《(完整版)山东省2013年化学奥林匹克冬令营试题及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(完整版)山东省2013年化学奥林匹克冬令营试题及答案（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1页 山东省 2013年化学奥林匹克冬令营试题 第一题（ 6 分） 1984 年，联邦德国达姆施塔特重离子研究机构阿姆布鲁斯特和明岑贝格等人在重离子加 速器上用 58Fe 离子轰击208 Pb 靶时发现了 265X。 1.X 的元素符号是，X 最高价氧化物的化学式是。 2.用元素符号并在左上角和左下角分别标注其质量数和质子数，写出合成X 的核反应方程 式（方程式涉及的其他符号请按常规书写）。 3.最近有人用高能 26Mg 核轰击248 Cm 核，发生核合成反应，得到 X 的另一种同位素；然后 释放出粒子，得到质量数为265 的另一种核素。分别写出核反应方程式。 第二题（ 17 分） 化合物
2、A 是具有腐蚀性的挥发性红色液体，称取化合物A 465mg ，使之溶于水中，溶液 具有明显的酸性。约需要 6mmol的 Ba(OH) 2才能中和它， 同时溶液中产生沉淀B，过滤出 沉淀，洗涤后用稀HClO 4溶液处理，沉淀B 转化成一橙红色溶液C，与此同时又产生一白 色的新沉淀D。 加入过量的KI 后， 用 S2O32 滴定所生成的I3 离子， 耗去 S2O32 9.0mmol 。 终点时生成一绿色溶液，经中和可产生葱绿色沉淀E，过滤得E，使之溶于过量的NaOH 溶液中， 变成了 F。F 再与 H2O2共沸，变成黄色溶液G，酸化时进一步变成橙红色溶液H， 向 H 中加入少许H2O2，有蓝色I
3、生成，静置又变成J 并放出气体K。 试确认各符号所代表的物质，并写出化学反应方程式。 第三题（ 12 分） 固溶体半导体材料是某些元素半导体或化合物半导体互相溶解而成的具有半导体性质的 固态“溶液” 材料， 在电子工业中有重要的用途。某研究小组用二氯化镉(CdCl22.5H2O)， 硫粉，硒粉为原料，180下在乙二胺中反应得到了固溶体半导体CdS1-xSex (x0,1) 纳米 材料，通过XRD 图分析了其晶体结构。 1CdS1-xSex 为六方 ZnS 结构，六方ZnS 结构如下，画出六方ZnS 的一个晶胞，并指出 阴阳离子占据的空隙类型 2当 CdCl22.5H2O 为 0.289g, 硫
4、粉质量为0.028g, 硒粉为 0.03g 时， x 的值为多少？ 第2页 3根据测量分析，晶格常数a 和 c 与 x 的数值如上表表所示，你能到什么结论？并分析原 因。 4. 研究人员分析了形成CdS1-xSex纳米材料的机理，认为反应中有一中间体配合物形成，给 出该配合物，该配合物所有元素化学环境相同，请给出该中间体的结构简式。 第四题（ 8 分） 在真空中，用高能电子轰击一种气体分子时，分子中的一个电子可以被轰击出去，生成 阳离子自由基。如苯甲酸分子被轰击：C6H5COOH C6H5COOH +e 其阳离子的式量与所带电荷数之比（ mz ）为122（即 1221 ） ，与此同时，这样的离
5、子还 会被轰击成其它形式的碎片离子（都只带一个单位的正电荷）。各有它们的 mz ；由苯甲酸 形成的碎片离子按所测得的 mz大小排列有： 122 、105 、77、51 。 现有中学常风的有机化合物A，仅由 C、H、O 元素组成，通常A 是一种无色透明的液体， 不溶于水， 加热后能逐渐溶于稀NaOH 溶液或稀H2SO4溶液，冷却后不再析出原有的液体。 若用高能电子束轰击气体A 分子时，在70eV 下可得 m z 为 88、73、61、45、29、27、15 等的离子（均只带一个正电荷）。回答下列问题： 1.有机物 A 的相对分子质量是，分子式是 2.m z 为 88 的离子是 3.m z 为 1
