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第26届国际化学奥林匹克竞赛理论试题


年第













届 国际化 学奥林 匹 克竞赛 理论试 题

第一 题
在剧 烈 运 动 时在 肌 肉里 产 生 乳 酸 缺 氧代 谢 过 如 下 计算来说 明此 过 程


在 血 液 中 乳 酸 和 碳 酸 氢 盐 发 生 中 和 反 应 可通
,



乳 酸是 一 元 酸 用
,

表示
,



它 的 电离常数 为 甄 一








碳 酸 的 电离 常数 为
状态





一 ‘ ’。

设 所有 的

在 反 应 过 程 中始 终保持 溶解

计算





溶液 的





计 算乳 酸 和 碳 酸 氢 盐 反 应 的反 应 平 衡 常数 的 数 溶液 中 设 体积 不变
加入
,





把握 中和
,



一“

摩 尔 的乳 酸 加 到




完全被

请 计算
加入




溶液 的
,






后 该溶液 的





在 体 育运 动 中 由于 乳 酸 的 生 成 人 血 的
血 的水溶 液 的 少摩尔乳 酸 和〔



值由
欲使


变为 值变 为
,



设 在 如 下 的 计 算存 在 于 人

需要在

升该 溶 液 中加 入 多


经 测 定 在 碳 酸 钙 的饱 和 水溶 液 中

值为


计 算 碳 酸 钙 在 水 中 的溶 解 度 并 用 以 推 出碳
的血 液 的溶 液 中的 游 离 钙 离 子 的 最 大


酸钙 的溶 度 积 的 计 算值 为
血 中含 有钙 试 确 定 浓度



一 一

一 ,

,



一 」



第二 题
通 常 用克 氏 定氮法

来 测 定 农 产 品 中的 氮
, ,



该法 涉及
,


用 热 浓 硫 酸处 理 样 品 把

有机 氮 转化 为 按 离 子
吸收




然 后 加入 浓 氢 氧 化 钠 再 把 生 成 的氨 蒸 馏 用 已 知 体 积 和 已 知 浓 度 的盐 酸 来
,

然 后 用 标 准 氢氧 化 钠 溶 液 来 返 滴 过 剩 的盐 酸 从 而 测 定 样 品 中的氮

的 谷 物 样 品 用浓 硫 酸 处 理 后

加 入 氢 氧 化 钠 把 生 成 的氨 蒸 馏 到
, ,

的盐 酸 中 过 剩 的酸 用
量 用 质 量百 分 数表 示 钠时 在





氢 氧化 钠 溶 液 返滴 定 请计算 存 在 在 样 品 中的 氮 的 含
, ,
,

试计算 在 上 题 的 滴 定过 量 盐 酸 的 过 程 中 加 入 中被 滴 定 溶 液 的




的氢 氧 化





确 计 算 时 忽 略 体 积 的变 化 氨 的
。 。


,

一 ‘。 。

根据 克 氏法

的 计 算 结 果 画 出滴 定 曲 线
,

用 于 上 述返 滴 定 的指 示 剂 的
,

变 化 范 围是 什 么

也 可 用 于 测 定 氨 基 酸 的分 子 量 的盐 酸来 吸 收 用

,

