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中国化学会第27届中国化学奥林匹克（初赛）答案
中国化学会第28届中国化学奥林匹克初赛答案公布
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析 【答案】 1-1、A CO2分子式C2H4O 结构简式CH3CHO 1-2、+1 直线型+3 八面体(拉长) 1-3、 【解析】1-1、乙烯催化氧化，得到CO2(A)和与A相对分子质量相同的产物(一定含C、O元素)： O=C=O 从式量上分析 CH4 从价键上分析—CH3，—H CH3CHO 环氧乙烷 CH3CHO 1-2、CsAuCl3呈抗磁性，Cs+和Cl—中均无但电子，Au外围电子组态5d106s1，在此化合物中Au的平均氧化态为+2，则Au+(5d10)和Au3+(5d8且空出1个5d轨道)数1︰1。晶胞为四方晶系，化学式为Cs+[Au+Cl2]—·Cs+[Au3+Cl4]，由2个单元Cs+[Au+Cl2]—和Cs+[Au3+Cl4]—构成。晶胞参数c=x+y，其中x
1-3、将芳香族聚酰亚胺结构重复一次，可清楚地看到邻苯二甲酸酐和—NH2失水而聚合。再根据提供A的分子式和氧化得B(二邻苯二甲酸酐)，推出A的结构。 【答案】2-1、4820Ca+24998Cf==294Og+310n 2-2、H2O22-3、CH4 【解析】2-2、二元氧化物含氧量最高=要求另一元素A r最小——H且O原子数要大。可以是臭氧酸HO3或超氧酸HO2，但它们都不稳定。稳定的只有H2O2。2-3、电子的摩尔质量为1/1836 g/mol，故有：n(e—)=0.003227×1836=5.925 mol。设二元气体化合物的摩尔质量为M，分子中含x个电子，故有： x×9.413 g/M=5.925 mol，M≈1.6x 二元化合物只有甲烷。 y x
第31届中国化学奥林匹克（初赛）模拟试题参考答案及评分标准 第1题（10分） 1-1锰最简单的羰基配合物在液氨中与金属钾作用可得到唯一产物，该产物为一种羰合金属阴离子化合物。 1-1-1写出反应方程式。 Mn2(CO)10 + 2K = 2 K[Mn(CO)5] 1分 1-1-2说明两羰合物均符合EAN规则。 十羰基合二锰：Mn（0）提供7个电子，CO提供2个电子，形成一个Mn - Mn键，总电子数7×2+2×10+2=36=18×2，符合。 1分 K[Mn(CO)5]：Mn（-1）提供8个电子，8+10=18，符合。 1分 1-2金属铍易溶于氟氢化铵水溶液中，所得溶液的溶质受热分解可用于制备无水氟化铍。 写出这两个反应的方程式。 Be + 2 NH4HF2 = (NH4)2BeF4 + H2 (NH4)2BeF4 = 2 NH4F + BeF2 2分 1-3用化学式可表示为NaPb2.25的合金在乙二胺中与穴状配体（可记作crypt）作用可产生一种含全金属裸簇阴离子的暗红色晶体，且若反应完全进行，则没有Na元素或Pb元素的剩余。 1-3-1写出反应方程式。 4 NaPb2.2 5 + 4 crypt = [Na(crypt)]4[Pb9] 2分 1-3-2若阴离子中只有一个四重旋转轴，不存在镜面与对称中心，试指出阴离子的结构。 加冠四方反棱柱，其中冠加在四边形面上。 1分。 第2题（19分） 2-1 十硫化四磷与氟化钾作用可得到盐A与另一种与A互为等电子体的盐，盐A用溴氧化可以得到共价化合物B。 2-1-1写出两个反应的方程式。 P4S10 + 6 KF = 2 K2PS3F + 2 KPS2F2 2KPS2F2 + Br2 = 2KBr + P2S4F4 各1分 2-1-2画出A与B的结构。 A：B： A 1分 B 2分
第29届中国化学奥林匹克初赛试题及答案 第1题（8分）写出下列各化学反应的方程式。 1-1将热的硝酸铅溶液滴入热的铬酸钾溶液产生碱式铬酸铅沉淀[Pb2(OH)2CrO4]。1-2向含氰化氢的废水中加入铁粉和K2CO3制备黄血盐[K4Fe(CN)6·3H2O]。 1-3酸性溶液中，黄血盐用KMnO4处理，被彻底氧化，产生NO3－和CO2。 1-4在水中，Ag2SO4与单质S作用，沉淀变为Ag2S，分离，所得溶液中加碘水不褪色。 第2题(12分) 2-1实验室现有试剂：盐酸，硝酸，乙酸，氢氧化钠，氨水。从中选择一种试剂，分别分离以下各组固体混合物（不要求复原，括号内数据是溶度积），指出溶解的固体。 (1)CaCO3(3.4×10-9)和CaC2O4(2.3×10-9) (2)BaSO4(1.1×10-10)和BaCrO4(1.1×10-10) (3)Zn(OH)2(3.0×10-17)和Ni(OH)2(5.5×10-16) (4)AgCl(1.8×10-10)和Agl(8.5×10-17) (5)ZnS(2.5×10-22)和HgS(1.6×10-52) 2-2在酸化的KI溶液中通入SO2，观察到溶液变黄并出现混油(a)，继续通SO2，溶液变为无色(b)，写出与现象a和b相对应所发生反应的方程式。写出总反应方程式(c)，指出KI在反应中的作用。 2-3分子量为4000的聚乙二醇有良好的水溶性，是一种缓泻剂，它不会被消化道吸收，也不会在体内转化，却能使肠道保持水分。 2-3-1以下哪个结构简式代表聚乙二醇？ 2-3-2聚乙二醇为何能保持肠道里的水分？ 2-3-3聚乙二醇可由环氧乙烷在酸性条件下聚合而成，写出反应式。 第3题(10分) 3-1早在19世纪初期，法国科学家Dulong和Petit测定比热时，发现金属的比热(c m)与其原子量的乘积近似为常数6cal·g-1·℃-1(1cal=4.18J)。当时已知的原子量数据很少，因此，可利用比热推算原子量，进而采用其他方法分析得到更精确的原子量。 3-1-1将40.Og金属M块状样品加热到100℃，投入50.0g温度为15.2℃的水中，体系的温度为17.2℃。推算该金属的摩尔质量。 3-1-2取金属M的粉末样品l.000g，加热与氧气充分反应，得氧化物1.336g。计算该金属的摩尔质量，推测其氧化物的化学式（金属与氧的比例为简单整数比）。3-1-3M是哪种金属? 3-2电解法生产铝须用纯净的氧化铝。铝矿中常含石英、硅酸盐等杂质，需预先除去。在拜耳法处理过程中，硅常以硅铝酸盐(Na6A16Si5O22·5H2O)“泥”的形式
