2006全国化学竞赛初
赛题
1.化合物A含硫（每个分子只含1个硫原子）、氧以及一种或几种卤素；少量A与水反应可完全水解而不被氧化或还原，所有反应产物均可溶于水；将A配成水溶液稀释后分成几份，分别加入一系列0.1 mol/L的试剂，现象如下：
①加入硝酸和硝酸银，产生微黄色沉淀。
②加入硝酸钡，无沉淀产生。
③用氨水将溶液调至pH＝7，然后加入硝酸钙，无现象发生。
④溶液经酸化后加入高锰酸钾，紫色褪去，再加入硝酸钡，产生白色沉淀。
⑤加入硝酸铜，无沉淀。
1．①、②、③的目的是为了检出什么离子？试分别写出欲检出离子的化学式。
2．写出④发生的反应的离子方程式。
3．⑤的欲测物质是什么？写出欲测物质与加入试剂的离子方程式。
4．以上测试结果表明A可能是什么物质？写出 A的化学式。
5．称取7.190g A溶于水稀释至250.0cm3。取25.00cm3溶液加入HNO3和足量的AgNO3，使沉淀完全，沉淀经洗涤、干燥后称重，为1.452g。写出A的化学式。
6．写出A与水的反应的方程式。若你未在回答以上问题时得到A的化学式，请用SO2ClF代替A。
2.1998年，中国科大的化学家把CCl4(l)和Na混合放入真空容器中，再置于高压容器中逐渐加热，可得一些固体颗粒。经X－射线研究发现：该固体颗粒实际由A和B两种物质组成，其中A含量较少，B含量较多。试回答下列问题：1．CCl4和Na为何要放在真空容器中？随后为何要置于高压容器中？
2．指出CCl4分子的结构特点和碳原子的杂化态。
3．上述实验的理论依据是什么？请从化学反应的角度加以说明。
4．试确定A、B各为何物？A、B之间有何关系？
5．写出上述反应方程式，并从热力学的角度说明A为何含量较少，B为何含量较多？
6．请你从纯理论的角度说明：采取什么措施后，A的含量将大幅度增多？
7．请评述一下上述实验有何应用前景？
3.某一简易保健用品，由一个产气瓶、A剂、B剂组成，使用时，将A剂放入产气瓶中，加入水，无明显现象发生，再加入B 剂，则产生大量的气体供保健之用。经分析，A剂为略带淡黄色的白色颗粒，可溶于水，取少量A溶液，加入H2SO4、戊醇、
K2Cr2O7溶液，戊醇层中呈现蓝色，水层中则不断有气体放出，呈现蓝绿色。B剂为棕黑色粉末，不溶于水，可与KOH和KClO3共溶，得深绿色近黑色晶体，该晶体溶在水中又得到固体B与紫红色溶液。回答下列问题：
1．填表：
2．写出各过程的方程式。
3．在A剂、B剂的量足够时，要想在常温下使产气速率较均匀，你认为关键是控制什么？
4.配位化学是化学的一个重要分支。在十九世纪，维尔纳的老师认为：六配位化合物是一种链式结构，如：M—A—B—C—D—E—F或M—B—A—C—D—E····；而维尔纳认为：六配位化合物是一种八面体。
1．请你设想一下：维尔纳是如何否定老师的论断得出他的正确结论的？
在配合物中，乙酰丙酮（CH3COCH2COCH3）是常见的一种配体。试回答：
2．乙酰丙酮（
C
H3C
CH2
C
CH3
O O
）可作双齿配体。请从有机化学的角度加以解释。
3．某同学用乙酰丙酮与CoCl2、H2O2在一定条件下反应得到一晶体A。为测定晶体组成，该同学设计以下实验：准确称取A晶体0.4343g，煮沸溶解后，用氢离子交换树脂（即HR型）充分交换至看不出有Co2＋的红色，过滤；用0.1013mol/L的NaOH标准溶液滴定，用去24.07mL。（原子量请用：Co：58.93、H：1.01、C：12.01、O16.00、CI：35.45）求：（1）A中Co的质量分数。
（2）预测A的化学式，画出A的结构并写出Co的杂化形态。
（3）写出制备A的化学反应方程式。
（4）在铁粉的催化下，A能与液溴发生取代反应。试写出其化学反应方程式。阐述其原因。
5.车祸严重危害了司乘人员的生命安全，为了降低车祸给司乘人员所带来的损害，有人利用化学反应在小汽车前排设计了一气袋。气袋由固体化合物A＋B＋C组成，在汽车受到撞击的一刹那，由于剧烈碰撞，导致气袋里发生化学反应，气袋迅速膨胀，随及弹出，从而保护司乘人员的头颈不致于撞到钢架、挡风玻璃，该气袋已挽救了成千上万人的生命。
化合物A为白色固体，通常情况下相对稳定，碰撞时剧烈分解，产生熔融状态的D与气体E。D常温下为固体，性质十分活跃，直接与O2作用生成F，F为黄色粉末，可用做高空飞行或潜水时的供氧剂。气体E十分稳定，但可与金属锂作用生成白色固体G，G强烈水解，生成易溶于水的化合物H与气体I，H与气体I的水溶液均为碱性。
化合物B为钾盐，无色晶体，易溶于水，其溶解度随温度升高急剧增大。B加热时易分解，生成固体J与气体K，气体K可使带有余烬的火柴复燃。
化合物C为氧化物，无色、坚硬、不溶于水，在自然界中以原子型晶体存在，能与HF气体作用生成L与气体氟化物M。
1．判断A、B、C为何种化合物？
2．分析A、B两种盐阴离子杂化方式及成键情况，并画出示意图。
3．写出剧烈碰撞后，气袋中所发生的化学反应。
4．固体C在气袋里起到什么作用？
6.把铜粉放入装有浓氨水的试管中，塞紧试管塞，振荡后发现试管塞越来越紧，且溶液逐渐变为浅黄色（近乎无色）溶液A，打开试管塞后，溶液迅速变为蓝色溶液B。试回答下列问题：
1．写出上述变化的化学方程式。
2．试从结构上解释：A为何为无色，B为何为蓝色？
3．上述反应有何用途？
4．若将铜粉换成氧化亚铜，重复上述实验，现象是否一样？
7.据报道，近来已制得了化合物A（白色晶体），它是用NaNO3和Na2O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SO42－是等电子体，电导实验表明：A的电导与Na3PO4相同。
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．预测A的化学性质是否活泼？为什么？
3．实验表明：A对潮湿的CO2特别敏感，反应相当剧烈，试写出该反应化学方程式。
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。
8.将NH4Cl溶液用盐酸调制成pH＝4的溶液，然后进行电解，发现制成了一种常见的二元化合物A，用空气把气体产物带出电解槽即得到较为纯净的A。A是一种挥发性的易爆炸的浓稠液体，沸点只有700C，其结构与NH3相似。
1．试确定A，写出生成A的离子方程式。
2．比较A和NH3的极性大小。
3．将A与NaClO2按物质的量之比1∶6混合，可得到一种绿色环保的消毒剂B以及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体C。A的消毒效果是同质量的Cl2的2.63倍。试写出其反应的离子方程式。
4．已知A中两元素的电负性相同。试设计一个试验确定A中哪一种元素带部分正电荷，哪一种元素带部分负电荷？简述其实验步骤。
9.MgF2能够溶于水，试回答下列问题：