某 实验 中 被 测 定 的天 然 氨 基 酸 为
的氢 氧化 钠滴定 用 去 的体 积 为


纯 酸 生 成 的氨 用
,

分别 设 氨基 酸分 子 中氮原 子 数 为

试 计 算 此 两 种 氨基 酸 的 分 子 量

第三 题








,

年第


,

硫 与氧及 卤 素 反 应 生 成 许 多 不 同 的 化 合 物 硫 原 子 是 中 心 原 子 中 有许 多 种 在 水 中容 易水解
写出
、 。

这 些 化 合 物大 多 数 是 分 子 其










等 分 子 的路 易 酸


结构式
、 、 、

细 心 画 出上 述 五 种分 子 的 几 何 构 型

化合 物

, ,

含 硫 每 个 分 子 只 含 一 个 硫 原 子 、 氧 以 及 氟 氯 澳 碘 中的 一 种 或 几 种 卤素 少 量 将 该 物质 配 成 溶 液 稀
,



和 水 反 应 可 完 全 水解 而 不 被 氧 化 或 还 原 所 有 反 应 产 物 都 是 可溶 的

释 后 分 成几 份 分 别 加 入 一 系 列
在 下列 测试 中 哪些 离子被检 出
,

的试 剂
加入



加入 硝 酸和 硝 酸 银




调到

,

然后 加入
,

写 出下 列 测 试 中可 能 的 反 应 方 程 式

向该 物 质 的 酸 性 溶 液 中加 入
实际上
,

然 后 加入

加入

中的测 试 给 出下 列 结 果

产生微黄 色沉淀 无可见反应 加入 后
,

无沉淀
的特 征 颜 色 消 失 而 产 生 白色 沉 淀
,
。 。

无沉淀 根 据 测 试 结 果 写 出该 化 合 物 的分 子 式 最 后 进 行 简单 的定 量 分 析
,

称取

该 物 质溶 于 水 中 稀释 至
, , , ,







该 溶液 加 入

和足 量 的

以 保证 沉 淀完全

沉 淀 经 洗 涤 干 燥 后 称重 重 量 为


写 出 该化 合 物 的 分 子 式

写 出该 物 质 和 水 反 应 的方 程 式

若 你未 在
在自
口尸

中 写 出化 合 物 的 分子 式 请 用
,

写方程式



,,


“‘








在 自然 界 不 存 在 氧 化 铂


但 可 在 实 验 中制备
,





℃下 固 体 氧 化 铂
,





以 及 金 属 铂 处于 平 衡状 态

上 述 信 息表 明 若 在 自然 界 能 生 成 该 矿 物 则
?

,


,

?

,


,

?

,



?

?

把 在 成

?


,

中 最 有 可 能 的答 案 写 在 答 卷 上 的 仇和
℃下
,



请 注 意 只 有 一 个 可接 受 的答 案




氧 化铂 的 生 成 反 应 的 △ 和
,

是 什么


制备氧化铂
?

的 反 应 涉 及 煮 沸 含 六 氯 合铂

酸根 离子 和 碳 酸钠 的溶 液



在 这 个 过 程 中生

后 者 经 过 滤 和 加 热 处 理 转 化 成 氧 化铂

以 下 我 们设







?

?