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析 2019年9月7日上午9:00至12:00，第33届中国化学奥林匹克(初赛)在全国30个省、自治区、直辖市同时举行，约有7万名高中生参加。相比于往年，本届初赛试题对知识储备的要求有所降低，但对计算熟练度、思维灵活度和答题准确度的要求没有放松。这是一件好事：化学的奥林匹克本就不应是“刷书”的奥林匹克，不应是“死记硬背”的奥林匹克；只喜欢画六边形与平行六面体，讨厌计算和推理，也不算真正学好了化学。近年来，越来越多的同学(及部分老师)偏爱刷书、刷题，刷完基础教材刷高级教材，刷完高级教材刷专著，刷完中文书刷外文书，都刷完还不过瘾，还要去刷一级文献来“押题”，这种做法实在是舍本逐末，甚至是缘木求鱼了。走马观花，囫囵吞枣，到头来才发现最基本的知识点掌握得不牢固，在高手过招时疏漏大意失了分数，反而怪罪题目故意“挖坑”，实在令人叹惋。我们鼓励同学们好读书，读好书，但把书“读好”才是最重要的。鉴于此，本文除了延续前文撰写的三个角度——“从同学角度出发的思路分析，从试题角度出发的考点分析，从科学角度出发的知识拓展”之外，行文中更加强调“明辨基础概念，防范解题漏洞”，希望同学们有所收获。另一方面，如何在竞赛题目取材上做到严谨与趣味的平衡、经典与前沿的平衡，在树立中国化学奥林匹克思维高杆的同时，及时反映中国化学工作日新月异的进展，或许也是值得思考的。 第1题 题目(10分) 简要回答问题。 1-1利用不同的催化剂，乙烯催化氧化可选择性地生成不同产物。产物A可使石灰水变浑浊。写出与A相对分子质量相等的其他所有产物的分子式和结构简式。1-2化合物CsAuCl3呈抗磁性。每个Cs+周围有12个Cl?离子，每个Cl?离子周围有5个金属离子。金离子处在Cl?围成的配位中心(也是对称中心)。写出该化合物中Au的氧化态及其对应的配位几何构型。 1-3 2019年1月，嫦娥四号成功在月球着陆。探测器上的五星红旗由一类特殊的聚酰亚胺制成。以下为某种芳香族聚酰亚胺的合成路线：
第31 届中国化学奥林匹克(初赛)试题 （2017 年8 月27 日9:00 ~ 12:00） ● 间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框，不得用铅笔填写。草稿纸 在最后一页。不得持有任何其他纸。 ●、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第 根据条件书写化学反应方程式。 1-1工业上从碳酸氢铵和镁硼石[Mg2B2O4(OH)2]在水溶液中反应制备硼酸。 1-2从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将 Pu3+氧化为 Pu4+。 1-3N aBH4与氯化镍（摩尔比 2:1）在水溶液中反应，可得到两种硼化物：硼化镍和硼酸（摩尔比 1:3）。 1-4通过 KMnO4和 H2O2在 KF-HF 介质中反应获得化学法制 F2的原料 K2MnF6。 1-5磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻（盐）。
第2 题（10 分） 2-1氨晶体中，氨分子中的每个 H 均参与一个氢键的形成，N 原子邻接几个氢原子？1 摩尔固态氨中有几摩尔氢键？氨晶体融化时，固态氨下沉还是漂浮在液氨的液面上？ 2-2P4S5是个多面体分子，结构中的多边形虽非平面状，但仍符合欧拉定律，两种原子成键后价层均满足 8 电子，S 的氧化数为-2。画出该分子的结构图（用元素符号表示原子）。 2-3水煤气转化反应[CO(g) + H2O(g) → H2(g) + CO2(g)]是一个重要的化工过程，已知如下键能(BE)数据：BE(C≡O) =1072 kJ·mol-1，BE(O-H) = 463 kJ·mol-1，BE(C=O) = 799 kJ·mol-1， BE(H-H) = 436 kJ·mol-1估算反应热，该反应低温还是高温有利？简述理由。 2-4硫粉和 S2-反应可以生成多硫离子。在 10 mL S2-溶液中加入 0.080 g 硫粉，控制条件使硫粉完全反应。检测到溶液中最大聚合度的多硫离子是 S32-且 S n2-(n = 1,2,3,…)离子浓度之 比符合等比数列 1,10,…,10n-1。若不考虑其他副反应，计算反应后溶液中 S2-的浓度c1和 其起始浓度c0。 第3 题（12 分） 在金属离子 M3+的溶液中，加入酸 H m X，控制条件，可以得到不同沉淀。pH < 1，得到沉淀A(M2X n·yH2O，y < 10)；pH > 7，得到沉淀 B[MX(OH)]，A 在空气气氛中的热重分析显示，从30°C 升温至100°C，失重 11.1%，对应失去 5 个结晶水（部分）；继续加热至 300°C，再失重 31.2%，放出无色无味气体，残留物为氧化物 M2O3，B 在氮气气氛中加热至300°C 总失重 29.6%。 3-1通过计算，指出 M 是哪种金属，确定 A 的化学式。 3-2写出 A 在空气中热解的反应方程式。 3-3通过计算，确定 B 在 N2气氛中失重后的产物及产物的定量组成（用摩尔分数表示）。3-4写出 B 在氮气气氛中分解的反应方程式。 第4 题（10 分） 随着科学的发展和大型实验装置（如同步辐射和中子源）的建成，高压技术在物质研究中发挥着越来越重要的作用。高压不仅会引发物质的相变，也会导致新类型化学键的形成。近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。 4-1NaCl 晶体在 50-300 GPa 的高压下和 Na 或 Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。下图给出其中三种晶体的晶胞（大球为氯原子，小球为钠原子）。写出A、B、C 的化学式。 4-2在超高压（300 GPa）下，金属钠和氦可形成化合物。结构中， 钠离子按简单立方排布，形成 Na4立方体空隙（如右图所示），电 子对（2e-）和氦原子交替分布填充在立方体的中心。