1．已知MgF＋离子的形成常数为63；氟化镁在水中的溶解度等于0.13g·dm－3。试求氟化镁的饱和溶液里镁离子、氟镁络离子和氟离子的浓度。若加入氟离子使它的浓度达0.1mol/L，求溶解度。
2．从上述计算看出：电解质在水中的电离有什么特点？
10.避蚊胺（F，分子式C12H17NO）是一种驱虫药，对蚊虫有很强的驱避作用。据报道，避蚊胺的驱避效能是产生了其对蚊虫感觉器的阻塞作用，对人畜无毒，使用安全。F可由下述方法合成：
CO HC l AlCl 3CuCl
,,CH O
Br 2FeBr 3
A
HCl
Zn Hg B C
2
H 2O
D
SOCl 2
E
(CH 3CH 2)2NH
F （C 12H 17NO ）（避蚊胺）
1．请你根据上述合成路线写出化合物A ～F 的结构式。 2．请给出避蚊胺的学名（系统命名法）
第十一题（7分）
羰基化合物有一个重要反应，就是在稀碱的作用下，具有
α－活性氢的醛（酮）CH R
C O
H H
α- H
生成β－羟基醛
（酮）。该反应是可逆反应，称为醇（羟）醛缩合。其反应历程为（表示一对电子转移）：
CH R C O
H
H
OH
-
CH R C O
H
＋H 2O
CH R C O H CH 2R C O
H
+CH 2
R C O
-
CH CHO CH 2
R C O
-
CH OH H CH 2
R C OH
CH R
C H O +O
H -
（β－羟基醛）
问：由下面化合物进行如下反应，应得到何种产物，并写出相应的反应历程。
O
OH -
O
H 2-
第十二题（5分）
在强酸性的非水溶液，如SbF 5的HF 溶液中通入H 2S 气体，结果只得到一种晶体A 。经分析，A 的阴离子具有八面体结构，阳离子与PH 3是等电子体。
1．确定A 的结构简式，写出生成A 的化学反应方程式。 2．在上述反应中，H 2S 起着什么作用？
3．A物质能对石英有腐蚀作用，问A的哪一种离子对石英具有腐蚀作用？
4．如何贮存A？
2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷
参考答案
No.1
1．A：SO m X n，X＝F、Cl、Br、I之一或几种，∴A为卤氧化硫，∴A与水的反应可能是：SOX2＋H2O→HSO3－＋X－或SO2X2＋
H2O→SO42－＋X－（不可能是氧化还原反应），由①、②、③、④、⑤知：A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（3分）
2．若A为SOX2，则水解产生SO2：SOX2＋H2O→SO2＋2HX；
5SO2＋2MnO4－＋2H2O→5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋
若为SO2X2，则水解：SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（2分）
3．初步判断有无I3－离子，其离子方程式为：2Cu2＋＋4I－→2CuI↓＋I2。需要指出的是：由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（2分）
4．A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。（1分）
5．最后经计算A为SOClBr。若A为SOBr2，经计算可得沉淀1.29g；而A为SOClBr，可得沉淀1.45g。（2分）
6．SOClBr＋H2O＝SO2＋HCl＋HBr（1分）
No.2
1．放在真空容器中是为了防止Na被空气中的氧气氧化；随后放在高压容器中是为了生成金刚石，因为生成金刚石需要高温高压。（2分）
2．正四面体；碳原子的杂化形态为sp3；（1分）
3．上述实验是武慈反应，即卤代烃与钠的反应，生成碳原子数更大的烃。因为CCl4中碳原子为sp3杂化，反应后，许许多多的碳原子通过sp3杂化学形式成键，即组成网状的金刚石。（2分）
4．A为金刚石；B为石墨，它们互为同素异形体。（2分）
5．化学反应为：CCl4＋4Na→C＋4NaCl金刚石和石墨的稳定形态相比，金刚石的内能大，不稳定，易转化为内能较低的石墨。（2分）
6．从纯理论的角度看，采取高温高压，将使一部分石墨转化成金刚石，使金刚石的含量大幅增多。（1分）
7．上述实验开辟了人造金刚石的另一途径。（1分）
No.3
1．A剂：Na2O2，供氧剂；B剂：MnO2，催化剂；（4分）
2．Na 2O 2＋2H 2O→2NaOH＋H 2O 2；2H 2O 2MnO 22H 2O ＋O 2↑；
4H 2O 2＋H 2SO 4＋K 2Cr 2O 7→K 2SO 4＋2CrO 5＋5H 2O ； 4CrO 5＋12H ＋
→4Cr 3＋
＋6H 2O ＋7O 2↑； 3MnO 2＋6KOH ＋KClO 3
3K 2MnO 4＋KCl ＋3H 2O
3K 2MnO 4＋2H 2O→2KMnO 4＋MnO 2＋4KOH （4分）
3．关键是控制加水的量和加水的速度，可用分液漏斗来控制。（1分） No.4
1．链式结构无旋光异构体，而八面体具有旋光异构关系。若发现某配合物用旋光仪测得有旋光性，且配位数为6，则该配合物一定是八面体结构。（2分）
2．乙酰丙酮之所以可作为双齿配体，是因为该物质始终存在烯醇式和酮式的互变异构：
CH 3O CH 2O CH 3
CH 3C
CH C
CH 3
OH O （1分）
3．（1）n(Co)＝
2
1n(H ＋
)＝
21×1000
-
-?OH OH V C ＝
2000
07
.241013.0?＝0.001219mol ；
M A ＝
mL g Co n m /3.356001219
.04343
.0)(==，Co%＝
%54.16%10093.58=?A M （2分） （2）由M A 推出应为Co(C 5H 7O 2)3；注意不能写为Co(C 5H 8O 2)3。Co ：sp 3d 2
。
3
C CH
C CH 3
O
O
CH 3
C
CH
C C
H 3O
O CH 3
C CH
C C H 3O O Co （2分）
（3）CH 3COCH 2COCH 3＋CoCl 2＋2H 2O 2→Co(CH 3COCHCOCH 3)3＋H 2O ＋2HCl ＋1/2O 2（1分）
（4）
3
C CH
C CH 3
O
O
CH 3
C
CH
C
C
H 3O
O CH 3
C CH
C C
H 3O O Co ＋3Br 2
Fe
3
C C
C CH 3
O
O
Br
CH 3
C
C
C C
H 3O
O Br
CH 3
C C
C C
H 3O O Br
Co ＋3HBr 。螯环的中央氢原子在两
端羰基的作用下，呈现出部分酸性，可以在明显亲电条件下被Br ＋
取代。（2分）
No.5
1．A ：NaN 3；B ：KNO 3；C ：SiO 2（3分）
2．N3－，结构式为：N N N
N：sp杂化，两个σ键，两个π4 3
NO3－：O
N
O
O
；
N：sp2杂化；三个N－O σ键，一个π6