可溶 于 酸 和 强 碱



按 上 述 过 程 推 出制 备 氧 化 铂 分别 写 出
,

的配 平 的反 应 方 程 式

溶 于 盐 酸和 氢氧 化 钠 的配 平 反 应 方 程 式




在 自然 界 里 铂 的 主 要 存 在形 式 是 金属 态 与 其 它 贵 金 属 的 混 合 物 或 合 金
氯 合铂



铂 溶 于 王 水 生 成六
和原

酸 根 离 子 王 水是 浓 盐 酸 和 浓 硝 酸 的



的 混 合物 在 混 合 时 生 成 硝 酞 氯

年第












子 态氯



据 信后 者 是 活 性 的 溶 解 态 的组 分 酸 根 离子 能 以 六 氯 合 铂


六 氯合 铂

酸 二 钱 的形 式 沉 淀




后 者 热 分 解 的最 终 产 物 是 粉 大

状 的铂 和 几 种 气 态 物 质

写 出形 成 王 水 的 和 铂 溶 于 王 水 的 配 平 的反 应 方 程 式
写 出 在 高 温 下 六 氯 合铂 用六 氯 合 铂


酸 二 钱 热 分解 的 配 平 反 应 方 程 式

,




酸 二按 可 以 制备 和 △
,

升杏 能 以


洲 △




一 一

,



二 尊曰 介 川














两 种 方 式 存在

能 以 这 两 种 异 构 体 存 在 表 明它 的几 何 结 构 是

线型 在答 案纸 上 从

平面 型
,

四面体

八面体
。 。

在 热 力学 上 顺 式 和 反 式 哪 一 种更 稳 定 铂 在 现 代化 的汽 车 上 被 用 作 催 化 剂
,




中选 出 正 确 的答 案

在 催 化剂 上 一 氧 化 碳 △



一一

,




一 一

和 氧反 应 生 成 二 氧 化 碳 △







下 该 反 应 是 自发 的 吗 并 确 定 该 反 应 的嫡 变 是


该 反应是 吸热 反 应还是 放热 反 应

计 算该 反 应 的 △
增大 减小

确定在 此 情 况 下 平 衡 常 数 与 温 度 的关 系
, ,

该 催化 反 应 的 总 反 应 是 简 单的 然 而 反 应 历 程 却 是 复 杂 的 分好几 步 由 于 有 链 式 反 应 的 特 点
,



,

因 而 控 制 该 反 应 的 过 程 很 困 难 的 铂 催 化 反应 的 重 要 步 骤 是

,

的 吸 附和
,

的 吸 附和 解 离 △


它 们的 活 化



以 及 它 们相 互 反 应 生 成

井发

生 脱附 △





铂 催化 氧 化 一 氧 化碳 为 二 氧 化 碳 的 一 维 能 量 图 可 表 示 如 下












℃ 年 卜 认 一

, 。。





,二
。 。





日。

在答 案 纸 上 选 出

第五 题
按 系统 命名 法
一 异丙 基 己烷




中的 正 确 的 答 案

本题 的每 一 问 都 只 有 一 个 正 确 答 案

命名 法 为 下 面 的化 合 物 选 出正 确 名称
一 甲基 一 一 丙 基 戊烷

乙 基 异 丙 基 丙 基 甲烷


,







年第



一 乙基丙烷



甲基 一 一 乙 基 己 烷


只含饱和 碳原子 的

有几 个异 构体 包 括 立 体 异 构



乐 个 个 下 列 化 合 物 中 哪 一 个 其 偶 极 矩 显然 不 等 于 零





,







?







下 列 各对 化 合物 中 哪 一 对 互 为 异 构
,

今 勺体
一 人

。 因



方心
厂 人丫



厂 气 扩 泛〕



厂厂












一 甲
下列 五 个选项 中 对于 如下所示 的
,


袱声


广




、尸


,



三 个 碳 正 离 子 的相 对 稳 定 性 而 言

哪一 个 是 正确 的

顺序










一毛 一












,



如 下 所 示 的光 学 活 性 化 合 物 的立 体 化 学 表 述 哪 一 个 是 正 确 的



石连 了
,

二 走 下





,

,

②一

,

,



,

,

,



,

,

所 有 的如 下 所 示 的 分 子 都 是 中性 化合 物 哪 一 个 不 含 有 正 的和 负 的 形 式 电荷

年第













?

?





一 。一









一 。





下 列 哪 一 个 红 外 图谱 是 苯 甲醛 的

一竺

?

哭 梦 甲 甲 甘 甲甲




,





一 沼

嘴曰



一一


一 少


,



一一

一 生

竺 平



甲 一 望一了一

,

伙 吧



竺 生 , 一

一 …

,





、丫 自




,

,

,












,












?

一 一下

二 毕

心 书

台 一


, ‘



『臼矿万万

石下面







一 亩 , ‘ ‘ 尸卜‘ 一气‘ 一

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, 一习



‘ 一一一百尸一‘ 一 ‘‘ 一一一二

竺二

,

… …

,

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止 二匕 万 〕 不 二 二三二二

?

,

乳 搏 月一 装 创 口
?


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,





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,

、乃


斤 巨工 三 工


了 口






工了 〕一




〔二获 获









轰 毛









万 日 工不 二二



,

日口



目 七 ‘盯 翻日 目 叮 祖









年第



第六 题
某光 学 活 性 化合物
一‘
,。

红 外 光 谱 图 中在
, ,

?



一 ‘

有一 个强 吸收峰 在
,
,



处 分 别 有 中 等强 度 的 吸 收 峰 该 化合 物 不 与
,

一 二硝基苯腆



反 应 但用
一 二硝基苯腆
,



处理
滩一

被 氧 化 发 生 碘仿 反 应
,

经 臭氧解 反 应

,

,

得到










,

反 应均 生成 沉 淀 但 用

,

试 剂 处理 只 有


呈正结果
,



经硝 化


可得到 两

个 一 硝 基 化 合物


一 ’

