第届化学奥林匹克初赛试题.docx
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1、第届化学奥林匹克初赛试题第届化学奥林匹克初赛试题RUSERredactedonthenightofDecember17,2020第30届中国化学奥林匹克初赛试题第1题8分B由四种元素组成,一种为氢,另三种为第二周期元1-1离子化合物A2素。正、负离子皆由两种原子构成且均呈正四面体构型。写出这种化合物的化学式。1-2对碱金属Li、Na、K、Rb和Cs,随着原子序数增加下面哪种性质的递变不是单调的简述原因。a熔沸点b原子半径c晶体密度d第一电离能1-3保险粉是重要的化工产品,用处广泛,可用来除去废水(pH8)中的Cr(),所得含硫产物中硫以S()存在。写出反响的离子方程式。1-4化学合成的成果常需
2、要一定的时间才得以应用于日常生活。例如,化合物A合成于1929年,至1969年才被用作牙膏的添加剂和补牙填充在熔融状态下反响得到。它是易剂成分。A是离子晶体,由NaF和NaPO3溶于水,阴离子水解产生氟离子和对人体无毒的另一种离子。1-4-1写出合成A的反响方程式。1-4-2写出A中阴离子水解反响的离子方程式。第2题(9分)鉴定NO3离子的方法之一是利用“棕色环现象:将含有NO3的溶液放入试管,参加FeSO4,混匀,然后顺着管壁参加浓硫酸,在溶液的界面上出现“棕色环。分离出棕色物质,研究发现其化学式为Fe(NO)(H2O)5SO4。该物质显顺磁性,磁矩为B(玻尔磁子),未成对电子分布在中心离子
3、周围。2-1写出构成“棕色环的反响方程式。2-2推出中心离子的价电子组态、自旋态(高或低)和氧化态。2-3棕色物质中的NO的键长与自由NO分子中N-O键长相比,变长还是变短简述理由。第3题(13分)3-1好奇心是科学发展的内在动力之一。P2O3和P2O5是两种经典的化合物,其分子构造已经确定。自然而然会有如下问题:能否存在磷氧原子比介于二者之间的化合物由此出发,化学家合成并证明了这些中间化合物的存在。3-1-1写出这些中间化合物的分子式。3-1-2画出其中具有2重旋转轴的分子的构造图。根据键长不同,将P-O键分组并用阿拉伯数字标出键长一样的用同一个数字标识。比拟键角O-P()-O和O-P()-
4、O的大小。3-2NH3分子在独立存在时H-N-H键角为。右图上Zn(NH3)62+离子的部分构造以及H-N-H键角的测量值。解释配合物中H-N-H键角变为的原因。3-3量子化学计算预测未知化合物是当代化学发展的途径之一。2016年2月有人通过计算预言铁也存在四氧化物,其分子构型是四面体,但该分子中铁的氧化态是+6而不是+8。3-3-1写出该分子中铁的价电子组态。3-3-2画出该分子构造的示意图用元素符号表示原子,用短线表示原子间的化学键。第4题10分固体电解质以其在电池、传感器等装置中的广泛应用而备受关注。现有一种由正离子An+、Bm+和负离子X组成的无机固体电解质,该物质上构成无序构造高温相
5、,下面变为有序构造低温相,二者构造示意见右图。图中淡色球为负离子;高温相中的深色球为正离子或空位;低温相中的大深色球为An+离子,小深色球为Bm+离子。4-1推出这种电解质的化学式,写出n和m的值。4-2温度变化会导致晶体在立方晶系和四方晶系之间转换,上述哪种晶相属于立方晶系4-3写出负离子的堆积方式及构成的空隙类型。指出正离子占据的空隙类型及占有率。4-4高温相具有良好的离子导电性,这源于哪种离子的迁移简述导电性与构造的关系。第5题8分化学式为MOxCly的物质有氧化性,M为过渡金属元素,x和y均为正整数。将样品溶于水,定容至100mL。移取溶液,参加稀硝酸和足量的AgNO3,分离得到白色沉
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