4（3分）
3．2NaN32Na(l)＋3N2；10Na＋2KNO3→K2O＋5Na2O＋N2；
K2O＋Na2O＋2SiO2→Na2SiO3＋K2SiO3（2分）
4．固体C与反应生成的K2O、Na2O结合生成硅酸盐，可减少气袋使用后，废弃物的腐蚀性，降低环境污染。（2分）
No.6
1．振荡后试管越来越紧，属于减压状态，说明试管中的O2参与了反应。化学反应为：4Cu＋8NH3＋O2＋2H2O→4[Cu(NH3)2]OH；[Cu(NH3)2]OH2[Cu(NH3)4](OH)2（3分）
2．A中[Cu(NH3)2]＋中Cu＋为d10结构，d亚层已排满，不能进行d—d跃迁，所以A无色；而在B中，[Cu(NH3)4]＋中Cu2＋为d9结构，d亚层未排满，可进行d—d跃迁，所以B为蓝色。（2分）
3．上述反应可以定量测定O2的含量。（1分）
4．若换成Cu2O上述反应更易进行，此时不需要空气中的O2参与。
Cu2O＋4NH3＋H2O→2[Cu(NH3)2]OH（2分）
No.7
1．A：Na3NO4；原硝酸钠或正硝酸钠；
N
O
O
O
O N：sp
3杂化；正四面体。（4分）
2．活泼；因为Na3NO4中中心氮原子半径小，按正常的配位应该是3，即NaNO3较为稳定。因此，当在“挤”入一个氧原子后，排斥能力增强，因此阴离子体系能能增大，不稳定，化学性质变得活泼。（2分）
3．Na3NO4＋H2O＋CO2→NaNO3＋NaOH＋NaHCO3（1分）
4．
O
O O O
NO4－＋H2O→NO3－＋H2O2（2分）
No.8
1．A：NCl3；NH4＋＋3Cl－＋2H＋→NCl3＋3H2↑（2分）
2．NCl3的极性小于NH3的极性。（1分）
3．NCl3＋3H2O＋6ClO2－→6ClO2＋3Cl－＋3OH－＋NH3↑（2分）
4．将NCl3水解。看看水解产物。若产物是HNO2和HCl，即N显正性，Cl显负性；若产物是NH3和HOCl，那么N和Cl的正、负性恰好相反。实验事实是：NCl3的水解产物是N2和HCl，可以想象N2只能是HOCl氧化NH3的产物，HNO2和HCl间不可能产生
N2，所以是N－Cl3－。（2分）
2008高中化学竞赛初赛模拟试卷（18） 第一题（9分） 光气学名“碳酰氯”，化学式COCl 2，是窒息性毒剂之一。 1．光气化学性质活泼，具有酰卤的典型反应，易发生水解、氨解和醇解。 （1）光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是【 】； （2）光气与足量氨气反应的化学方程式【 】； （3）足量苯在AlCl 3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式【 】； （4）光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯，中间产物的结构简式是【 】，异氰酸苯酯的结构简式是【 】。 ．是一种稳定的白色结晶体，熔点为～℃，沸点为～℃。可在一定条件下分解产生3mol 光气，所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC 。BTC 的反应活性与光气类似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，因此低毒性的BTC 在化学反应中完全可替代剧毒（被禁用）的光气合成相关的化工产品。 （1）BTC 分子中所有氯原子都等价，试写出结构简式
（2）除毒性外，BTC 比光气还有什么优点？ （2） 第二题（10分） 电解食盐溶液的氯碱生产技术，已由传统的隔膜法变革为离子膜法高新技术。这种技术进步，如下表所示： 表1 产品液碱质量比较 项目 离子膜法 ??? ? ??液碱产品电解即得的 隔膜法 ??? ? ??成品电解碱液电解先得的半 隔膜法 ??? ? ??的碱液产品脱盐浓缩后 NaOH% 35（已有50%的报道） 10～12 30 NaCl% 0.0025 14～16 4 Na 2CO 3% 0.02 （一般不计量） 1 项 目 离子膜法 隔膜法 电解用电 度/吨 2160 2600 蒸汽用电 度/吨 80 700 隔膜法和离子膜法新技术中所用的膜有本质区别。前者是有条件地阻止阴、阳极电解产 物相混合的多孔石棉隔膜。后者由阳离子交换树脂（几类氟碳树脂）组成，树脂的高分子骨 架上接有能电离出H ＋而可与Na ＋ 等阳离子交换的离子交换基团—SO 3H 、—COOH ，所以是一类厚度虽仅0.l ～0.5mm ，但一般只允许溶液中的阳离子在膜中通过，更不能自由通过气体或液体的阳离子交换膜。 1．在所给离子膜法电解食盐溶液示意图中的括号内，填写开始电解时进入电解槽用作电解液的液体A 、B 的组成名称，以及电解产出气体C 、D 的化学式。 2．离子膜法电解槽的极间距，由于膜在电极间的结构紧凑而远小于隔膜法电解槽，这将如何影响能耗？ 3．传统隔膜法的阴极电解碱液，它所含NaOH 的质量分数，为什么只能控制得低些？
2010年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第二十届天原杯）初赛试题 说明：1．本卷分两部分，共32小题。满分为130分，考试时间为90分钟。 2．可能用到的相对原子质量：H-1 C -12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 K-39 Ca-40 Ba-137 第一部分 (共100分) 一．选择题（本大题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项的字母填在该题后的括号内） 1．我们生活在绚丽多彩的物质世界里，下列色彩是由化学变化呈现出来的是 （ ） A ．雨后的彩虹 B ．夜晚的霓虹灯 C ．节日的礼花 D ．彩色的图画 2下列物质中，属于纯净物的是 ( ) A ．空气 B ．石油 C ．沼气 D ．干冰 3．人们常说“墙内开花墙外香”，这句话的科学本意揭示了 ( ) A ．分子间有间隙 B ．分子的质量和体积都很小 C ．分子总是在不断运动着 D ．分子是保持物质化学性质的最小粒子 4．2009年世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行，旨在控制大气中二氧化碳、甲烷和其他造成“温室效应”的气体的排放，将温室气体的浓度稳定在使气候系统免遭破坏的水平上。控制二氧化碳排放，更需要从人人做起，“低碳生活”有望成为新的时尚流行全球。“低碳生活”是指生活作息时所耗用能量要减少，从而减低碳特别是二氧化碳的排放。下列不属于“低碳生活”方式的是 ( ) A ．多用电邮、QQ 等即时通讯工具，少用传真打印机 B ．乘地铁上下班 C ．将呼吸产生的二氧化碳用石灰水吸收 D ．吃天然食品、穿棉质服装 5．