6、5 的离子是 第五题（ 12 分） 蜂王浆可按如下方法合成：酮（A）C7H12O 用 CH3MgI 处理后水解生成醇（B）C8H16O， （B）经脱水成为烯烃（C）C8H14， （C）臭氧化然后还原水解得化合物（ D）C8H14O2。 （D） 与丙二酸二乙酯在碱中反应得到一个产物，此产物经热酸水解得到蜂王浆（E）C10H16O3， （E）经催化氢化得到酮酸（F）C10H13O3， （F）与碘在 NaOH 中反应后酸化得到碘仿与壬 二酸，请写出（A）（ F）的结构 m z 碎片离子有关反应 105 C6H5CO + C6H5COOH + C6H5CO +OH 77 C6H5+C6H5CO + C
7、6H5+CO 51 C4H3+C6H5+C4H3+C2H2 第3页 第六题（ 14 分） 对苯二甲酸是一种重要的化工原料，它能与某含碳、氢、氧三种元素的有机化合物A 反应生成高分子化合物B。 已知 50.0mL 水中溶有0.300g A 的溶液与 100mL 水中溶有3.30g 蔗糖的溶液凝固点相同。哌啶俗称六氢吡啶（吡啶：），以乙醇作溶剂，它与对苯二 甲酸反应可生成对苯二甲酸哌啶盐。1992 年，人们用甲醇作溶剂，用对苯二甲酸哌啶盐、 2, 2 一联吡啶和Co(ClO4)26H2O 在 60下反应两小时，得到双核钴的配合物（哌啶没有 参与形成配合物）。该配合物中含C：51.3% ；H：3.3
8、8% ；N：9.98% ；Co：10.5% （计算 值）。用X衍射法测定其单晶，表明羧基氧均已配位，ClO4 处于配合物的外界。 1试求化合物A 的式量，并确定A 是何物质； 2写出化合物A 与对苯二甲酸的反应方程式。 3若以水作溶剂，与乙醇作溶剂相比，哌啶的pKb值将如何变化？ 4写出对苯二甲酸的共轭碱。 5试推断出该双核配合物的分子式（要有推断过程）。 第七题（ 10 分） 光刻法是现在流行的一种进行表面处理的化学方法。它是在待加工金属工件上涂上一层 具有抗腐蚀性的保护层，这种保护材料称为光致抗蚀剂（又称光刻胶）。然后在其上方按一 定图版曝光、再加腐蚀剂。未曝光与曝光部分的金属表面的抗腐蚀
9、性不同，因此印出预期 的图版。 E 是一种光敏胶，其合成路线如下： CHO 乙酸酐无水/A B NaOH C（C9H7O2Na） 碱乙炔 / D 聚合 E 写出 A、B、C、D、E 的结构式。 第八题（ 14 分） 在腌肉时，加入亚硝酸钠，能产生NO，NO 与由蛋白质中解离出来的硫和铁结合，生成 Fe4S3(NO)7 ，后者有抑菌，防腐作用。X-射线结构分析表明该离子的结构如下图所示： 1. 请把图上的所有铁原子涂黑，并从上至下用Fe(A) 、Fe(B) 、Fe(C) 、Fe(D) 标记。 2. 试确定 Fe 的平均氧化数。 3. 设在配合物里的每个铁原子都采取sp 3 杂化， 指出每个铁 原
10、子中 3d 电子的数目。 4. Fe4S3(NO)7 离子可以被还原，生成一个含Fe2S2环的化 合物，表示为Fe2S2(NO)42，请回答下列各问题： (I) 写出阴离子 Fe2S2(NO)4 2 的结构式； (II) 给出每个铁原子的氧化态； (III) Fe2S2(NO)4 2 会转化为 Fe2(SCH 3)2(NO)4 n，它是一种致癌物。 下列三种粒子中，哪一个被加到S 原子上？ ( i ) CH3+， ( ii ) CH3， ( iii ) CH3 第4页 第九题（ 8 分） 25ml 浓度为0.02mol ? L 1 的酸性高锰酸钾溶液加到0.1204g含有 Na2C2O4、Na
11、NO 2和 Na3AsO3的混合物中，用FeSO4溶液返滴定过量的KMnO4，消耗 0.02mol ?L 1 FeSO 4溶 液 5ml 。另取一份重量相同的混合物样品，向其中加入过量KI 和 H2SO4，反应完成后生成 的碘以溶于NaHCO 3的浓度为0.02mol ?L 1的硫酸肼返滴定，消耗 5ml 硫酸肼。试计算混 合物的定量组成（百分含量）。 山东省 2013 年化学奥林匹克冬令营试题答案 第一题 解答： （1） Hs（1 分）HsO4（1 分） （2） 58 26 Fe 208 82Pb 265 108 Hs 1 0 n（2 分） （3） 26 12 Mg 248 96Cm 269
