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1、第27届中国化学奥林匹克(初赛无机部分)试题、解答,第1题 写出下列化学反应的方程式1-1 加热时，三氧化二锰与一氧化碳反应产生四氧化三锰。关键点：部分+3价Mn还原成+2价Mn，Mn3O4 的组成：Mn2O3 MnO；CO被氧化成CO2。（与Fe3O4 相类似）3Mn2O3CO2Mn3O4CO2,1-2 将KCN加入到过量的CuSO4水溶液中。分析：CN-（考查拟卤素知识）对于Cu2+而言，考查CN-的还原性、沉淀剂、配位剂。4CN-2Cu2+2CuCN(CN)2 若KCN过量，CN-显示其配位性，产物则为Cu(CN)2-。往往不还原成Cu。,1-3 在碱性溶液中，Cr2O3和K3Fe(CN
2、)6反应。分析：在碱性溶液中，Cr2O3被氧化成CrO42-，K3Fe(CN)6还原成K2Fe(CN)6，从电极电势上得到支持。CrO42-/Cr2O3=-0.13v Fe(CN)63-/Fe(CN)64-=0.358vCr2O36Fe(CN)63-10OH-2CrO42-6Fe(CN)64-5H2O,1-4在碱性条件下，Zn(CN)42-和甲醛反应。分析：属于有机反应。Zn(CN)42-4H2CO4H2O4 HOCH2CNZn(OH)42-1-5 Fe(OH)2在常温无氧条件下转化为Fe3O4。分析：常温无氧条件，不考虑Fe2+歧化的可能。只有H+作为氧化剂的可能。3Fe(OH)2Fe3O4
3、H22H2O,1-6 将NaNO3粉末小心加到熔融的NaNH2中，生成NaN3（没有水生成）。分析：+5价N得5个e-为氧化剂，两个-3价N为还原剂，其中一个N失去2个e-，另一个N失去3个e-，形成N3-,1个-3价N未参与氧化还原反应。NaNO33NaNH2NaN3NH33NaOH,2-1 Bi2Cl82-离子中铋原子的配位数为5，配体呈四角锥型分布，画出该离子的结构并指出Bi原子的杂化轨道类型。Bi2Cl82-的结构：分析：m=5-5+1/2=1/2=1，分子为四角锥型，有1对孤对电子，属于不等性sp3d2,2-2在液氨中，E(Na+/Na)1.89V，E(Mg2+/Mg)1.74V，但
4、可以发生Mg置换Na的反应：Mg2NaIMgI22Na，指出原因。分析：这类属于液相反应，只能考虑产物的溶解性；若为固相，则考虑生成物的稳定性和单质的熔沸点高低。MgI2在液氨中难溶。,2-3将Pb加到氨基钠的液氨溶液中，先生成白色沉淀Na4Pb，随后转化为Na4Pb9(绿色)而溶解。在此溶液中插入两块铅电极，通直流电，当1.0 mol 电子通过电解槽时，在哪个电极（阴极或阳极）上沉积出铅？写出沉积铅的量。分析：Pb94-为阴离子，在阳极上沉积出铅。通4mol 电子产9mol 铅，1mol 电子产9/4mol铅。阳极；9/4mol,2-6向K2Cr2O7和NaCl的混合物中加入浓硫酸制得化合物
5、X（154.9 g mol-1）。X为暗红色液体，沸点117 oC，有强刺激性臭味，遇水冒白烟，遇硫燃烧。X分子有两个相互垂直的镜面，两镜面的交线为二重旋转轴。写出X的化学式并画出其结构式。分析：从性质和X的摩尔质量可以推测出X的化学式：CrO2Cl2X的结构式：,第3题 白色固体A，熔点182oC，摩尔质量76.12 g mol-1，可代替氰化物用于提炼金的新工艺。A的合成方法有：（1）142oC下加热硫氰酸铵；（2）CS2与氨反应；（3）CaCN2和(NH4)2S水溶液反应(放出氨气)。常温下，A在水溶液中可发生异构化反应，部分转化成B。酸性溶液中，A在氧化剂（如Fe3+、H2O2和O2）
6、存在下能溶解金，形成取sp杂化的Au(I)配合物。,3-1画出A的结构式。分析：A的熔点182oC，不属于离子化合物。从制备方法看出A含S、C、N、H等元素，N、H应该以-NH2基团结合，辅以摩尔质量76.12 g mol-1，不难推出A的化学式为(H2N)2CS。称硫尿（与尿素(H2N)2CO相似）C以sp2 杂化，存在 C=S键，结构式为,3-2分别写出合成A的方法（2）、（3）中化学反应的方程式。反应（2）：CS2+3NH3(H2N)2C=S+NH4HS 反应（3）：CaCN2+(NH4)2S+2H2O(H2N)2C=S+Ca(OH)2+2NH3 反应（1）*：NH4SCN(H2N)2C
7、=S,3-3画出B的结构式。分析：异构化指双键转移3-4写出A在硫酸铁存在下溶解金的离子方程式。分析：指A成配能力强，sp杂化-2配体。,3-5 A和Au(I)形成的配合物中配位原子是什么？配位原子为S。3-6在提炼金时，A可被氧化成C：2AC+2e-；C能提高金的溶解速率。画出C的结构式。写出C和Au反应的方程式。或,C和Au反应的方程式S2C2(NH2)42+2Au+2SC(NH2)2 2AuSC(NH2)22+A被氧化成C时，1molA只失去1mol电子，且生成的C能提高金的溶解速率，说明C的成配能力强于A。=NH2带正电，可以提高S的供电子能力。S2C2(NH2)42+将Au氧化成Au
8、+。,第6题 某同学从书上得知，一定浓度的Fe2+、Cr(OH)4-、Ni2+、MnO42-和CuCl3-的水溶液都呈绿色。于是，请老师配制了这些离子的溶液。老师要求该同学用蒸馏水、稀硫酸以及试管、胶头滴管、白色点滴板等物品和尽可能少的步骤鉴别它们，从而了解这些离子溶液的颜色。请为该同学设计一个鉴别方案，用离子方程式表述反应并说明发生的现象（若A与B混合，必须写清是将A滴加到B中还是将B滴加到A中）。,第1步：在点滴板上分别滴几滴试样，分别滴加蒸馏水，颜色变蓝者为CuCl3-CuCl3-4H2O Cu(H2O)42+3Cl-第2步：另取其他4种溶液，滴加到点滴板上，分别滴加稀硫酸。生成绿色沉淀
9、的是Cr(OH)4-(随酸量增加又溶解)；溶液变紫红且生成棕色沉淀的是MnO42-。Cr(OH)4-H+Cr(OH)3H2O Cr(OH)33H+Cr3+3H2O 3MnO42-4H+2MnO4-MnO22H2O,第3步：将Cr(OH)4-分别滴加到 Fe2+和 Ni2+的试液中，都得到氢氧化物沉淀。颜色发生变化的是Fe2+，不发生变化的是 Ni2+。Fe2+2Cr(OH)4-=Fe(OH)2+2Cr(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Ni2+2Cr(OH)4-=Ni(OH)2+2Cr(OH)3 第3步也可以用酸性MnO4-验证，褪色的是Fe2+，余下的是Ni2+。,
