中学化学竞赛试题资源库——分子的结构
A组
1．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A BeCl2
B PCl3
C PCl5
D N2O
2．下列分子结构中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构的是
A SF6
B XeF2
C CS2
D CH4
3．下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结的是
A BeCl2
B H2S
C NCl3
D SF6
4．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A SiCl4
B H2O
C BF3
D PCl5
5．下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A BF3
B PCl5
C HCl
D CF2Cl2
6．下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A C2H4
B BeCl2
C PCl5
D CCl4
7．下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A H2O
B BF3
C CCl4
D PCl5
8．下列分子中所有的原子都满足最外层8电子结构的是
A 次氯酸
B 二氟化硫
C 三氟化硼
D 氯化硫（S2Cl2）
9．下列温室气体中，和CO2一样，既是非极性分子，所有的原子又都达到8电子稳定结构的是
A N2O
B CF2＝CF2
C CCl2F2
D SF6
10．下列微粒中碳原子都满足最外层为8电子结构的是
A 甲基（—CH3）
B 碳正离子（CH3＋）
C 碳负离子（CH3－）
D 碳烯（∶CH2）
11．下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A 六氟化氙（XeF6）
B 次氯酸（HClO）
C 二硫化碳（CS2）
D 三氟化硼（BF3）
12．六氧化四磷的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则该分子中含有的共价键的数目是
A 10
B 12
C 24
D 28
13．具有极性键的非极性分子是
A CS2
B H2S
C Cl2
D NH3
14．下列分子中，具有极性键而不是极性分子的是
A H2O
B HF
C CO
D CO2
15．下列分子有极性的是
A CH≡CH
B
C CH3Cl
D N2
16．只含极性键的非极性分子是
①BF3（平面正三角型分子）②CCl4（正四面体型分子）③NH3
④H2O ⑤CH3Cl ⑥CS2
A ①②⑥
B ①②⑤
C ②⑤③
D ①②③
17．下列物质：①干冰，②石英，③白磷，④氯仿，⑤过氧化钠。其中含极性键的非极性分子是
A ②③⑤
B 仅②③
C 仅①
D ①③④
18．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是
A C2H2
B CS2
C NH3
D C6H6
19．下列说法中正确的是
A 极性分子中一定只含有极性键
B 非极性分子中一定含有非极性键
C 由极性键构成的分子一定是极性分子
D 由非极性键构成的双原子分子一定是非极性分子
20．对于CCl4最好的表达是
A 极性键的极性分子
B 非极性键的极性分子
C 非极性键的非极性分子
D 极性键的非极性分子
21．下列分子有极性的是
A CCl4
B CO2
C NH3
D C6H6
22．下列分子含有的电子数目与HF相同，且只有两个极性共价键的是
A CO2
B N2O
C H2O
D CH4
23．以碳原子为中心与两个氯原子及两个碘原子相结合，形成CCl2I2分子，以下推理中正确的是
A 如果CCl2I2分子呈正方形结构，则没有同分异构体
B 如果CCl2I2分子呈正方形结构，则有两个同分异构体
C 如果CCl2I2分子呈四面体结构，则没有同分异构体
D 如果CCl2I2分子呈四面体结构，则有两个同分异构体
24．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。根据上述实例可推出AB n型分子是非极性分子的经验规律是：
A 分子中不能含有氢原子
B 在AB n分子中A原子无孤对电子
C 在AB n分子中A的相对原子质量应小于B的相对质量
D 分子中每个共价键的键长应相等
25．下列叙述正确的是
A 离子化合物只含有离子键
B 含有共价键的化合物不一定是共价化合物
C 原子间均以非极性键结合而成的分子必定是非极性分子
D 原子间以极性键结合而成的分子必定是极性分子
26．下列固体，由具有极性键的非极性分子构成的是①干冰、②石英、③白磷、④固态四氯化碳、⑤过氧化钠，正确答案是
A ②③⑤
B 仅②③
C 仅①④
D ①③④⑤
27．PO43－、NH4＋这两种离子中各原子的空间的排列情况和CH4分子相似。关于前述三种微粒的说法中，不正确的是
A Na3PO4溶液和NH4Cl溶液的酸碱性不同
B NH4＋离子中四个N—H共价键完全相同
C 相同物质的量的PO43－、NH4＋、CH4、P4（白磷）四种微粒所含的共价键个数相同
D PO43－、NH4＋离子的空间构型为四面体型
28．在①CaCl2②NH3③KOH ④Na2O2⑤CO2⑥H2O ⑦CH4中，
（1）只含有离子键的是（填序号，下同）。
（2）既含有离子健，又含有非极性键的是。
（3）属于非极性分子的是。
（4）分子呈正四面体形结构的是。
29．有一种多聚硼酸盐为无限网状结构（如右图）：
其结构的基本单元可表示为(B5On)m－，则m＝、n＝。
30．美国加州大学Zettle教授所在的研究小组发现，在用改进的
碳弧法合成C60和C70。得到的产物中发现了C36。已知C60有12个正
五边形，20个正六边；C70有12个正五边形，25个正六边形。则C36
有个正五边形，个正六边形。
B组
31．电子总数相等的微粒称等电子体，下列各组微粒不属于等电子体的是
A Mg2＋和Al3＋
B NO和CO
C Ca2＋和S2－
D H2O和NH4＋
32．下列叙述正确的是
A NH3是极性分子，分子中N原子是在3个H原子所组成的三角形的中心
B CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心
C H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央
D CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
33．近年来，科学家合成了一种具有“二重结构”的球形分子。它是把足球型分子C60，容纳在足球型分子Si60中，外层的Si与里面的C以共价键结合。下列关于这种物质的叙述中正确的是
A 是化合物
B 是混合物
C 不含极性键
D 含有离子键
34.AB n型分子中，若A原子的最外层未达到稳定结构，则该分子被称为缺电子分子。下列分子属于缺电子分子的是
A CO2
B BeCl2
C BF3
D PCl5
35.最新研究表明生命起源于火山爆发，是因为火山爆发产生的气体中含有1%的羧基硫（COS），已知羧基硫分子中所有原子均满足八电子结构，结合周期表知识，有关说法正确的是
A 羰基硫的属于非极性分子
B 羰基硫沸点比CO2低
C 羰基硫的电子式为：
D 羰基硫分子中三个原子处于同一直线上
36.近年来科学家发现有100个碳原子构成一个具有完美对称性的C100原子团，其中每个碳原子仍可形成4个化学键。最内层是由20个碳原子构成的正十二面体（即每个碳与其它三个碳相连）。外层的60个碳原子形成12个分立的正五边形（即每个碳原子与其它2个碳相连）。处于中间层次的碳原子连接内外层碳原子。当它与氢或氟形成分子时，
其分子式为C
A C100H20和C100F20
B C100H60和C100F60
C C100H12和C100F12
D C100H40和C100F40
37．根据等电子原理：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相似的结构特征。以下各组微粒结构不相似的是
A CO和N2
B O3和NO2－
C CO2和N2O
D N2H4和C2H4
38．S8分子的空间几何构型呈皇冠型（。下列分子中，与S8分子具有
相同的几何构型的是
A Se n S8－n
B (SNH)4
C (NSH)4
D S4N4
39．通常把原子数和电子数均相等的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体间的结构和性质相似，下列有关说法中正确的是
A B3N3H6是由极性键组成的非极性分子
B B3N3H6能发生加成反应和取代反应
C B3N3H6具有碱性
D B3N3H6各原子不在同一平面上
40．已知PCl5是三角双锥几何构型，若Cl元素有两种稳定的同位素，则PCl5的不同分子种数（包括异构体）为
A 8
B 10
C 12
D 14
41．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，每个棚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
42．近年来科学家们发现由100个碳原子构成具有完美对称性的C100原子团，每个碳原子仍可形成4个化学键，最内部是由20个碳原子构成的正12面体，外层的60个碳原子形成12个分立的正五边形，处于中间层次的碳将内外层碳原子连接在一起，当它与氢和氟形成分子时，其分子式应为
A C100H60和C100F60
B C100H20和C100F20
C C100H12和C100F12
D C100H40和C100F40
)6]3＋呈正八面体结构：各NH3分子间距相等，
43．已知[Co(NH
Co3＋位于正八面的中心。若其中二个NH3分子被Cl－取代，所形成的
[Co(NH2)4Cl2]＋的同分异构体的种数有
A 2种
B 3种
C 4种
D 5种
44．SF6是一种无色气体，具有很强的稳定性，可用于灭火。SF6
的分子结构如图3－3所示，呈正八面体型。如果F元素有两种稳
定的同位素，则SF6的不同分子种数为
A 6种
B 7种
C 10种
D 12种
45．下列关于化合物的说法正确的是
A 只含有共价键的物质一定是共价化合物
B 由两种原子组成的纯净物一定是化合物
C 熔化不导电的化合物一定是共价化合物
D 不含非极性共价键的分子晶体一定是共价化合物
46．某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，分子内有四个氮原子，且四个氮原子排列成内空的四面体（如白磷结构），每两个氮原子间都有一个碳原子。已知分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键，则该化合物的分子式为
A CH8N4
B C6H12N4
C C6H10N4
D C4H8N4
47．在下述化合物中，最可能有偶极矩的是
A CS2
B H2S
C SO3（g）
D CCl4
48．下列分子中，最不容易聚合的是
A N2O5
B BeCl2
C AlCl3
D NO2
49.Science304,p.699(2004)报道，厦门大学的郑兰荪院士及其在北
京和武汉中科院的同事，成功的利用电弧放电法稳定地制备出C50衍
生物，C50由于结构中存在五员环与五员环连接，故很活泼难捕捉。
它们制取的方法是在不锈钢的腔体之中，加入0.013atm的四氯化碳
(tetrachloride)气体及0.395atm的氦气，然后外加24v的偏压，石墨电
弧方法放电，产生约90g的煤灰，经纯化之后得到2mg纯度99.5%的
C50Cl10。研究人员表示，C50Cl10外型像艘宇宙飞船，带有10根可产生反应的碳氯悬臂，它跟C60或C70一样很容易和不同的有机物形成物理或化学性质相当有趣的新化合物.
