近五年奥林匹克化学竞赛真题（含答案）

第 33 届中国化学奥林匹克(初赛)试题 第 1 题（10 分）简要回答问题： 1-1 利用不同的催化剂，乙烯催化氧化可选择性地生成不同产物。产物 A 可使石灰水变浑 浊，写出与 A 摩尔质量相等的其他所有产物的分子式和结构简式。 1-2 化合物 CsAuCl3呈抗磁性，每个 Cs+周围有 12 个 Cl-离子，每个 Cl-离子周围有 5 个金属 离子。金离子处在 Cl-围成的配位中心(也是对称中心)。写出该化合物中 Au 的氧化态及其对 应的配位几何构型。 1-3 2019 年 1 月，嫦娥四号成功在月球着陆。探测器上的五星红旗由一类特殊的聚酰亚胺 制成。以下为某种芳香族聚酰亚胺的合成路线： 画出 A、B、C 的结构简式。 第 2 题（6 分） 2-1 48Ca 轰击 249Cf，生成第 118 号元素(Og)并放出 3 个中子。写出配平的核反应方程式。 2-2 推出二元氧化物(稳定物质)中含氧量最高的化合物。 2-3 9.413g 位置二元气体化合物含有 0.003227g 电子，推出该未知物，写出化学式 第 3 题（10 分） 高炉炼铁是重要的工业过程，冶炼过程中设计如下反应： (1) FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) K1 = 1.00 (T = 1200K) (2) FeO(s) + C(s) → Fe(s) + CO(g) K2 (T = 1200K) 气体常数 R = 8.314 J·mol-1·K-1；相关热力学数据(298 K)列入下表： FeO(s) Fe(s) C(s)(石墨) CO(g) CO2(g) ΔfH -1m (KJ·mol ) -272.0 - - -110.5 -393.5 S m (J·mol-1·K-1) 60.75 27.3 5.74 / x 3-1 假设上述反应体系在密闭条件下达平衡时总压为 1200 kPa，计算各气体的分压。 3-2 计算 K2。 3-3 反应体系中，若 CO2(g)的标准熵 S -1 -1m (单位：J·mol ·K )。(设反应的焓变和上边不随温 度变化) 3-4 反应体系中，若 CO(g)和 CO2(g)均保持标态，判断此条件下反应的自发性(填写对应的字 母)： 3-4-1 反应（1） A 自发 B 不自发 C 达平衡 3-4-2 反应（2） A 自发 B 不自发 C 达平衡 3-5 若升高温度，指出反应平衡常数如何变化(填写对应字母)。计算反应焓变，给出原因。 3-5-1 反应（1） A 增大 B 不变化 C 减小 3-5-2 反应（2） A 增大 B 不变化 C 减小 122 / 154 第 4 题（13 分）黄铜矿及其转化 黄铜矿(CuFeS2)是自然界中铜的主要存在形式，炼铜的传统方法主要是火法，即是黄铜矿和 氧气在控制条件下逐步反应得到单质铜。随着铜矿的减少、矿物中黄铜矿含量的降低以及环 境保护的要求，湿法炼铜越来越受关注。该法的第一步也是关键的一步就是处理黄铜矿，使 其中的铜尽可能转移到溶液中。 最简便的处理方法是无氧化剂存在的酸溶反应：向含黄铜矿的矿物中加入硫酸，控制浓度和 温度，所得体系显蓝色且有臭鸡蛋味的气体(A)放出(反应 1)；为避免气体 A 的产生，可采用 三价铁盐[如 Fe2(SO4)3]溶液处理黄铜矿，所得溶液和反应 1 的产物类似，但有浅黄色固体物 质(B)生成(反应 2)；浅黄色固体会阻碍黄铜矿的溶解，因此，办法之一是在类似反应 1 的体 系中引入硫酸杆菌类微生物，同时通入空气，反应产物无气体，也无黄色浑浊物(反应 3)， 溶液中阴离子为 C；但是，微生物对反应条件要求较为严格(如温度不能过高，酸度应适宜 等)。采用合适的氧化剂如氯酸钾溶液(足量)，使之在硫酸溶液中与黄铜矿反应(反应 4)，是 一种更有效的处理方法。只是，后两种方法均有可能出现副反应(反应 5)，生成黄钾铁矾(D)， D 是一种碱式盐(无结晶水)，含两种阳离子且二者之比为 1 : 3，它会沉积在黄铜矿上影响其 溶解，应尽量避免，5.008 g D 和足量硫酸钾在硫酸溶液中反应(反应 6)，得到 15.10 g 铁钾 矾 E，E 与明矾(摩尔质量为 474.4 g·mol 1)同构。 4-1 写出 A ~ C、E 的化学式。 4-2 通过计算，写出 D 的化学式。 4-3 写出反应 1 ~ 6 的离子方程式(要求系数为最简整数比)。 第 5 题（12 分） 将某镧系元素的无水氯化物和 ... ...