中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，化学方程式为： 3CO 2+4Na ===== xR + C （金刚石），则x 、R 为 ( ) A ．1、Na 2CO 3 B ．2、Na 2CO 3 C ．4、Na 2CO 3 D ．2、Na 2O 2 6．下列对相关实验现象的描述正确的是 ( ) A ．把银片浸入硫酸铜溶液一段时间后取出，银片表面覆盖一层红色物质 B ．在稀硫酸中滴加紫色石蕊试液后溶液变红 C ．硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 D ．棉纱线灼烧会产生烧焦羽毛味 7．把分别盛有甲、乙、丙气体的试管倒插入盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的 现象，对甲、乙、丙气体的分析正确的是 ( ) A ．甲、乙、丙气体都易溶于水 B ．乙气体比甲气体更易溶于水 C ．可以采用排水集气方法收集丙气体 D ．不可以用排空气方法收集甲气体 -1- 8．20℃时，NaCl 溶解于水的实验数据如下表。则下列叙述正确的是 ( ) 470℃ 80 MPa
● 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。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（4分） 2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒，X 发生α-衰变，得到Y 。然后Y 连续发生4次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案： Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n （2分）不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分） 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 （答下式不计分：284113-44He = 268105或268105Db ） （蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同） 第2题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol)，晶体结构如图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数为 ；按键型分类时，属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ，这是因为： 。 答案： 3 原子晶体 炸药（或高能材料） 高聚氮分解成N 2释放大量能量。（各1分） 姓名学校 赛场报名号赛区 省市自治区
第28届中国化学奥林匹克初赛试题及标准答案 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，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＝－74.8 kJ·mol－1 （5）C(s)＋1/2O2(g) →CO(g) ΔH5＝－110.5 kJ·mol－1 1－14份N2，需12份H2；4份N2由空气引入时，同时引入l份O2。 由反应(2)和(3)，l份O2需2份CH4，产生6份H2； 另外的6份H2由反应(l)和(3)提供，再需要6/4份CH4； 因此，起始体系中CH4和O2的比例为3.5:1，故CH4和空气的比例为3.5:5，即7:10。1－2 反应(5)×2－1反应(4)×2，得反应(2)，(2)的反应热： ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1×2－(－74.8 kJ·mol－1×2)＝－71.4 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。 2－1 ·SO－ 2角型或 V 型 2－2 －O2S—SO－ 2→－O2S·＋·SO－ 2 CF3Br＋·SO－ 2→·CF3＋BrSO－ 2 －O 2S·＋·CF3→F3CSO－ 2 第3题（6分）2013年，科学家通过计算预测了高压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5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。 3－1 3－2
2008 年全国化学竞赛(初赛)试题 第1 题(14 分) 1-1 EDTA 是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写，市售试剂是其二水合二钠盐。 ( 1)画出EDTA 二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。 2) Ca(EDTA) 2溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方 程式(用 Pb2+表示铅)。 3)能否用 EDTA 二钠盐溶液代替 Ca(EDTA) 2溶液排铅？为什么？ 1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点205o C ，不含结晶水。晶体中的分子有一个三重 旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。 1-3 Na2[Fe(CN)5(NO)] 的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。 Na2[Fe(CN) 5(NO)] 是鉴定S2的试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。 11 1-4 CaSO4 ? 2H2O 微溶于水，但在 HNO 3 ( 1 mol L 1)、HClO 4 ( 1 mol L 1)中可溶。写出能够解释 CaSO4 在酸中溶解的反应方程式。 1 1-5 取质量相等的 2 份 PbSO4 (难溶物 )粉末，分别加入 HNO3 ( 3 mol L 1) 和 HClO4 ( 3 mol L 1)，充分混合， PbSO4在 HNO3 能全溶，而在 HClO 4中不能全溶。简要解释PbSO4在 HNO 3 中溶解的原因。 1-6 X 和 Y 在周期表中相邻。 CaCO3 与 X 的单质高温反应，生成化合物 B 和一种气态氧化物；B 与 Y 的单质反应生成化合物 C 和 X 的单质； B 水解生成 D；C 水解生成E，E 水解生成尿素。确定 B、C、D、 E、X 和 Y。 第2题(5 分) 化合物 X 是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达 300 万吨的氯酸钠是生产 X 的原料， 92%用于生产 X —在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产 X。 X 有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。 2-1 写出 X 的分子式和共轭π键( n m )。