试题：已知多面体的顶点数、面数和棱这数的关系,遵循欧拉定理：顶点数＋面数－棱边数＝2。结合题中住息，下列有关C50Cl10推测肯定不正确的是
A 1molC50Cl10最多与25mol F2发生加成反应
B 根据欧拉公式，由C50组成的环中，有12个正五边形，15个六边形构成
C C50Cl10在一定条件可发生取代反应,从而为定向合成开辟新路
D 四氯化碳作用是作为氯源，以此捕获和稳定C50分子
50．以下各组指定微粒构成正八面体顶点的是
A 乙烷分子中的氢原子
B XeF6分子中的F原子
C NaCl晶体中与一个Na＋最近的Cl－
D NaCl晶体中与一个Na＋最近的Na＋
E CsCl晶体中与一个Cs＋最近的Cl－
F CsCl晶体中与一个Cs＋最近的Cs＋
G P4在少量O2中燃烧产物分子中的O原子
H 高碘酸根离子中的O原子
51．科学家经过数学计算后，认为可能存在H3分子，1996年科学家在宇宙中发现了H3分子。假定，这三个氢原子的成键情况完全相同，则H3的几何形状应是；如果只有两个氢原子的成键情况相同，则H3的几何形状应是。
52．1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
（1）根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：
和；和。
（2）此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2－互为等电子体的分子有：、。
53．分子（或离子）的空间构型有直线形、角形、平面形、四面体形、三角锥形等。为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了已知分子的空间构型的基础上，提出一种简单的理论模型，其理论依据是：分子中的价电子对（包括成键电子对和孤对电子）由于相互排斥作用，而取向彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。对于AB m形分子（A为中心原子，B为配位原子），分子中的价电子对数（n）可以通过下式确定：
n＝
m
?
+电子数
每个配位原子提供的价
中心原子的价电子数
说明：①作为配位原子，氧原子、硫原子按不提供价电子计算；
②直线形分子中最少有3个原子，平面形分子中最少有4个原子。
（1）指出下面物质分子或离子的空间构型：
PO43－；CS2；AlBr3(共价分子) 。
（2）有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：
（3）按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式：
平面形分子，三角锥形分子，四面体形分子。
54．足球烯C
60
结构形如足球（见右图），可以认为它由正二十
面体切掉十二个顶点形成的。则C60中有个六圆环，有个
五圆环。
55．XeF8是一种尚未合成的化合物，预测它的空间构
型；F有二种同位素，则XeF8有种不同分子。（不
计顺反异构和旋光异构）
56．写出下列三种物质的等电子体。
（1）CO （2）CO2（3）Sn(OH)62－
57．已知气态氯化铝分子以双聚形式存在，其结构如右图所示：
图中“Cl→Al”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享。
又，已知硼酸H3BO3为白色固体，溶于水显弱酸性，但它却只是一
元酸。可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元酸的原因。
请写出下面这个方程式右端的两种离子的表达式：
＋H 2O＋
58．金属铌能与卤素形成簇状化合物，下图所示为三种Nb a X b的结构单元。它们的共同特点是六个Nb原子形成八面体骨架，卤原子通过双桥基（－X－）或三桥基（）与Nb原子相连，结构单元之间通过双桥基相连。请据图写出以下三个物质的化学式：
59．在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷重心的电量（q）有关，一般用偶极矩（μ）来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ＝d·q。试回答以下问题：
（1）HCl、CS2、H2S、SO2 4种分子中μ＝0的是；
（2）对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是：；
（3）实验测得：μPF3＝1.03德拜、μBCl3＝0德拜。由此可知，PF3分子是
构型，BC13分子是构型。
（4）治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0。试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度。
构型图：淡黄色，棕黄色；
在水中溶解度较大的是。
60．合成C60以及其它球碳分子的方法没有发现最小的球碳分子——C20的存在。2000年，德国Freiburg大学的H.Prinzbach宣称，他们通过摘除法，已经在气相质谱仪的气体中看到了这种分子。他将C20H20溶解在液溴里，在烧瓶里加压长时间回流，最终得到平均组成为C20HBr13的产物。在电子冲击质谱仪中观察到了微量C20＋和C202＋的存在。
（1）C20的空间模型是，其中C－Cσ键数是，键角是。
（2）C20H20分子中C原子杂化类型是，H－C－C键角比C－C－C键角
（大、小、相等），C20H20中C－Cσ键长比C20中（长、短、相等）
（3）C202＋中存在的π键数是，异构体数是（假设两个失去电子的碳原子相对位置不一样而互为异构体）
（4）如果我们将C20HBr13看成唯一产物，请配平下列方程式：
C20H20＋Br2?
?催化剂C20HBr13＋
?→
61．(SN)n是最早发现的无机高分子化合物（分子量很大的化合物），n是一个很大的
整数。由许许多多(SN)n分子组成的晶体，有各向异性的结构特点，最典型的是，从晶体两个相互垂直的方向上，室温下测定其导电率，其相差竟在2个数量级上。回答下列问题：（1）已知(SN)n由S2N2聚合而生成，在S2N2中，S和N的化合价数值视为相同，则S2N2分子结构是（请画出）。
（2）上述晶体属于（填晶体类型），理由是。
（3）(SN)n分子的几何形状，是平面型，立体型，还是线型？，理由是。
62．B4Cl4是一种淡黄色并具有挥发性的固体比合物，在70℃以下，它存在于真空中。结构测定表明，该化合物中每个氯原子均结合一个硼原子，其键长都是1.70×l0－10米；任意两个硼原子之间为1.71×10－10米。试根据上述性质和参数画出B4Cl4分子的空间构型。
63．提出AB3和AB4型分子质点（分子或离子）的空间构型方案。每个A－B键均是极性且相同的，符合极性和非极性分子或离子的结构各怎样？列出各类型结构的例子。
64．Li的有机化合物在有机合成中有着重要的应用。LiCH3是金属有机理的代表物之一，经测定在固态以四聚体存在。试画出该化合物的结构。
65．在气态二氯化铍中有单体BeCl2和二聚体(BeCl2)2；在晶体中变形成多聚体(BeCl2)n。试画出各种存在形式的结构简图，并指出Be原子的杂化轨道类型。
66．当前使用的人造血主要是全氟碳合物的乳剂，它具有溶解氧的能力大（约40mL O2/100mL乳剂）、性能稳定、不易挥发、易与水形成稳定的乳剂、无生理毒性等优点，已用于临床。例如FTPA中含碳的质量分数为20.73％。含氟为76.58％、含氮为2.7％。它的最简式即为它的分子式，且分子的空间构型为三角锥形。试写出FTPA的分子式和结构简式。
67
图1 图2 图3 1︰6系列的杂多阴离子具有典型的Anderson结构，配离子M（Mo，W氧化态均为＋6）与氧（O氧化态为－2）形成八面体配位，杂原子X（化合价设为＋n，可以是Te6＋，I7＋，Cr3＋，Co3＋等）。Anderson结构配合物分为A系列和B系列。
（1）上图1是B系列阴离子的示意图，中心八面体XO6被六个MO6（M为Mo或W，）八面体包围，这六个MO6八面体处于同一平面且每个八面体与相邻八面体共用边相连，请写出该阴离子的化学式通式
（2）图2表示每个杂原子与六个OH基团形成八面体配位，与杂原子相配位的氧原子和氢原子成键，当X是Cr3＋，M是Mo，请写出这种类型B系列阴离子的化学式（3）第2题中结构的阴离子还可以形成双聚体，双聚体中两个阴离子之间形成了7
个氢键，化合价为－7，但其晶胞所含的原子个数仍可以表示为传统的分子式形式如图3所示。图中Ot表示端氧，Ob是与两个Mo相连的氧，Oc是与两个Mo和一个Pt（氧化态＋4）相连的氧。写出双聚体的化学式
68．等电子原理是指两个或两个以上的分子（或离子），它们的原子数相同，分子（或离子）中电子数也相同，这些分子（或离子）常具有相似的电子结构，相似的几何构型，而且有时在性质上也有许多相似之处。例如：CO32－、SO32－、NO3－都有24个价电子，都为平面三角形结构。
（1）Xe和I－等电子，所以可见XeF2和；XeO3和都是等电子化合物，它们均具有相同的构型。