精品文档 第30届中国化学奥林匹克（初赛）试题 第1题（8分） 1-1离子化合物AB由四种元素组成，一种为氢，另三种为第二周期元素。正、负离子皆由2两种原子构成且均呈正四面体构型。写出这种化合物的化学式。 1-2对碱金属Li、Na、K、Rb和Cs，随着原子序数增加以下哪种性质的递变不是单调的？简述原因。 （a）熔沸点（b）原子半径（c）晶体密度（d）第一电离能 .2HO)是重要的化工产品，用途广泛，可用来除去废水(pH～8)1-3保险粉(NaSO中的2224Cr(Ⅵ)，所得含硫产物中硫以S(Ⅳ)存在。写出反应的离子方程式。 1-4 化学合成的成果常需要一定的时间才得以应用于日常生活。例如，化合物A合成于1929年，至1969年才被用作牙膏的添加剂和补牙填充剂成分。A是离子晶体，由NaF和NaPO3在熔融状态下反应得到。它是易溶于水，阴离子水解产生氟离子和对人体无毒的另一种离子。 1-4-1 写出合成A的反应方程式。 1-4-2 写出A中阴离子水解反应的离子方程式。 第2题(9分) ——的溶液放入试管，加入NO”NO现象：将含有离子的方法之一是利用“棕色环鉴定33FeSO，混匀，然后顺着管壁加入浓硫酸，在溶液的界面上出现“棕色环”。分离出棕色物质，4研究发现其化学式为[Fe(NO)(HO)]SO。该物质显顺磁性，磁矩为3.8μ(玻尔磁子)，未成B452对电子分布在中心离子周围。 2-1 写出形成“棕色环”的反应方程式。 2-2 推出中心离子的价电子组态、自旋态(高或低)和氧化态。 2-3 棕色物质中的NO的键长与自由NO分子中N-O键长相比，变长还是变短？简述理由。 第3题(13分) 3-1好奇心是科学发展的内在动力之一。PO和PO是两种经典的化合物，其分子结构已5322经确定。自然而然会有如下问题：是否存在磷氧原子比介于二者之间的化合物？由此出发，化学家合成并证实了这些中间化合物的存在。 3-1-1写出这些中间化合物的分子式。 3-1-2画出其中具有2重旋转轴的分子的结构图。根据键长不同，将P-O键分组并用阿拉伯数字标出（键长相同的用同一个数字标识）。比较键角∠O-P(Ⅴ)-O和∠O-P(Ⅲ)-O的大小。
第31 届中国化学奥林匹克(初赛)试题 3 1 时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ? 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿 纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ? 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ? 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第 1 题( 10 分) 根据条件书写化学反应方程式。 1- 1 工业上从碳酸氢铵和镁硼石[Mg 2B2O4(OH)2]在水溶液中反应制备硼酸。 1- 2 从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将Pu3+氧化为Pu4+。 1- 3NaBH4 与氯化镍 (摩尔比2:1)在水溶液中反应，可得到两种硼化物：硼化镍和硼酸(摩尔比1:3 )。 1- 4 通过KMnO 4 和H2O2 在KF-HF 介质中反应获得化学法制F2 的原料K2MnF 6。 1- 5 磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻(盐)。 第 2 题( 10 分) 2- 1 氨晶体中，氨分子中的每个H 均参与一个氢键的形成，N 原子邻接几个氢原子？ 1 摩尔固态氨中有几摩尔氢键？氨晶体融化时，固态氨下沉还是漂浮在液氨的液面上？ 2- 2P4S5 是个多面体分子，结构中的多边形虽非平面状，但仍符合欧拉定律，两种原子成键后价层均满足8 电子，S 的氧化数为-2。画出该分子的结构图(用元素符号表示原子)。 2- 3 水煤气转化反应[CO(g) + H 2O(g) → H2(g) + CO 2(g)]是一个重要的化工过程，已知如下键能(BE)数据：BE(C≡O) =1072 kJ ·mo-1l ，BE(O-H) = 463 kJ ·mol-1，BE(C=O) = 799 kJ ·mol-1，
第28届中国化学奥林匹克初赛试题及参考答案 第1题（6分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。涉及的主要反应如下： （1）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) （2）2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) （3）CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) 假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。 1-1为使原料气中N2和H2的体积比为1:3，推出起始气体中CH4和空气的比例。设空气中O2和N2的体积比为1:4.所有气体均按理想气体处理。 1-2计算反应（2）的反应热。已知： （4）C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH4=·mol-1 （5）C(s)+1/2O2(g)CO(g) ΔH5=·mol-1 第2题（5分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。