全国奥林匹克化学竞赛初赛试题

37届中国化学奥林匹克竞赛初赛试题

中国化学奥林匹克竞赛是一个旨在培养和选拔优秀化学学生的比赛。每年，数千名来自全国各地的学生参加初赛，争夺进入决赛的资格。本文将对37届中国化学奥林匹克竞赛初赛试题进行详细讨论，并提供一些解题思路和答案。

第一题：化学方程式

题目要求：写出以下化学方程式中的反应物和生成物。

1. Na + Cl2 → NaCl

2. H2 + O2 → H2O

3. CaCO3 → CaO + CO2

解析：这些化学方程式描述了不同的化学反应。在第一题中，我们需要确定反应物和生成物。

1. 反应物：Na、Cl2

生成物：NaCl

2. 反应物：H2、O2

生成物：H2O

3. 反应物：CaCO3

生成物：CaO、CO2

这些答案是根据化学方程式中的反应物和生成物的符号来确定的。 第二题：化学计量

题目要求：根据以下化学方程式，回答问题。

1. 2H2 + O2 → 2H2O

2. 2Na + Cl2 → 2NaCl

3. CaCO3 → CaO + CO2

问题1：当2mol的H2完全反应时，生成多少mol的H2O？

解析：根据化学方程式，2mol的H2与1mol的O2反应会生成2mol的H2O。因此，当2mol的H2完全反应时，生成4mol的H2O。

问题2：当4mol的Na与2mol的Cl2反应时，生成多少mol的NaCl？

解析：根据化学方程式，2mol的Na与1mol的Cl2反应会生成2mol的NaCl。因此，当4mol的Na与2mol的Cl2反应时，生成4mol的NaCl。

问题3：当3mol的CaCO3完全分解时，生成多少mol的CaO和CO2？

解析：根据化学方程式，1mol的CaCO3分解会生成1mol的CaO和1mol的CO2。因此，当3mol的CaCO3完全分解时，生成3mol的CaO和3mol的CO2。

通过计算化学方程式中反应物和生成物的摩尔比例，我们可以回答这些问题。 第三题：化学反应类型

1

第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案

第1题 (8分)

1-1离子化合物A

2B由四种元素组成，一种为氢，另三种为第二周期元素。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。

1-1 (NH

4)

2BeF

4

1-2对碱金属Li、Na、K、Rb和Cs，随着原子序数增加以下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

1-2 c 密度由2个因素决定：质量和体积。碱金属晶体结构类型相同,故密度取决于其原子质量

和原子体积。原子序数增加,碱金属原子质量和体积均增大,质量增大有利于密度增大,但体积增大却使

密度减小，因而导致它们的密度变化不单调。

1-3保险粉(Na

2S

2O

4·2H

2O)是重要的化工产品，用途广泛，可用来除去废水 (pH~8) 中的Cr(Ⅵ)，所得含硫

产物中硫以S(Ⅳ)存在。写出反应的离子方程式。

1-3 2CrO

42– + 3S

2O42– + 4H

2O → 2Cr(OH)

3↓ + 4SO

32– + 2HSO

3–

1-4化学合成的成果常需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剂成分。A是离子晶体，由NaF和NaPO

3在熔融状态下反应得到。它

易溶于水，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的反应方程式。

1-4-2写出A中阴离子水解反应的离子方程式。

1-4-1 NaF + NaPO

3 → Na

2PO

3F

1-4-2 PO

3F2–+ H

2O → H

2PO

4–+ F–

第2题 (9分)

鉴定NO

3–离子的方法之一是利用“棕色环”现象：将含有NO

3–的溶液放入试管，加入FeSO

4，混匀，

然后顺着管壁加入浓H

2SO

4，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)(H

2O)

5]SO

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页第35届中国化学奥林匹克(初赛)试题(江苏卷)

