)

4-2 2S2O32-+ I2=S4O62-+2 I-(1’) 2Fe3++2 I-=2Fe2++ I2(1’) n (I2)=0.5 n(S2O32-)=1.815×10-3mol=9.075×10-4mol(1’)

n(Fe3+)=2 n (I2)=1.815×10-3mol w=m(Fe3+)/mt=98.12%(1’) 据题意,为三级产品(1’,4-2共5’)

第5题(11分) 5-1

可以使用A~D代替,必需标明可逆反应,否则整体扣一分,全对方可得分,共2分。 5-2 870K时:

A ? B 的反应,ΔH = -10.79 kJ·mol-1 ΔS = -7.7 J·mol-1·K-1 ΔG = ΔH – TΔS = -4091 J·mol-1 KB/A? = exp(-ΔG/RT) = 1.76 (1’)

A ? C 的反应,ΔH = -12.55 kJ·mol-1 ΔS = -2.76 J·mol-1·K-1 ΔG = ΔH – TΔS = -10148.8 J·mol-1 KC/A? = exp(-ΔG/RT) = 4.07 (1’)

A ? D 的反应,ΔH = -11.84 kJ·mol-1 ΔS = -8.03 J·mol-1·K-1 ΔG = ΔH – TΔS = -4583.9 J·mol-1 KD/A? = exp(-ΔG/RT) = 1.88 (1’) 反应体系中 xA + xB + xC + xD =1

xA + KB/A? xA + KC/A? xA + KD/A? xA =1 (2’) xA = 1/(1 + KB/A? + KC/A? + KD/A?) = 0.115 (1’) 依此类推 xB = KB/A?/(1 + KB/A? + KC/A? + KD/A?) = 0.202 (1’) xC = KC/A?/(1 + KB/A? + KC/A? + KD/A?) = 0.467 (1’) xD = KD/A?/(1 + KB/A? + KC/A? + KD/A?) = 0.216 (1’)

任何合理解法均可,本题不要求有效数字,算式正确而答案错误只得一半分。

第6题(10分)

6-1 没有一个面心立方晶胞,将它作为一个未知化学式的In-Ga-P相的晶胞,此晶胞中 Z=4。

设化学式为InxGa(1-x)P,

a =

rP = 538.4 pm

ρ = 4M/(a3NA) , M=ρa3NA/4=115.7

去除P后为86.02,xMIn + (1-x)MGa = 84.75 x = 0.33 ≈ 1/3

化学式可写作In1/3Ga2/3P,即InGa2P3。 任意解法合理且能得出答案者均可,4’

6-2 晶胞见CuFeS2结构,Cu,Fe为In,Ga,S为P。(3’) 四方晶系。(1’)

a = 537.4 pm (由于堆积一致,其1/2晶胞原子晶胞参数与6-1中相等); c = 2a = 1074.8 pm

ρ = 4M/(a3cNA) = 5.274 (g/cm3) (2’,晶胞参数1分)

第7题(9分)

7-1 V VO2+ (各1分) 7-2 V(acac)2(Py)O (2分)

7-3 五氧化二钒溶解变为黄色溶液,黄色溶液变为紫色(1分)

2VO2++3Zn+8H+2V2++4Zn2++4H2O

V2O5+2H+

第8题(13分)

2VO2++H2O

8-1 A: B: C: D:

(A、B、C各1分,D 3分) 8-2

RNCOOMeSNCOOMe(结构2分,构型各1分,若写为另一个异构体,则R、S顺序反转)

8-3

NEt3++Et3NH+2+FeCl2Fe+2Cl-(方程式各1分)

推动力:形成的环戊二烯负离子具有芳香性(1分)

第9题(7分)

9-1-1 ; ;

对比中间体可以发现,前者有三个较稳定共振式,后者仅两个,故前者稳定,其产物为主要产物。(共振式一个0.5分,解释0.5分)

9-1-2 (0.5’) (0.5’)

理由同9-1-1(0.5’),且E+进攻苯环所得中间体只有一个吡咯芳环,其芳香性弱于苯环,中间体不稳定;或答苯环的电子密度低于吡咯环。(0.5’)

9-2

(0.5’×2)

电荷分离后,原本负电性的原子电性更负,正电性原子更正,使与水成的氢键变强。(0.5’)

成氢键较强的共振式在水溶液中更稳定,故2-羟基吡啶中,无芳香性的电荷分离共振式贡献更大,2-吡啶酮中有芳香性的电荷分离的共振式贡献更大。(1’)

故2-吡啶酮的芳香性更强,更稳定。(0.5’)

选做题: A:

MeMeC20H36MeMeMeMeMeMeMeMeMeMe

B:

A:

B: C: D: (5’,A 2’)

感谢浙江富阳中学周老师!


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