2022年山東省化學奧林匹克冬令營試題及答案2

1、第1頁山東省 2013年化學奧林匹克冬令營試題第一題（ 6 分）1984 年，聯邦德國達姆施塔特重離子研究機構阿姆布魯斯特和明岑貝格等人在重離子加速器上用58fe 離子轟擊208pb 靶時發(fā)現了265x。1.x 的元素符號是，x 最高價氧化物的化學式是。2.用元素符號并在左上角和左下角分別標注其質量數和質子數，寫出合成x 的核反應方程式（方程式涉及的其他符號請按常規(guī)書寫）。3.最近有人用高能26mg 核轟擊248cm 核，發(fā)生核合成反應，得到 x 的另一種同位素；然后釋放出粒子，得到質量數為265 的另一種核素。分別寫出核反應方程式。第二題（ 17 分）化合物 a 是具有腐蝕性的揮發(fā)性紅色液體

2、，稱取化合物a 465mg ，使之溶于水中，溶液具有明顯的酸性。約需要 6mmol的 ba(oh)2才能中和它， 同時溶液中產生沉淀b，過濾出沉淀，洗滌后用稀hclo4溶液處理，沉淀b 轉化成一橙紅色溶液c，與此同時又產生一白色的新沉淀d。 加入過量的ki 后， 用 s2o32滴定所生成的i3離子， 耗去 s2o329.0mmol 。終點時生成一綠色溶液，經中和可產生蔥綠色沉淀e，過濾得e，使之溶于過量的naoh溶液中， 變成了 f。f 再與 h2o2共沸，變成黃色溶液g，酸化時進一步變成橙紅色溶液h，向 h 中加入少許h2o2，有藍色i 生成，靜置又變成j 并放出氣體k。試確認各符號所代表的

3、物質，并寫出化學反應方程式。第三題（ 12 分）固溶體半導體材料是某些元素半導體或化合物半導體互相溶解而成的具有半導體性質的固態(tài)“溶液” 材料， 在電子工業(yè)中有重要的用途。某研究小組用二氯化鎘(cdcl22.5h2o)，硫粉，硒粉為原料，180下在乙二胺中反應得到了固溶體半導體cds1-xsex (x0,1) 納米材料，通過xrd 圖分析了其晶體結構。1cds1-xsex 為六方 zns 結構，六方zns 結構如下，畫出六方zns 的一個晶胞，并指出陰陽離子占據的空隙類型2當 cdcl22.5h2o 為 0.289g, 硫粉質量為0.028g, 硒粉為 0.03g 時， x 的值為多少？精品學

4、習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -第2頁3根據測量分析，晶格常數a 和 c 與 x 的數值如上表表所示，你能到什么結論？并分析原因。4. 研究人員分析了形成cds1-xsex納米材料的機理，認為反應中有一中間體配合物形成，給出該配合物，該配合物所有元素化學環(huán)境相同，請給出該中間體的結構簡式。第四題（ 8 分）在真空中，用高能電子轟擊一種氣體分子時

5、，分子中的一個電子可以被轟擊出去，生成陽離子自由基。如苯甲酸分子被轟擊：c6h5cooh c6h5cooh+e 其陽離子的式量與所帶電荷數之比（mz）為122（即1221） ，與此同時，這樣的離子還會被轟擊成其它形式的碎片離子（都只帶一個單位的正電荷）。各有它們的mz；由苯甲酸形成的碎片離子按所測得的mz大小排列有：122 、105 、77、51 ?，F有中學常風的有機化合物a，僅由 c、h、o 元素組成，通常a 是一種無色透明的液體，不溶于水， 加熱后能逐漸溶于稀naoh 溶液或稀h2so4溶液，冷卻后不再析出原有的液體。若用高能電子束轟擊氣體a 分子時，在70ev 下可得mz為 88、73、

6、61、45、29、27、15等的離子（均只帶一個正電荷）。回答下列問題：1.有機物 a 的相對分子質量是，分子式是2.mz為 88 的離子是3.mz為 15 的離子是第五題（ 12 分）蜂王漿可按如下方法合成：酮（a）c7h12o 用 ch3mgi 處理后水解生成醇（b）c8h16o，（b）經脫水成為烯烴（c）c8h14， （c）臭氧化然后還原水解得化合物（ d）c8h14o2。 （d）與丙二酸二乙酯在堿中反應得到一個產物，此產物經熱酸水解得到蜂王漿（e）c10h16o3，（e）經催化氫化得到酮酸（f）c10h13o3， （f）與碘在 naoh 中反應后酸化得到碘仿與壬二酸，請寫出（a）（ f

