第14届国际奥林匹克化学竞赛试题.pdf

第 届国际奥林匹克化学竞赛试题 史凤昆择 北 京教育学院 译者说 明 第 届 国际奥林匹克化 学竞赛是 尔 月 6 七 12 等 在联系 生产科技发 展和社会 需要等方面都很突 出 大 会的发言和论文中讨论 了化学教育对 生命科学发展 的作用 医学院和理 学院生物 系科化学课程的安排以及在中学化学课中怎 样讲授与生命科学有关 的知识 如糖 蛋白 及有关化学 计算等 它包括译文中的 一 题 时间约 七 65 及发现 法或探究法 召 6 1261 4 7 1 2 8 6 5 的运 用 另外 还结 合 课程设 计提出计算机指导学习法 6 78 1 7 5 5 8752 和 单 元 学习 掀7 8752 等 这些都是近 年来 日益受 到重视 的教学方法 现代 化的电教手段 如录相 带 电视 计 算机等被 广泛使 用 使化学教 学的面貌 发生 改变 教 学效果 也不断提高 七 重视科普工作 美 化学会和日本 化学会都介绍 一 1科普 工 作的经验 不少大 会发言 中都强调对公 众 进行化学教育的 重要性 因为虽然 匕学对人 类社会 十分重要 但化学 在公众心目中仍是 一个可怕的形象 公众的注意力强烈地 集 中 于化学工业的有害影 响方面 而看不到 化学 工业的好 处 据我们 了解 不 少参加 会的 在化学 某些领域 有高深 造诣 的学者都曾积极 地 热情地参加科普 工作或中学教材 的编写 工作 伙 质工八 试题 莽一题 根据围际纯粹和 应用化学联合会 的命名原则 化合物 6 9 的名 称是 3 二氯钻 五 六氮 二氯化钻 六氮 氯化六氨合钻 4 5 六氨二氯合钻 4 六氨氯化钻 且 根据国际纯神和应用化学联合会的 命名原则 化合物 9 1 9999 9一 一 一 一 一 一 二 9999 9 的名称是 3 一澳一 一己酸 一澳一 一经基一 一己醛 一澳一 一握墓一 卜 己醛 5 一澳一 一羚 基一 一己醛 一澳一 一经 基一 一己酮 为保持 水 溶液的 9为 不变 下 列哪一个酸俄对最合适 3 9 6 二氧化碳 一 目 水 一 6 则醋酸燃烧 的焙变 9 是 3 6 一 特 6 一 6 5 一 6 冲 肠 6 译注 一 百万焦耳 在压 力为3的情况下 将 气 导 入一空 的容器 解离 并 在一 定温度下 建立了如 下平衡 气 甲5 石墨 气 气 假如 表示平衡时 的分压 那么它 的平衡表达式是什么 3 0 3一 下里会井 万百嘿 万 尤户 二 产 5 理 花百 又 飞 一 护 0 3 一 的 下列载化还 原数 鹅 十 3宁 一 3宁 二 一 幸 3甲 一 十 3口 犷 那么 3宁 十 3 的 是 3 一 犷 一 材 5 一 第二翻 关于碳和氢的定量分析 利用著名化学 家 李比希 7 七7 6 始于 年 发展的技 巧和装置 如图 早已实现了 将 一仔细称量过的有机化合物 放 在 燃烧管 中 并在加热炉 内加热 使之气化 用氧气流将产生的燕气带过一加 热的氧化铜填充物 以及另一加 热 炉 以确 保碳和 氢定量地氧化为二 氧 化 碳和水 用 一经过称 量 的含高氯酸镁的管 吸收水燕 气 用 另一经过称量的管 其 中含有用 3 克的铂舟 中 再称 量 重 克 引燃样品 井 再称量以 前 称量过的两支吸收管 水吸收管的质量从 克 增加 到 克 多 二氧 化碳吸收 管的质8从 克增加到 理 宽 3 计算化合物 的质量百 分组成 写出该化合物的实验式 将 克的该化合物气化 经测 在温 度为 和压 力为 尸 的情况 下 其 体积是 升 计算此 化合物 的摩尔质量 给出该 化合物 的康尔质量 和 分 子 式 5 图出与该分 子式相符的可 能的结 构式 包括环状结构 立 体异 构体 过气化 物以及含有碳 一 碳双键形式 的 可 能的结 构式不到 种 举 出踌 的 种 当该化合物 同氢城化钠的水 溶液一起加 热时 生成了两种 产物 将反应的混合物进 行 分馏 得到共中的 一种 另 一种物质在酸 化 后经燕馏握纯 好象是个酸 对化合物 来说 可能是哪些 结构式 取上 述酸 克 溶于 