第29届中国化学奥林匹克决赛之理论试题模拟试题

　　第29届中国化学奥林匹克（决赛）理论试题模拟试题

　　第1题（20分）化学周期性原理对无机化学的研究十分重要，元素周期表能使

　　已知的化学事实系统化和合理化，能预言新的化学事实并进一步提出富有成果的研究领域。在周期表中处于相近位置的元素常常会有相似的性质：

　　1-1 氮、磷、铋都是VA 族元素，它们都可以形成氯化物，例如：NCl3、PCl3、PCl5 和BiCl3。 1-1-1 试解释为什么不存在NCl5 及BiCl5 而有PCl5。

　　1-1-2 请写出NCl3、PCl3、BiCl3 水解反应反应方程式。

　　1-1-3 热电材料Bi2Te（3-x）的性质在x 由正值变负值时会发生急剧的变化，欲使x由+0.01变

　　到 -0.01，应在5.000gBi2Te（3-x）中加碲多少克。

　　1-1-4 四氮化四硫在沸腾的碱性溶液中会发生歧化反应，歧化产物取决于溶液碱性的强弱。

　　在弱碱性溶液中，产物中硫的高氧化态阴离子为连硫酸根离子，其中含硫质量分数为50%；在强碱性溶液中，歧化产物的两个阴离子中硫均呈正整数氧化态。在两个歧化反应中硫的低氧化态（+2 价）阴离子产物是相同的，写出这两个歧化反应的离子方程式。 1-2 比较HF 和H2O 沸点和气化热的高低和大小，并简述理由。

　　1-3 Be为ⅡA 族第一个元素，Zn为ⅡB 族第一个元素，它们在化学性质上亦有部分相似之处。

　　1-3-1 乙酸铍溶于水制得配合物A，A 中氧有2 种环境，个数比为12:1，氢只有一种环境。分子为Td 点群，试写出其化学式并画出结构。

　　1-3-2 乙酸铍可由A 和无水乙酸和乙酰氯反应得到，写出该过程的化学方程式。 1-3-3 为什么乙酸铍易水解，请给出2 点最主要的原因。

　　1-3-4 将锌溶于等浓度等体积的少量乙酸和盐酸溶液，实验发现产生的氢气量不同，试用三个观点解释之。

　　1-3-5 铍对生物体有较大的毒性，请从配位化学的角度给出最主要的原因。

　　第2题（6分）

　　五氧化二氮是硝酸的酸酐，可通过在低温下用五氧化二磷脱水制得。其常温是晶体，具有很高的蒸汽压，在气相或在惰性溶剂中都能全部分解，产物为氧、二氧化氮和四氧化二氮的混合物。其分解反应为：

　　此反应为一级反应。由于分解产物NO2 和N2O4 均溶于CCl4 中，只能有O2

　　逸出，故N2O5在CCl4中的分解可用气量管测定分解产物逸出的O2的体积来测定。下表是0.7372 g 固体N2O5 在303K和101.325kpa下的'实验数据：

　　2-1 求算此反应的速率常数k 及半衰期t1/2 。

　　2-2 当温度为303K时，分解90.0%所需时间为多少秒。

　　2-3 已知该反应活化能为1.03×105 J·mol-1，若要求2400 秒内收集60.00ml O2

　　(303K时的体积)，问需在什么条件下进行实验。（气体按理想气体处理）

　　第3题（10分）

　　过氧乙酸是一种消毒剂，可用过氧化氢与乙酸反应制取。调节乙酸和过氧化氢的浓度可得到不同浓度的过氧乙酸。

　　过氧乙酸含量的分析方法如下：

　　准确称取0.5027g过氧乙酸试样，置于预先盛有40ml H2O、5ml 3mol/L H2SO4

　　溶液和2～3滴1mol/L MnSO4溶液并已冷却至5℃的碘量瓶中，摇匀，用0.02366 mo/L KMnO4标准溶液滴定至溶液呈浅粉色（30秒不退色），消耗了12.49ml KMnO4标准溶液；随即加入10ml 20% KI溶液和2～3滴(NH4)2MoO4溶液，轻轻摇匀，加塞，在暗处放置5～10min，用0.1018mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，接近终点时加入3ml 0.5%淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失，并保持30秒不重新显色，为终点，消耗了23.61ml Na2S2O3标准溶液。

　　3-1 写出与测定有关的化学方程式。

　　3-2 推测加入钼酸铵的作用。

　　3-3 计算过氧乙酸的质量分数（要求3位有效数字）。

　　3-4 简述为什么此法实验结果只能达到3位有效数字。

　　3-5 过氧乙酸不稳定，易受热分解，写出热分解反应方程式。

　　3-6 第二个滴定应在什么介质中进行，试给出并用方程式解释理由。

　　第4题（7分）

　　已知：298.2K，反应：A + 2B = 2C + 2D 的速率方程为 v = k[A]x[B]y

　　4-1 当A、B 的初始浓度分别为0.010、0.020mol·L-1 时，测得反应物B 在

　　不同时刻的浓度数据如下：

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　　试求该反应的总反应级数。