2022 IChO - Q2
那我们接着看到2022 IChO - Q2:




那这道题本质上就是一道元素+晶体+晶体场的题(还是比较明显的)
2-1:很水的数数题,比较简单的办法是看到图2.1的(c),可以看到一个I-II单位里面有4个B,那整个晶胞里面其实就是4个I-II单位,也就是16个B,那求出B后根据比例关系就知道是8个A。
2-2:讲真的,这道题,你就算不看所谓的质量比(看了其实也没用),就很明显的,Cr的稳定价态只有+3,+6;Fe的有+2,+3。原来都是+3,最后有一个被还原了,那必然是Fe。
2-3:这是个蛮有意思的题目;一开始我做的时候甚至忽略了这是个氧化还原反应;直接把反应I当成了一个化合反应做,结果最后算出来的数甚至不整除(如果按照化合反应算,一个晶胞是Fe5Cr3O12,一共20个原子;而一个尖晶石晶胞里面有56个原子......)当然了,意识到这是个氧化还原反应就做得很快了,第一步按照质量比,算出两种氧化物的摩尔比和在晶体中的Fe,Cr的比例,对着A+B一共24个的比例,等比例放缩一下到Fe15Cr9O32(其实O有几个,Fe有几个+2和+3都不重要了)在此基础上,已知Fe占了8个A空隙,那剩余16个B空隙,7个A,9个B,就做完了。
2-4:比较蠢的元素题,先看到D是Na[Cr(OH)4],在H2O2(中性~弱酸性环境下)氧化生成+6价的Cr,是Na2CrO4(不要写成Na2Cr2O7)
2-5:那这边我就犯了个比较愚蠢的错误了,很明显的F是Na2Cr2O7,那我这里直接写了个[CrO2]2+,但是很明显,首先,温度不够高,其次,没有任何其他离子,所以,产物其实就是CrO3(评价是这种就比较说明过渡金属这块学的确实有点问题了,得去冲造了)剩下的按照系数配平即可,此处给出标答:(也要注意:H2SO4生成的是NaHSO4(可能是因为整体生成物溶液呈酸性,所以生成酸式盐,如果有误,请在评论区指出)

2-6:那这里很明显,Cr被还原,找个能被氧化的物质就行了,直接选A。
2-7:通过光吸收的倒数算出对应的波长后对照颜色盘到吸收色的对应显色即可,选B。(颜色盘可见上篇)
2-8:虽迟但到,晶体场理论(本质就是能级分裂,但是为啥是这么分的我也不知道,全靠记,只知道,八面体上2下3,四面体上3下2,其他的就不知道了),那这边八面体的话就上2下3,那H2O又是弱场配体,所以电子不重拍,从下到上以排满为优先级写上就行了,CFSE也不难算的,按照公式写,不要跳步(跳步扣大分!!!!),也给一下标答吧:

2-9:按照公式一代入就做出来了。
总结一下吧,这个第二题也算中规中矩,元素考的说真的也算是比较基础的,整道题的话我是原始分扣了2分(2-5的方程式,实在是不应该),一共是拿了19/21(应该可以满的,恼)。
当然了,这背后涉及到的背景可能很多,但是我分析的话就只是从做题的角度分析,所以没有涉及后续的背景知识。
参考的网站:
https://www.icho2022.cn/23262/list.htm (2022年IChO原题&解答)