（2）二原子14电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价叁键，请举出相应的4个例子（可以是分子或离子）
（3）N2O4和是等电子体；
（4）过去生产上常以SiO2为催化剂的载体，它和近十几年来应用日广的AlPO4是等电子体，所以在磷酸铝中Al为配位氧，P为配位氧。
（5）烟酸（见图）是一种降血脂药物，但其分子中含有羧基，对人体的胃肠道有较大刺激且较难吸收，而且－COOH在人体中的代谢不稳定，因此它的活性和适应性有待改进。在药学上的等电子体的概念是指具有相似的生理作用，如羧基与四氮唑是一种非经典电子等排体，它们具有相似的酸性，但四氮唑（见图）在人体中的代谢较为稳定，因此它可取代药物上的羧基，以改善某些性质。
①烟酸中的羧基被四氮唑取代后的结构简式为：
②有机物分子中相邻的羧基与羰基间易形成分子内氢键，从而会影响药物的性质。据药学原理制成色满－3－羧酸（见图），希望它抗过敏作用，但试验发现无此作用，而根据电子等排体理论制成的药物X（见图）的抗过敏作用则较强，这是因为
69.2001年是20世纪伟大的化学家鲍林（Linus Pauling 1901～1994）诞辰100周年纪念。他是一位化学结构大师，因对化学键的本性及其对复杂物质结构的解释而获得1954
年度的诺贝尔化学奖。1994年这位世纪老人谢世，人们打
开他的办公室，发现里面有一块黑板，画得满满的，其中
有一结构式如图所示。老人为什么画这个结构式？它在自
然界存在吗？它是炸药吗？它能合成吗？它有什么性
质？……不得而知。这是鲍林留给世人的一个谜。也许有
朝一日能解开它。
请你对这个结构作一番分析后，回答下列问题。
（1）它的分子式是。
（2）如果该分子中的氮原子都在一个平面上，那么该分子中的所有原子是否可能处于同一平面内（填“可能”或“不可能”）。
（3）该分子的侧链相当于叠氮酸根，它类似于一种叫叠氮酸铅的雷管起爆剂，因此有人预测它是炸药，如果它在没有氧气参与的情况下爆炸，反应的化学方程式（发生分解反应，生成两种单质和两种化合物）是；如果有足量氧气参与的条件下发生爆炸，那么，1mol该化合物爆炸时需消耗mol氧气。
C组
70．试写出下列物质所有的八隅体结构化学式：（1）CH4O （2）C2H3F （3）N3－？
71．已知SO2和CO2的偶极矩分别是5.37×10－30C·m和0。试根据这一信息推测两个分子的形状？
72．由C3O2分子中存在的键说明其分子结构。
73．在一定条件下，三个甲醛分子可以连成一个环形分子。访画出它的Lewis结构。正确的结构应是C和O原子交替相连。
74．偶极短的单位用“debye”表示，
1 debye＝10－18(esu)·cm
其中esu为电荷的静电单位，它可被定义为：1 C＝2.998×109esu。试用国际标准单位表示l debye的值？
75．NH3、AsH3和BF3的偶极短分别为4.97×10－30、0.60×10－30和0.00X10－30C·m。试判断它们的分子形状？
76．判断下列分子或离子的几何构型，并说明未给出偶极矩数据的那些分子或离子是否是极性的：
①SF6；②ClF3；③ICl4－；④H2N－NH2（μ＝6.14×10－30C·m）；⑤NO2＋；⑥(CH3)2SnF2；
⑦XeF4；⑧PF5；⑨SF4；⑩；⑾（μ＝5.0×1030C·m）；⑿
（μ＝0）
77．为何下列各对分子的偶极矩明显的不同？请说明理由。
（1）OF2（μ＝1.00×10－30C·m），BeF2（μ＝0）
（2）PF3（μ＝3.43×10－30C·m），BF3（μ＝0）
（3）SF4（μ＝2.00×10－30C·m），SnF4（μ＝0）
（4）NH3（μ＝4.93×10－30C·m），NF3（μ＝0.67×10－30C·m）
78．美国科学杂志世界上科学界最权威最精英的杂志之一。下面这幅分子结构模型图正是2004年4月30号出版的《SCIENCE》杂志上的图片，报道的是，中国科学家首次成功合成新型稳定小富勒烯C50Cl10，这项研究是富勒烯科学的重要突破。该项工作是在厦门大学化学系郑兰荪院士的领导和组织下完成的，武汉物数所参与了其中部分工作并做出了特殊贡献。该成果的论文“Capturing the labile fullerene[50] as C50Cl10”。C50Cl10也是具有完美对称的分子，C50Cl10的研究有着极为重要的科学价值。
现根据其信息，试完成以下两小题。
（1）厦门大学郑兰荪院士合成的C50Cl10富勒烯足球状分子含氯衍生物，50个碳原子组成若干个正六边形和正五边形，其中碳均为四价。有关C50Cl10的说法正确的是
A C50Cl10与C60互为同素异形体
B C50Cl10分子中共用电子对数目为105个
C C50Cl10摩尔质量为955g
D C50Cl10分子中含有55个碳碳单键
（2）不饱和度Ω是确定有机物分子结构的重要方法，不饱和度也称为缺氢指数，当分子中每产生一个C＝C或每形成一个单键的环，就会产生一个不饱和度，足球烯C60的不饱和度为61。有机物分子中的卤素原子取代基，可视作氢原子计算Ω。
试回答下列：立体封闭有机物分子（多面体或笼状结构）也可确定不饱和度，如：①立方烷：面数为6，Ω＝5②棱晶烷：面数为5，Ω＝4③金刚烷面数为4，Ω＝3。
则C50Cl10 结构如右图所示：，含有的面数为：。
79．多面体几何学和化学的关系日益显得重要。在实习中，示出了五种正多面体的图形和性质，介绍了多面体通用的Euler公式［顶角数（V）＋面数（F）＝棱边数（E）＋2］，讨论了等径圆球密堆积中的四面体和八面体空隙的几何学等，帮助读者在了解有关化合物的结构和性质上打下一定的基础。随着球碳（如C60，C70等）的出现，单质硼中B12单元和B60壳层结构的测定，以及包合物和原子簇化合物中呈现的种种多面体的结构，又吸引读者进一步学习多面体的结构的兴趣。试回答下面有关多面体几何学的问题：（1）当多面体只由五边形面（F5）和六边形面（F6）组成，每个顶点都连接3条棱时，试证明不论由多少个顶点组成多面体，其中五边形面的数目总是12个。
（2）已知C60分子是个具有足球外形的32面体，试计算其价键结构式中的C－C单键数目，C＝C双键数目和C－Cσ键数目。
（3）已知C80，C82和C84都能包合金属原子，形成Ca＠C80，Ba＠C80，Ca＠C82，La ＠C82，Ca＠C84。，La＠C84等分子。试分别计算C80，C82和C84分子中含有六边形面的数目。
（4）气体水合物晶体的结构，可看作由五边形面和六边形面组成的多面体，其中包合气体小分子（如CH4），多面体共面连接而成晶体。试求512，51262，51263等三种多面体（512指含12个五边形面的多面体，51262指含12个五边形面和2个六边形面的多面体）各由几个H2O分子组成？作图表示这些多面体的结构。
80．C24H24有三种特殊的同分异构体A、B、C，它们都是笼状结构，不含有双键和三键；它们都只有一种一氧取代物，而二氯取代物不完全相同。试画出或说明A、B、C的碳原子空间构型和二氯取代物的具体数目，并比较A、B、C分子的稳定性。
81．钼有一种含氧酸根[Mo x O y]z－，式中x、y、z都是正整数；Mo的氧化态为＋6，O 呈－2。可按下面的步骤来理解该含氧酸根（如下图所示）的结构：
（A）所有Mo原子的配位数都是6，形成[MoO6]n－，呈正八面体，称为“小八面体”（图A）；
（B）6个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体”（图B）；
（C）2个“超八面体”共用2个“小八面体”可构成一个“孪超八面体”（图C）；
（D）从一个“孪超八面体”里取走3个“小八面体”，得到的“缺角孪超八面体”（图D）便是本题的[Mo x O y]z－（图D中用虚线表示的小八面体是被取走的）。
A B C D
回答了列问题：
（1）小八面体的化学式[MoO6]n－中的n=
（2）超八面体的化学式是。
（3）孪超八面体的化学式是。
（4）缺角孪超八面体的化字式是。
82．二异丙基合铍与二甲胺按1︰2的比例反应，得到[Be(NMe2)2]3。第一步在25℃时，每1mol R2Be结合1mol胺，第二步在40℃时，又结合第二摩尔胺。
（1）写出描述这两步过程的化学方程式。
（2）最终产物的可能结构是环状的三聚物。画出该分子的结构式。
（3）在2画出的三聚物并不是真实的结构，实验观察到的结构包含一个四配位铍和两个三配位铍。根据三配位和四配位铍原子画出一个最可能的结构。
83．众所周知，用合成C60以及其他球碳分子的方法没有发现最小的球碳分子——C20的存在。这显然是由于该分子的张力太大，反应性太高，难以稳定存在。最近，德国Freiburg 大学的学的H.Prinzbach宣称，他们已经在气相质谱仪的气体中看到了这种分子。他们的方法可以称为“摘除法”，即设法把十二面体烷C20H20的氢“摘除”。Prinzbach意识到将C20H20转化为球状的C20是十分困难的，想到先用其他原子取代氢。用氯不现实，他采用了溴。他把十二面体烷溶解在溴中，在烧瓶里加压长时间回流，最终得到平均组成为