12、 108 Hs5 1 0n 269 108Hs 265 106Sg 4 2 He （各 1 分） 第二题 解答： A:CrO 2Cl2B: BaCrO4C:Cr2O7 2 D: Ba(ClO4)2E: Cr(OH)3 F: NaCrO2 G CrO42 H:Cr2O72 I: CrO5J: Cr 3+ K : O2 CrO2Cl2 + 2H2O=H2CrO4 + 2HCl Ba(OH)2 + H2CrO4=BaCrO4 + 2H2O 4CrO5 + 12H +=4Cr3+ + 7O 2 + 6H2O （化学式每个1 分，方程式每个2 分） 第三题 解答 1：（2 分）Zn,S 均占据四面体空隙
13、（1 分） 2.解答： 0.3（2 分） 3.解答： a ,c 随着 x 的值增大而增大（2 分）原因是Se 2- 半径大于S2- 半径， Se 2-代替 S2- 导致晶体体积膨胀（2 分） 4.解答： Cd(NH2CH2CH2NH2)2Cl2 （3 分） 第四题解答1.相对分子质量是88，分子式是C4H8O2 2. mz为 88 的离子是 C4H8O2+ 3. mz 为 15 的离子是 CH3+ 每空 2 分 第5页 第五题 解答： A : OB: OH CH3 C: CH3 D: CH3C(CH2)5CHO E: CH3F: (CH2)7 CH3COOH CHCOOH O C(CH2)5C
14、H O C O （每个 2 分） 第六题 解答 1A 的式量为62.2 （2 分）A 为乙二醇（ 1 分） 2nHOCH2CH2OHnHOOC COOH OCH2CH2OOC CO 2nH2O（2 分） 3水作溶剂时，pKb变小（ 2 分） 4HOOC COO （2 分） 5Co 原子数为2，M1122 ；C 原子数： 48；H 原子数： 38；N 原子数： 8。8 个 N 必含 4 个联吡啶，其中含40 个 C，还剩 8 个 C，必是一个对苯二甲酸根，带两个单位 负电荷。据电中性原理，外界必有2 个 ClO4 ，4 个联吡啶， 1 个对苯二甲酸根，必含 36 个 H。还有 2 个 H，可能带
15、一分子水，故分子式为C48H38N8Co2Cl2O13，分子量与此式相 符，故可推定。 （过程 3 分，结论 2 分） 第七题 解答： A：CH3COOK 或 K2CO3；B：PhCH CH COOH ； C：PhCH CH COONa ；D：PhCH CH COO CH CH2（各 1.5 分） E: (每个 2 分 ) 第八题 解答 1. （2 分） 2. Fe4S3(NO)7 中 S 的氧化数为2，NO 的氧化数为 +1，令铁的氧化数为x，4x 23+1 7 1，x1/2， 即铁的氧化数为1/2 。 （2 分） 3.由于 Fe(B) 、Fe(C) 、Fe(D) 的周围环境相同，它们的氧化
16、数理应相同，而Fe(A) 有另 外的氧化数，氧化数可能值为Fe(A) 2， Fe(B)=Fe(C)=Fe(D)=0，或Fe(A) +1 ， Fe(B)=Fe(C)=Fe(D)=1。当第二组氧化数代入后，Fe(B) 、Fe(C) 、Fe(D) 周围的电荷为零， 只有 Fe(A) 周围电荷为离子团电荷1，所以更为合理。对于Fe(0)而言，若采取sp 3 杂化来 接受配位原子的孤电子对，则价电子排布应从3d64s 2 重排成3d 84s0。对于 +1 氧化态的 Fe(A) ，为 3d 7；对于 Fe(B) 、Fe(C) 、Fe(D) 而言，由于是 1 氧化态，应为3d 9。 （4 分） 第6页 4.(I) 2 Fe Fe NO NO ON ON S S （2 分） (II) 每个铁的氧化数为1（1 分） (III)加到 S 原子上的一定是CH3+。 因为硫原子氧化态为2， 已是 8 电子构型， 即为 Lewis 碱，只有与CH3+ Lewis 酸加合。（ 2 分） 第九题 解答：加入KMnO4后，发生下列反应： 5C