硫同位素交换和顺磁共振实验证实，其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子。 2-1写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。 2-2连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚硫酸钠。文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。 第3题（6分) 2013年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。其中，N8分子呈首位不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。 3-1画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。写出段位之外的N原子的杂化轨道类型。 3-2画出N8分子的构型异构体。 第4题（5分)2014年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国化学家Stephanie Kwolek谢世，享年90岁。开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。开夫拉可由对苯二胺和对苯二甲酸缩合而成。 4-1写出用结构简式表达的生成链状高分子的反应式。 4-2写出开夫拉高分子链间存在的3种主要分子间作用力。 第5题（7分)环戊二烯钠与氯化亚铁在四氢呋喃中反应，或环戊二烯与氯化亚铁在三乙胺存在下反应，可制得稳定的双环戊二烯基合铁（二茂铁）。以上形成的晶体属于单斜晶系，晶胞参数a=，b=，c=，β=°。密度·cm-3。
2019年第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案解析 第1题(10分) 简要回答问题。 1-1利用不同的催化剂，乙烯催化氧化可选择性地生成不同产物。产物A可使石灰水变浑浊。写出与A 摩尔质量相等的其他所有产物的分子式和结构简式。 1-2 化合物CsAuCl3呈抗磁性。每个Cs+周围有12个Cl－离子，每个Cl－离子周围有5个金属离子。金离子处在Cl－离子围成的配位中心（也是对称中心）。写出该化合物中Au的氧化态及其对应的配位几何构型。 1-32019年1月，嫦娥四号成功在月球着陆。探测器上的五星红旗有一类特殊的聚酰亚胺制成。以下是某种芳香族聚酰亚胺的合成路线。 画出A、B、C的结构简式。 第2题(6分) 2-1 28Ca轰击249Cf，生成第118号元素并放出三个中子。写出配平的核反应方程式。 2-2 推出二元氧化物(稳定物质)中含氧最高的化合物。 2-3 9.413g未知二元气体化合物中含有0.003227g电子。推出该未知物，写出化学式。 第3题(10分)高炉炼铁是重要的工业过程，冶炼过程中涉及如下反应： 气体常数R等于8.314J·mol-1-1；相关的热力学数据(298K)列入下表： 假设上述反应体系在密闭条件下达平衡时总压为，计算各气体的分压。 衡。 3-2 计算K2。 3-3 计算CO2(g)的标准熵上S mθ(单位：J·mol-1·K-1)。(设反应的焓变和熵变不随温度变化) 3-4 反应体系中，若CO(g)和CO2(g)均保持标态，判断此条件下反应的自发性（填写对应的字母）：3-4-1反应（1）A 自发 B 不自发 C 达平衡 3-4-2反应（2）A 自发 B 不自发 C 达平衡 3-5 若升高温度，指出反应平衡常数如何变化填写对应的字母）。计算反应焓变，给出原因。 3-5-1反应（1）A 增大 B 不变化 C 减小 3-5-2反应（2）A 增大 B 不变化 C 减小 第4题(13分) 黄铜矿及其转化。 黄铜矿是自然界中铜的主要存在形式。认同的传统方法主要是火法，即使黄铜矿和氧气在控制条件下逐步反应得到单质铜。随着铜矿的减少、矿物中黄铜矿含量的降低以及环境保护的要求，湿法炼铜越来越受关注。该法的第一步也是关键的一步就是处理黄铜矿，使其中的铜尽可能转移到溶液中。
第34届中国化学奥林匹克(初赛)选拔赛 2020年江苏省高中学生化学奥林匹克复赛试题 第1题不定项选择题(每题有1-2个正确选项，每题3分，共30分) 1-1垃圾分类是生态文明的进步，也是每个人都能参与的环境保护方式。下列关于垃圾处理的说法不正确的是 A.被污染的餐巾纸属于可回收垃圾 B.废蓄电池属于有害垃圾 C.厨余垃圾经发酵可制成肥料 D.废医用塑料可回收制造餐具1-2用化学用语表示SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O 中的有关微粒，其中正确的是 A.F -的结构示意图 B.水分子的比例模型 C.SiF 4的电子式 D.中子数为15的Si 原子Si 29141-3用下列实验装置进行有关实验，能达到实验目的的是 A.用甲装置制取少量SO 2 B.用乙装置蒸发AlCl 3溶液制取AlCl 3晶体 C.用装置丙分离饱和碳酸钠和乙酸乙酯的混合液 D.用装置丁除去Cl 2中混有的少量HCl 气体 1-4下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是 A.活性炭具有还原性，可用作制糖业的脱色剂 B.晶体硅的熔点高、硬度大，可用作制造半导体材料 C.二氧化氯具有强氧化性，可用作饮用水消毒 D.氯化铁溶液具有酸性，可用作刻蚀铜电路板 1-5短周期主族元素W、R、X、Y、Z 的原子序数依次增大，Y 原子半径在短周期元素中最大，W 和Y 同主族，X 与Z 同主族，R 原子最外层电子数比内层电子数多3，W、Y 原子的电子数总和与X、Z 原子的电子数总和之比为1:2。下列说法正确的是 A.原子半径r(X)>r(R)>r(W) B.X 与Y 只能形成一种化合物 C.X 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的弱 D.由W、R、X 三种元素组成的化合物可以是酸、碱或者盐