C20HBr13的产物。这说明已经摘除了部分氢了。接着他们用电子冲击质谱仪来脱溴，在质谱仪的气相组分中观察到，在大量的C20的各种溴化物中有微量C20＋和C202＋的存在。Prinzbach知道，根据计算的结果，C20的碗状异构体远比球状的稳定。为排除在质谱仪里看到的C20可能是碗状异构体，Prinzbach又从具有芳香性的轮烯（CorannuleneC20H10）溴化，然后在与得到球碳C20相同的条件下摘除它的溴原子，然后与Boston学院的L.T.Scott 和FreiBurg的V onIssendorff合作，对比这两种异构体的光电子能谱，发现这两种异构体的
光电子能谱是不同的，而且也跟早先已经得知的单环状的C20的光电子能谱
也是不同的，球状的C20的光电子能谱十分明显具有封闭笼状多烯的特征，
相比之下，单环状的C20构体则具有炔的特征。右图是C20球状的异构体（仅
画出骨架结构）。
（1）C20H20中C－C－C键角是°、C－C－H键角分别是°。
（2）C20H20的二溴取代物（C20H18Br2）种数是。
（3）C20中是否存在二次轴、三次轴、四次轴、五次轴或六次轴（n次轴表示绕该轴旋转360o/n与图形完全重合），并说明分别有几条。
（4）写出Prinzbach将C20H20转化为产物C20HBr13的化学方程式。
（5）画出C20碗状异构体骨架结构的平面投影图（垂直“碗口”的方向观察）；为什么C20的碗状异构体远比球状的稳定？
（6）画出C20单环异构体状的结构简式。
84．稠环分子的三维结构常常可以用角张力的减小得以解释。考虑十
二面体烷（如右图所示）：
（1）哪一种构型（平面三角形120o；四面体109.5o；或者八面体90o）
跟它的键角的角度最接近？
（2）十二面体烷的的立体结构式跟哪一种杂化类型（sp、sp2 or sp3）
最接近？
定义“连接处”为分子中任何一个三环体系共用的中心碳原子。试
观察十二面体烷中用粗线标出的三个五角形（如图5－5所示）。设有一
根轴穿过连接处的中心碳原子，该轴跟三个C—C键的夹角是相同
的（如右图所示）。
（3）试作一个理智的猜测，对于十二面体烷，这个角度的精确
到的数值是多大？
（4）上述角度减去90o可以描述它们偏离平面性。十二面体烷的连接处是否是平面的？
现在再加富勒烯。所有己知的富勒烯中任何一个连接处偏离平面性都比十二面体烷小。对于C
，所有的连接处都是完全相同的。
已经证实存在比C60更小的富勒烯，例如C58。如果忽略C58的结构
中任何一个双键和单键的区别（如右图所示）。为清楚起见，把该分子
中的连接处的中心碳原子标为A、B和C并用如右图所示标出。
（5）哪一个连接处偏离平面性最小？哪
一个最大？A、B还是C？
最后考虑更大的富勒烯C180，作一级近
似，设C60和C180。都是“完美的”球体（如右图所示）。
（6）它们的结构中哪一个连接处偏离平面性比较大些？是C60
呢？还是C180？
（7）C180中A、B、C型碳原子各有几个？
A 、
B 、C
（8）若把周围全是六边形的六边形的中心标出一个*，那么这
些*构成的几何图形为
85．美国Riverside加洲大学教授C.A.Reed发现，用超酸H(CB11H6X6，X＝Cl,Br)将C60质子化为HC60＋，后者在溶液和固态都是很稳定的。研究者获得该超酸的方法是：在低温下液态HCl 作用于固态(C2H5)3Si(CB11H6X6)，随后在真空状态下蒸馏除去挥发性的副产物(C2H5)3SiCl。该超酸与C60在溶液中反应得到纯净的固体样品[HC60]＋[CB11H6X6]－。解答如下问题：
（1）常见化学反应中，与超酸H(CB11H6X6，X＝Cl,Br)将C60质子化的反应很相似。
（2）C60，C70，金刚石和石墨四者的关系是；有机溶剂中（如乙醇）溶解性较好的是和。
（3）副产物(C2H5)3SiCl名称是，该物质易水解，产物是和，请分析SiCl4在空气中产生的现象和反应方程式：
（4）比较下列三种物质的酸性强弱：H(CB11H6X6，X＝Cl,Br)，[HC60]＋[CB11H6X6]－，盐酸
（5）CH3CH＝CH2的水化，通常需要质子性催化剂，其原理与HC60＋相似。常见的几种酸中：硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等，适于作丙烯水化催化剂的是_______________。
（6）上述阴离子[CB11H6X6]－(X＝Cl,Br)的结构可以跟下左图的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，[CB11H6X6]－离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转360°/5的度数，不能察觉是否旋转过。
①写出满足条件的全部阴离子的化学式：
②请在下右图右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出任一一个阴离子的结构，这样的阴离子共有个（其中与碳原子相连的是氢原子而不是X原子）。
86．稠环分子的三维结构常常可以用角张力的减小得以解释。试考虑下列分子：
十二面体烷（下左图）和椭圆烯C32H14（下右图）。
在十二面体烷中的每一个C5环是规则的正五角形，而椭圆烯中的每一个C6环可以认为是正六角形。
（1）它们的∠（CCC）角分别多大？
（2）哪一种构型（平面三角形，120°；四面体，109.5°；或者八面体，90°）跟上面的∠（CCC）的角度最接近？
（3）十二面体烷和椭圆烯的立体结构式跟哪一种杂化类型（sp、sp2或sp3）最接近？
定义“连接处”为分子中任何一个三环体系共用的中心碳原子。试比较十二面体烷中用粗线标出的三个五角形、椭圆烯中的三个六角形（下图）。
设有一根轴穿过连接处的中心碳原子，该轴距三个C－C键的
夹角是相同的（右图）。
（4）试作一个理智的猜测，对于十二面体烷和椭圆烯，这个角
度精确到三度的数值是多大？
（5）上述角度减去90°可以描述它们偏离平面性。哪一种连接处是平面的？
现在让我们来考虑两种稠环烯：十二面体烯（C20H18）和椭圆烯（下图）。
假设分子骨架是刚性的，而且在（上图中标出的）双键加氢后骨架的畸变可以忽略。再假定所有的双键都是离域的。
（6）试比较上图中标出的一对碳原子C＝C加氢时，哪一种放出的热量较多？
现在再考虑富勒烯。所有已知的富勒烯中任何一个连接处偏离平面性都比十二面体烷小。
对于C60（左下图），所有的连接处都是完全相同的。试考虑在C60的任何一个C＝C 处加氢（中下图）。
（7）C60、十二面体烯和椭圆烯中哪一个加氢放热最多？（仍然假设双键是离域的）
（8）C60、十二面体烯和椭圆烯哪一个加氢放热最少？
已经证实存在比C60更小的富勒烯，例如C58。如果忽略他的结构中任何一个双键和单键的区别（见右上图）：
为清楚起见把该分子中的连接处的中心碳原子标为A、B和C，并用下图标出。
（9）哪一个连接处偏离平面性最小？是A还是B、C？
（10）哪一个连接处偏离平面性最大？是A还是B、C？
（11）将上述碳碳键编号为1－9，哪一处最容易发生加氢反应？
最后考虑更大的富勒烯C180（右图）。
作一级近似，设C60和C180都是“完美的”球体。
（12）对它们的结构中哪一个连接处偏离子面性比较大些？是C60还是C180？
（13）对比C60、C180和石墨，下面对于以kJ/g为单位的ΔH f 值哪一个是正确的？
ΔH f （C60）＜ΔH f （C180）＜ΔH f （石墨）
ΔH f （C60）＞ΔH f （C180）＞ΔH f （石墨）
ΔH f （C60）＝ΔH f （C180）＜ΔH f （石墨）
ΔH f （C60）＝ΔH f （C180）＝ΔH f （石墨）
ΔH f （C60）＝ΔH f （C180）＞ΔH f （石墨）
ΔH f （C180）＞ΔH f （C60）＞ΔH f （石墨）
富勒烯生成的时间很快，典型的是毫秒级。在所有的合成技术中得到的C60的量比C180的量大得多。
（14）在下图见a～e中，哪一个对于下面两个转化反应表达势能对反应进程的依赖关系是在确的？
反应物3C 60反应物C180
参考答案（38）
1 B
2 C
3 C
4 A
5 D
6 D
7 C
8 D
9 B
10 C
11 C
12 B
13 A
14 D
15 C
16 A
17 C
18 C
19 D
20 D
21 C
22 C
23 B、C
24 B
25 B、C
26 C
27 C
28 （1）①（2）④（3）⑤⑦（4）⑦
29 3 9
30 12 8
31 B
32 C
33 A
34 B、C
35 C、D
36 B
37 D
38 A、B
39 A、B
40 C
41 B
42 A
43 A
44 C
45 C
46 B
47 B
48 A
49 A
50 C、F、G、H
51 正三角形V型
52 （1）N2、CO；CO2、N2O （2）SO2、O3
53 （1）四面体形直线形平面形
（2）CH3＋CH3－
（3）BF3NF3CF4
54 20 12
55 正方体22
56 （1）N2、CN－、NO＋、C22－
（2）N2O、CN22－、OCN－、N3－、NO2＋
（3）Sb(OH)6－、Te(OH)6－、IO(OH)5
57 H4BO4－或B(OH)4－，H＋
58 Nb6F15Nb6Cl14Nb6I11
59 （1）CS2（2）邻＞间＞对（3）三角锥形（4）平面三角形
（5）棕黄色者
60 （1）正十二面体30 108°（2）sp3大长（3）9 5
（4）1C20H20＋16Br2?
