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高中化学竞赛2021-2022第35届化学奥林匹克(初赛)模拟试题参考答案及评分标准

(2分)至少包含一个结构基元,不画I-I 键扣 1 分,其他符合题意答案酌情给分

(2分)乙酰丙酮可以简写,正确表示出氧的键连关系即可获得2 分

(2分)画成金刚烷型也可以,但是如果Cu 不是平面三角形扣1 分

SACHO • 第35 届化学奥林匹克(初赛)模拟试题

第1 题(10 分)真实的结构

1-1实验式为K2[PdI6] 的化合物中,阴离子为一维长链结构,有两种不同长度的Pd-I 键且个数比为2:1,不存在同时连接两个Pd 的碘原子,画出该结构的示意图。

1-2实验式为K[Cu2(SPh)3] 的化合物中,阴离子对称性与甲烷相似,画出阴离子结构。

1-3实验式为[Ni(acac)2] 的化合物以三聚体形式存在,所有的Ni 均为六配位,画出结构示意图。(acac 为乙酰丙酮负离子,可以适当简写)。

1-4实验式为AuCl2 的化合物以四聚体形式存在,显抗磁性,画出结构。

(2分)画出八元环1 分,一价金直线型0.5 分,三价金平面四方0.5 分

1-5实验式为CoCl2(THF)2 的化合物具有对称中心,且存在两种配位数的Co ,不同环境的Cl 个数比为1:2:1,所有的THF(四氢呋喃)均只与一个Co 配位,画出其结构。

(2分)正确画出骨架0.5 分,钴有六配位有四配位0.5 分,完全符合题意1 分

第2 题(12 分)书写反应方程式(提示:要求系数为最简整数比)

2-1升汞是一种特殊的盐,其水溶液中几乎不电离出Hg2+,而是电离出一种负一价的阴

离子和一种正一价的阳离子,请写出升汞电离的离子反应方程式。

2HgCl2=HgCl++HgCl3-(2分)

2-2升汞和氨气反应会生成两种物质,氢的质量分数分别为为0.79974514%和7.534514%,请据此写出此反应的化学方程式。

2NH3+HgCl2=HgNH2Cl+NH4Cl (2分)

2-3-1已知KCN 可以还原PbO ,该过程没有气体放出,请写出化学反应方程式。

PbO+KCN=Pb+KOCN (2分)

3MnO 4 +8H =MnO 4 +2MnO 2+4H 2O

3- + - (2分)

2KOCN=2KCN+O 2

(2分)命题人特地强调:不写加热符号扣一分

(NH 4)2Fe(SO 4)2=2Fe 2O 3+5SO 2↑+3SO 3↑+N 2↑+6NH 3↑+7H 2O

(2分)

注意:此题条件下三氧化硫不应以气体形式存在,命题人疏忽了这一点,特此致歉。

2-3-2 将上问中含钾的产物加热,有一种常见无色气体生成,请写出化学反应方程式。

2-4 某金属酸根水溶液呈蓝色,不稳定,酸性条件下静置一段时间后,有棕黑色沉淀析出, 且溶液变成紫色,请写出此过程的离子反应方程式。

2-5 摩尔盐[可简写为(NH 4)2Fe(SO 4)2]是一种重要的盐,已知它在一定条件下分解产生红色固体和大量气体。在 27℃,100 kPa 下,4 mol 的摩尔盐产生的气体体积约为 369.23114514 L (假设所有气体间不反应)。已知气体中硫有两种化合价,且正四价硫的化合物分压约为 33.3333 kPa ,气体中氮的化合价也有两种,请据此写出摩尔盐分解的化学方程式。

第 3 题 (8 分)滴定一元弱酸

某一元弱酸 HA 样品与未知量水混合,并用未知浓度的强碱滴定。当消耗 3.05 mL 强碱时,其 pH = 4.00,当消耗 12.91 mL 强碱时,其 pH = 5.00。 3-1 根据题中所给数据,计算出该弱酸的 pKa 。

3-2 该酸样品的浓度可由酸碱滴定法进行测定。测定过程如下:

a) 准确称取三份基准邻苯二甲酸氢钾于三个锥形瓶中,质量分别为 0.4012 g , 0.4231 g 与

0.4397 g。用适量水溶解,滴加两滴酚酞指示剂,用未知浓度的氢氧化钠溶液滴定至浅红色, 分别消耗19.61 mL,20.64 mL与21.47 mL 。

b)移取50.00 mL 待测HA 溶液于250 mL 容量瓶并定容至刻度。移取三份稀释后的待测液于三个锥形瓶,每份25.00 mL ,滴加几滴指示剂K,用上述氢氧化钠溶液滴定至终点,平均消耗氢氧化钠11.63 mL。

3-2-1请给出指示剂K 的名称。

酚酞(1分)

3-2-2请计算待测液中HA 的浓度。

第4 题(10 分)绿色的配合物

又是一年一度的七夕,孤寡一人的砷酸决定制备一种美丽的配合物 D 作为给自己的礼物。他所用的原料是一种水合氢氧化物A。以A 合成D 的过程如下:

取10.0 g A 悬浮于400 mL 液体B 中,回流18 小时,A 溶解得到深翠绿色溶液。加热除去 B 后,用丙酮萃取残留物,蒸发浓缩萃取液并放入冷冻室18 小时,即析出大的绿色结晶C ,C 经洗涤并在110 ℃下干燥得到6.20 g 产物D ,一种美丽的绿色晶体。

D 也可由如下过程合成:

红色化合物 E 与 B 的钠盐在乙醇中反应,将获得的晶体加热即可获得 D 。

已知A,C,D,E 中均含元素M ,且其中M 质量分数如下:

A 显两性,结晶水个数不超过3(为整数),将A 在空气中适当加热,可以转化为氧化物F,该过中M 价态不发生改变(为整数)且理论失重26.18%。

4-1已知C 转化为D 的过程中失重20.79%,据此计算出x。

36.86%(1 分)计算过程0.5 分,答案0.5 分,接近即可。

4-2写出A,B,C,D,E,F 的化学式。

A:Rh(OH)3•H2O B:CH3COOH C:Rh2(CH3COO)4•2C3H6O

D:Rh2(CH3COO)4 E:RhCl3 F:Rh2O3

(每个1 分)提示:从A 入手推出M,讨论M 的价态与结晶水数目即可

4-3已知D 具有抗磁性,画出D 的结构。

(2 分)乙酸根配位方式正确 1 分金属-金属键 1 分,但画成多重键扣0.5 分

4-4计算出该合成反应的产率。

48.2%(2 分)计算过程0.5 分,答案0.5 分,接近即可,有效数字不为三位扣0.5 分

第5 题(10 分)聚合反应与物理化学

5-1大多数已知的聚合反应中,热力学数据均为ΔH〈0,ΔS〈0。故存在Tc=ΔH/ΔS,使得T〈T c时,ΔG〈0,则聚合自发,反之解聚自发。

5-1-1丙烯聚合为聚丙烯的反应中,ΔH = -85.8 kJ•mol-1,ΔS = -116.3 J•mol-1•K-1,请由此计算298.15K 下的平衡常数K。