第 34 届中国化学奥林匹克(初赛)试题、标准答案及评分细则 第 1 题 (8 分) 1-1 画出小分子 C 3F 4 的 Lewis 结构，标出三个碳原子成键时所采用的杂化轨道。 1-2 现有铝镁合金样品一份，称取 2.56g 样品溶于 HCl ，产生 2.80 L H 2 (101.325 kPa ，0 ?C)，通过计算，确定此合金组成。 1-3 构筑可循环再生的聚合物材料是解决目前白色污染的有效途径之一。 1-3-1 通常单官能度的单体无法参与聚合反应中的链增长，但单体 A 可以与 B 发生反应形成聚合物。画出该聚合物的结构式。 1-3-2 单体 A 、C 、D 按物质的量比例 6:3:2 进行共聚合，得到的聚合物不能进行热加工和循环利用；但若在共聚合时加入一定量(~10%)的 B ，得到的聚合物又具备了可热加工和循环利用的性能。简述原因。 四氟代丙二烯 四氟 代环丙烯 四氟代丙炔 每个结构 1 分，各由两项构成：Lewis 结构（必须标出孤对电子，表示化学键的短线用电子对标出亦可）正确 0.5 分，杂化轨道全部正确 0.5 分；任何一项只要含有错误，该项不得分。 C C C F F F F s p s p 2 s p 2
Al + 3H+＝Al3++3/2H2 Mg + 2 H+＝Mg2+ +H2或简写Al → 3/2H2，Mg → H2反 应得到的氢气的物质的量：2.80 L / 22.4 L mol?1 = 0.125 mol 0.5 分1g Al 置 换出氢气的物质的量：3/2 1 g / 27.0 g mol?1 = 0.0556 mol 0.25 分 1g Mg 置换出氢气的物质的量：1 g / 24.3 g mol?1 = 0.0412 mol 0.25 分设合金中Al 的质量分数为x，则镁的质量分数为(1?x) 2.56 [x 0.0556 mol + (1? x) 0.0412 mol] = 0.125 mol 0.5 分解得：x = 52.7%，则合金组成为含铝52.7%，含镁 47.3% 0.5 分 如果转化为物质的量比[(0.527/27.0) : (0.473/24.3)= 0.0195 : 0.0195 = 1 : 1]且正确，或者给出二者的质量且正确（样品中含铝1.35g，镁 1.21g），也得分。如果采用其他表达方式，推理合理，答案正确，也得满分。若镁原子量用24.31，铝用26.98；结果在最后一位数字上稍有差别，可正常得分。 2 分 正确写出四重氢键，得 1 分；环己烷结构左右调换也得分；如果整体结构错误，不得分。
中国化学会第 31 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷估分用答案 （2017 年8月27 日9:00 ~ 12:00） ·竞赛时间 3 小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。时间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。 ·试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在 最后一页。不得持有任何其他纸张。 ·姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 第 1 题（10 分） 根据条件书写化学反应方程式。 1-1工业上从碳酸氢铵和镁硼石[Mg2B2O4(OH)2]在水溶液中反应制备硼酸。 1-1 2NH4HCO3 + Mg2B2O4(OH)2 = 2MgCO3 + 2NH3 + 2H3BO3（2 分） NH4HCO3 + Mg2B2O4(OH)2 + 2H2O = Mg2(OH)2CO3 + NH3 + 2H3BO3 1-2从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将 Pu3+氧化为 Pu4+。 1-2 4H+ + 2HNO2 + 4Pu3+ = N2O + 4Pu4+ + 3H2O（2 分） 1-3N aBH4与氯化镍（摩尔比 2:1）在水溶液中反应，可得到两种硼化物：硼化镍和硼酸（摩 尔比 1:3）。 1-3 8NaBH4 + 4NiCl2 + 18H2O = 6H3BO3 + 2Ni2B + 8NaCl + 25H2（2 分） 1-4通过 KMnO4和H2O2在KF-HF 介质中反应获得化学法制 F2的原料 K2MnF6。 1-4 2KMnO4 + 3H2O2 + 2KF + 10HF = 2K2MnF6 + 3O2 + 8H2O（2 分） 1-5磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻（盐）。 1-5 2PH3 + 8HCHO + H2SO4 = [P(CH2OH)4]2SO4（2 分） 第 2 题（10 分） 2-1氨晶体中，氨分子中的每个 H 均参与一个氢键的形成，N 原子邻接几个氢原子？1 摩尔 固态氨中有几摩尔氢键？氨晶体融化时，固态氨下沉还是漂浮在液氨的液面上？