?催化剂1C20HBr13＋19HBr（氢原子守恒）
?→
61 （1）
（2）分子晶体，因为它靠(SN)n分子彼此间的分子作用力维系成晶体
（3）线型，因为是由线型分子整齐有序排列形成的晶体，在线伸长方向及其垂直方向上导电率相差巨大，如为立体结构，不会如此；而从S2N2结构推知，它也不可能是平面形，只能是线型
62
63 AB3可能有两种类型结构：（1）A原子居中心的平面三角形。例如：BF3、SO3、NO3－、
CO32－、BO33－，其中各中心原子的氧化数（化合价）等于其所在的族数，那么这类分子或离子是非极性的；（2）三角锥。例如：NH3、SO32－、ClO3－，其中各中心原子的氧化数（化合价）低于该元素所在的族数（指周期表）的最大值。那么这类分子或离子是极性的。在低对称性分子或离子的中心原子上肯定有孤对电子，参与形成化学键的电子与孤对的电子云彼此分离最大符合能量最低。AB4型主要有两种类型结构：（1）原子A在四面体中心，例如CCl4、TiCl4、OsO4、AsO42－、MnO4－、CrO42－、BF4－。其中各中心原子的氧化数（化合价）等于其所在族数，它们的高对称性结构是非极性的；（2）原子A在平面四边形的中心。例如：PtCl4。对于二元化合物而言，很少遇到这种结构。在配合物中普遍存在。这类分子或离子是非极性的。
64
65 Cl—Be—Cl sp杂化sp2杂化sp3杂化
66 分子式为C9F21N，结构简式为(CF3CF2CF2)3N则或[(C3F7)3N]
67（1）[X n＋M6O24]（12－n）－
（2）[CrMo6O24H6]3－
（3）[H9(PtMo6O24)2]7－
68 （1）IF2－，IO3－
（2）N2，CO，C22－，C2H2，CN－
（3）C2O42－
（4）4，4
（5）①②用四氮唑替代羧基以后，羰基与四氮唑间不会形成氢键。
69 （1）C6H2N10O2（2）可能
（3）C6H2N10O2＝H2O↑＋CO↑＋5N2↑＋5C 5.5mol
70
71
72 C3O2分子中的碳原子都是以sp杂化轨道成键，分子结构为直线状O＝C＝C＝C＝O。
73
74 3.336×10－30C·m
75 NH3和AsH3是锥形结构，BF3是平面结构。仅根据偶极矩，无法判定NH3和AsH3雏
形结构的相对匀称情况，因为N和As的电负性不同。
76 ①正八面体，非极性；②“T”形，极性；③平面正方形，非极性；④全重叠形，极性；
⑤直线形，非极性；⑥Sn原子位于由2个F原子和2个C原子构成的四面体中心，而
两个C原子又分别是由H原子和Sn原子构成的两个四面体中，极性；⑦平面正方形，非极性；⑧三角双锥形，非极性；⑨变形四面体，极性；⑩两个苯环垂直，极性；⑾
分子滑S…S线折叠而成蝴蝶形，极性；⑿分子内所有原子共面，非极性。
77 （1）OF2是V形分子，BeF2是线型分子（2）PF3是锥型分子，BF3是平面正三形分
子；（3）SF4是四方锥，SnF4为正四面体（4）
78 （1）B、D（这是一道与高科技新材料相关的化学试题，因前者是化合物，后者是单
质，故选项A显然不正确；由于碳最外层四个电子均成成键，每个氯原子最外只有一个电子参与成键，故共用电子对数目（4×50＋10）÷2＝105，故B正确。C中摩尔质量的单位应为g/mol，故C不正确。D中对于单纯的C50而言，从图中看出，从每个碳出发形成三个棱，总棱数应为：50×3÷2＝75；为满足碳四价，三个棱中必是一个双键两个单键，故单键数为：75×2/3＝50，C50Cl10可看作有5个双键与10个氯原子（或5个氯分子）与环上五个碳碳加成得到，加成后又生成了五个单键，故C50Cl10单键数为：50＋5＝55）
（2）C50Cl10分子为27面体
79 （1）按Euler公式：F＋V—E＋2 （1）
按题意：F5＋F6＋V＝E＋2 （2）
由于每个顶点连接3条棱，每条棱由2个顶点连成，得：3V—2E （3）
五边形面和六边形面分别由5个和6个顶点形成，得：5F5＋6F6＝3V （4）
将（3）代人（2）式，得：F5＋F6＋V＝1.5V＋2 （5）
将（4）代人（5）式，得：5F5＋6F6＝6F5＋6F6－12
由此即得：F5＝12
（2）C60分子有32个面，F5＝12，F6＝20，按Euler公式，棱数E为：
E＝60＋32－2＝90
由于每个C原子参与形成2个C－C单键和1个C＝C双键，双键数是单键数的一半。
分子中有60个C－C单键，30个C＝C双键。不论C－C单键或C＝C双键中都有1个C－Cσ键，所以σ键数目为90个。
（3）按Euler公式：F＋V＝E－2
在球碳分子中，每个顶点连接3条棱，每条棱由2个顶点连成，得3V＝2E。代入F＋V＝1.5V＋2 （6）
F＝0.5V＋2＝F5＋F6
C80：F＝0.5×80＋2＝42，F6＝42－12＝30
C82：F＝0.5×82＋2＝43，F6＝43－12＝31
C84：F＝0.5×4＋2＝44，F6＝44－12＝32
（4）由H2O分子通过O－H…O氢键形成的多面体结构，每个H2O分子通过氢键连接成棱，每条棱由2个H2O分子组成。由上面（6）式推得：
V＝2F－4＝2（F5＋F6）－4
512：V＝5F5－4＝2×12－4＝20，由20个H2O分子组成，如下图（a）
51262：V＝2（12＋2）－4＝24，由24个H2O分子组成，如下图（b）
51263：V＝2（12＋3）－4＝26，由26个H2O分子组成，如下图（c）
高中化学竞赛知识点 有机是大头，命名结构性质都可以出题，还可以和配合物晶体结合，《有机化学》(北大出的)要求的都要掌握，再做做关于合成、性质的题，推荐丁漪出的《化学竞赛教程》(最好用解答的那本)，好好研究一下。 结构式重点和难点。有多做一些分子结构配合物结构的题，基本的知识掌握了，这两块应该没太大问题。晶体很难，即使做很多题也不一定可以掌握，但基本的份不可以丢。原子结构已经很多年没有考了，如果再考肯定考分析信息的能力，应该不会很难。滴定每年会有一道大题。而且越来越重视，如果运气好只是一道高中就会的计算，但运气不好的化就会遇到《分析化学》里的内容。化学平衡考的比较简单，但要有备无患。电化学可能会出难题，多看一下《无机化学》，会有启发。有效数字不可以不注意，大学和高中的要求不同，改卷老师都遵循大学的标准，只有规范才能不丢无谓的分。物理化学和溶液已经多年未考，但热力学的内容是决赛里的难点，看自己有没有必要学这个了。作为一个过来人，还有几个建议:如果你是分析型的。就多做一些题，做题可以让水平提高很多，如果是记忆型的，就多看看书，尤其是有机无机，虽然每年都出一些新信息，但它的模型在书上都能找到。最后祝你取得好成绩。 附化学竞赛大纲(一般不会改动) 说明: 1. 本基本要求旨在明确全国高中学生化学竞赛初赛及决赛试题的知识水平，作为试题命题的依据。本基本要求不包括国家代表队选手选拔赛的要求。 2. 现行中学化学教学大纲、普通高中化学课程标准及高考说明规定的内容均属初赛要求。高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容(包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等)也是本化学竞赛的内容。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充，一般说来，补充的内容是中学化学内容的自然生长点。 3. 决赛基本要求在初赛基本要求的基础上作适当补充和提高。 4. 全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习，是一种课外活动。针对竞赛的课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素。本基本要求估计初赛基本要求需40单元(每单元3小时)的课外活动(注:40单元是按高一、高二两年约40周，每周一单元计算的);决赛基本要求需追加30单元课外活动(其中实验至少10单元)(注:30单元是按10、11和12月共三个月约14周，每周2~3个单元计算的)。 5. 最近三年同一级别竞赛试题所涉及的符合本基本要求的知识自动成为下届竞赛的要求。 6. 本基本要求若有必要做出调整，在竞赛前4个月发出通知。新基本要求启用后，原基本要求自动失效。 初赛基本要求 1. 有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等)测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2. 气体理想气体标准状况(态)。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。 3. 溶液溶液浓度。溶解度。浓度和溶解度的单位与换算。溶液配制(仪器的选择)。重结晶方法以及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤
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。 1.008Zr Nb M o 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 M g Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr M n 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]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[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 占地壳蹭的丰度为%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr 的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1. 写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。 2. Cr 常见的价态为+3和+6，常见的Cr （Ⅲ）化合物为CrCl 3。其水溶液可有三种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr 的杂化方式 3. 常见的Cr （Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程
2004 年全国高中学生化学竞赛决赛理论试题及答案 第一题 （ 6分）选取表 1 中的合适物质的字母代号（ A ～ H ）填人相应标题（① 一⑧）后的括号中（单选），并按要求填空。 表 1 字母所代表的物质 A B C D E F G H + NO + NO N 2O 3 N 2H 4 NH 3 N 2O 4 H 2N 2O 2 NH 2OH ① （ ）不是平面分子，其衍生物用作高能燃料。 ② （ ）存在两种异构体，其中一种异构体的结构为。 ③ （ ）具有线型结构， Lewis 结构式中每个键的键级为 2.0 。 ④ （ ）是无色的，平面分子，它的一种等电子体是。 ⑤ （ ）既有酸性，又有碱性，可作制冷剂。 ⑥ （ ）既有酸性，又有碱性；既是氧化剂，又是还原剂，主要做剂。 ⑦ （ ）是顺磁性分子。 ⑧ （ ）水溶液会分解生成 N 20, 反应式为。 第二题 （6分）图 1是元素的△ f G m /F 一 Z 图，它是以元素的不同氧化态 Z 与对应物 图中各物种的△ f G m /F 的数值如表 2 所示。 f m A X - X 2 HXO HXO 2 XO 3- XO 4- F -3.06 0 / / / / 种的△ f G m /F 在热力学标准态 p H =0 或 pH == 14 的对画图。图中任何两种物种联 线的斜率在数值上等于相应电对的标准电极电势 ψA 或 ψB ，A 、 B 分别表示 pH ＝ 0 （实线）和 pH ＝ 14（虚线）。