ΔG=ΔH-TΔS=-RTlnK

代入数据解得K=9.06*108(2分)

5-1-2请根据clapeyron 方程推导出压力对T C 的影响。

由clapeyron方程可得

dT/dP=ΔH/TΔV左右两式化为倒数,可得dP/dT=TΔV/ΔH

两边同除以T,再将1/T化为导数形式,可进一步推得dlnT/dP=ΔV/ΔH

即ln(T2/T1)=(ΔV•ΔP)/ΔH(2分)

对于聚合过程,ΔH<0,ΔV<0,当ΔP>0时,则ln(T2/T1)>0,即T2>T1

因此压力增加,T c升高(2分)

5-2在聚合反应中,自由基聚合是非常常见的聚合方式。在某自由基聚合反应中,一个引发剂I 可以使单体M 产生一个自由基M•,引发速率为R I,链增长的反应平衡常数为K p

1

2

,3

可发生反应,4,5不可(每个0.5分)

123

(每个结构0.5 分,端基不做要求)链终止的反应平衡常数为K t,由聚合速率r p = -d[M]/dt 可推出r p = K p﹙R I/2Kt﹚1/2[M]。

在另一种自由基反应中,一个引发剂I 可以热分解为两个自由基R•,反应平衡常数

K d = 2.0•10-6 s-1,且K P = 176 L•mol-1s-1,Kt = 3.6•107L•mol-1•s-1,引发剂反应效率为 f = 0.80,

引发剂起始浓度为0.04 M,单体起始浓度为0.1 M ,请据此计算聚合速率r p。

第6 题(10 分)反其道而行之

考试是一场对话,是与出题人的对话,更是与自己的对话。——苏22 曙风

众所周知,某知名教授对于成环痴迷不已,“没有成不了的环,只不过你我的学识和努力还

不够。”成环如此,开环亦如是。相对于普通的缩聚和加聚,开环聚合也有其独特的优越性。6-

1 什么样的环可以开

判断下列分子是否可以在一定条件下进行开环聚合,如果可以,请写出聚合后高聚物。

6-2开环聚合的引发剂

试写出四氟硼酸三乙基氧鎓盐作为引发剂使四元环氧醚开环聚合的关键中间体以及产物。

由题可推出,r p=-d[M]/dt=K p[M][M•]=K P(K d•f/K t)1/2[I]1/2[M](2.5分)

代入数据,解得r p=7.42*10-7(1.5分)

关键中间体:

(1 分,给出其他合理中间体不扣分)

产物:

(2 分,未考虑 OH 或用其他 Nu 封端扣 0.5 分,此处略去了水后处理;未考虑乙基封 端扣 1 分)

含。(1分)

(1分)

理由:N 承受负电荷能力较强,氨基甲酸易发生负离子脱羧。(1分)其他合理答案也可。

6-3 研究反应机理

NCA (结构如图一所示)在一定条件下可发生开环聚合,并脱去小分子。为了探求其机理, 研究人员用 C14 对分子中的五号 C 进行了同位素标记(如图二所示)。

6-3-1 试判断所得高聚物是否含有 C14 的标记,并画出关键中间体,说明判断的理由。

6-3-2 该反应在伯胺的引发下,所得高聚物会有一个引发剂片段(即 R-NH 2),然而在强碱和叔胺的引发下,却不含引发剂片段。试解释原因,并画出关键中间体。

关键中间体:(1分)

理由:由位阻以及碱性与亲核性的差异判断去质子化和亲和进攻的不同的2分,要点

不全得一分。

第7 题(8 分)经典的超导材料

Nb3Al 是一种十分经典的超导材料,其非.正.当.晶.胞.纵截面示之如下图:

其晶胞参数为:a = 512.5 pm,且各个方向纵截面一致,Nb原子在晶胞中的部分坐标为(0.25,0,0.5)(0.5,0.25,0)

7-1试在图中圈画出一个二维晶胞。

Nb-Al :286.5 pm (

√5 /4a )Nb-Nb:256.2 pm (0.5a ) 313.8 pm (√6 /4a ) (3 分,各 1 分)说明:此处审核人错误地加了一个最短,在新版本中已删去。

7.158 g/cm 3 (2 分,无计算过程扣 1 分)

126.86° (2 分,无计算过程扣 1 分)

(1 分)

7-2 试计算 Nb-Al 键长与两个 Nb-Nb 原子的间距。

7-3 试计算该晶体的密度 d 。

7-4 试求 Al-Nb-Al 键角。

第 8 题(8 分)α,β-不饱和酮的加成

8-1 预测如下酮与下列试剂反应的主要产物,不要求立体化学。

a )LiAlH 4,THF

b )Me 2NH ,HOAc

(1 分)

(1 分)

c)C6H6,AlCl3

(1 分)

8-2如下的酮在用不同还原剂还原时会得到不同的产物。如果还原剂为NaBH4,主要产物为A,而用LiAlH4 则主要得到B,如果CeCl3 与NaBH4 共同处理也可高产率获得B。

8-2-1画出A,B 的结构简式,并对上述选择性做出合理解释。

解释:命题人希望考察软硬酸碱,直接答电荷与轨道更好,如果有更好的解释可以来教命题人。(2 分)

8-2-2上一问中的反应称为Luche 反应。当一个分子内同时存在醛与酮时,该反应会优先还原酮而不是醛,试推测可能的原因(一种即可)。

参考答案:铈离子作为Lewis 酸可以催化醛被醇亲核进攻,从而避免被还原,而酮相对更难。(1分)

本题答案只要符合逻辑且符合有机化学基本规律即可得分。

说明:命题人忘记写溶剂导致难以思考,新版本已修改。

第9 题(11 分)一组有趣的反应

9-1Oxone(过一硫酸氢钾)可以促进Nef 反应。

OMe

O O

Me

3 (1分)

NO 2

Oxone

R

R

试给出生成 1 的四个关键中间体的结构。 1

9-2 以下反应在羰基 α 位碘化并串联了扩环反应,生成了桥环化合物 3。试给出 3 的结构。

O

OH

MeO

Me

3

2

9-3 下列转化生成了两种有机碱 7,8,试给出 6,7,8 的结构简式。

O H 2N + H 2N

CHCl 3 reflux 92%

6

7 + 8

4

5

机理如下:

Base

R 2CHNO 2

O

N

R

O R O N

R R

O O O

N O

O O O

O S OH O OH

S O

O

R

R

O

O

N

O

O NO 2

+

R O R

R

R 1

(每个0.5分)

H

O

BocN

HN

HN

OH R

TFA

OH R

O O

酯基邻参

H O

N

2 9 O -

H O N 11 (1分)

