英国化学奥林匹克竞赛 (UKChO)试题解析

近日，2022英国化学奥林匹克学术活动 (UKChO)公布了获奖名单。来自深国交的63名参赛选手表现优异，取得了不俗的成绩。

39名同学获得金奖（Golden），15名同学获得银奖（Silver），6名同学获得铜奖（Bronze）。

今天就带大家来看一道2020年英国化学奥林匹克学术活动试题，感受下难易度~

原题

答案

讲解

（a）

（i）:题干中提示，氧化钙和碳单质发生歧化反应生成一氧化碳和碳化钙，将反应物CaO和C写于左侧，生成物CaC2 和CO写于右侧。Ca、O均已配平，碳单质前面配个3，完成配平。

（ii）：碳还需要四个电子达稳定,钙每个提供一个电子,剩余的由碳碳之间形成三键。因此C22-的结构就为[:C≡C:]2- 。

（b）：题干中提示，碳化钙和水反应生成乙炔和氢氧化钙，将反应物CaC2 和水写于左侧，生成物Ca(OH)2和C2H2写于右侧，水前面配个2，完成配平。

（c）：题干中提示了盐酸的摩尔浓度以及盐酸的体积，因此可求出加入盐酸的物质的量。因为题干中提示，20cm3 的混合物能和加入的盐酸恰好完全中和，因此能求出20cm3以及50cm3 混合物中氢氧化钙的物质的量，进而能求出反应物碳化钙的物质的量以及质量，最终求出碳化钙样品的纯度。

（d）：

位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有1/8;

位于晶胞棱边的微粒,实际提供给晶胞的只有1/4;

位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有1/2;

位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶胞的为1。

由此可计算出一个晶胞里应有2个钙原子，由于碳化钙中，钙和碳的数目比为1：2，可推出碳化钙的一个晶胞中应有2个钙原子和4个碳原子。

（e）：用碳化钙的摩尔质量除以碳化钙的密度，再除以阿伏伽德罗常数，即为一个碳化钙晶胞的体积，除以题干中给定的x、y，就能算出z的长度。

注：Å代表的是埃米，1埃米等于10-10米。大家不用担心，像这种题目中出现的偏僻单位换算，会在考试中给出来的。

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