⒈用上表提供的数据计算： ψA (IO 3/I ) ψB (IO 3/I ) ψA (ClO 4/HClO 2) ⒉由上述信息回答：对同一氧化态的卤素，其含氧酸的氧化能力是大于、等于 还是小于其含氧酸盐的氧化性。 ⒊溴在自然界中主要存在于海水中，每吨海水约含 0.14 kg 溴。 Br 2 的沸点为 58.78 ℃；溴在水中的溶解度 3.58 g/100 g H 20（ 20 ℃）。利用本题的信息说明如何 从海水中提取 Br 2，写出相应的化学方程式，并用方框图表达流程。 第三题 （6 分）过氧乙酸是一种广谱消毒剂，可用过氧化氢与乙酸反应制取，调 节乙酸和过氧化氢的浓度可得到不同浓度的过氧乙酸。 过氧乙酸含量的分析方法如下： 准确称取 0.5027 g 过氧乙酸试样，置于预先盛有 H 2SO 4溶液和 2～3 滴 1 mol/L MnSO 4溶液并已冷却至 0.02366 mol/L KMnO 4 标准溶液滴定至溶液呈浅粉色（ mol/LNa 2S 2O 3标准溶液滴定， 接近终点时加人 3 mL 0.5 ％淀粉指示剂， 继续滴定至 蓝色消失，并保持 30s 不重新显色，为终点，消耗了 Na 2S 2O 3 23.61 mL 。 ⒈写出与测定有关的化学方程式。 ⒉计算过氧乙酸的质量分数 （要求 3 位有效数字； 过氧乙酸的摩尔质量为 76 .05 g/mol ）。 ⒊本法的 KMnO 4 滴定不同于常规方法，为什么？ ⒋简述为什么此法实验结果只能达到 3 位有效数字。 ⒌过氧乙酸不稳定，易受热分解。写出热分解反应方程式。 第四题 （ 8分）日本的白川英树等于 1977 年首先合成出带有金属光泽的聚乙炔薄 膜，发现它具有导电性。这是世界上第一个导电高分子聚合物。研究者为此获得了 2000 年诺贝尔化学奖。 ⒈写出聚乙炔分子的顺式和反式两种构型。 ⒉ . 若把聚乙炔分子看成一维晶体，指出该晶体的结构基元。 ⒊假设有一种聚 40 mLH 20、 5 mol 3 mol/L 5℃的碘量瓶中，摇匀，用 30 s 不退色），消耗了 12.49 mL; 随即加人 10 mL 20 ％ KI 溶液和 2～ 3 滴（ NH 4） 2 MoO 4 溶液（起催化作用并减 轻溶液的颜色），轻轻摇匀，加塞，在暗处放置 5 min ～ 10 min ，用 0.1018
高中化学竞赛初赛试题 考试限时：150分钟试卷满分：150分 第I卷（选择题，共70分） 一、（本题包括14小题，每小题5分，共70分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都给0分。请将答案填写在第I卷答题表中） 第Ⅰ卷答题表 1、2008年诺贝尔化学奖授予了钱永键等三位科学家，以 表彰他们在发现和研究绿色荧光蛋白质（简称GFP）方面 做出的卓越贡献。生色团是GFP发出荧光的物质基础，也 是GFP结构中的一个重要组成部分，多管水母中GFP生 色团的化学结构如下图，该生色团中的肽键数为（） A．2 B．3 C．4 D．5 2、向三份均为100mL2mol/LNaHCO3溶液中，分别加入0.2g冰醋酸、0.1gCa(OH)2、0.3gNaAlO2固体（忽略溶液体积变化），则溶液中CO32－物质的量浓度的变化依次为（） A．减小、减小、增大 B.减小、增大、增大 C．增大、减小、减小 D.减小、减小、减小 3、已知：⑴Al(OH)3的电离方程式为：AlO2－+H＋+H2O Al(OH)3Al3＋+3OH－；⑵无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃，溶于水的电离方程式为：AlCl3＝Al3＋＋3Cl－；⑶PbSO4难溶于水，易溶于醋酸钠溶液，反应的化学方程式为：PbSO4＋2CH3COONa＝Na2SO4＋(CH3COO)2Pb。下列关于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的说法中正确的是（） A．均为强电解质B．均为弱电解质 C．均为离子化合物D．均为共价化合物 4、甲、乙、丙、丁都是第三周期元素形成的单质，下列叙述正确的是( )
高一化学竞赛试题 2008.4 第Ⅰ卷（共48分） 可能用到的相对原子质量：O-16 S-32 Cu-64 N-14 Zn-65 H-1 一、选择题（本题包括8小题，每题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1.氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物，下面关于氢化物的叙述正确的是 A．一个D2O分子所含的中子数为8 B．NH3的结构式为 C．HCl的电子式为D．热稳定性：H2S＞HF 2．目前，科学家拟合成一种“二重构造”的球形分子，即把足球型的C 60分子熔进Si 60 的分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。下列说法正确的是 A、它是由两种单质组成的混合物 B、它是一种硅酸盐 C、它是一种新型化合物 D、它是一种合金 3．氢化钙可作生氢剂，反应方程式为CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑，其中水的作用是A．溶剂B．还原剂C．氧化剂D．既作还原剂又氧化剂4．某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是A．NH4＋、Fe2＋、CO32－、SO42－B．Na＋、K＋、Cl－、SO42－ C．Mg2＋、H＋、Cl－、NO3－D．K＋、Ca2＋、HCO3－、Cl－ 5．已知I－、Fe2+、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序是SO2＞I－＞H2O2＞Fe2+＞Cl－，则下列反应不可能发生的是 A.2Fe3++SO2+2H2O====2Fe2++SO 2 4 +4H+ B.2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl－ C.I2+SO2+2H2O====H2SO4+2HI D.H2O2+H2SO4====SO2+O2+2H2O 6．2004年4月15日重庆发生的氯气泄漏事故、2004年4月20日江苏扬州发生的氨气泄漏事故再一次给安全生产敲响了警钟。下列有关氯气和氨气的说法中正确的是A．氯气和氨气都是易液化的气体 B．氯气和氨气都是无色、密度比空气大的有毒气体 C．氯气和氨气都是由极性键构成的分子
高中化学竞赛之分子结构 一、选择题 1、下列分子结构中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构的是 A．SF6B．XeF2C．CS2D．CH4 2、下列温室气体中，和CO2一样，既是非极性分子，所有的原子又都达到8电子稳定结构的是 A．N2O B．CF2＝CF2C．CCl2F2D．SF6 3、NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。根据上述实例可推出AB n型分子是非极性分子的经验规律是： A．分子中不能含有氢原子 B．在A B n分子中A原子无孤对电子 C．在AB n分子中A的相对原子质量应小于B的相对质量 D．分子中每个共价键的键长应相等 4、电子总数相等的微粒称等电子体，下列各组微粒不属于等电子体的是 A．Mg2＋和Al3＋B．NO和CO C．Ca2＋和S2－D．H2O和NH4＋ 5、近年来，科学家合成了一种具有“二重结构”的球形分子。它是把足球型分子C60，容纳在足球型分子Si60中，外层的Si与里面的C以共价键结合。下列关于这种物质的叙述中正确的是A．是化合物B．是混合物C．不含极性键D．含有离子键 6、AB n型分子中，若A原子的最外层未达到稳定结构，则该分子被称为缺电子分子。下列分子属于缺电子分子的是 A．CO2B．BeCl2C．BF3D．PCl5 7、最新研究表明生命起源于火山爆发，是因为火山爆发产生的气体中含有1%的羧基硫（COS），已知羧基硫分子中所有原子均满足八电子结构，结合周期表知识，有关说法正确的是 A．羰基硫的属于非极性分子B．羰基硫沸点比CO2低 C．羰基硫的电子式为：D．羰基硫分子中三个原子处于同一直线上 8、近年来科学家发现有100个碳原子构成一个具有完美对称性的C100原子团，其中每个碳原子仍可形成4个化学键。最内层是由20个碳原子构成的正十二面体（即每个碳与其它三个碳相连）。外层的60个碳原子形成12个分立的正五边形（即每个碳原子与其它2个碳相连）。处于中间层次的碳原子连接内外层碳原子。当它与氢或氟形成分子时，其分子式为 A．C100H20和C100F20B．C100H60和C100F60 C．C100H12和C100F12D．C100H40和C100F40 9、根据等电子原理：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相似的结构特征。以下各组微粒结构不相似的是 A．CO和N2B．O3和NO2－C．CO2和N2O D．N2H4和C2H4 10、S8分子的空间几何构型呈皇冠型（。下列分子中，与S8分子具有相同的几何构型 的是 A．Se n S8－n B．(S NH)4C．(NSH)4D．S4N4 11、通常把原子数和电子数均相等的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体间的结构和性质相似，下列有关说法中正确的是 A．B3N3H6是由极性键组成的非极性分子 B．B3N3H6能发生加成反应和取代反应 C．B3N3H6具有碱性 D．B3N3H6各原子不在同一平面上 12、已知PCl5是三角双锥几何构型，若Cl元素有两种稳定的同位素，则PCl5的不同分子种数（包括