第31 届中国化学奥林匹克( 初赛) 试题 （2017 年8 月27 日9:00 ~ 12:00 ） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分10 10 12 10 10 12 6 13 10 7 100 得分 评卷人 ●竞赛时间 3 小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。 时间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿 纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 H He 1.00 4.00 相对原子质量 8 3 Li Be B C N O F Ne 6.94 9.01 10.8 12.0 14.0 16.0 19.0 20.1 1 2 1 1 1 0 0 8 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.9 24.3 26.9 28.0 30.9 32.0 35.4 39.9 9 1 8 9 7 7 5 5 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.1 40.0 44.9 47.8 50.9 52.0 54.9 55.8 58.9 58.6 63.5 65.4 69.7 72.6 74.9 78.9 79.9 83.8 0 8 6 8 4 0 4 5 3 9 5 1 2 1 2 6 0 0 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.4 87.6 88.9 91.2 92.9 95.9 [98 101. 102. 106. 107. 112. 114. 118. 121. 127. 126. 131. 7 2 1 2 1 4 ] 1 9 4 9 4 8 7 8 6 9 3 Cs 132. 9 Ba 137. 3 La－ Lu Hf 178. 5 Ta 180. 9 W 183. 8 Re 186. 2 Os 190. 2 Ir 192. 2 Pt 195. 1 Au 197. Hg 200. 6 Tl 204. 4 Pb 207. 2 Bi 209. Po [210 ] At [210 ] Rn [222 ] Fr [223 ] Ra [226 ] Ac－ La Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 第 1 题（10 分） 根据条件书写化学反应方程式。 1-1工业上从碳酸氢铵和镁硼石[Mg2B2O4(OH)2] 在水溶液中反应制备硼酸。 1-2从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将Pu 3+氧化为Pu4+。 1-3NaBH4 与氯化镍（摩尔比2:1 ）在水溶液中反应，可得到两种硼化物：硼化镍和硼酸（摩尔比1:3 ）。 1-4通过KMnO4 和H2O2 在KF-HF 介质中反应获得化学法制 F 2 的原料K2MnF6。 1-5磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻（盐）。 专业资料精心整理
第28届中国化学奥林匹克初赛试题 第1题（6分）合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。涉及的主要反应如下： （1）CH4(g)＋H2O(g) → CO(g)＋3H2(g) （2）2CH4(g)＋O2(g) → 2CO(g)＋4H2(g) （3）CO(g)＋H2O(g) → H2(g)＋CO2(g) 假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。 1-1 为使原料气中的N2和H2的体积比为1∶3，推出起始气体中CH4和空气的比例。设空气中O2和N2的体积比为1∶4，所有气体均按理想气体处理。 1-2 计算反应（2）的反应热。已知： （4）C(s)＋2H2(g) → CH4(g)ΔH4＝－74.8 kJ mol－1 （5）C(s)＋1/2O2(g) → CO(g) ΔH5＝－110.5 kJ mol－1 第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。硫同位素交换和核磁共振实验证实，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。 2-1 写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。 2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。 第3题（6分）2013年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。其中，N8分子呈首尾不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。 3-1 画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。 3-2 画出N8分子的构型异构体。 第4题（5分）2014年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek谢世，享年90岁。开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。开夫拉可由对苯二胺和对苯二甲酸缩合而成。 4-1 写出用结构简式表达的生成链状高分子的反应式。 4-2 写出开夫拉高分子链间存在的3种主要分子间作用力。 第5题（7分）环戊二烯钠和氯化亚铁在四氢呋喃中反应，或环戊二烯与氯化亚铁在三乙胺存在下反应，可制得稳定的双环戊二烯基合铁（二茂铁）。163.9 K以上形成的晶体属于单斜晶系，晶胞参数a＝1044.35 pm，b＝757.24 pm，c＝582.44 pm，β＝120.958o。密度1.565 g cm－3。 5-1 写出上述制备二茂铁的两种反应的方程式。