水 并用浓度为 6 的氢氧化钠溶液进行 滴定 当加入氢氧化钠溶液 的体积为 毫升时 指示剂变色 原先的物质 是哪一个 第三期 在某化工厂中 利用 甲醇氧化的方法来 生产甲醛 对含 有甲醇和 甲醛的水 溶液要进 行分析 为检验这种分析方法 实验首先在 仅含有已知量的 甲醇和甲醛的溶液中进 行 实验 时用的水溶液如 下 甲醇 甲醛 重铬 酸钾 名 6 6 硫酸亚铁按 6 碘 毫 升 毫升甲醛溶液与 毫升 的碘溶掖相混合 加入氢氧化 钠溶液使呈碱 性反应 并将此混合物放置约 分钟 然后 加入盐酸使呈中性 过量的碘 可以淀粉为 指示剂 用硫代 硫酸盐滴定 需要 硫代硫酸 盐溶 液的体积 为 毫升 3 根据在 和4中给出的分析数 据 计算反 应物质的量 以及甲醇与 重铬酸根离 子 甲醛与碘的摩尔比 写 出在实验 和 中所叙 述 的一 切反应 的化学方程式 皿 经检查 碘不与甲醇作 用 从含 有甲醇 和 甲醛的溶液中 取 出两份 各 毫 升的样品 其中一份样品与 毫升重 铬 酸钾溶液及浓硫酸相混 合 如同上 述中的 过量的重铭酸 根离子 消 耗 了 毫 升含 的溶液 另一份样品同 毫升的碘溶液相 混 合 按上述 处理 过量的碘消耗硫代硫酸 钠溶液 毫升 写出反应的化学方程式并计 算溶 液中以克 升表示的 甲醇和 甲醛的含量 第四月 一过渡金属原子或离子 可直接与围绕 着它的若干个原子或分子 配 位 体 相结 合 形成 一种独特 的类型 这就是 所谓的配 位 化合物 或络 合物 中重要一 类的主要结 构特征 假 如一个配 位体有两个 或更 多个原 子 与同一 个中心原子相结 合 那么我们 就说 配位 体形成赘 状 工 氨基乙酸根 离 子 9 一 9 一 一 是 一个二配 位墓 的鳌形配 位体 例 如它 可以形成 三氨基乙酸 合 铬 络 合 物 右图表示此络合 物的一种可能的结构 因为 一 一 一 1 9和 克 溶解在 毫 升水中 再加入 硝 酸 浓度 为 6 毫升 然后加入过量 的硝酸银溶液 有沉 淀生成 将 沉淀过滤 洗涤 烘干并称量 其质量为 克 当 克的该样品在干燥的空气流中慢 慢加 热到 时 有 克的水被驱 出 该化合物 克溶于 毫升水中的 溶 液 共凝 固点为 一 水的重量摩尔凝 固点降低为 0 6 利 用4中的所有数据 导出该化合物的实验式 5 试推断 出表 示铬离子配位体的该 化合物 的化学式 并给 出摩尔比以证实你 的 结论 画出在铬离子周围配位体的一切 可能的空间排布 溶剂 的凝固点降低 全被确定为 少 4 是溶质的 重量摩尔浓度 6 溶剂 了是溶剂 的重量摩尔凝 固点 降 低 6 第五题 碘在纯水中有一定程度的溶解 它易溶 于含有碘离子 的溶液中 藉助研究碘 的总溶解度为碘化物浓度的函数 可以测定 下列反应的平衡常数 方程式 固 共井之 水溶液 固 一 水溶液 奋之 一 水溶液 水溶液 一 水溶液 二二七 一 水溶液 平衡常数 3 写出 一 的平衡方程式 已知碘化钾浓度的溶液 一 总与固态 的碘呈平衡 随后 以硫代硫酸钠溶液滴定 用来确定碘的总溶解度 总 实验得出下面的结果 一 总 6 劝 总 6 总对 一 总作图 导 出一个联系 总和 总的适 当的代数表达式 5 利用此图来测定平衡常数 和 第六题 一白色固体有机酸 它仅含有 9和 迅速 将冰取出 溶液的质量为 克 经测定其 9值为 在一 手册中查得水的重量摩尔 凝固点降低常数为 6 然后可 进行该有机嫩摩尔质量的精确测定 取 克的酸 用浓度为6 砂 的氢氧化 钠 溶液滴定 以酚酞为指示剂 当加 入氢氧化 钠溶液的量为 毫升时 指示 剂变为红 色 3 给出酸 的摩尔质量及其结构 兀 液体 溶于水达 该溶液的 9 值约为 不易被氧化 但结 合生成三碘 甲烷的反应并随后 酸化 被氧 化 成酸 克的 要消耗 克的碘 当 同钠作用时放出氢 并生成一 金属 有机化合物 的摩尔质 量约为 6 写出生成三碘甲烷的 反应和与钠 反 应的化学方程式 书写时应该使用有机分 子结构式 化合物 水溶液的导电性 与纯水 的导电性无多大 差别 加碱水解化 合物 