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第38届中国化学奥林匹克(初赛)试题

第1题炼丹与化学（22分，占8%）

十六世纪一位托名为BasilValentine的炼金术士系统研究了制备“红龙血”的方法，并在他的

著作中进行了详细记载。后来，英国化学家RobertBoyle验证了他的实验。在BasilValentine

的记载中，某种天然矿物因其颜色而被称为“灰狼”，加热熔融的“灰狼”可以“吞噬”金属铜，

得到另一种灰白色金属和漂浮在熔融金属上的“矿渣”。现代研究证明，“灰狼”和“矿渣”均为

二元化合物，上述反应过程中只有金属的化合价发生了改变。“矿渣”难溶于水和稀盐酸，其

化学式中两种元素的计量比为1。每得到1.000g灰白色金属需要“吞噬”0.7826g铜。

1-1写出“灰狼”A、灰白色金属B和“矿渣”C的化学式。

1-2BasilValentine还进行了后续实验：

(i)“灰狼”可以提纯一种金黄色的金属“国王”。在加热条件下，“灰狼”可“吞噬”“国王”，然后

除去漂浮在熔融金属上的固体，高温加热剩下的物质；如此重复三次便可得到“经过救赎的

国王”。

(ii)“老鹰”和“冷龙”都含有三种元素，均为1:1型无机盐，它们共含有五种元素，都位于前

20号元素中。“老鹰”因易升华而得名，并可以分解为两种酸碱性相反的气体；“冷龙”因溶解

时吸热而得名，常用于制造黑火药。将“老鹰”和“冷龙”进行密闭加热，用水吸收蒸馏出的气

体，得到“矿泉浴”。

(iii)让“国王”在“矿泉浴”中充分“沐浴”，然后把“矿泉浴”蒸干，得到的不再是“国王”，而是

“国王”的化合物形态“公鸡”。“公鸡”进一步纯化后即为“红龙血”。

分别确定“经过救赎的国王”D、“老鹰”E、“冷龙”F、“矿泉浴”G以及“公鸡”H的名称。

1-3现代研究发现“公鸡”可以发生分解反应，生成一种非金属单质和一种化合物，分解反应

方程式中各物质计量比相同。实验测得“公鸡”分解反应的标准焓变为77.4kJ·mol-1，标准熵

-1-1

变为161.1J·K·mol。计算250℃时，计算“公鸡”分解反应的标准平衡常数和标准电动势。

第2题高锰酸钾和碘的氧化还原分析（18分，占6%）

高锰酸钾和碘是氧化还原滴定分析中常用的试剂，其氧化还原特性与反应条件密切相关。

2-1为测定某KMnO溶液的浓度，在锥形瓶中加入KI固体2.0g和1mol·L-1HSO10mL，

424

加入未知浓度KMnO溶液5.00mL，充分反应后，用浓度为0.1020mol·L-1NaSO溶液滴

4223

定生成的I。待接近终点时，加入5滴淀粉溶液，继续滴定至蓝色恰好消失，消耗NaSO

2223

溶液26.43mL。

2-1-1计算KMnO4溶液的浓度。

2-1-2写出KMnO氧化KI以及NaSO溶液滴定1的离子方程式。

4223

2-2在锥形瓶中加入6mol·L-1的NaOH溶液1mL，KI固体0.0201g，加入0.1008mol·L-1

3-

KMnO4溶液20.00mL，再加入5cm饱和BaCl2溶液使MnO4的还原产物转化为沉淀，便于

终点辨认。用浓度为0.1050mol·L-1的甲酸钠溶液滴定，至溶液的紫红色恰好消失，消耗甲

酸钠溶液6.10mL。

2-2-1通过计算说明KI的氧化产物是什么。

2-2-2