化学竞赛-第一届国际化学奥林匹克理论试题及答案

1968年第1届国际奥林匹克化学竞赛试题

第一题：

在一个密封的烧瓶内装有氢气和氯气的混合物，在恒定温度下用散射光照射。经过一段时间后，氯气的含量比原起始混合物中的含量减少了20%，终了时混合物的体积百分组成如下：60%的氯气，10%的氢气以及30%的氯化氢。

[问题]

1．起始气体混合物的组成?

2．氯气、氢气和氯化氢是怎样产生的？

第二题

写出下列反应的方程式：

1．在碱性溶液(KOH)中用溴氧化三氯化铬。

2．在酸性溶液(H2SO4)中用高锰酸钾氧化亚硝酸钾。

3．在冷的反应混合物中氯气与石灰乳〔Ca(OH)2〕相作用。

第三题

从鼓风炉中逸出的气体体积百分组成为：12.0%的CO2；28.0%的CO；3.0%的H2；0.6的CH4；0.2%的C2H4；56.2%的N2。

[问题]

1．空气中氧气的体积约占20%，设此气体与空气处于同一温度下。计算燃烧200m3上述气体时，理论上需要消耗多少空气(m3)。

2．若此气体在过量20%的空气中燃烧，请测算燃烧产物的组成。

N2：73.95%；O2：1.84%

第四题

中和0.19克有机酸需用0.1N氢氧化钠31.7cm3，该有机酸的蒸气密度为氢气密度的30倍。

[问题]

写出这种酸的名称及结构式(这种酸是一种普通的有机酸)。

参考答案

第一题：［解析］

1．根据反应方程式：H2+Cl22HCl，30体积的氯化氢应由15体积的氢气和15体积的氯气反应生成，因而起始按需分配混合物的组成应为：

Cl2：75%；H2：25%。

2．氢气和氯气可用电解食盐水溶液来制取：NaCl(aq)Na(aq)++Cl(aq)-

阳极：2Cl--2e Cl2

阴极：2Na++2e2Na

2Na+2H2O2NaOH+H2

总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑

氯化氢是由氢气与氯气反应生成的：

H2+Cl22HCl

第二题：[解析]

1．2CrCl3+3Br2+16KOH2K3CrO4+6KBr+6KCl+8H2O

2．5KNO2+2KMnO4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O

3．Cl2+Ca(OH)2CaOCl2+H2O

第三题：[解析]

1．根据反应的方程式，求算消耗O2的量：

2CO+O22CO214

2H2+O22H2O 1.5

CH4+2O2CO2+2H2O 1.2

C2H2+3O22CO2+2H2O 0.6

(14+1.5+1.2+0.6)÷20%=86.5

200m3的气体需：86.5×2=173m3的空气。

2．空气过量20%：173(1+20%)207.6m3空气

取100m3气体，需空气中的氧气和氮气：

207.6÷2×20%=20.76份；20.76×4=83.64份

反应平衡时有：

CO2H2O N2O2

12.0

28.0 3.0

0.6 1.2 56.2 20.76

+0.4 +0.4 +83.04 -17.30

41.0 4.6 139.24 3.46

反应后总体积为：41.0+4.6+139.24+3.46=188.30

反应产物的组成为：CO2：21.77%；H2O：2.44%；