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1999年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题

  • 名称:1999年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题
  • 类型:全国高中化学竞赛试题
  • 授权方式:免费版
  • 更新时间:03-24 16:17:12
  • 下载要求:无需注册
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《1999年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题》简介

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1999年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题

12.0g含2种化合物(由常见元素组成)的近白色固体溶于过量盐酸, 释放出2.94L气体(标准状态), 气体密度为同温度下空气密度的1.52倍; 剩余的不溶性残渣含氧53.2%,既不溶于酸又不溶于稀碱溶液。通过计算分别写出2种化学物质的化学式。
【解题思路】
解这个试题的关键是找到突破点。就像侦察破案一样,先要找到相对独立的线索。故此题首先是在考察参赛者对信息相互关系的判断力。此题给出的5个数据中,相对独立的是气体的相对密度,它是突破点。由此可得出气体是什么,然后“跟踪追击”,可得出其中一种化合物是碳酸盐,其物质的量,然后应进行“扫描”,寻找“嫌疑犯”,所有由常见元素构成的常见碳酸盐均是答案,条件是其总质量小于12.0。
若参赛人对此题的信息关系制作一个信息相关图,解题就容易多了,如:

此题的妙趣是可以作的假设是多样的,可以是相同的+1价阳离子的碳酸盐,也可以是不同的+1价阳离子的碳酸盐、可以是+2价阳离子的碳酸盐,又可以是它们的酸式盐,试题仅要求假设涉及的元素是常见的。现场考察发现作图者寡,作多种假设者也不多。
【答案】
要点1:1.52×29.0g•mol-1=44.1g•mol-1,这种气体是CO2(2分)
CO2物质的量:2.94L/22.4L•mol-1=0.131mol;(2分)
(或CO2的质量:0.131mol×44.0g•mol-1=5.78g)
要点2:由上面的计算可知一种物质为碳酸盐:MCO3。(M=Mg)
设M为常见元素Mg,则MgCO3质量为0.131mol×84.3g•mol-1=11.0g;
(若设M=Ca,则CaCO3质量为0.131mol×100g•mol-1=13.1g>12.0g;
不合题意。若为Na2CO3(106g•mol-1)也不合题意)故M=Mg(6分)
注:若没有对CaCO3的讨论,只给3分。
要点3:既不溶于酸也不溶于稀碱的另一种物质是SiO2 (不可能是M2O,MO,M2O3):
[32.0/(28.1+32.0) ]×100%=53.2%(符合题意)(2分)
化合物的化学式:MgCO3,SiO2


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