第34届中国化学奥林匹克(初赛)试题、标准答案及评分细则0915

第34届中国化学奥林匹克(初赛)试题第1题（8分）1-1 画出小分子C3F4的Lewis结构，标出三个碳原子成键时所采用的杂化轨道。

1-2现有铝镁合金样品一份，称取2.56 g样品溶于HCl，产生2.80 L H2 (101.325 kPa, 0℃)，通过计算，确定此合金组成。

1-3构筑可循环再生的聚合物材料是解决目前白色污染的有效途径之一。

1-3-1通常单官能度的单体无法参与聚合反应中的链增长，但单体A可以与B发生反应形成聚合物。

画出该聚合物的结构式。

1-3-2单体A、C、D按物质的量比例6 : 3 : 2进行聚合，得到的聚合物不能进行热加工和循环利用；但若在共聚合时加入一定量(~10%)的B，得到的聚合物又具备了可热加工和循环利用的性能。

简述原因。

第2题（10分）书写反应方程式(提示：要求系数为最简整数比；2-1和2-2中自然条件复杂，合理选择即可)。

2-1关于地球的演化，目前的主要观点是，原始地球上没有氧气，在无氧或氧气含量很低时，原核生物可利用自然存在的有机质(用CH2O表示)和某些无机物反应获得能量。

例如，SO42-和MnO2可分别作为上述过程的氧化剂，前者生成黄色浑浊物，二者均放出无色无味气体。

2-1-1 写出SO42-参与的释能反应的离子方程式。

2-1-2 写出MnO2参与的释能反应的离子方程式。

2-2 约27亿年前光合作用开始发生，随着这一过程的进行，地球上氧气不断积累，经过漫长的演变终达到如今的含量。

氧气的形成和积累，导致地球上自然物质的分布发生变化。

2-2-1 溶解在海洋中的Fe2+被氧化转变成针铁矿α-FeO(OH)而沉积，写出离子方程式。

2-2-2与铁的沉积不同，陆地上的MoS2被氧化而导致钼溶于海洋且析出单质硫，写出离子方程式。

2-32020年8月4日晚，贝鲁特港口发生了举世震惊的大爆炸，现场升起红棕色蘑菇云，破坏力巨大。

目前认定大爆炸为该港口存储的约2750吨硝酸铵的分解。

第34届中国化学奥林匹克 (初赛 )试题及解答1. 下列物质中，属于离子性物质的是（）A. H2O2B. H2OC. HClD. H2S解析：离子性物质指的是能够电离产生带电离子的物质，而只有酸溶液中的氢离子和氯离子都是带电的，因此选择C选项。

2. 某实验室使用三种药剂进行实验，其酸碱性分别为：pH=1，pH=7，pH=14。

这三种药剂分别是（）A. 硫酸、水、烧碱B. 盐酸、纯净水、氢氧化钠C. 氯化铵、自来水、氢氧化钾D. 醋酸、甘油、石灰水解析：根据pH值的定义，酸性溶液的pH小于7，中性溶液的pH等于7，碱性溶液的pH大于7。

因此选项B中的盐酸对应pH=1的酸性溶液，纯净水对应pH=7的中性溶液，氢氧化钠对应pH=14的碱性溶液。

1. 水的主要离子是__________。

答案：H+和OH-解析：水在不反应时，只有自离子化产生的少量H+和OH-存在。

2. 通常称为“水杨酸”的有机酸是__________。

答案：水合肼基苯酚酸（C7H6O3）解析：水杨酸的化学名称为水合肼基苯酚酸，其分子式为C7H6O3。

1. 简述氨气（NH3）的制备方法及性质特点。

氨气的制备方法有多种，常见的包括：（1）氨水与酸反应：将氨水与酸反应，生成氨气和相应的盐。

（2）铵盐与碱反应：将铵盐与碱反应，生成氨气和相应的盐。

（3）气化法：将氨气的固体化合物如氨水合物加热至高温，使其分解生成氨气。

氨气的性质特点如下：（1）氨气具有辛辣气味，剧毒，有刺激性。

（2）氨气可溶于水，与水反应生成氨水。

（3）氨气是一种碱性气体，可与酸反应生成盐。

（4）氨气燃烧时会生成氮气和水蒸气，释放出大量的热。

1. 已知苯酚的结构式为C6H6O，苯酚与磺酸反应生成苯磺酸的反应方程式为：C6H6O + H2SO4 → C6H5SO3H + H2O根据上述反应方程，请回答以下问题：（1）在该反应中，苯酚的提供的是哪一个化学基团？答案：氢氧基（OH-）（2）苯磺酸中磺酸基的电子对属于原子轨道上的哪一类？答案：杂化sp3轨道解析：磺酸基的电子对来自磺酸根离子中的硫原子，硫原子的杂化轨道是sp3杂化，因此磺酸基的电子对属于杂化sp3轨道。

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：爆炸性分解考查质量守恒定律均生成稳定的水【评价】易题【解析】设碱式碳酸盐(化学式为M x(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 M x(OH)y(CO3)z分解得ya/2 molH2O和za molCO2、a molM x O(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M x O(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)2CO33a=0.0551或0.0555，根据M质量守恒：2aAr(M)=2.356 g，则Ar(M)=64.2【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K sp。

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。

奥林匹克化学初赛试题答案一、选择题1. 化合物AH3PO4中，磷原子的氧化态为：A. +3B. +5C. -3D. +7答案：B解析：根据化学中的氧化态规则，氢元素的氧化态为+1，磷元素的氧化态为x，氧元素的氧化态为-2。

根据化合物中电荷平衡原理，可得方程：3(+1) + x + 4(-2) = 0，解得x = +5。

因此，磷原子的氧化态为+5。

2. 下列哪种元素是铁磁性的？A. 铜B. 铝C. 铁D. 铅答案：C解析：铁磁性材料是指在外部磁场作用下，能够被永久磁化的材料。

铜、铝和铅都不是铁磁性材料，而铁是典型的铁磁性元素。

3. 酸碱指示剂甲基橙在不同pH值下呈现不同颜色的原因是：A. 分子结构发生变化B. 离子强度变化C. 氢离子浓度变化D. 溶剂极性变化答案：C解析：甲基橙是一种常用的酸碱指示剂，其在不同pH值下呈现不同颜色的原因是氢离子浓度的变化。

在酸性环境中，甲基橙主要以其酸形式存在，呈现红色；而在碱性环境中，甲基橙主要以其碱形式存在，呈现黄色。

4. 下列哪个反应是一个氧化还原反应？A. 硫酸铜与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜B. 氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠C. 氯气与氢气在光照条件下反应生成氯化氢D. 硫酸与氢氧化钠中和反应生成硫酸钠和水答案：C解析：氧化还原反应是指在化学反应过程中，物质之间发生电子转移的反应。

选项C中氯气与氢气在光照条件下反应生成氯化氢，氯元素的氧化态从0变为-1，氢元素的氧化态从0变为+1，发生了电子的转移，因此这是一个氧化还原反应。

5. 根据摩尔质量的定义，下列哪个单位是正确的？A. g/molB. kg/molC. g/LD. m/mol答案：A解析：摩尔质量是指一摩尔物质的质量，其单位是克每摩尔（g/mol）。

因此，正确答案是A。

二、填空题1. 在标准状况下，1摩尔理想气体的体积约为______。

答案：22.4 L解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，在标准状况下（0°C，1 atm），1摩尔理想气体的体积约为22.4升。