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英國化學(xué)奧林匹克競賽?(UKChO)試題解析

Category: 化學(xué)國際競賽, 國際競賽 Date: 2022年6月20日下午4:20

近日，2022英國化學(xué)奧林匹克學(xué)術(shù)活動?(UKChO)公布了獲獎名單。來自深國交的63名參賽選手表現(xiàn)優(yōu)異，取得了不俗的成績。

39名同學(xué)獲得金獎（Golden），15名同學(xué)獲得銀獎（Silver），6名同學(xué)獲得銅獎（Bronze）。

今天就帶大家來看一道2020年英國化學(xué)奧林匹克學(xué)術(shù)活動試題，感受下難易度~

原題

2020年英國化學(xué)奧林匹克學(xué)術(shù)活動講解（4）

答案

2020年英國化學(xué)奧林匹克學(xué)術(shù)活動講解（4）

講解

（a）

（i）:題干中提示，氧化鈣和碳單質(zhì)發(fā)生歧化反應(yīng)生成一氧化碳和碳化鈣，將反應(yīng)物CaO和C寫于左側(cè)，生成物CaC2 和CO寫于右側(cè)。Ca、O均已配平，碳單質(zhì)前面配個3，完成配平。

（ii）：碳還需要四個電子達(dá)穩(wěn)定,鈣每個提供一個電子,剩余的由碳碳之間形成三鍵。因此C22-的結(jié)構(gòu)就為[:C≡C:]2- 。

（b）：題干中提示，碳化鈣和水反應(yīng)生成乙炔和氫氧化鈣，將反應(yīng)物CaC2 和水寫于左側(cè)，生成物Ca(OH)2和C2H2寫于右側(cè)，水前面配個2，完成配平。

（c）：題干中提示了鹽酸的摩爾濃度以及鹽酸的體積，因此可求出加入鹽酸的物質(zhì)的量。因?yàn)轭}干中提示，20cm3 的混合物能和加入的鹽酸恰好完全中和，因此能求出20cm3以及50cm3 混合物中氫氧化鈣的物質(zhì)的量，進(jìn)而能求出反應(yīng)物碳化鈣的物質(zhì)的量以及質(zhì)量，最終求出碳化鈣樣品的純度。

（d）：

位于晶胞頂點(diǎn)的微粒,實(shí)際提供給晶胞的只有1/8;

位于晶胞棱邊的微粒,實(shí)際提供給晶胞的只有1/4;

位于晶胞面心的微粒,實(shí)際提供給晶胞的只有1/2;

位于晶胞中心的微粒,實(shí)際提供給晶胞的為1。

由此可計(jì)算出一個晶胞里應(yīng)有2個鈣原子，由于碳化鈣中，鈣和碳的數(shù)目比為1：2，可推出碳化鈣的一個晶胞中應(yīng)有2個鈣原子和4個碳原子。

（e）：用碳化鈣的摩爾質(zhì)量除以碳化鈣的密度，再除以阿伏伽德羅常數(shù)，即為一個碳化鈣晶胞的體積，除以題干中給定的x、y，就能算出z的長度。

注：?代表的是埃米，1埃米等于10-10米。大家不用擔(dān)心，像這種題目中出現(xiàn)的偏僻單位換算，會在考試中給出來的。

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