7、）的結構mz碎片離子有關反應105 c6h5co+c6h5cooh+ c6h5co+oh 77 c6h5+c6h5co+ c6h5+co 51 c4h3+c6h5+c4h3+c2h2精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -第3頁第六題（ 14 分）對苯二甲酸是一種重要的化工原料，它能與某含碳、氫、氧三種元素的有機化合物a反應生成高分子化合物b。

8、已知 50.0ml 水中溶有0.300g a 的溶液與 100ml 水中溶有3.30g蔗糖的溶液凝固點相同。哌啶俗稱六氫吡啶（吡啶：），以乙醇作溶劑，它與對苯二甲酸反應可生成對苯二甲酸哌啶鹽。1992 年，人們用甲醇作溶劑，用對苯二甲酸哌啶鹽、2, 2 一聯吡啶和co(clo4)26h2o 在 60下反應兩小時，得到雙核鈷的配合物（哌啶沒有參與形成配合物）。該配合物中含c：51.3% ；h：3.38% ；n：9.98% ；co：10.5% （計算值）。用x衍射法測定其單晶，表明羧基氧均已配位，clo4處于配合物的外界。1試求化合物a 的式量，并確定a 是何物質；2寫出化合物a 與對苯二甲酸的反

9、應方程式。3若以水作溶劑，與乙醇作溶劑相比，哌啶的pkb值將如何變化？4寫出對苯二甲酸的共軛堿。5試推斷出該雙核配合物的分子式（要有推斷過程）。第七題（ 10 分）光刻法是現在流行的一種進行表面處理的化學方法。它是在待加工金屬工件上涂上一層具有抗腐蝕性的保護層，這種保護材料稱為光致抗蝕劑（又稱光刻膠）。然后在其上方按一定圖版曝光、再加腐蝕劑。未曝光與曝光部分的金屬表面的抗腐蝕性不同，因此印出預期的圖版。 e 是一種光敏膠，其合成路線如下：cho乙酸酐無水/abnaohc（c9h7o2na）堿乙炔 /d聚合e 寫出 a、b、c、d、e 的結構式。第八題（ 14 分）在腌肉時，加入亞硝酸鈉，能產生

10、no，no 與由蛋白質中解離出來的硫和鐵結合，生成fe4s3(no)7 ，后者有抑菌，防腐作用。x-射線結構分析表明該離子的結構如下圖所示：1. 請把圖上的所有鐵原子涂黑，并從上至下用fe(a) 、fe(b) 、fe(c) 、fe(d) 標記。2. 試確定 fe 的平均氧化數。3. 設在配合物里的每個鐵原子都采取sp3雜化， 指出每個鐵原子中 3d 電子的數目。4. fe4s3(no)7 離子可以被還原，生成一個含fe2s2環(huán)的化合物，表示為fe2s2(no)42，請回答下列各問題：(i) 寫出陰離子 fe2s2(no)42的結構式；(ii) 給出每個鐵原子的氧化態(tài)；(iii) fe2s2(n

11、o)42會轉化為 fe2(sch3)2(no)4n，它是一種致癌物。下列三種粒子中，哪一個被加到s 原子上？( i ) ch3+， ( ii ) ch3， ( iii ) ch3精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -第4頁第九題（ 8 分）25ml 濃度為0.02mol ? l 1的酸性高錳酸鉀溶液加到0.1204g含有 na2c2o4、nan

12、o2和na3aso3的混合物中，用feso4溶液返滴定過量的kmno4，消耗 0.02mol ?l 1 feso4溶液 5ml 。另取一份重量相同的混合物樣品，向其中加入過量ki 和 h2so4，反應完成后生成的碘以溶于nahco3的濃度為0.02mol ?l 1的硫酸肼返滴定，消耗5ml 硫酸肼。試計算混合物的定量組成（百分含量）。山東省 2013 年化學奧林匹克冬令營試題答案第一題 解答： （1） hs（1 分）hso4（1 分）（2）5826fe20882pb265108hs10n（2 分）（3）2612mg24896cm 269108hs510n 269108hs265106sg42h

