第39届中国化学奥林匹克竞赛（初赛 ）试题（图片版，含答案）

第39届中国化学奥林匹克初赛)试题 (2025年9月7日9：00-12：00) 提示：1)试卷共9页。请仔细核对。 2)凡题目中要求书写反应方程式，须配平且系数为最筒整数比。 3)只有题2.2.1、题2.2.2、题4.1和题6.1.1的计算结果要求修约有效数字 4)计算过程，列出公式后，先代入数值，然后给出答案：代入数值时，可以不写单位，最后在答案 后给出单位，常数，如R、N、π等可以用符号代替： 5)每个解释题的文字不能超过30个。 6)可能需要的常数：法拉第常数F=9.6485×10Cmo;玻尔兹曼常数m=RN:气体常数R=8.3145 JK-1mo1:阿伏加德罗常数Na=6.0221×1023mo1。 刀缩写：Ac:乙酰基；Ar:芳基；Boc:叔丁氧羰基；Bu:丁基；Et:乙基；HMPA:六甲基磷酰 三胺：LDA:二异丙基气慈锂；M:甲基：rt:室温；THP:四氨峡喃：TsOH:对甲苯磺酸。 第1题砷化学(15分，7%) 由于黄金稀有且价值连城，古人产生了各种人工制备黄金的奇思妙想。一种最粗浅的想法是，以黄色或 接近黄色的矿物为原料与贱金属反应，将贱金属转化为黄金颜色的“伪金”。《正统道微·龙虎还丹诀》记载 了东汉孤刚子《五金诀》中提到的四种黄色矿物“四黄”与贱金属反应得到“伪金”的方法：“雄黄功能变 铁，雌黄功能变锡，础黄功能变铜，硫黄功能变银、化汞。‘四黄'功亦能反铁为铜、反铜为银、反银为金， 如谷作米，是天地之中，自然之道，”实际上，雄黄为AsS4,雕黄为AsS,秕黄为AszO,硫黄为硫单质。 11完成以下得到“伪金”的反应方程式： 1.11雄黄“变”铁。 1.12础黄“变”铜（在木炭存在下）（提示：含种5%的种钢合金是黄色的）。 12与础黄相似，砷酸钾也具有“点化”的功能。南北朝时期苏元明将雄黄与草木灰（住要成分为K2C0)在 空气中一同援烧，得到熔融的碑酸钾和四硫代砷酸钾。写出此反应方程式。 13孙思邈在《太清丹经要诀》中描述：“雄黄十两，末之；锡三两。…入坩埚中，火之。…令蜗同火色， 赛之。开，黄色似金。”可见在雄黄或雌黄“变”锡的反应过程中，控制反应温度非常重要。现代研究表明， 当反应温度较低，雄黄不能化，导致反应较慢：当温度过高时，伪金A会发生分解，形成非金属单质B 和化合物C。反应中各物质计量比相同， 13.1写出A、B和C的化学式。 1.3.2根据下表数据，通过计算确定分解反应的温度范围（假设△Hme和S⊙不随温度变化） As4S4(5)=AS4S4(1) 4Hm9=12.14 kJ mol-1；△Sme=20.92 J mol-K-t 分解温度附近 A B △Hme/kJ.mol- -116.14 76.84 -75.69 Sme/J-mol-1-K- 160.32 135.36 136.10 1.4有人推测，阿拉伯人改进了上述方法，得到今天称之为“彩金”(mosaic gold)的物颁。阿拉伯人采用的方 法是使用朱砂HgS)、硇砂NH4C)与金属锡共同加热。 14.1根据下列数据，通过计算判断制备“彩金”的反应在题13规定的温度上限内能否进行。提示：如果你 无法得到题13的温度上限，本问可以选用1000K。 反应温度附近 HgS Hg Sn NHCI NH3 HCI △Hme/kJ-mol- -23.12 71.72 21.48 -280.17 -24.21 -77.50 Sm月moJ.K- 139.86 195.31 93.48 173.15 234.17 215.81 1.4.2解释硇砂在此反应过程中的作用。 第2题普鲁士蓝类化合物的离子传输(23分，10%) 普鲁士蓝类化合物(PBA)是由CN与金属离子配位形成的立方体网络结构，其中金属离子在立方体项点， 第1页，共9页 ... ...