但实 际 上 却 只得 到


试剂 反 应 的产物 酸化 然后 加热 得 到


,

该 化 合 物 的 红 外 光 谱 图 中在
,

以 上 不 出现 吸 收 峰

由以 上 信 息 画 出 化 合 物
以及

的 结 构 式 和 所 有 反 应 的 流 程 图 包括


一 二 硝 基 苯脐

,



及碘 仿反 应 的产 物 的

画出 型


一 构 型 的立 体 结 构 式

把 它转 化成

投 影 式 并 指 出它 是

,

构型还是



第七 题
单 原 子 的理 想 气 体 从 体 积 功 在此 方 程 中
,
,

,

至 。 发 生 可逆 膨 胀 膨胀功
,


一广


’。 一 ’

,

是 环 境 旦体 系 做 的

,




分 别是 功和 气体 的压 力 计算数
。 。

理 想 气体在







恒 温 膨 胀 时 所 做 的 功 已 知 气 体 常数


计算 在 上 述 过 程 中 向 气体 提 供 的热 是 多 少
气体体 积 不 变


在 绝 热 膨 胀 中气 体 所 做 的 功 比 恒 温 膨 胀功 少 这 是 因 为绝 热 膨 胀 是 以 下 列 哪 一 条 为特 征 的
膨 胀 总是 不可逆 的

末 向体 系提 供 热


下 图 所 示 的 循 环 过 程 是 以 理 想 气 体 作 为 做 功 介 质 时 冷 冻 系 统 的 四 个步 骤 图 中







别 表 示 高 温 和 低 温 试 确 定 每一 步 是 绝 热过 程 还 是 等 温 过 程



、 、 、、

第八 题


常数 为



一 经 过 一 系列 的 一 衰 变 和 日 衰变 革

原 子 衰 变成 稳 定 的
,





在 下列

的 一 个 原子 变 成 稳 定 的核 的 过 程 中发 生 了 多少 次
个 核 素 中 哪 一 个 是从
,

一 衰 变 和 日 衰变 一

,

开 始 经 过 一 系列 衰 变 后 形 成 的

年第
,


, , ,



,


,




,


,

,

在 中子 诱 发 的热 裂变 过 程 中

, ’

和 中子 反 应 开 裂 成 碎 片 通 常 生 成 一 个 新 的 中子 我 们
, ,



考 虑 如 下 单个 的裂 变


试确定碎片




的 半衰 期 是

,



,



的 半衰 期 为




年 自然 界 中 的 铀 含 有



?







计算 自然 界 中两 种 铀 同 位 素 的 衰变 速 率 之 比
某矿含有
下 列 放射顺 序
,

重量 铀 计算
, ,

,

这种矿物 中

的衰 变 速 率



稳定

半衰期

一 一




,


的放 射 源 的衰 变 速 率 为

时 只含有
, ,



天 时 放射 源 的 总 的 衰 变 速 率是 多 少



年 时 放 射 源 的 总 衰变 速 率是 多 少



届 国 际 化 学奥林 匹克竞 赛 简讯

日在挪 威 首 都 奥 年 月 日至 第 届 国 际 化 学奥林 匹 克 竞赛 于 斯 陆举 行 在 个 国 家 和 地 区 代 表 队 的 角逐 中 我 国 中学 生代 表 队 获 枚 金 牌 枚银 牌 我们 中学 生代 表 队 领 队 为 北 京 医 科 大 学 药 学 院 教 授 程 铁 明 副领 队 为 北 京 大 学化 学 系 教 授 段 连 运 观 察 员 为 北 京 师 范 大 学 化 学 系 教 授 吴


,

,










名 参 赛 队 员分 别 是
,

黄 永 亮 湖 南师 范 大 学 附 中 获 得 金 牌 李 帅格 湖 南 师 范大 学 附 中 获得 金 牌 获得 银 牌 唐 海峰 江 苏无 锡 市 一 中 丁 胜 北 京 大 学附 中 获得 银 牌 此 外 黄 永 亮还 获 得 理 论 竞 赛 最 佳 成 绩 奖 实 验 竞 赛 最 佳 成 绩 奖 获 得 者 是德 国 的 学 生 本 届 竞赛 共 设 金 牌 枚 银 牌 枚 铜 牌 枚 纪 念 奖 枚
,




,

,

,



本 刊 编辑部


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