中学化学竞赛试题资源库——分子的结构 A组 1．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A BeCl2 B PCl3 C PCl5 D N2O 2．下列分子结构中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构的是 A SF6 B XeF2 C CS2 D CH4 3．下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结的是 A BeCl2 B H2S C NCl3 D SF6 4．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A SiCl4 B H2O C BF3 D PCl5 5．下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A BF3 B PCl5 C HCl D CF2Cl2 6．下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A C2H4 B BeCl2 C PCl5 D CCl4 7．下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A H2O B BF3 C CCl4 D PCl5 8．下列分子中所有的原子都满足最外层8电子结构的是 A 次氯酸 B 二氟化硫 C 三氟化硼 D 氯化硫（S2Cl2） 9．下列温室气体中，和CO2一样，既是非极性分子，所有的原子又都达到8电子稳定结构的是 A N2O B CF2＝CF2 C CCl2F2 D SF6 10．下列微粒中碳原子都满足最外层为8电子结构的是 A 甲基（—CH3） B 碳正离子（CH3＋） C 碳负离子（CH3－） D 碳烯（∶CH2） 11．下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 A 六氟化氙（XeF6） B 次氯酸（HClO） C 二硫化碳（CS2） D 三氟化硼（BF3） 12．六氧化四磷的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则该分子中含有的共价键的数目是 A 10 B 12 C 24 D 28 13．具有极性键的非极性分子是 A CS2 B H2S C Cl2 D NH3 14．下列分子中，具有极性键而不是极性分子的是 A H2O B HF C CO D CO2 15．下列分子有极性的是 A CH≡CH B C CH3Cl D N2 16．只含极性键的非极性分子是 ①BF3（平面正三角型分子）②CCl4（正四面体型分子）③NH3
历年有机试题 一． 有机结构 （1999）第六题（10分）曾有人用金属钠处理化合物A （分子式C 5H 6Br 2，含五元环），欲得产物B ，而事实上却得到芳香化合物C （分子式C 15H 18）。 6-1请画出A 、B 、C 的结构简式。 6-2为什么该反应得不到B 却得到C ？ 6-3预期用过量酸性高锰酸钾溶液处理C ，得到的产物是D ，写出D 的结构式。 [解题思路] 1．对比产物C 的分子式（C 15H 18）和起始物A 的分子式（C 5H 6Br 2）可见一个C 分子是3个A 分子脱去溴原子连接而成的，而且A 转化为C 的反应是用金属钠消除A 分子中的溴。可见此题并没有要求应试者必须学过武兹反应，此思路的知识基础没有超过中学化学。 2．试题用A 是溴代环戊烯和C 是芳香化合物2个信息同时限定了A 和C 的结构。溴代环戊烯因溴原子连在不同碳原子上而有多种位置异构体，它们与金属钠反应失去溴连接的方式更多，但是，为满足C 是分子式为C 15H 18的芳香化合物（至少要有一个含共轭双键的苯环）的条件，A 必须是1，2-二溴环戊烯，C 必定有答案给出的结构式。应试者得出这个结论的过程和花费的时间自然很不相同，有的学生可能在草稿纸画满各种各样的二溴环戊烯，并令其脱溴相连，甚至得出很大的环状化合物，有的学生则只需在脑子里想清楚，其差别不是知识水平高低而是智力水平高低。在思考过程中，下述联想是有助于应试者得出结论： 3．为什么A 与金属钠反应会得到C 呢？如果应试者联想起中学化学里学过乙炔合成苯的反应，就会想到，A 脱去溴首先得到的应是含C C 键的环戊炔（B ），既然乙炔经催化可三聚成苯，对比乙炔和环戊炔的结构，理应联想到中学化学学到：乙炔的碳氢处在一条直线上（《化学读本》的sp 杂化当然有帮助，属竞赛大纲要求，但并非必需），环戊炔的炔碳在五元环上，其不稳定性就不至犹豫，不需催化剂也会聚合就在意料之中。 4．命题人考虑到环戊烯不稳定，有的学生可能将B 写成它的双聚物，以求得到较稳定的化合物，因而答双聚体也算对，而且对两种B 的不稳定给了注释性说明（注：不要求学生达到这种注释水平）。 5．C 的氧化可看成是苯环的侧链碳原子的氧化。中学化学里讲过甲苯氧化得苯（甲）酸，去年初赛题分析里讨论过芳香烃侧链氧化的规律，应试者一般研究过去年初赛题，所以由C 得出D 应不是困难的事。但是，这里仍有很强的智力因素，应试者若被C 的复杂结构迷惑住，不注意分子的核心部位是一个苯环，对题目给出的C 是芳香化合物的信息视而不见，D 是什么就很难答上来，到事后才恍然大悟。 [答案] 6-1 各2分 若答B 的结构式为： 亦给2分 6-2 要点：B 不稳定 (2分) 注：前者的炔碳原子通常为sp 杂化轨道，线性，环炔的张力太大；后者为反芳香性。 6-3 A B C
高中化学竞赛专题考试——分子结构1 （路易斯结构式、共振式、VSPER 理论） 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh P d Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o 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]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0 106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[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 一． 选择题（每题只有一个正确选项，每题2分，共50分） 1. 根据鲍林近似能级图，在多电子原子中，基态时，下列电子均处于一定的能级，其中占据能级最高轨道的电子是： （ ） A 2，1，，+1/2 B 3，1，，+1/2 C 3，2，，+1/2 D 4，0，0， 2. 下列离子的电子构型可以用[Ar]3d 6表示的是 （ ） A Mn 2+ B Fe 3+ C Co 3+ D Ni 2+ 3． 下列离子半径变小的顺序正确的是 （ ） A F ->Na +>Mg 2+Al 3+ B Na +>Mg 2+>Al 3+>F - C Al 3+>Mg 2+>Na +>F - D F ->Al 3+>Mg 2+>Na + 4. 下列元素的原子中，第一电离能最大的是 （ ） A Be B B C C D N 5. 下列物质中，含极性键的非极性分子是 （ ） A H 2O B HCl C SO 3 D NO 2 6. 下列分子中，没有配位键的是 （ ） A CO B （BeCl 2）2 C CH 3OBF 3 D N 2H 4 7. NO 3— 合理的共振式总数为 （ ） A 1 B 2 C 3 D 4 8．下列分子中，键级等于零的是 （ ） A ．O 2 B. F 2 C. N 2 D. Ne 2 9．原子轨道沿两核连线以“肩并肩”方式进行重叠的是 （ ） A. б键 B. 氢键 C. π键 D. 离子键 10. 下列物种中，键长最短的是 ( ) A O 2 B O 2+ C O 2— D O 22— 11. 下列化合物中，极性最大的是 （ ） A CS 2 B H 2O C SO 3 D SnCl 4 12. 下列物种中，既是路易斯酸，也是路易斯碱的是 （ ） ACCl 4 B SOCl 2 C NH 2— D Hg 2+ 13. 估计下列分子中，键角最小的是 （ ） （ ） A NH 3 B PH 3 C AsH 3 D SbH 3 14．估计下列分子或离子中，键角最小的是 （ ） A NH 3 B NO 3— C NF 3 D NCl 3
1.下列说法，你认为无科学性错误的是( ) A. CO2可以灭火，所以镁条着火时可用CO2灭火 B. 海水的溴以Br-形式存在，所以需加入氧化剂才能提取Br2 C. 氮气的化学性质稳定，所以常温下不可能发生氮的固定 D. 碘遇淀粉变蓝，所以可用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3) 2.溴单质与氯气的性质相似。在探究溴单质的性质时，其基本程序应该是( ) A.观察溴的外观→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 B.观察溴的外观→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 C.做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论→观察溴的外观 3.下列气体中，既能用浓硫酸干燥又能用碱石灰干燥的是( ) A. O2 B.SO2 C.NH3 D.Cl2 4 .下列有关试剂的保存方法，错误的是( ) A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处 B.少量的金属钠保存在煤油中 C.液溴应保存在棕色细口瓶，并加水液封 D.新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中 5.Na2O、NaOH、Na2CO3可按某种标准划为同一类物质，下列分类标准正确的是( ) ①钠的化合物;②能与硝酸反应的物质;③电解质;④细分为：碱性氧化物、碱、盐; A.①②③ B.①②③④ C.②③ D.②③④ 6.某溶液中存在较多的OH-、K+、CO32-，该溶液中还可能大量存在的是( ) A.H+ B.Ca2+ C.SO42- D.NH4+
7.鉴别NaCl、NaBr、NaI 三种溶液可以选用的试剂是( ) A.氯水、CCl4 B.淀粉溶液 C.溴水 D.碘水 8.下列物质不能用单质直接化合而制得的是( ) A.Na2O2 B.FeCl3 C.NO2 D.SO2 9.下列反应的离子方程式书写正确的是( ) A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3++Cu === Cu2+ +Fe2+ B.氯气跟水反应：Cl2 + H2O === 2H+ + Cl- + ClO- C.铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+ === 2Fe3++3H2↑ D.NaHCO3溶液与NaOH溶液反应：OH-+ HCO3-=== CO32- + H2O 10.下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( ) A. 将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有无色气泡(H+) B. 将红色布条放入新制的氯水中，布条退色(HCl) C. 将SO2通入新制的氯水中，溶液退色(Cl2) D. 将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl-) 11.除去下列溶液中的杂质(括号内是杂质)所用试剂不正确的是( ) A.NO(NO2)：水 B.FeCl2溶液(FeCl3)：Fe C.CO2(HCl )：Na2CO3溶液 D.NaHCO3溶液(Na2CO3)：CO2 12.实验是化学研究的基础，下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是( ) 已知：氯气不溶于饱和食盐水 13.下列溶液中的Cl-浓度与100 mL 0.1 mol?L?1 MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是( ) A.200 mL 0.1 mol?L?1 KCl溶液 B. 50 mL 0.2 mol?L?1 CaCl2溶液 C.150 mL 0.2 mol?L?1 NaCl溶液 D. 25mL 0.15 mol?L?1 AlCl3溶液
