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奥赛真题无机化学解析


奥赛真题《无机化学》精析--北京清北学堂 第一题(1999 年初赛第一题 12 分)12.0g 含 2 种化合物(由常见元素组成)的近白色固体溶于过 量盐酸, 释放出 2.94L 气体(标准状态), 气体密度为同温度下空气密度的 1.52 倍; 剩余的不溶 性残渣含氧 53.2%,既不溶于酸又不溶于稀碱溶液。通过计算分别写出 2 种化学物质的化学 式。 【解析】解这个试题的关键是找到突破点。就像侦察破案一样,先要找到相对独立的线索。 故此题首先是在考察参赛者对信息相互关系的判断力。 此题给出的 5 个数据中, 相对独立的 是气体的相对密度,它是突破点。由此可得出气体是什么,然后“跟踪追击” ,可得出其中 一种化合物是碳酸盐,其物质的量,然后应进行“扫描” ,寻找“嫌疑犯” ,所有由常见元素 构成的常见碳酸盐均是答案,条件是其总质量小于 12.0。 若参赛人对此题的信息关系制作一个信息相关图,解题就容易多了,如: A+B A 气体 相对密度 1.52 分子量=29X1.52 B = 44.1 CO2 此题的妙趣是可以作的假设是多样的, 可以是相同的+1 价阳离子的碳酸盐, 也可以是不同的 +1 价阳离子的碳酸盐、可以是+2 价阳离子的碳酸盐,又可以是它们的酸式盐,试题仅要求 假设涉及的元素是常见的。现场考察发现作图者寡,作多种假设者也不多。 [答案]要点 1: 1.52?29.0g· mol-1= 44.1g· mol-1,这种气体是 CO2 (2 分) -1 CO2 物质的量:2.94L / 22.4L· mol = 0.131mol ; (2 分) (或 CO2 的质量:0.131mol ? 44.0g· mol-1 = 5.78g) 要点 2: 由上面的计算可知一种物质为碳酸盐:MCO3。 (M=Mg) 设 M 为常见元素 Mg, 则 MgCO3 质量为 0.131mol?84.3g· mol-1 = 11.0 g ; -1 (若设 M=Ca, 则 CaCO3 质量为 0.131mol?100g· mol = 13.1 g>12.0g; -1 不合题意。若为 Na2CO3(106g· mol )也不合题意) 故 M=Mg (6 分) 注:若没有对 CaCO3 的讨论,只给 3 分。 要点 3: 既不溶于酸也不溶于稀碱的另一种物质是 SiO2 (不可能是 M2O, MO,M2O3):[32.0/(28.1+32.0) ]?100%=53.2%(符合题意) (2 分 ) 化合物的化学式: MgCO3 ,SiO2 第二题(1999 年初赛第四题 12 分)市场上出现过一种一氧化碳检测器,其外观像一张塑料 信用卡,正中有一个直径不到 2cm 的小窗口,露出橙红色固态物质。若发现橙红色转为黑 色而在短时间内不复原,表明室内一氧化碳浓度超标,有中毒危险。一氧化碳不超标时,橙 红色虽也会变黑却能很快复原。已知检测器的化学成分:亲水性的硅胶、氯化钙、固体酸 H8[Si(Mo2O7)6]·28H2O、CuCl2·2H2O 和 PdCl2·2H2O(注:橙红色为复合色,不必细究) 。 4-1 CO 与 PdCl2·2H2O 的反应方程式为: 。 4-2 4-1 的产物之一与 CuCl2·2H2O 反应而复原,化学方程式为: 。 4-3 4-2 的产物之一复原的反应方程式为: 。 【解析】 竞赛是科学普及的一部分, 要通过竞赛宣传化学在经济发展人类进步人民健康质量、 生活质量及环境质量改善中的作用, 以促进中学生关心发生在世界上和周围的新事物, 激

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