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。
高中化学竞赛初赛试卷（04）（时间：3小时满分：100分） 题号 1 234567891 1 1 满分7561 1 2 1 4 1 1 7681 4 H相对原子质量He Li Be B C N O F Ne Na Mg A l S i P S Cl Ar K Ca Sc T i V C r M n F e C o N i C u Z n G a G e A s Se Br Kr Rb Sr Y Z r N b M o T c [ 98] R u R h P d A g C d I n S n S b Te I Xe Cs Ba La－ Lu H f T a W R e O s I r P t A u H g T l P b B i Po [21 0] At [21 0] Rn [22 2] Fr [22 3] Ra [22 6] Ac－ La R f D b S g B h H s M t D s L a系 L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m T b L u 第一题（7分） 工业上生产氨所需的氮来自，氢来自，氨氧化制硝酸的催化剂是_____，写出氨氧化制硝酸中的全部反应方程式。 第二题（5分） 某不饱和烃A，分子式为C9H8，它能和银氨溶液反应产生白色沉淀B。A催化加氢得到化合物C（C9H12），将化合物B用酸性高锰酸钾氧化得到化合物D（C8H6O4），将化合物加热则得到另一个不饱和化合物E。试写出A，B，C，D，E的结构。 第三题（6分） MgSO4·7H2O可用造纸、纺织、陶瓷、油漆 工业，也可在医疗上用作泻盐。它可以由某种
第1题（4分） 2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒，X 发生α-衰变，得到Y 。然后Y 连续发生4 次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案： Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n （2分）不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分） 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 （答下式不计分：284113-44He = 268105或268105Db ）（蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同） 第2题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol)，晶体结构如图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数为 ；按键型分类时，属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ，这是因为： 。 答案： 3 原子晶体 炸药（或高能材料） 高聚氮分解成N 2释放大量能量。（各1分） 第3题（6分）某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa 如下表所示： 3－1 请将各种气体的分子式填入上表。 3－2 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。 答案： 姓名学校赛场报名号赛区省市自治区
（每空1分，共4分） 呼出气中的N2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是呼出气中的CO2和水蒸气有较大分压，总压不变，因而N2的摩尔分数下降（1分）；呼出气中的O2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的O2被人体消耗了。（1分）（共2分） 第4题（15分）在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A（键角102o，偶极矩0.78x10-30 C·m；对比：氨的键角107.3o，偶极矩4.74x10-30 C·m)； 4-1 写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。 答案：NF3（1分）4NH3 + 3F2 = NF3 + 3NH4F（1分）（共2分） 4-2 A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么？ 答案：N-F 键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反，导致分子偶极矩很小，因此质子化能力远比氨质子化能力小。画图说明也可，如： （1分） 4-3 A与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。 答案： 2NF3 +2Hg = N2F2 + 2HgF2（1分） (14+19)X2=66（每式1分）（共3分） 4-4 B与四氟化锡反应首先得到平面构型的D和负二价单中心阴离子E构成的离子化合物；这种离子化合物受热放出C，同时得到D和负一价单中心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F 的立体结构；写出得到它们的化学方程式。 答案： D E F （每式1分） 2 N2F2 + SnF4 = [N2F+]2[SnF6]2-（1分） [N2F+]2[SnF6]2- = [N2F] +[SnF5]- + N2F2 （1分）（共5分） 4-5 A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐，它的阳离子水解能定量地生成A和HF，而同时得到的O2和H2O2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式，并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。 答案： 阳离子的化学式为NF4+。（1分） NF3 + F2 + BF3 = NF4+BF4-（1分） NF4+水解反应首先得到HOF （否则写不出配平的NF4+水解反应）:
2020年全国化学竞赛初赛模拟试卷 （时间：3小时 满分：100分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 满 分 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 －Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds α－Al 2O 3既难溶于酸、也难溶于碱，但高温下与某盐反应可转化为可溶物；所得产物溶于适量水可结晶得到明矾。写出熔解α－Al 2O 3的反应方程式。 第二题（4分） 将一小块具有规则形状的胆矾晶体投入某温度下的饱和硫酸铜溶液中，甲、乙同学都观察到晶体未发生变化。甲同学认为：根据现象说明未发生晶体的溶解和结晶。乙同学认为：虽然未观察到晶体的变化，但存在溶解和结晶的动态平衡。你同意哪一位同学的分析？请设计2个实验实验证明。 第三题（7分） 氯代有机物通过各种途径进入到环境后会对生态环境和人体健康产生极大的危害。利用电化学方 法去除氯代芳烃污染物是极具应用前景的方法之一。某研究小组以Ag ＋ 为媒质作用进行间接电化学氧 化，对大多数氯代芳烃的去除率都可达到99%以上。具体过程为Ag ＋ 在阳极转化为A ，A 与水反应生成具有高度活性的自由基B ，B 攻击氯代芳烃分子，并最终将其氧化 1．写出电极反应方程式； 2．写出A →B 的反应方程式； 3．以五氯苯酚为例，写出B 将其氧化的方程式； 4．Ag ＋用于氯代芳烃处置的缺点除费用高外，还有1个不足之处是什么？ 第四题（6分） 氮化碳结构如右图，其中β－氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。 1．写出氮化碳的化学式； 2．指出氮化碳的晶体类型； 3．请在右图中用粗线画出两种二维晶胞。 第五题（8分） 二亚胺X （结构如右图）广泛地用于聚氨酯、聚酯及聚氨酯塑料的生产，也用于医药、农药、生物化工等领域。其合成方法如下： A ??→?+2COCl B ??→?-HCl C ??→?缩合X 1．X 中两个苯环是否共平面，为什么？两个苯环对位4个碳原子是否共直线，为什么？
2019年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 第一题（9分） 用α粒子撞击铋－209合成了砹－211。所得样品中砹－211的浓度＜10－8mol/L，砹－211同位素半衰期较长，足以用它来研究砹的化学性质。 1．写出合成砹的核反应方程式。 2．已知室温下用CCl4萃取I2的分配系数为c I 2(CCl4)/c I 2 (H2O)＝84，预计用CCl4萃取 AtI的分配系数c AtI(CCl4)/c AtI(H2O) 84（填＞，＜或＝）；理由是。 3．已知I 2 ＋I－I3－的平衡常数K＝800，可推断AtI＋I－AtI2－的平衡常数 K800（填＞，＜或＝）；依据是。 4．在AtI中加入I2和I－的混合溶液，滴加AgNO3溶液，发现所得沉淀中只有AgI而没有共沉淀的AgAt（如果有AgAt，必然会被共沉淀），然而在上述产物中加入Pb(IO3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式，解释上述实验现象。 5．已知室温下ICH2COOH的p K a＝3.12，由此可推断AtCH2COOH的p K a 3.12（填＞，＜或＝）；理由是。 第二题（12分） 为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。 1．左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）的说明文。 2．右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提示：晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为－1，镧的氧化态为＋3，问：铁的平均氧化态多大？ 第三题（10分）
高中化学竞赛初赛试卷（12） （时间：3小时满分：100分） 第一题（5分） 1．陶瓷表面有一层绚丽多彩的釉，加工方法是在普通釉中加入一些金属元素，控制烧制时空气的用量（即氧用量）即可得到不同的颜色。若空气不足，铁、铜、锰元素形成的化合物呈现的颜色分别是 A 蓝或绿、红、黑褐 B 红或黄、蓝、紫褐 C 蓝或绿、蓝、黑褐 D 红或黄、红、紫褐 2．能源是当今社会发展的三大支柱之一，是制约国民经 济发展的瓶颈。有专家提出：如果对燃料燃烧产物如CO2、 H2O，N2等利用太阳能让它们重新组合，使之能够实现（如右 图），那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料， 缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为 A 化学能 B 热能 C 生物能 D 电能 3．重氮甲烷的分子式为CH2N2，能与具有酸性的有机物发生化学反应，例如：CH3COOH＋CH2N2→CH3COOCH3＋N2。已知下列化合物都能和CH2N2反应，则其中生成的有机物不属于酯类的是 A C6H5SO2OH B C6H5OH C C6H5CHO D C6H5COOH 4．地壳岩石中含有很多种复杂的硅酸盐，象花岗石里的正长石（KAlSi3O8）在长期风化，进行复杂的变化后，能生成以下物质 A 石灰石、沸石和硅酸钾 B 高岭土、硅酸和碳酸氢钾 C 滑石粉、刚玉和硝酸钾 D 粘土、砂和无机盐 5．在一定条件下，可逆反应2A（气）＋B（气）nC（固）＋D（气）达平衡。若维持温度不变，增大压强，测得混合气体的平均相对分子质量不发生改变，则下列说法