有 氨生成 用热的稀氢氧化钠溶液去处理 招 克的化合物 并将 放出的气体通入 毫 升 浓度为 6 的盐酸中 过量的 酸需用 毫升浓度为6 6 的氢氧化 钠溶液滴定 加酸水解化合物 有 9 剩余的百 分数为 5 写出 的结 构式 并用 号 标出在结构式中哪一 个是 酸 性 氢原子 第七题 一水 草酸钙 3 9 时它 的溶度积 是 火 一 川 草酸 根离子 时 它们 的 数 值为 9 9 时 水的离子 积 为 又 一 3 说明哪些 为计 算一水草酸钙的溶 解度有关的平 衡状态表达式 为计算一水草酸钙在浓度 为 的 强酸滚演中溶解度0 6 说明必要 的浓度条件 在植物细胞巾 缓冲体系调节 9 到 计算一水草酸钙在植物细胞中的 溶 解度 克 升 5 计算一水草酸钙在浓度为 6 的盐酸中的溶解度 克 升 并求 出溶波中氢离子的浓度 计算在5 的溶液中所有物种的平 衡浓度 第八月 一个 9缓冲溶液 有一令人满意的 指 定酸度 当加入适量的强酸 或强碱时 其酸 度仅有很小的变化 要使某缓冲溶液的 9 值改变指定的量 在一定体积的缓冲诊液中 所必须加人 酸或碱的量愈多 我们说它 的缓 冲作用就越大 将一弱酸与适量的其共扼碱 在溶液中混合 可 以制备一缓冲溶液 在水 溶液中 一个有用的缓冲体系的例子是磷 酸 盐体奈 你的任务是配制一磷酸盐缓冲溶液 它 真有 下述两个条件所指定的性质 缓冲浓液的 9 二 将此缓冲浓液 毫升与 毫升浓度为 的盐酸溶 液相混 合 9 化学药品和设备 磷酸水溶液 已知浓度的氢 氧 化 钠溶 液 盐酸 6 6 澳甲 酚绿溶 液 蒸 馏水 滴定管 移液管 之升和 毫升 雄形瓶 毫升和 毫升 容量瓶 奄升 烧杯 漏斗 步软 测定磷酸滚液 的浓度 是以嗅甲 酚绿为指示剂 9范围 9 用氢氧化钠溶液进行滴定 使用 同一漏斗 制取 这一缓冲溶液 是将通过计算得到的磷 艘和氢氧化钠溶液的体 积在容量瓶中混合 并 用蒸 馏水充满至容量瓶的刻度 将 毫升的缓 冲溶液 与 奄升 的 盐酸 在锥形瓶中混合 将你的答卷交给审查人 他还要测8你 那两种溶液 的 9值 并记下 结果 磷 酸 的 数值是 二 和 二 第九题 支 标有号码 的试管中 各含有一种盐 溶液 在这些 溶液 中 可以找到下面的一种 正离子 每支试管中有一种 十 7 3 9 今 和 4 十 及 下列 的一种负离子 1 一 一 一 一 毫升 支带塞子的锥形瓶 一 毫升 刮 勺 个过 滤漏斗 滤 纸 温度计 个锥 形瓶 毫升 釜 幻定瓶 一 毫升 美国高分子化学教育的发展和对策 曾国屏 北京师范大学哲学 系 年以前 高分子工业和化学处于经 脸探索状况 美国几乎没有直接的高分子 化 学教育 随着发展 四十年代初在美国一些 大学的化工 系 化学系中 出现了在胶体化 学 有机化学 和塑料等课程中讲授高分子化 学的情况 第一个正规的高分子化学课程 可能是德国迁居美国的9 马克开出 的 在 他的领 导 下 到四十年代中期 已发展起了设 置攻读高分子化学的硕士 博士学位 四十年代中期 已出现了 高滚物 这 样的高分子化学系列丛书 以及一些综合性 入门教科书 这时期还创办了请如 高分子 科学 高分子新闻 等盛 年 美国化学会第 次全国会议中 首次交流了高分子化学教育经脸 和教学大 纲 五十年代结束时 高分子化学家在纽约 高分子技术学院有一个集中地 另外在几所 高等院校也有几个中心 但是 比较其他经 典的化学领城来说 高分子化学的本科 枚育 几乎还未开展 仅有的一点尝试主要在研究 烧杯 带油定管 毫升 的架台 摘定管 姗斗 带燕馏水的洗瓶 玻瑞棒 抓 化钠 御 和刃 了 圈体的六旅 乌洛托晶 盛在 浦瓶中的硝酸 咖 操作步骤 配制浓度分别 为 洲的枷 6 6 和 6 66 6 的抓化钠溶 液各 在升 将这些溶液放进带塞 的锥 形瓶中 在第四支带塞的锥形 瓶中 放 入 毫升的水 在每支锥形瓶中加入 刮勺 固体的氮化铅 约 克 塞好 并猛 烈振 荡 将这些锥形瓶放 置 分 钟 并 时 常摇 动 同时 准备过滤 和滴定 测 量氯化铅 容液 的温度 并将它们 记 录在报告