2007年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （时间：3小时满分：100分） 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分）
3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g样品，与25 mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数（%）。 5-3 通常，上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。 5-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。
高中化学竞赛试题精选及答案 班级 姓名 1. 在一定条件下将a 体积NO 2和b 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内充分反应后，容器内残留a 9 体积的气体，该气体遇空气即变为红色，则a 与b 的比值为--------------------------------------------------------------------------------------[B] A 、1：6 B 、6：1 C 、8：3 D 、3：8 〖提示〗：残留的 a 9体积的NO 气体是由剩余的39 a NO 2与水反应得到有，故与O 2参加反应的NO 2的体积为a-39a =69a ，消耗O 2的体积为69a 的四分之一。 2. 某学生为测定一瓶失去标签的铁的氧化物样品的成份，称取14.00克该样品用足量的CO 在适宜的条件下使其全部还原，将生成的CO 2用足量的澄清石灰水吸收生成26.25克沉淀，据此可推断出该样品是--------------------------------[A] A 、Fe 2O 3 B 、Fe 3O 4 C 、不纯的Fe 2O 3 D 、FeO 〖提示〗：CO 与之反应后均生成CO 2，其中的一个氧原子全部来自铁的氧化物，所以生成的CO 2的物质的量（0.2625摩）也就是铁氧化物中所含的氧原子的量，其中每1摩氧原子所对应的式量=140002625 5333...= 3. a 在常温下为离子晶体，由X 、Y 两元素构成，在a 中X m+和Y n-的电子层结构相同。已知下列反应： （1）a+H 2O 电解?→??H 2+b+c （2）H 2+c →d （气） （3）b+c →a+e+H 2O 则a 、e 、f 依次是-----------------------------------------------------------------------[B] A 、NaCl NaClO HCl B 、CaCl 2 Ca(ClO)2 HClO C 、Na 2S Na 2SO 3 H 2SO 3 D 、K 2S K 2SO 3 H 2SO 4 4. 将amol/L 的碳酸氢钙溶液跟bmol/L 的烧碱溶液等体积混合后的溶液中含有四种生成物，则下列a 与b 的关系正确的是----------------------------------------------[B] A 、a:b ≥1:2 B 、1:2 原子结构分子结构专题检测 姓名班级 H 1.008 相对原子质量He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc [98] Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 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 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po [210] At [210] Rn [222] Fr [223] Ra [226] Ac－ La Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds La系 La 138.9 Ce 140.1 Pr 140.9 Nd 144.2 Pm 144.9 Sm 150.4 Eu 152.0 Gd 157.3 Tb 158.9 Dy 162.5 Ho 164.9 Er 167.3 Tm 168.9 Tb 173.0 Lu 175.0 一、（2009 （1）分别画出BF3和N(CH3)3的分子构型，指出中心原子的杂化轨道类型。 (2)分别画出F3B N(CH3)3 和F4Si N(CH3)3的分子构型，并指出分子中Si和B的杂化轨道类型。 （3）BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。分别画出它们的结构简式，并指出Be 的杂化轨道类型。 二、（2010年全国高中学生化学竞赛省级赛区1） （1）2009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程碑。117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中1个原子经p 次α衰变得到270Db后发生裂变；5个原子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变。用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和原子序数）。 （2）写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型： 全国高中学生化学竞赛基本要求 1.本基本要求旨在明确全国高中学生化学竞赛初赛及决赛试题的知识水平，作为试题命题的依据。本基本要求不包括国家代表队选手选拔赛的要求。 2.现行中学化学教学大纲、普通高中化学课程标准及高考说明规定的内容均属初赛要求。高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容（包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等）也是化学竞赛的内容。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充，一般说来，补充的内容是中学化学内容的自然生长点。 3.决赛基本要求是在初赛基本要求的基础上作适当补充和提高。 4.全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习，是一种课外活动。针对竞赛的课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素。本基本要求估计初赛基本要求需40单元（每单元3小时）的课外活动（注：40单元是按高一、高二两年约40周，每周一单元计算的）；决赛基本要求需追加30单元课外活动（其中实验至少10单元）（注：30单元是按10、11和12月共三个月约14周，每周2～3个单元计算的）。 5.最近三年同一级别竞赛试题涉及符合本基本要求的知识自动成为下届竞赛的要求。 6.本基本要求若有必要做出调整，在竞赛前4个月发出通知。新基本要求启用后，原基本要求自动失效。 初赛基本要求： 1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2.气体理想气体标准状况（态）。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度（亨利定律）。 3.溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度的单位与换算。溶液配制（仪器的选择）。重结晶的方法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂（包括混合溶剂）的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。胶体的分类。胶体的基本结构。 4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲线（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。 5.原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。 我爱奥赛网20１1年全国高中化学竞赛模拟试题 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]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[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(本题共6分）、熔融碳酸盐燃料电池(ＭC ＦC)是极有开发前景的发电技术,欧美国家先后建立了100kW-2ＭW 的MCF Ｃ发电系统，燃料多样化可以为H 2 ，ＣO ,C Ｈ4 等。 1-1、熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为____＿__ 1-2、氢气为燃气时的电极反应,阴极为CO 2 与空气的混合气，写出电极反应 阳极_＿＿______＿___＿_____＿＿___________,阴极＿_＿_________＿____＿＿______＿_＿____ 1-3、MC ＦＣ可使用NiO 作为多孔阴极，但容易发生短路现象，试分析其原因? 第二题(本题共10分)、据报道，近来已制得了化合物Ａ(白色晶体），它是用N ａN Ｏ3和Ｎa 2O 在银皿中于５73Ｋ条件下反应7天后制得的。经分析,A 中的阴离子与SO 4２－ 是等电子体， 电导实验表明:A 的电导与Na 3ＰO 4相同。 2-1 写出Ａ的化学式并命名；写出Ａ的阴离子的立体结构图并说明成键情况。 2-2 预测A 的化学性质是否活泼?为什么? 2-3 实验表明:A 对潮湿的CO ２特别敏感,反应相当剧烈,试写出该反应化学方程式。 ２-4 近年来，化学家已经制备了物质Ｂ。其中，组成Ａ和B 的元素完全相同,B 的阴离子与Ａ的阴离子表观形式相同(元素和原子个数均相同），但电导实验表明,其电导能力与NaCl 相同。试写出B 阴离子的结构式,并写出其与水反应的离子方程式。化学竞赛·原子结构分子结构专题检测
版全国高中化学竞赛考纲
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