说明:命题人未给出 11 的分子式导致此题难度过高,新版本已修改。

BocN

HN

N

O OH R

TFA

-H

OH 2

R OEt

9

10

(1分)

说明:命题人未给出 10 的分子式导致此题难度过高,新版本已修改。

9-4 基团的微小差别对有机反应影响十分巨大。

TFA R

CH 2Cl 2 , 313K

9

9-4-1 R = COOEt 时的产物为 10,画出 10 的结构简式。

9-4-2 虽然 COOEt 与 COOtBu 同为酯基,但是当 R = COOtBu 时的产物 11 与 10 有着较大的差别,画出 11 的结构简式。

9-5 P.S.Baran 在 2006 年利用二氟化氙作为氟化型亲电试剂一步构建了具有高张力的四螺五酰胺 13,相关成果发表在《Nature 》 上。

HN

N N N H 6

N N 7

8

(每个1分)

BocN

OH

F

Xe

Cl

NC

F Cl -Xe

NC

F Cl NC

F

Me Me

N H

Me Me N H

Me

Me HO N

12

H 2O

H

Cl

NC

Cl NC

Me

Me HO H

N

Me Me

O N H

13

(每个1分共3分)

N O

N

Cl NC

Me Me

H

XeF 2 H 2O/MeCN rt, 5min 44%

Cl NC

Me Me H

12

13

写出该过程经历的至少三个关键中间体。

第 10 题(13 分)反应中间体和反应式

10-1 化合物 1 经如下转换可得到 2(吗啡喃)。

Ph

OMe

H O

HClO CH N O 3 CH Cl

2

OH 273K

Me

2 2,

N Me 吗啡

10-1-1 该转换经关键中间体 3,3 经重氮甲烷处理后再在 LiCl/乙腈条件下可得中性化合物 4,4 在三氯化铝存在下即得 2,其中 2 相比于 1 多成了一个环。给出化合物 2,中间体 3 的构造式。

N 1

Ph Ph

N Me

3 ClO

4 N Me N N Me

2

CH 2N 2 (0.5分)

LiCl

Ph

N

Me 2 (1分)

N

Me

Cl

4

10-1-2 下列转换在非氧化性条件下实现了 5 中两个富电子位点的偶联,试写出该转换中的重要中间体。

MeO O

OTBS

N CO Me

PPA

O

MeO

CO 2Me 2

MeO

O 5

heat

N

MeO

O

6

10-1-3 化合物 7 在 POCl 3 作用下得到正常产物盐 8 与反常产物盐 9;盐 8 中有吡啶类N 原子,而盐 9 中出现了令人意外的吡咯类 N 原子和七元环。给出 8 的结构并写出生成9 过程中的关键中间体以解释为何会生成反常产物。

O

OH

OTBS

OH

H 2O HO CO 2Me MeO N PPA CO Me

MeO

2 MeO

O

MeO

N O

CO M e

MeO 2 N

O

MeO

5

HO

CO 2Me MeO

N

6

MeO

O

(共2分)

OMe

OMe

OMe

OMe

O OMe

O OMe

O O

POCl 3

O

O

N N

O

OHC Me 7

POCl 3 OMe

O

Me

O

N

Me

O

O

Cl

O

盐 8 (0.5分)

MeO MeO O OMe

O OMe

OMe

O O

O

O

N

O

Me

O

N

Me O

N Me

O

Cl O

O

MeO

MeO

MeO O

O

O MeO

MeO

O

MeO

O

O

N

Me

N Me

N H

Me

O

O

O

O

Cl

O

Cl

O

盐9

盐8,9应写成正负离子的形式

(中间体每个1分)

(共4.5分)

OMe

OMe

O

O

N

POCl

盐8

(35%) +

盐9 (28%)

O OHC

Me O

10-2 Jeffrey Aube 在 2000 年对 (+)-Aspidospermidine 的全合成研究中想利用 Schmidt 反应构建酰胺 12 的结构,然而令人绝望的是他得到了桥环化合物 13。随后他将底 物 10 用 LiBF 4 处理后异构化得到了 11,11 再用 TiCl 4 处理后通过 Schmidt 反应 得到了酰胺 14。

13 (1 分)14 (0.5分)

17:HCHO (0.5分)

参考机理:

N3

TiCl4

CH2Cl2

O

酰胺12 (0%) + 13 (53%)

LiBF4

N3

TiCl4

CH2Cl2

O

酰胺14 (82%)

给出13,14 的结构(提示:13 中的N 位于桥头)

10-3下列化合物15 经酸处理可得秋水仙素的前体化合物16 与小分子17。

MeO

MeO

OMe

OH

N Me

H

MeO

MeO

MeO

H

N Me

MeO

MeO

MeO

NHAc MeO

O

15

O

OMe

16

+

O

秋水仙素OMe

小分子17

写出小分子17 的化学式并画出该转换的关键中间体。

O

O

H

O

O

H

(每个1分)说明:若对答案有任何疑问,请及时联系命题人。

2021-2022年高一下学期化学竞赛试题三(教师用卷) 含答案

2021-2022年高一下学期化学竞赛试题三(教师用卷)含答案 1.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量120.5 kJ,且氧气中1 mol O=O 键完全断裂时需要吸收能量498 kJ,水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ,则1 mol H—H键断裂时吸收的能量为 A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ 【答案】C 【解析】由1 g H 2完全燃烧生成水蒸气时放出能量120.5 kJ可知,2 g H 2 (即含 1 mol H—H键)完全燃烧生成水蒸气时放出能量为120.5 kJ×2=241.0 kJ。根据 反应H 2(g)+O 2 (g)H 2 O(g),可设1 mol H—H键断裂吸收的能量为Q,则Q+×498 kJ-2×463 kJ=-241.0 kJ,Q=436 kJ。 【备注】无 2.燃烧热是指在25℃、101kPa,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放 出的热量。已知热化学方程式:①CO(g)+O 2(g)CO 2 (g) ΔH =-283.0 kJ·mol-1 ②H 2(g)+ O 2 (g)H 2 O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1

则下列说法正确的是 A.H 2 的燃烧热为241.8 kJ·mol-1 B.由反应①、②可知如图所示的热化学方程式为CO(g)+H 2 O(g) CO 2(g)+H 2 (g) ΔH =-41.2 kJ·mol-1 C.H 2(g)转变成H 2 O(g)的化学反应一定要释放能量 D.根据②推知反应H 2(g)+O 2 (g)H 2 O(l) ΔH>-241.8 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】本题考查焓变和盖斯定律的应用。A、燃烧热是指在25℃,101kPa,1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。水的状态应该是液体,错误; B、由①-②得:CO(g)+H 2O(g) CO 2 (g)+H 2 (g) ΔH = -41.2 kJ·mol-1。正确; C、由上述热方程式可知,反应逆向进行是吸热反应,错误; D、生成液态水时放出的热量多,但是ΔH<-241.8 kJ·mol-1,错误。所以选B。