正确的是 A 其他条件不变，增大压强，平衡不发生移动 B 其他条件不变，增大压强，混合气体的总质量不变 C 该反应式中n值一定为2 D 原混合气体中A与B的物质的量之比为2︰1，且2M（A）＋M（B）＝3M（D）（其中M表示物质的摩尔质量） 第二题（7分） 1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体所释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。 1．下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是。 A．Na＋（g）＋Cl－（g）＝NaCl（s）ΔH B．2Na（s）＋Cl2（g）＝2NaCl（s）ΔH1 C．Na（s）＝Na（g）ΔH2 D．Na（g）－e－＝Na＋（g）ΔH3 E．Cl2（g）＝2Cl（g）ΔH4 F．Cl（g）＋e－＝Cl－（g）ΔH5 2．写出ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间的关系式。 氧化亚铁晶体结构跟氯化钠晶体结构相似，则： 3．设问伏加德罗常数值为N A，若氧化亚铁的密度为ρg/cm3，则氧化亚铁晶体中二价铁离子与氧离子之间最近距离是cm（用代数式表示）。 4．若氧化亚铁晶体中有3n个二价铁离子被2n个三价铁离子所替代，该晶体中氧离子的数目将（填“减少”、“增多”或“保持不变”）；其晶体密度（填“减少”、“增多”或“保持不变”）。 第三题（11分） 化学反应的范畴极其广泛，为了研究化学反应，探讨化学反应规律，人们从不同角度将化学反应分为：氧化还原反应、离子反应、复分解反应、有机反应、……。试根据下列反应的不同要求分别写出反应的方程式。 1．亚硝酸钠（NaNO2）外观类似于食盐，有咸味，误食易造成中毒。试写出NaNO2在酸性条件下氧化FeCl2的离子方程式。 2．已知大理石与FeCl3溶液混合有气体产生，写出反应的化学方程式。 3．高温下Na2O2固体与NaCrO2固体可发生氧化还原反应，写出化学方程式。 4．某废水处理站处理含氮废水包括以下两个步骤：在细菌作用下，通空气氧化废水中的铵，使其成为硝酸根离子；在酸性介质中用甲醇处理硝酸根离子作用，转化为无害气体。写出这两个反应的离子方程式。 5．新型自来水消毒剂ClO2可由KClO3在H2SO4存在下与甲醇反应制备。写出反应的化学方程式。
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） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 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25mL 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。
全国高中学生化学竞赛初赛试题 考试时间：3小时 第1题（1分） （1）金属锰可以用四氧化三锰为原料通过铝热法来制备。试写出配平的化学方程式。 （2）CS2是一种有恶臭的液体，把它滴入硫酸酸化的高锰酸钾水溶液，将析出硫磺，同时放出CO2，写出配平的化学式方程式。 第2题（10分） （1）在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的亚铁离子，把它转变成它们的皮鞘（可以用Fe2O3来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿；这个用酶为催化剂的反应的另一个反应物是CO2，它在反应后转变成有机物，可用甲醛来表示，试写出配平的离子方程式。 （2）地球化学家用实验证实，金矿常与磁铁矿共生的原因是：在高温高压的水溶液（即所谓“热液”）里，金的存在形式是［AuS－］络离子，在溶液接近中性时，它遇到Fe2＋离子会发生反应，同时沉积出磁铁矿和金矿，试写出配平的化学方程式。 第3题（10分） 矿物胆矾就是CuSO4·5H2O，当它溶于水渗入地下，遇到黄铁矿（FeS2），铜将以辉铜矿（Cu2S）的形式沉积下来；而反应得到的铁和硫则进入水溶液，该溶液无臭味，透明不浑浊，绿色，呈强酸性，在有的矿区常可见到这种具有强腐蚀性的地下水（俗称黑水）渗出地面，上述反应可以用一个化学方程式来表示，试写出配乎的化学方程式。 第4题（10分） 制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠（摩尔比2︰1）的混合溶液。在反应过程中，先生成黄色的固体，其量先逐渐增多，然后又逐渐减少，溶液的pH 值降到7左右时，溶液近于无色，反应已经完成。如果继续通入二氧化硫，溶液的pH值降到5，又会有固体物质出现。 写出和以上现象有关的各个配干的化学方程式。 第5题（10分） 取2.5克KClO3粉末置于冰水冷却的锥形瓶中，加入5.0克研细的I2，再注入3cm3水，在45分钟内不断振荡，分批加入9～10cm3浓HCl，直到I2完全消失为止（整个反应过程保持在40℃以下）。将锥形瓶置于冰水中冷却，得到橙黄色的晶体A。 将少量A置于室温下的干燥的试管中，发现A有升华现象，用湿润的KI－淀粉试纸在管口检测，试纸变蓝．接着把试管置于热水浴中，有黄绿色的气体生成，管内的固体逐渐变成红棕色液体。 将少量A分别和KI，Na2S2O3，H2S等溶液反应，均首先生成I2。 酸性的KMnO4可将A氧化，得到的反应产物是无色的溶液。 （1）写出A的化学式；写出上述制备A的配平的化学方程式。 （2）写出A受热分解的化学方程式。 （3）写出A和KI反应的化学方程式。 附：原子量K 39.10；Cl 35.45；I 126.9；O 16.00 第6题（10分） 某烃，在标准状态下呈气态，取10cm3该烃跟70cm3氧气混合，并用电火花引燃。反应后先使水蒸气冷凝，测出混合气体的体积是65cm3，再将气体通过氢氧化钾溶液，剩余的气体的体积为45cm3。所有的气体体积都是在标准状态下测定的，试求这种烃的分子式。 第7题（10分）
2004年全国高中学生化学竞赛决赛理论试题 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 2+NO N 2 O 3 N 2 H 4 NH 3 N 2 O 4 H 2 N 2 O 2 NH 2 OH 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 2 0,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 物种的△ f G m /F在热力学标准态pH =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ψ A 或 ψ B ，A、 B 分别表示pH＝0（实线）和pH＝14（虚线）。 上图中各物种的△ f G m /F的数值如表2所示。 A X-X 2HXO HXO 2 XO 3 -XO 4 - F-3.060//// Cl-1.360 1.61 4.917.329.79 Br-1.060 1.60/7.6011.12 I-0.540 1.45/ 5.979.27 B X-X 2XO-XO 2 -XO 3 -XO 4 - F-3.060//// Cl-1.3600.40 1.72 2.38 3.18 Br-1.0600.45/ 2.61 4.47 I-0.5400.45/ 1.01 2.41 1．用上表提供的数据计算：ψ A （IO 3 -/I-）ψ B （IO 3 -/I-）ψ A （ClO 4-/HClO 2 ） 2．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。 3．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
