2016 年第 48 屆國際化學奧林匹亞競賽
國內初選筆試解答
一、單選題
1. A
2. C
3. E
4. B
5. D
6. A
7. B
8. E
9. E
10. D
11. C
12. D
13. A
14. D
15. B
16. D
17. C
18. E
19. C
20. B
21. A
22. E
23. B
24. C
二、多選題
25. CD
26. BCD
27. CE
28.
送分
29. ABC
30. DE
31. ADE
32. CE
33. AD
34. ACE
35. AC
36. BC
37. ABE
38. BCDE
39. ABD
40. AD
41. BCE
三、非選擇題 (共 4 大題，每題 15 分)
1.
(a) (5 分)
CS
2
(g) + 3O
2
(g) CO
2
+ 2SO
2
(g)
(b) (5 分) 爆炸前
(c) (5 分) 爆炸後
設爆炸前容器內原 CS
2
(g)有 n 莫耳、O
2
(g)有 m 莫耳，m>3n。
CS
2
(g)
O
2
(g)
CO
2
(g)
SO
2
(g)
爆炸前
n
m
0
0
爆炸後
0
m-3n
n
2n
爆炸後 3.00 atm x 10.0 L = (n+m) × 0.082×373.15 T
爆炸後 2.40 atm x 10.0 L = m × 0.082 × 373.15 T
n = 6 / 0.082 / 373.15 = 0.196 mole
m = 0.784 mole
(5 分) 爆炸前容器內 CS
2
(g) 所占分壓為 3.00 atm × n/(n+m) = 0.60 atm
(5 分) 爆炸後容器內 O
2
(g) 所占分壓為 2.40 atm × (m-3n)/m = 0.60 atm
2.
(a) The ratio of [C
2
O
4
2-
]/[Zn
2+
] = ? (5 分)
[Zn
2+
] = [C
2
O
4
2-
] + [HC
2
O
4
-
] + [H
2
C
2
O
4
]
[HC
2
O
4
-
] = (K
b1
[C
2
O
4
2-
])/[ OH
-
] = 20 [C
2
O
4
2-
]
[H
2
C
2
O
4
] = (K
b2
[HC
2
O
4
-
])/[ OH
-
]
= (K
b2
K
b1
[C
2
O
4
2-
]/[ OH
-
])/[ OH
-
]= 0.4 [C
2
O
4
2-
]
[Zn
2+
] = [C
2
O
4
2-
] (1+20+0.4) = 21.4 [C
2
O
4
2-
]
[C
2
O
4
2-
]/[Zn
2+
] = 1/21.4 = 0.047
(b) Calculating the solubility of ZnC
2
O
4
(M). (5 分)
[Zn
2+
][C
2
O
4
2-
] = K
sp
[Zn
2+
]([Zn
2+
]/21.4) = 7.5 × 10
-9
[Zn
2+
]
2
= 16.05 × 10
-8
[Zn
2+
] = 4.0× 10
-4
M
(c) What is the concentration of H
2
C
2
O
4
(M) ? (5 分)
[H
2
C
2
O
4
] = 0.4 [C
2
O
4
2-
] = (0.4/21.4) [Zn
2+
]
= (0.4/21.4) × 4× 10
-4
M
= 7.48 × 10
-6
M (or 7.5 × 10
-6
)
3.
Ans: 以下答案均需有推導或說明才得滿分。
(a) (3 分)
M
Q
Z
(b) (6 分)M 為氮(N)，Q 為氧(O)，Z 為硫(S)
(c) (6 分)(NH
4
)
2
SO
4
4.
( a ) ( 6 分 ) C
4
H
1 0
+ C l
2
→ C
4
H
9
C l + H C l
( b ) ( 5 分 )
H = – ( 4 3 1 + 3 3 1 ) + ( 3 8 1 + 2 4 3 ) = – 1 3 8 k J / m ol
( c ) ( 1 分 ) 放 熱 反 應
( d ) ( 3 分 )
C
4
H
1 0
C
4
H
9
.
+ H
.
C l
2
2Cl
.
C
4
H
9
.
+ C l
. C
4
H
9
C l
C l
.
+ H
. HCl
或