高中学生化学竞赛试题及参考答案

2022年浙江省高中学生化学竞赛试题 考生须知: ⒈全卷分试题和做题卷两局部.试题共有六大题,26小题.总分值150分.测试时间120分钟. ⒉本卷答案必须做在做题卷相应位置上,做在试题卷上无效,考后只交做题卷.必须在做题卷上写明县(市)、学校、姓名、准考证号,字迹清楚. 一.选择题(此题包括10小题,每题4分,共40分.每题只有一个选项符合题意,) 1.自英国科学家狄拉克提出反粒子存在的预言,人类开始在茫茫宇宙中寻找反物质的例证.后又聚焦于反物质的合成研究.1997年人类首次合成了9个反氢原子.2022年是人类合成反物质的丰收年,合成了5万个反氢原子,也是对狄拉克诞辰100周年祭典的一份厚礼.你认为反氢原子的组成应该为( ) (A)由1个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成. (B)由1个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成. (C)由1个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成. (D)由1个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成. 2.环己基氨基酸钙约比蔗糖甜30倍,曾广泛用于食品中,但近年来发现它能致癌而禁止使用.以下溶剂中不能溶解该化合物是( ) (A)H2O (B)CH3OH (C)NH3(液) (D)CCl4 3.第ⅢA族A1、Ga均为两性元素,Al(OH)3与Ga(OH)3相比,后者酸性比前者强.当CO2通人NaAlO2和NaGaO2的溶液中,首先沉淀出来的氢氧化物是( ) (A)Al(OH)3(B)Ga(OH)3(C)同时沉淀(D)无法判断 4.2022年10月26日,俄罗斯特种部队在解救歌剧院人质时,使用的气体中可能有芬太 奴,芬太奴的结构简式为,它是一种医疗上速效强力镇痛药.以下关于芬太奴的说法不正确的选项是( ) (A)分子式为:C19H23N2O (B)芬太奴属于芳香族化合物 (C)芬太奴显碱性(D)芬太奴既能与盐酸反响,又能与热的氢氧化钠溶液反响 5.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜,有人设计了以下两种方案: 假设按实验原那么进行操作,那么两者制得单质铜的量为( ) (A)一样多(B)①多(C)②多(D)无法判断 6.C-C键可以绕键轴自由旋转,结构简式为的烃,以下说法中正确的选项是( ) (A)分子中至少有9个碳原子处于同一平面上

高中化学竞赛2021-2022第35届化学奥林匹克(初赛)模拟试题参考答案及评分标准

(2分)至少包含一个结构基元,不画I-I 键扣 1 分,其他符合题意答案酌情给分 (2分)乙酰丙酮可以简写,正确表示出氧的键连关系即可获得2 分 (2分)画成金刚烷型也可以,但是如果Cu 不是平面三角形扣1 分 SACHO • 第35 届化学奥林匹克(初赛)模拟试题 第1 题(10 分)真实的结构 1-1实验式为K2[PdI6] 的化合物中,阴离子为一维长链结构,有两种不同长度的Pd-I 键且个数比为2:1,不存在同时连接两个Pd 的碘原子,画出该结构的示意图。 1-2实验式为K[Cu2(SPh)3] 的化合物中,阴离子对称性与甲烷相似,画出阴离子结构。 1-3实验式为[Ni(acac)2] 的化合物以三聚体形式存在,所有的Ni 均为六配位,画出结构示意图。(acac 为乙酰丙酮负离子,可以适当简写)。 1-4实验式为AuCl2 的化合物以四聚体形式存在,显抗磁性,画出结构。

(2分)画出八元环1 分,一价金直线型0.5 分,三价金平面四方0.5 分 1-5实验式为CoCl2(THF)2 的化合物具有对称中心,且存在两种配位数的Co ,不同环境的Cl 个数比为1:2:1,所有的THF(四氢呋喃)均只与一个Co 配位,画出其结构。 (2分)正确画出骨架0.5 分,钴有六配位有四配位0.5 分,完全符合题意1 分 第2 题(12 分)书写反应方程式(提示:要求系数为最简整数比) 2-1升汞是一种特殊的盐,其水溶液中几乎不电离出Hg2+,而是电离出一种负一价的阴 离子和一种正一价的阳离子,请写出升汞电离的离子反应方程式。 2HgCl2=HgCl++HgCl3-(2分) 2-2升汞和氨气反应会生成两种物质,氢的质量分数分别为为0.79974514%和7.534514%,请据此写出此反应的化学方程式。 2NH3+HgCl2=HgNH2Cl+NH4Cl (2分) 2-3-1已知KCN 可以还原PbO ,该过程没有气体放出,请写出化学反应方程式。 PbO+KCN=Pb+KOCN (2分)

2022年福建省高中化学竞赛预赛试题及答案(56刚考纯WORD版)

2022年福建省高中化学竞赛预赛试题及答案(56刚考纯 WORD版) (2022年5月6日8:30-11:30共计3小时) 第1题(10分)测定过二硫酸铵与碘化钾反应,可以计算反应级数、速率和活化能,这个过程中 — 有大量的碘生成。实验室含碘废液可回收利用,一般先用还原剂(如 亚硫酸钠)将碘还原为I储存起来,收集到一定量再进行回收。回收时向 含碘废液中先加入固体亚硫酸钠,再滴加饱和硫酸铜溶液,生成白色沉淀,然后再加入浓硝酸,最后用升华方法收集碘。1-1写出上述过程涉及到的 离子反应方程式。 1-2利用烧杯、圆底烧瓶等仪器设计一简单的实验装置,利用升华的 方式收集生成的碘,画出装置草图,标出各容器中的化学物质。 第2题(10分)为探究菠菜能否与豆腐同食,某同学设计了如下实 验探究菠菜的某种成分: 有关数据如下: CaCO3的Kp=2.5某10-9CaC2O4的Kp=2.5某10-9HAc的Ka=1.8某10- 5H2C2O4的Ka1=5.9某10-2Ka2=6.4某10-5H2CO3的Kal=4.2某10- 7Ka2=5.6某10-11 2-1请根据上述数据,通过计算说明沉淀A与沉淀B应是什么? 2-2为检验菠菜中是否含有铁,某同学直接取溶液M,加入KSCN检验,是否正确?说明理由。