82 Univ. Chem. 2018, 33 (2), 82?92 收稿：2017-11-28；录用：2017-11-29 *通讯作者，Email: ctw@https://www.doczj.com/doc/4f360276.html, ?竞赛园地? doi: 10.3866/https://www.doczj.com/doc/4f360276.html, 第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(二) 常泰维*，戴昱民，方润亭，李宇轩，孙斯达，孙泽昊，王泽淳，曾承禹，张宇婷 北京大学化学与分子工程学院，北京 100871 第6题 题目(12分) 钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。 6-1 研究者制得一种含混合配体的Ru(II)配合物[Ru(bpy)n (phen)3?n ](ClO 4)2 (配体结构如下图)。元素分析结果给出C 、H 、N 的质量分数分别为48.38%、3.06%、10.54%。磁性测量表明该配合物呈抗磁性。 6-1-1 推算配合物化学式中的n 值。 6-1-2 写出中心钌原子的杂化轨道类型。 6-2 利用显微镜观察生物样品时，常用到一种被称为“钌红”的染色剂，钌红的化学式为 [Ru 3O 2(NH 3)14]Cl 6，由[Ru(NH 3)6]Cl 3的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌原子均为6配位且无金属-金属键。 6-2-1 写出生成钌红阳离子的反应方程式。 6-2-2 画出钌红阳离子的结构式并标出每个钌的氧化态。 6-2-3 写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。 6-2-4 经测定，钌红阳离子中Ru ―O 键长为187 pm ，远小于其单键键长。对此，研究者解释为：在中心原子和桥键原子间形成了两套由d 和p 轨道重叠形成的多中心π键。画出多中心π键的原子轨道重叠示意图。 分析与解答 6-1 本题考查对配合物杂化理论的基本理解。首先元素分析给出了C 、H 、N 的质量分数，那么可以直接除以相对原子质量，转化为摩尔比C : H : N = 32.1 : 24.2 : 6.0，与n = 1 (34 : 24 : 6)和n = 2 (32 : 24 : 6)比较可知n = 2。钌的价电子组态是4d 65s 2，配合物中有两个高氯酸根阴离子，故钌失去两个电子后在5个4d 轨道、1个5s 轨道和3个5p 轨道上共有6个电子。根据其抗磁性，应占据3 个4d 轨道，剩余的6个空轨道提供给配体的6对孤电子对，故为d 2sp 3 杂化， 配合物呈八面体构型。 6-2 本题考查配合物的价键与杂化理论。第一问根据“暴露在空气中”可知氧气氧化了过渡金属配合物[Ru(NH 3)6]Cl 3，钌的平均氧化数从+3变为+10/3；同时为了平衡电荷，水参与反应并提供质子。值得注意的是，题中有“氨水溶液”的描述，且反应也生成氨，所以生成物中不可直接写出
第 33 届中国化学奥林匹克 (初赛 )试题答案与解析安徽黄山巨 人教育 胡征善 【答案】 1-1、 A CO 2 分子式 C2H 4O 结构简式 CH 3CHO 1-2、 +1 直线型 +3 八面体 (拉长 ) 1-3、 【解析】 1-1、乙烯催化氧化，得到 CO 2 和与 A 相对分子质量相同的产物 (一 定含 C 、O 元素 )： (A) O=C=O 从式量上分 析 CH 4 CH 3CHO 同分异构体 环氧乙烷 从价键上分 析 —CH 3，— H CH 3CHO 中均无但电子， Au 外围电子组态 5d 10 、 CsAuCl 3 呈抗磁性， Cs +和 Cl — 1， 1-2 6s 在此化合物中 Au 的平均氧化态为 +2，则 Au + (5d 10 )和 Au 3+ (5d 8 且空出 1 个 5d 轨 道 )数 1︰ 1。晶胞为四方晶系，化学式为 Cs + [Au + Cl 2]— ·Cs + [Au 3+ Cl 4]，由 2 个单 元 Cs + + 2 —和 Cs + [Au 3+ 4 — 构成。晶胞参数 c=x+y ，其中 xa 。 [Au Cl ] Cl ]
x y 1-3、将芳香族聚酰亚胺结构重复一次 可清楚地看到邻苯二甲酸酐和—NH 2 失水而聚合。再根据提供化得 B(二邻苯二甲酸酐 )，推出 A 的结构。 ，A 的分子式和氧 【答案】 2-1、482492941 、 2 2、 CH 4 20980 Ca+Cf==Og+3 n2-2 HO2-3 【解析】 2-2、二元氧化物含氧量最高 =要求另一元素 Ar 最小—— H 且 O 原子数要大。可以是臭氧酸 HO 3 或超氧酸 HO 2，但它们都不稳定。稳定的只有 H 2O2。2-3、电子的摩尔质量为1/1836 g/mol，故有： n(e— )=0.003227× 1836=5.925 mol。设二元气体化合物的摩尔质量为M ，分子中含 x 个电子，故有： x×9.413 g/M =5.925 mol，M ≈ 1.6x 二元化合物只有甲烷。
2018年第32届中国化学奥林匹克（初赛）试题答案与解析 。 第 1题（8分）根据所给条件按照要求书写化学反应方程式（要求系数为最简整数比） 1-1氮化硅可用作LED 的基质材料，它可通过等离子法用SiH4与氨气反应制得。 1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中，微热片刻，有固体析出但无气体产生，固体为 Cu2S 和另一种白色物质的混合物。 1-3在 50o C 水溶液中，单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠，反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O] 1-4天然气的无机成因十分诱人。据称，地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应，可生成甲烷。橄榄石以Mg2SiO4和 Fe2SiO4表示，反应后变成蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。 