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( )
高中化学竞赛初赛试卷（19） 第一题（4分） 据认为“红巨星”星体内部发生着合成重元素的中子俘获反应，例如68 30Zn 可以俘获1个中子形成A ，过剩的能量以光子形式带走；A 发生β衰变转化为B 。 试写出平衡的核反应方程式。 第二题（6分） 根据提供的信息写出相应的化学方程式： 1．铍与某些普通配体形成的配合物相当稳定，比如铍的化合物A 为无色可升华的分子型化合物，易溶于氯仿并可从氯仿溶液中重结晶。A 物质中心氧原子周围按四面体方式排布4个Be 原子，Be 原子两两间又被醋酸根所桥联。该物质可以通过碳酸铍与醋酸反应制备，请写出该制备反应的化学方程式； 2．ClF 3是比F 2更有效的氟化剂，遇有机物往往爆炸，能燃烧石棉，能驱除许多金属氧化物中的氧。比如气态ClF 3与Co 3O 4反应，作为还原剂的元素有两种，物质的量之比为1︰
第三题（4分） 所有固体均有缺陷，其中一种点缺陷类型分为间隙缺陷（弗抡凯尔缺陷）和空位缺陷（肖脱基缺陷）。当晶体热振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置而挤到晶格点的间隙中，形成间隙原子，而原来位置上形成空位，这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。如果正常格点上原子，热起伏后获得能量离开平衡位置，跃迁到晶体的表面，在原正常格点上留下空位，这种缺陷称为肖特基缺陷。 已知TiO为岩盐结构，X射线衍射数据表明Ti︰O的比例为1︰1的立方体元晶胞的边长为418pm，测量体积和质量得到的密度为4.92g·cm－3，这些数据能否表明晶体内部有缺 第四题（6分） 化学教材中硬水软化部分，对煮沸Mg(HCO3)2溶液所得到的产物看法不同。如，高中化学教材中介绍：加热含有Mg(HCO3)2的暂时硬水时，先生成MgCO3沉淀，继续加热，则MgCO3逐渐转化成更难溶的Mg(OH)2沉淀。大学无机化学教材中则认为：暂时硬水中含有的Mg(HCO3)2经煮沸后生成碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]沉淀，使水软化。那么，Mg(HCO3)2溶液受热后的最终产物究竟是什么呢？ （1）新制Mg(HCO3)2溶液（步骤略） （2）取180mL新制的Mg(HCO3)2清液放入烧杯中， 水浴加热约1h；直至近干。抽滤，将所得固体产物用80℃ 的二次蒸馏水洗涤数次，直至洗涤液的pH约为7。将产 物放入70℃烘箱中烘干，然后放入盛有P2O5的干燥器中 冷却至室温，称重。反复上述操作，直至恒重。热重曲 线如图：三个拐点的纵坐标分别为：99.965%、84.966%、 44.026%。三段曲线温度区间分别为：100～252.7℃，252.7～462.9℃，515.2℃以后。 （3）称取烘干的产物0.2593g于洗净的烧杯中，用2mL 1∶1 HCl溶液溶解。然后将其转移至250mL容量瓶中，定容。移取25.00mL溶液，加入25mL二次蒸馏水，3滴铬黑Ｔ指示剂和10mL pH为10的缓冲溶液，以0.01085mol·L－1的EDTA溶液滴定Mg2＋。通过计算，测得Mg2＋含量为26.25%，相当于含MgO为43.54%。 Mg(HCO
全国高中学生化学竞赛大纲 说明： 全国高中学生化学竞赛分初赛(分赛区竞赛)和决赛(冬令营)两个阶段，加上冬令营后的国家队选手选拔赛共三个阶段。本基本要求旨在明确全国初赛和决赛试题的水平，作为试题命题的依据。国家队选手选拔赛需根据国际化学奥林匹克竞赛预备题确定，本基本要求不涉及。 现行中学化学教学要求以及考试说明规定的内容均属初赛内容。初赛基本要求在原理知识上大致与人民教育出版社《化学读本》的水平一致，但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上作适当补充，一般说来，补充的内容是中学化学内容的自然生长点。初赛要求的描述化学知识以达到国际化学竞赛大纲一级水平为准，该大纲的二、三级知识均不要求在记忆基础上应用。 决赛基本要求是在初赛基本要求的基础上作适当补充，描述化学知识原则上以达到国际化学竞赛二级知识水平为度，该大纲的三级知识均不要求在记忆基础上应用。 本基本要求若有必要作出调整，在2001年8月中旬通告。 初赛基本要求 1．有效数字的概念。在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（分析天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等）的精度与测量数据有效数字。运算结果的有效数字。 2．理想气体标准状态。理想气体状态方程。气体密度。气体相对分子质量测定。气体溶解度。 3．溶液浓度与固体溶解度及其计算。溶液配制（浓度的不同精确度要求对仪器的选择）。 重结晶估量。过滤与洗涤操作、洗涤液选择、洗涤方式选择。溶剂（包括混合溶剂）与溶质的相似相溶规律。 4．容量分析的基本概念——被测物、标准溶液、指示剂、滴定反应等。分析结果计算。 滴定曲线与突跃的基本概念（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）不要求滴定曲线定量计算。酸碱滴定指示剂选择的基本原则。高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠为标准溶液的滴定基本反应与分析结果计算。 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），不要求对能级交错、排布规律作解释；不要求量子数；不要求带正负号的波函数角度分布图象。电离势、电子亲和势及（泡林）电负性的一般概念。6．元素周期律与元素周期系——主族与副族。主、副族同族元素从上到下的性质变化一般规律；同周期元素从左到右的性质变化一般规律；s、d、ds、p、f-区的概念； 元素在周期表中的位置与核外电子结构（电子层数、价电子层与价电子数）；最高化合价与族序数的关系；对角线规则；金属性、非金属性与周期表位置的关系。金属与非金属在周期表中的位置；半金属；主、副族重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见化合价及主要形态。 7．分子结构：路易斯结构式（电子式）。价层电子互斥模型对简单分子（包括离子）立体结构的预测。杂化轨道理论对简单分子（包括离子）立体结构的解释。共价键 p-p