2-3你认为菠菜与豆腐同食,在胃中可形成结石吗?为什么? 第3题(11分)回答下列关于磷的问题: 3-1磷可形成多种硫化物,其中P4S3、P4S10比较稳定,在工业上有 较重要的用途,画出两种化合物的结构(其中P4S3有一个P3环)。 3-2在高炉炼铁时,原料中的磷几乎全部还原到生铁中,磷使钢材在 低温下变脆,即产生“冷脆”现象,因此脱磷是炼钢过程的主要任务之一。工业上在氧气转炉中使用钙基(CaO)法脱磷,写出可能的化学反应方程式。 3-3PF3、PC13是工业上使用较多的磷的卤化物,哪个化合物键角大?说明原因。 2022年福建省高中化学竞赛预赛试题及答案第1页共10页 第4题(9分)回答下列问题: 4-1Li、Mg为对角元素,但它们的碳酸盐分解成氧化物的温度却相差 悬殊。判断其分解温度的高低,并说明原因。 4-2判断BF3中B-F键能和NF3中N-F键能的高低,说明原因。 4-3有报道说:高温下Fe和NaOH反应可得Na,写出反应方程式,并 说明能发生上述反应的原因。 第5题(10分) 及25℃时,将(a)1molCaO,(b)1molCaCO3溶于lmol·dm-3的HCl 溶液中, 放热分别为:(a)193.3kJ,(b)15.02kJ。

2021-2022年高中学生化学竞赛(预)试题及答案-高中化学竞赛试题

2021-2022年高中学生化学竞赛(预)试题及答案-高中化学竞赛试题 一、10 分(1)于酸性溶液中混合等物质的量的KBrO3和KI,生成哪些氧化还原产物,它们的物质量的比是多少? 答:(1)6KBrO3 + 5KI + 3H2SO4= 3Br2 + 5KIO3 + 3K2SO4 + 3H2O 6 mol 5 mol 3 mol 5 mol 所余1 mol KI将和(1/5) mol KIO3作用生成(3/5) mol I2 (2分) KIO3+ 5KI + 3H2SO4= 3I2+ 3K2SO4 + 3H2O 1/5 mol 1 mol 3/5 mol 生成Br2、I2、KIO3,其物质的量比为3 : 3/5 : 24/5。(2分) (2)吸收CO2释放出HClO而进行漂白:ClO- + CO2 + H2O = HClO + (2分) 除掉Ca(OH)2和钙盐:Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O (2分) 除漂白过程中放出的Cl2:4Cl2 + + 5H2O = 2 + 8Cl- + 10H+ (2分) 二、(8分)设计以银币(约含50%Cu)为原料制备硝酸银和胆矾的简单步骤并写出有关 的化学反应方程式。

三、(12分)氮、磷、铋都是V A族元素,它们都可以形成氯化物,例如:NCl3、PCl3、PCl5和BiCl3。试问: (1) 为什么不存在NCl5及BiCl5而有PCl5? (2) 请写出NCl3、PCl3、BiCl3水解反应反应方程式。 (3)热电材料Bi2Te(3-x) 的性质在x由正值变负值时会发生急剧的变化,欲使x由+0.01变到-0.01,应在5.000 g Bi2Te(3-x) 中加碲多少克? 四、(10分)水中Ca2+、Mg2+能形成“水垢”使水质变得不适于家庭和工业使用,回答 下列问题: (1)石灰-苏打法被用来大规模软化生活用水,写出配平的离子反应方程式。 (2)另一种软化硬水的方法是离子交换法,交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。 A.用方程式表示离子交换过程 B.如何对树脂进行再生? C.离子交换水可作为饮用水吗?为什么? (3)工业上常用格氏盐(某种磷酸盐)作为锅炉用水的软化剂,为什么?画出格氏盐的结构示意图以及格氏盐与钙离子结合后形成化合物的结构示意图。

2021-2022年高中学生化学竞赛试题(A组)高中化学竞赛试题

2021-2022年高中学生化学竞赛试题(A组)高中化学竞赛试题 考生须知: 1.全卷分试题和答题卷两部分。试题共有六大题,26小题。满分150分。考试时间120分钟。 2.本卷答案必须做在答题卷相应位置上,做在试题卷上无效,考后只交答题卷,必须在答题卷上写明县(市)、学校、姓名、准考证号,字迹清楚。 一”。实验时将一种名为“钴酞菁”的小分子搬上了“手术台”。这个“个头”仅为1.3纳米的小分子,其结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似,在光电子器件、生物技术等方面具有广泛而重要的应用与研究价值。下列说法正确的是 A.“钴酞菁”的小分子没有胶体的性质 B.纳米材料可以应用于所有化工领域

C.现在纳米器件都是无所不能的胶体 D.此工作实现了利用局部的化学反应来改变和控制分子的物理性质 2.用即热饭盒盛装食物,可以得到热烘烘的饭菜。原因是即热饭盒的底部装入了混有镁、铁粉末的高密度聚乙烯,进行简单的操作后,水和镁就会发生剧烈的化学反应,放出热量便可使食物变热。其中铁可能是 A.一种反应物 B.催化剂 C.起导热作用 D.增大镁与水分子接触机会 3.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为 4.“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种似晶之一,具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟晶的说法错误的是 A. Al65Cu23Fe12的硬度比金属Al、Cu、Fe都大 B. Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零 C. Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水的材料 D.1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子 5.主链为4个碳原子的某烷烃有2种同分异构体。则与这种烷烃具有相同的碳原子数、主链上也为4个碳原子的单烯烃,共有异构体 A.3种 B.4种 C.5种 D.2种 6.酸碱批示剂(HIn)在水溶液中存在以下电离平衡:HIn(红色)H++In-(黄色)。请判断浓度为2×10-2 mol·L-1的下列溶液:①盐酸②澄清石灰水③氢化铵溶液④硫酸氢钠溶液⑤亚硫酸氢铵溶液⑥磷酸二氢铵溶液其中能使该指示剂显红色的是 A.①④⑥ B.①②③④⑤⑥ C.①③④⑤ D.其他组合 7.一定条件下,碘单质与砹单质以等物质的量进行反应,可得AtI。它与Zn、NH3

2022年新版化学竞赛初赛试题答案及评分标准

中国化学奥林匹克(初赛)试题、答案及评分原则 第1题(8分) 1-1离子化合物A2B由四种元素构成,一种为氢,另三种为第二周期元素。正、负离子皆由两种原子构成且均呈正四周体构型。写出这种化合物旳化学式。 1-1(NH4)2BeF4 2分 1-2对碱金属Li、Na、K、Rb和Cs,随着原子序数增长如下哪种性质旳递变不是单调旳?简述因素。(a) 熔沸点(b)原子半径(c)晶体密度(d)第一电离能 1-3保险粉(Na2S2O4·2H2O)是重要旳化工产品,用途广泛,可用来除去废水(pH~8) 中旳Cr(Ⅵ),所得含硫产物中硫以S(Ⅳ)存在。写出反映旳离子方程式。 1-4化学合成旳成果常需要一定旳时间才得以应用于平常生活。例如,化合物A合成于1929年,至1969年才被用作牙膏旳添加剂和补牙填充剂成分。A是离子晶体,由NaF和NaPO3在熔融状态下反映得到。它易溶于水,阴离子水解产生氟离子和对人体无毒旳另一种离子。 1-4-1写出合成A旳反映方程式。 1-4-2写出A中阴离子水解反映旳离子方程式。 第2题(9分) 鉴定NO3–离子旳措施之一是运用“棕色环”现象:将具有NO3–旳溶液放入试管,加入FeSO4,混匀,然后顺着管壁加入浓H2SO4,在溶液旳界面上浮现“棕色环”。分离出棕色物质,研究发现其化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4。该物质显顺磁性,磁矩为3.8 μB (玻尔磁子),未成对电子分布在中心离子周边。