13、e （各 1 分）第二題 解答： a:cro2cl2b: bacro4c:cr2o72d: ba(clo4)2e: cr(oh)3 f: nacro2g cro42h:cr2o72i: cro5j: cr3+k : o2cro2cl2 + 2h2o=h2cro4 + 2hcl ba(oh)2 + h2cro4=bacro4 + 2h2o 4cro5 + 12h+=4cr3+ + 7o2 + 6h2o （化學式每個1 分，方程式每個2 分）第三題 解答 1：（2 分）zn,s 均占據四面體空隙（1 分）2.解答： 0.3（2 分）3.解答： a ,c 隨著 x 的值增大而增大（2 分）原因是se

14、2-半徑大于s2- 半徑， se2-代替 s2-導致晶體體積膨脹（2 分）4.解答： cd(nh2ch2ch2nh2)2cl2 （3 分）第四題解答1.相對分子質量是88，分子式是c4h8o2 2.mz為 88 的離子是 c4h8o2+3.mz為 15 的離子是 ch3+ 每空 2 分精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -第5頁第五題 解答：a

15、 : ob: ohch3c: ch3d: ch3c(ch2)5choe: ch3f:(ch2)7ch3coohchcoohoc(ch2)5choco（每個 2 分）第六題 解答 1a 的式量為62.2 （2 分）a 為乙二醇（ 1 分）2nhoch2ch2ohnhooc cooh och2ch2ooc co2nh2o（2 分）3水作溶劑時，pkb變?。?2 分）4hooc coo（2 分）5co 原子數為2，m1122 ；c 原子數： 48；h 原子數： 38；n 原子數： 8。8 個n 必含 4 個聯吡啶，其中含40 個 c，還剩 8 個 c，必是一個對苯二甲酸根，帶兩個單位負電荷。據電中性

16、原理，外界必有2 個 clo4，4 個聯吡啶， 1 個對苯二甲酸根，必含36個 h。還有 2 個 h，可能帶一分子水，故分子式為c48h38n8co2cl2o13，分子量與此式相符，故可推定。 （過程 3 分，結論 2 分）第七題 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: (每個 2 分 ) 第八題 解答 1. （2 分）2. fe4s3(no)7 中 s 的氧化數為2，no 的氧化數為 +1，令鐵的氧化數為x，4x 23+17 1，x1/2， 即鐵的氧化數為1/

17、2 。 （2 分）3.由于 fe(b) 、fe(c) 、fe(d) 的周圍環(huán)境相同，它們的氧化數理應相同，而fe(a) 有另外的氧化數，氧化數可能值為fe(a) 2， fe(b)=fe(c)=fe(d)=0，或fe(a) +1 ，fe(b)=fe(c)=fe(d)=1。當第二組氧化數代入后，fe(b) 、fe(c) 、fe(d) 周圍的電荷為零，只有 fe(a) 周圍電荷為離子團電荷1，所以更為合理。對于fe(0)而言，若采取sp3雜化來接受配位原子的孤電子對，則價電子排布應從3d64s2重排成3d84s0。對于 +1 氧化態(tài)的fe(a) ，為 3d7；對于 fe(b) 、fe(c) 、fe(

18、d) 而言，由于是1 氧化態(tài)，應為3d9。 （4 分）精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 6 頁 - - - - - - - - -第6頁4.(i) 2fefenonoononss（2 分）(ii) 每個鐵的氧化數為1（1 分）(iii)加到 s 原子上的一定是ch3+。 因為硫原子氧化態(tài)為2， 已是 8 電子構型， 即為 lewis堿，只有與ch3+ lewis 酸加合。（ 2 分）第九題 解答：加入kmno4后，發(fā)生下列反應：5c2o42 + 2mno4 + 16h+ 10co2 + 2mn2+ + 8h2o5no2 + 2mno4 + 6h+ 5no3 + 2mn2+ + 3h2o 5aso33 + 2mno4 + 6h+ 5aso43 + 2mn2+ + 3h2o 加入 ki 后，發(fā)生下列反應：2no2 + 2i + 4h+i2 + 2no + 2h2o 在碳酸氫鈉介質中，發(fā)生下列反應：aso33 + i2 + 2oh aso43 + 2i + h2o 肼與碘發(fā)生如下反應： （n2h4? h2so4相當于 n2h4參加反應）n2h4+ 2i2 + 4ohn