第2题（8分） 2-1195K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应生成P4O18，画出 P4O18分子的结构示意图。 2-2CH2SF4是一种极性溶剂，其分子几何构型符合价层电子对互斥理论(VSEPR)模型。画出CH2SF4的分子结构示意图（体现合理的成键及角度关系）。 2-32018 年足球世界比赛用球使用了生物基元三元乙丙橡胶(EPDM)产品Keltan Eco。EPDM 属三元共聚物，由乙烯、丙烯、及第三单体经溶液共聚而成。 2-3-1EPDM 具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体（可能多选，答案中含错误选项不得分） 2-3-2合成高分子主要材料分为塑料、纤维和橡胶三大类，下列高分子中与EPDM 同为橡胶的是： F 聚乙烯 G 聚丙烯氰 H 反式聚异戊二烯 I 聚异丁烯 第3题（12分） 为纪念门捷列夫发现元素周期表150 周年，国际纯粹和应用化学联合会将2019 年设为“国际化学元素周期表年”。门捷列夫预言了多种当时未知的元素，A 即为其中一种。 将含元素A 的硫化物矿在N2气氛中800o C 处理，分解产物中有A 的硫化物B；随后升温至 825o C 并向体系中同入氨气，得到红色化合物C，C 溶于发烟硝酸得到白色沉淀D。经过滤洗涤，D 在 600o C 与 CoCl2反应，产物冷却后得到液体E，E 遇水生成D，在E 的6 mol·L-1盐酸溶液中通入H2S 得到沉淀B；将D 溶于NaOH 溶液，用硝酸调节H+浓度至约 0.3 mol·L-1， 加入钼酸铵溶液常温下反应产生橙黄色沉淀F，F与十二钼酸结构等同；将D 加入H3PO2和H3PO3的混合溶液可得到黄绿色的亚磷酸盐沉淀G，G 在碱性溶液中转换为黄色沉淀H，H 放置时脱水变成I，I 也可由D 和A 的单质在高温下反应产生，D 变为I 失重 15.3%。 3-1写出A~I 的化学式 3-2写出B 与氨气反应生成C 的反应方程式 3-3写出D 在 H3PO2和 H3PO3中生成G 的反应方程式。 第4题（12分） 4-1利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸氨的工业废水中生产硝酸和氨。 4-1-1阳极室得到的是哪种物质？写出阳极半反应方程式。 4-1-2阴极室得到的是哪种物质？写出阴极半反应及获得相应物质的方程式。
第32届中国化学奥林匹克（初赛）试题答案与解析 第1题（8分）根据所给条件按照要求书写化学反应方程式（要求系数为最简整数比）。 1-1氮化硅可用作LED的基质材料，它可通过等离子法用SiH4与氨气反应制得。 3SiH4 + 4NH3 == Si3N4 + 12H2↑ 解析：SiH4中Si正价H负价；NH3中N负价、H正价，直接配平产物为H2和Si3N4. 1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中，微热片刻，有固体析出但无气体产生，固体为Cu2S和另一种白色物质的混合物。 5Cu + 4H2SO4 == Cu2S↓+ 3CuSO4↓+ 4H2O 解析：注意题目中说无气体产生，而这个题中由于产生了Cu2S，Cu显+1价，失电子数为1*2=2；S显-2价，得电子数为8，说明该反应是氧化还原反应且还有3mol Cu变成了Cu（II）。产物中除了Cu2S外还有另一种白色固体析出，注意这里是析出不是沉淀，所以该白色固体是CuSO4，我们常说的CuSO4显蓝色指的是它的溶液和CuSO4·5H2O，而在浓硫酸中，浓硫酸具有脱水性，所以析出的是无水CuSO4，显白色。再进行配平。 1-3在50o C水溶液中，单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠，反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O] 2Te + 4NaBH4 + 17H2O == 2NaHTe + Na2B4O5(OH)4·8H2O↓+ 14H2↑ 解析：这个题目中，注意元素化合价的变动，首先要清楚碲氢化钠的化学式，由于Te是氧族元素，所以碲氢化钠的化学式NaHTe（类似于NaHS）。根据硼砂的化学式判断参与反应的NaBH4的物质的量为4mol，所以有16molH(-1).根据得失电子数进行配平。失电子的为H(-1)。得电子的物质为Te单质和H2O中的部分H(+1). 1-4天然气的无机成因十分诱人。据称，地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应，可生成甲烷。橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示，反应后变成蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。 18 Mg2SiO4 + 6 Fe2SiO4 + 26H2O + CO2 == 12 Mg3Si2O5(OH)4 + CH4 + 4Fe3O4 解析：这个题目中首先要确定磁铁矿的化学式为Fe3O4，在Fe3O4可以看作是2mol Fe(III)和1 mol Fe(II)，所以这个反应是氧化还原反应。而在蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]中，元素化合价不变。产物除了蛇纹石和Fe3O4外还有CH4，在CH4中，C由+4变成了-4价，得8个电子，所以甲烷与Fe3O4的物质的量之比为8:(1*2)=4:1的倒数，即1:4，由此进行配平。 第2题（8分） 2-1195K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应生成P4O18，画出P4O18分子的结构示意图。