2-1写出形成“棕色环”旳反映方程式。 2-2推出中心离子旳价电子组态、自旋态(高或低)和氧化态。 2-3棕色物质中NO旳键长与自由NO分子中N-O键长相比,变长还是变短?简述理由。 2-1形成“棕色环”旳反映方程式: 3Fe(H2O)62+ + NO3– + 4H+ = 3Fe(H2O)63++ NO + 2H2O 2分 写成3Fe2+ + NO3– + 4H+ = 3Fe3++ NO + 2H2O 也可得2分 Fe(H2O)62+ + NO = [Fe(NO)(H2O)5]2++ H2O 1分 写成Fe2+ + NO = [Fe(NO)]2+ 也可得1分 若合并写为: 4Fe(H2O)62+ + NO3– + 4H+ = 3Fe(H2O)63++ [Fe(NO)(H2O)5]2+ + 3H2O 可得3分 或4Fe2+ + NO3– + 4H+ = 3Fe3+ + [Fe(NO)]2+ + 2H2O 也可得3分2-2[Fe(NO)(H2O)5]SO4,磁矩为3.8μB,未成对电子均环绕在中心离子周边,根据有效磁矩(μeff)和未成对电子数(n)旳关系,μeff=[n(n+2)]1/2,1分;未成对电子数:n = 3,1分 中心铁离子旳价电子组态为t2g5e g2,0.5分;在八面体场中呈高自旋状态0.5分 价电子组态写成3d7不扣分。 中心离子旳氧化态为+1 1分 2-3 N-O键长变短。1分 答变长不得分 中心铁离子旳价电子组态为3d7,意味着NO除运用一对电子与中心离子配位之外,还将一种排布在反键轨道上旳电子转移给了金属离子,变为NO+,N-O键级变为3,故变短。1分 若答:NO+与CO是等电子体,N和O之间是叁键,而NO分子键级为2.5,故变短。也可得1分 第3题(13分) 3-1好奇心是科学发展旳内在动力之一。P2O3和P2O5是两种典型旳化合物,其分子构造已经拟定。自然而然会有如下问题:与否存在磷氧原子比介于两者之间旳化合物?由此出发,化学家合成并证明了这些中间化合物旳存在。 3-1-1 写出这些中间化合物旳分子式。 3-1-2画出其中具有2重旋转轴旳分子旳构造图。根据键长不同,将P-O键分 组并用阿拉伯数字标出(键长相似旳用同一种数字标记)。比较键角∠O-P(V)-O 和∠O-P(III)-O旳大小。 3-2NH3分子独立存在时H-N-H键角为106.7o。右图是[Zn(NH3)6]2+离子旳部分构造以及H-N-H键角旳测量值。解释配合物中H-N-H键角变为109.5o旳因素。

第 35 届中国化学奥林匹克(初赛)试题参考答案

第35 届中国化学奥林匹克(初赛)试题参考答案 第 1 题(10 分) 根据所给条件按照要求书写化学反应方程式(要求系数之比为最简整数比) 1-1砷化镓是一种重要的半导体材料,可利用气相外延法制备。常用工艺中,采用Ga、AsCl3 在H2 中制备。 1-2二氯二甲基硅烷水解,得到线性聚合物。 1-3研究发现,在酸性溶液中,Fe3+离子在溶解多种硫化物矿的过程中起着重要作用。以下给出两个例子。 1-3-1Fe3+将辉银矿(Ag2S)中的硫氧化成硫磺并使银离子转入溶液。 1-3-2Fe3+将磁黄铁矿(用Fe7S8表示)中的直接氧化成硫酸根离子。 1-4“发蓝”是钢铁表面处理的一种方法:将洁净的铁件浸入一定浓度的NaOH 和NaNO2溶液中(必要时加入其他辅助物质),加热到适当温度并保持一定时间,在铁件的表面形成均匀稳定且防的氧化膜Fe3O4,显 1-12Ga + 2AsCl3 + 3H2→2GaAs + 6HCl 1-2n Si(CH3)2Cl2 + (n+1)H2O→ [SiO(CH3)2]n+ 2n HCl 1-3-1 2Fe3+ + Ag2S → 2Fe2+ + S + 2Ag+ 1-3-2 62Fe3+ + Fe7S8 + 32H2O → 69Fe2+ + 8SO42- + 64H+ 1-4 9Fe + 8H2O + 4NaNO2→ 3Fe3O4 + 8NH3 + 4NaOH 各2 分 第 2 题(6 分) 多样的氧物种 常见的氧单质有O2和O3,氧可参与形成氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物,等等。 2-1臭氧化钾生成与分解。己知如下反应及其标准摩尔焓变: (1)K(s)+O2(g)→KO2(s) ΔH1°=-285 kJ mol-1(2) KO2 (s)+O3(g)→KO3(s)+O2(g) ΔH2°=-119 kJ mol-1 (3)O2(g) →2O(g)ΔH3°=498 kJ mol-1(4)2KO3(s)→2KO2(s)+O2(g) ΔH4°=-46 kJ mol-1 2-1-1计算反应(5)K(s)+O3(g)→KO3(s)的标准摩尔焓变ΔH5°。 2-1-2计算反应(6)O3(g)→O2(g)+O(g)的标准摩尔焓变ΔH6°。 2-2高压(~50GPa)下:CaO(s)+O2(s)→CaO3(s),CaO3中钙仍保持+2 价。 2-2-1指出促使上述反应发生的主要因素(单选) (a)CaO3比CaO 晶格能大;(b)反应的放热效应显著;(c)反应的熵增大;(d)反应中体积减小。 2-2-2画出CaO3中阴离子的Lewis 结构。 2-2-3CaO3中,Ca2+位于氧原子形成的立方体空隙中,写出阴离子端基氧的化学环境。 2-1-1 ΔH5°=ΔH1°+ΔH2°=-289-(-119) = -404 kJ mol-1 1 分 2-1-2 ΔH6°=ΔH2° + 0.5ΔH3°+0.5ΔH4° = -119+ 0.5×498 + 0.5×(-46)=107 kJ mol-1 2 分 2-2-1 (d) 1 分 2-2-2 1 分 2-2-3 端基氧和1 个中心氧相连,和4 个钙离子相连。1 分参考图形:

2022年全国高中化学初赛模拟试题与答案

中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛 (省级赛区)试题及答案 (2022年9月11日 9∶00 – 12∶00共计3小时) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分 15 11 8 9 10 10 9 10 10 8 100 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。 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8 209.032.0778.96127.6[210][210] [210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3[222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 评分通则: 1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分。 2.有效数字错误,扣分,但每大题只扣1次。 3.单位不写或表达错误,扣分,但每大题只扣1次。 4.只要求1个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分。 5.方程式不配平不得分。 6.不包括在此标准答案的分的题,可由评分组讨论决定是否给分。 第1题(15分) 1-1 2022年是国际化学年,是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。居里夫人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是 和 。 1-2 向TiOSO 4水溶液中加入锌粒,反应后溶液变为紫色。在清夜中滴加适量的CuCl 2水溶液,产生白色沉淀。生成白色沉淀的离子方程式是 ;继续滴加CuCl 2水溶液,白色沉淀消失,其离子方程式是 。 1-3 20世纪60年代维也纳大学研究小组报道,三原子分子A 可由SF 4和NH 3反应合成;A 被AgF 2氧化得到沸点为为27℃的三元化合物B 。A 和B 分子中的中心原子与同种端位原子的核间距几乎相等;B 分子有一根三种轴和3个镜面。画出A 和B 的结构式(明确示出单

2022年高中化学竞赛模拟试题附答案

命题人: 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旳方框内,不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其她纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其她地方者按废卷论处。 ● 容许使用非编程计算器以及直尺等文具。 1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In S n S b Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al S i P Cl S K Ca S c Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As S e Br Rb Cs Fr S r Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210] [210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 第一题 (17分) Cr 及其化合物在现今工业上十分常用,Cr 占地壳蹭旳丰度为0.0083%,重要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr 旳提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产旳。 1. 写出铬铁矿、铬铅矿旳化学式,写出铬铁矿与焦炭共热旳反映方程式。 2. Cr 常用旳价态为+3和+6,常用旳Cr (Ⅲ)化合物为CrCl 3。其水溶液可有三 种不同旳颜色,分别为紫色、蓝绿色和绿色,请分别画出这三种不同颜色旳Cr (Ⅲ)化合物阳离子旳立体构造。指出Cr 旳杂化方式

第35届全国化学奥赛初赛试题与解析

第35届全国化学奥赛初赛试题与解析 第35届全国化学奥赛初赛试题强调测评化学学科素养和基本技能。试题总体难度适中,1~4难度较小,其它试题有些小题较易,第8~10有机题难度较大(占分33分)。 一、解析与说明 第1题10分属易题。因反应物明确产物清楚或稍作推理是已知的,只需根据质量守恒定律、氧化还原配平要求或离子反应的电荷守恒规律就能正确书写出对应的化学方程式。应该说参赛学生不应失分。 第2题6分,试题不难。涉及盖斯定律,离子结构,晶格能、反应熵变和焓变的判断,离子的结合方式等。 2-2-1:钙离子相同,臭氧离子和氧离子电荷相同,而臭氧离子体积(半径)大,故氧化钙晶格能大。反应可能是吸热(臭氧化钙稳定性小)。反应熵减。

2-2-2:Lewis结构点线式(每个氧原子最外层达8电子结构)。 2-2-3:在臭氧离子中两个端基氧原子各带一个单位负电荷,中心氧原子呈电中性,故是端基氧与钙离子结合。1个端基氧与4个钙离子以正四面体形式结合。 第3题12分,难度适中。涉及元素及化合价的结构与性质。 3-1.最简式为HBS2的化合物,H、B和S的氧化数依次为+1、+3和一2,HBS2可认为是HS—B=S。已知“B均为三配位”,S均为二配位,且紧连不同原子氧化数各为正负。则HBS2必为HS—B—S,B、S各余一键(或断开HS—B=S的双键),故B、S交替二聚成环或三聚成环。 3-2-1和3-2-2:根据条件和质量守恒定律写化学方程式。 3-2-3:C的结构可以看作B分子中的—SH被—Cl取代。C(BSCl)3分解生成D和BCl3,根据质量守恒定律可知D的分

子式为B2S3,再B、S的氧化态和分子的二次旋转轴可确定 其结构。 3-3:根据B、S共价键数分别为3和2,确定“O”的原子,分析卟啉分子大骨架是由4个五元环(2个B和3个S组成)的 B分别通过4个S连接形成16个原子(8个B和8个S)的大环,而每个五元环可认为是D分子中2个B=S键断裂,2个端基S 互联成五元环;断键的2个B分别与2个来自硫单质S连接 成大环。 3-3-1:氧化数:B +3,4个二硫键的S—1,8个S—2.则 化学式B8(S2)4S8. 3-3-2:书写Lewis结构注意S上的2对电子对。 3-3-3:该分子的小环(内环)由8个S组成,其中每个 五元环提供1个S,连接4个五元环有4个S。每个S提供1 对p电子与B空轨道形成π键,总共有16π电子。大环(外环)由12个S组成,其中每个五元环提供两个硫键的2个S,每 个S提供1对p电子,总共有24π电子。16和24的电子数都 不符合休克尔规则4n+2,因此该分子没有芳香性。

2021-2022年高中化学竞赛(选拔赛)试题高中化学竞赛试题

2021-2022年高中化学竞赛(选拔赛)试题高中化学竞赛试题 一、选择题(共20题,每题2分) 1.碳氢化合物是大气污染物之一,下列现象的产生与碳氢化合物有关的是A.臭氧空洞 B.酸雨 C.温室效应 D.光化学烟雾 2.最近,国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的 A.对废气、废水、废渣进行严格处理 B.在化学生产中少用或不用有害物质以及少或不排放有害物质 C.在化工生产中,不使用任何化学物质 D.在化工厂种草种树,使其成为花园式工厂 3.人体内含有多种元素,其中许多元素都是人体生理发育所需的。但有些元素尚未证实其生理功能,在食品中它们的含量稍高会引起毒性反应。我国食品卫生法对这些元素在食品中的含量的最高标准有极严格的规定,这些元素是 ①Na;②Mg;③As;④Cd;⑤Ca;⑥Zn;⑦Hg;⑧Pb;⑨Cu;⑩K; A.⑥⑦⑧⑨B.②④⑥⑧C.③④⑦⑧D.②④⑥⑦⑧ 4.A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时,A放出的能量大于B放出的能量;C、D两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时,D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D间分别形成化合物时,属于离子化合物可能性最大的是A.D2A B.C2B C.C2A D.D2B 5.硼晶体的基本结构单元是硼原子组成的正二十面体,其中,每个面均为正三角形,每个硼原子均与另外五个硼原子相连。由此推断在硼晶体的基本结构单元中的顶点数和棱边数分别是A.60、12 B.12、30 C.30、12 D.10、30 6.对反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)+Q,下列有关叙述正确的是 A.对NH3与O2的反应来说,化学反应速率关系是:3v(NH3)2v(H2O) B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 D.若降低温度,达到新的化学平衡时,NO的体积分数将增大