第1题(10分)书写反应方程式(要求系数为最简整数比)。

1-1钒铁(FeV)用Cl

2充分氯化。

1-2CrO

3与KClO

3固体混合物高温下熔融，放出的气体均为黄绿色。

1-3TiCl

3溶液与CuCl

2溶液反应。

1-4雌黄用SnCl

2的盐酸溶液还原为雄黄(已知雌黄和雄黄中砷含量分别为60.91%和70.03%)。

1-5Mg

2C

3与足量水反应。

第2题(10分)回答下列问题：

2-1请解释为什么在DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶含量相等，鸟嘌呤与胞嘧啶含量相等。

图1碱基结构

2-2钾氩定年法可用于分析火星矿物形成的年代。已知40K衰变时，10.5%为β+衰变生成40Ar，89.5%为β—

衰变生成40Ca，40K的半衰期为12.5亿年。试求40K发生β+衰变和β—衰变的速率常数k

1和k

2。

2-3写出与N

2H

4质子总数相同且含有非极性键的物质的分子式。

2-4画出分子式为C

3O

3Cl

3中所有Cl原子等价的物质的结构式。

2-5一般化学交联的聚合物难以进行二次利用，但如图2所示的A、B、C三种单体共聚后经紫外光照射可以形成交联聚合物，且该交联聚合物能够实现回收热塑加工。请简述该交联聚合物可热塑加工的基本原理。

图2三种单体结构

第3题(11分)磷的混合卤化物

磷的混合卤化物在药物合成、阻燃等领域有广泛应用。某磷的混合卤化物M中磷的质量百分含量为

19.49%，其熔、沸点分别为148.2K和290.2K，在CH

3CN中的导电能力很弱。M很容易转化为白色固体

N，N是共价型离子化合物，在CH

3CN中的导电能力很强，303K下升华并部分转化为M。

3-1通过计算和分析，确定M的化学式，并画出M的结构，在图上标注中心原子的杂化方式。

3-2画出N的结构，在图上标注中心原子的杂化方式。

3-3写出N的阳离子中所有的对称元素的种类和数量。

第4题(8分)多金属氧酸盐

多金属氧酸盐(POMs)是由前过渡金属元素所形成的一类重要的无机功能化合物，由于其阴离子的结构

2020第34届全国化学奥赛(初赛)试题、答案与解析

胡征善

【评价】1-1、1-2属易题

属加聚反应：

【评价】易题

【解析】设碱式碳酸盐(化学式为Mx(OH)y(CO3)z)为a mol。在H2中充分处理得2.356 gM，0.994 g(0.0551

mol)H2O；在CO中充分处理得2.356 gM，1.245 L(0.0555 mol)CO2。先可认为a mol Mx(OH)y(CO3)z分解得ya/2molH2O和za molCO2、a molMxO(y/2+z)，再与a(y/2+z) molH2反应或a(y/2+z) molCO反应。则有：a[y/2+(y/2+z)]=0.0551和a[z+(y/2+z)]=0.0555，解得y=2z。在MxO(y/2+z)中的化合价(反应得失电子)守恒有：y+2z=2x，则2z=x，故：

x∶y∶z=2∶2∶1 化学式M2(OH)2CO3

3a=0.0551或0.0555，根据M质量守恒：2aAr(M)=2.356 g，则Ar(M)=64.2

爆炸性分解

考查质量守恒定律

均生成稳定的水

【评价】易题

也可以写作

【解析】5-1.将题给数据代入A=ɛlc求c。由c求以上银的Ksp。

5-2-1.根据(HL+)(PF6—)即L·(HPF6)确定A中Ag为+1价，L为0价，y=9。N(N)∶N(P)=6.24/14∶6.90/31=2∶1

因为N(P)=9，则N(N)=18，N(C)∶N(P)=27.40/12∶6.90/31=10.26∶1，N(C)=10.26y=92。

N原子守恒：每个L中有1个N，所以8+x+n=18，所以x+n=10

又n∶N(P)=2.0/41∶6.90/31=0.22∶1，n=0.22y=2，x=8 即A 为[Ag9L8(CH3CN)8](PF6)9·nCH3CN

【解析】5-1套用公式；5-2主要涉及化学式的计算。试题较易。