全国高中化学竞赛(初赛)试题与答案

全国高中化学竞赛(初赛)试题与答案 全国化学竞赛初赛试题 一、写下几种制备金属硫化物的方法(根据:铜、铁……和硫反应分别属于金属和硫反应)。 二、写出制备二氧化硫的几类方法(按:铜、锌……等分别和浓硫酸作用归为同一类反应)。 三、 1. 通过feso4的热分解反应可以制备磁性材料fe2o3。写出反应方程式。2.在醋酸溶液中,K4Fe(CN)6与NaNO2反应可获得纯no。写下反应。3.在酸性溶液中,nano 2与Ki反应可获得纯no。只写答案。 按下列两种步骤进行实验(1)先把nano2加入酸性溶液后再加ki,(2)先混合ki 和酸性溶液后再加nano2。问何者制得的no纯? 4.硫与石灰乳反应生成五硫化钙(cas5)和硫代硫酸钙(cas2o3),并写出反应式。 4、该装置如图所示,钥匙中装有硫磺,金属丝用于加热,容器中装有O2,U形管中装有汞,反应前两侧的液态汞表面是平坦的。给电线通电并加热,使硫磺发生反应。反应后,容器中的温度恢复到反应前的温度,U形管两侧的液态汞表面仍然平坦。 1.由实验结果能得到什么结论? 2.反应前容器中是否有空气或N2O。进行上述实验并恢复到原始温度时(已知主要反应产物相同),U形管两侧的液态汞表面是否平坦。解释原因。 五、某温、某压下取三份等体积无色气体a,于25、80及90℃测得其摩尔质量分别为58.0、20.6、20.0克/摩尔。于25、80、90℃下各取l1dm3(气体压力相同)上述无色气体分别溶于10dm3水中,形成的溶液均显酸性。 1.无色气体是; 2.各温度下摩尔质量不同的可能原因是:3.若三份溶液的体积相同(设:溶解后溶液温度也相同),其摩尔浓度的比值是多少? - 六、1.写出fe(ⅲ)和i在溶液中的反应现象和反应方程式。 -- 2.有足量f时,fe(ⅲ)不和i反应。请说出原因。 -

高中化学竞赛试题(答案)

第 1 页 共 34 页 高中化学竞赛试题一参考答案: 1-1 n =1,L =0,M =0 n =2,L =0,M =0 n =2,L =1,M =0,+1,-1,+2,-2 第一周期:H 、He (2分) 第二周期:Li 、Be 、B 、C 、N 、O 、F 、Ne 、Na 、Mg 、Al 、Si (2分) 1-2 氢在两种情况下都一样,但是哪一个X 元素可以作氧的替代物?至少有三种元素与“我们的氧”具有相同的性质:Mg (其核外层少2个电子),Ne (只有一个充满p 轨道),还有Na ,因为它位于上述二者之间,其性质一定与二者有相同之处。因此,有三个明显的“侯选者”去作为“X —水”(3分);H 2Mg 、H 3Na 、H 4Ne (1分)。目前,至少在Cute 教授的进一步研究之前,我们还不能确定哪一个是最好的选择。 1-3 现在,我们必须去寻找与生命相关的元素X -碳,选择是唯一的。因为我们需要当外层所有电子均为未成对电子对而形成杂化态时具有最大成键可能的元素,只有O 能满足这样的条件,它以sp 5杂化形成X -甲烷(1分);化学式为OH 6(1分)。所以Mg 代替X -氧为例,可得如下的反应: X -甲烷在镁中燃烧:OH 6+3Mg 2=OMg 3+3H 2Mg (2分) 2-1 (1)碳酸二乙酯(1分) (2)COCl 2+4NH 3 → NH 2CONH 2+2NH 4Cl (1分) (3) -CO -(1分) (4)-NHCOCl -N =C =O (2分) 2-2 CCl 4+H 2SO 4·SO 3 →COCl 2+2ClSO 3H (或HCl +SO 3)(2分) 2-3 (1)Cl 3C -O --O -CCl 3(1分) (2)BTC 常温下为极稳定的固体物质,便于贮运(1分),使用安全,无污染。 2-4 COCl 2(g )CO (g )+Cl 2(g ) 起始 1mol 0 0 平衡 1-x x x 平衡时总的物质的量n (总)=1+x (1分) 222111)1( x x p p x x p p x x p p K p -=+-⋅+⋅=θθθ(1分)

2022年第36届中国化学奥林匹克初赛化学试题Word版含解析

2022年第36届中国化学奥林匹克初赛化学试题 一、填空题 1.根据要求和所给条件,书写反应方程式。 (1)为获得性能良好的纳米材料,利用团簇化合物1217K Si 和4NH Br 反应制备纳米硅。______ (2)硒代硫酸根在酸性条件下被一定浓度的22H O 氧化,主产物与硫代硫酸根被2I 氧化的产物相似。______ (3)单质碲(Te)和5AsF 在溶剂2SO 中按计量比6:3反应,主产物为灰色抗磁性固体,其阴离子为八面体结构。______ (4)利用2XeF 和溴酸根溶液反应制备高溴酸根。______ (5)钼酸钠(24Na MoO )和硫代乙酰胺(32CH CSNH )混合溶液在水热条件下强酸性介质中发生反应,制备二维材料2MoS 。(提示:分离2MoS 后的酸性溶液中加入2BaCl ,出现白色沉淀。) ______ 2.高压碳酸盐化学 常温常压下,碳酸根通常以分离的23CO - 基团形式存在,但在高压下可发生聚合,甚至改 变配位方式形成类似于硅酸根及其多聚阴离子的结构。 (1)在20Gpa 高压下,用激光加热3SrCO 和SrO 的混合物,得到组成为35Sr CO 的物质,其结构类似于钙钛矿3ABX ,其中6BX 八面体共顶点连接,写出35Sr CO 中分别对应于A______、B_______、X________的离子(须注明电荷)。 (2)在82~138Gpa 的高压下,3MgCO 中碳酸根形成环状三聚体(C),画出C 的结构示意图_____。在30~40Gpa 的高压下,用激光加热3MCO (M=Ca 或Sr)和干冰的混合物,得到组成为25MC O 的物质。25CaC O 中,碳酸根以四聚形式(D)存在;25SrC O 中,碳酸根以二聚形式(E)存在,画出D 和E 的结构。D :________;E :_______ 3.锗的团簇化合物 含锗化合物A 的分子式可以表示为()524Ge NR ,R 为三异丙基硅基。该化合物中存在两 种锗锗键,键长分别为250pm 和234pm 。A 的合成方法如下:控制2GeCl 与2KNR 按1:1计量反应生成B ,B 被金属钾还原得到A 。在B 转化为A 的过程中,可能经过中间产

2021年高校强基计划复习资料《第34届中国化学奥林匹克(初赛)试题、标准答案及评分细则》word版

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。

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