初赛试题及答案(讲解)

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 CO2分子式C2H4O 结构简式CH3CHO1-2、+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CH 4从价键上分析—CH3，—H CH3CHO 环氧乙烷CH3CHO1-2、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<a，y>a。

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、H 2O 2 2-3、CH 4【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HO 3或超氧酸HO 2，但它们都不稳定。

稳定的只有H 2O 2。

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。

【答案】3-1、p(CO)=p(CO2)=600 kPa 3-2、K2=600 kPa3-4、C A 3-5、C A【解析】3-1、平衡体系中(2个平衡反应)的总压为1200 kPa，且第(1)个平衡的K1=1.00，故平衡体系中p(CO)=p(CO2)=600 kPa，而第(2)个平衡的K2= p(CO)。

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）2022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）2022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。

第 36 届中国化学奥林匹克初赛试题解析本次试题分为三道大题，涵盖了有机化学、无机化学和物理化学的不同知识点。

以下是试题的详细解析。

第一大题：有机化学1.某碳氢化合物A的分子式为C6H14，加入过量的Br2水溶液，反应生成B。

B通过二次氯化反应得到C，C的分子式为C6H10。

根据反应的情况可以推断出A为什么？解析：通过题目中给出的反应条件我们可以得知，化合物A在加入过量的Br2水溶液后会发生溴代反应，生成化合物B。

而化合物B又可以进一步发生二次氯化反应，生成化合物C。

由于C的分子式为C6H10，说明该化合物通过二次氯化反应丢失了4个氢原子。

根据化合物A分子式C6H14，我们可以推测化合物A是己烷（正己烷）。

2.某有机化合物的分子式为C3H6O。

该化合物与Ag2O反应生成沉淀。

通过实验得知该化合物可发生酮醛异构。

请分析该化合物可能存在的异构体和它们的结构式。

解析：该有机化合物的分子式为C3H6O，可以推测可能存在两种异构体，分别是醛和酮。

醛的结构式可以表示为CH3CHO，酮的结构式可以表示为CH3COCH3。

这两种结构式都符合该化合物的分子式，因此是该化合物存在的潜在异构体。

3.对于一个分子式为C7H8O的有机物X，它的13C-NMR谱图中有两个峰，一个在δ = 20 ppm处，另一个在δ = 160 ppm处。

推测该有机物X可能的结构式是什么？解析：根据题目中给出的13C-NMR谱图，该有机物X共有两个峰，分别在δ = 20 ppm处和δ = 160 ppm处。

δ = 20 ppm处的峰表示分子中存在一个较大的电负性基团，而δ = 160 ppm处的峰表示分子中存在芳香基团。

根据这些信息，我们可以推测有机物X可能的结构式是苯甲醛（C6H5CHO）。

4.天然产物中存在一种脂肪酸，分子式为C17H33COOH。

如果将该脂肪酸与正辛醇酯化制备出酯，则它与HCl反应会产生醇、氯化正辛烷和水。

请写出酸酯化反应和酯与HCl反应的化学方程式。

2020CSP-J（入门级）C++初赛试题全解析一、单项选择题(共15题，每题2分，共计30分;每题有且仅有一个正确选项)1.在内存储器中每个存储单元都被赋予-一个唯一的序号，称为(B)。

A.下标B.地址C.序号D.编号答案B解析：内存按地址编址2.编译器的主要功能是(A)。

A.将源程序翻译成机器指令代码B.将一种高级语言翻译成另一一种高级语言C.将源程序重新组合D.将低级语言翻译成高级语言答案A:解析：编译型：将源码直接转换为二进制代码，生成目标程序，然后将目标程序连接成可执行的程序。

流程为：高级语言源码—编译—>目标程序—连接—>可执行程序。

3.设x=true，y=true，z=false，以下逻辑运算表达式值为真的是(C)。

A.(x∧y)∧zB.x∧(z∨y)∧zC)(x∧y)∨(z∨x)D.(y∨z)∧x∧z答案：C解析：与：∧and&&或：∨or||非：¬!NOT异或：^优先级：括号＞非＞与＞异或,或4.现有一-张分辨率为2048x1024像素的32位真彩色图像。

请问要存储这张图像，需要多大的存储空间?(B)。

A.4MBB.8MBC.32MBD.16MB答案：B解析：1位为1bit,1byte=8bit,2048*1024*32/8=8*(1024/1024)=8MB5.冒泡排序算法的伪代码如下:输入:数组L,n≥1。

输出:按非递减顺序排序的L。

算法BubbleSort:1.FLAG←n//标记被交换的最后元素位置2.whileFLAG>1do3k←FLAG-14FLAG←15forj=1tokdo6ifL(j)>L(j+1)thendo7.L(j)<->L(j+1)8.FLAG←j对n个数用以上冒泡排序算法进行排序，最少需要比较多少次?(D)。

A.nB.n-2C.n2D.n-1答案：D解析：最少的比较次数就是数组本身已经有序，只需要比较n-1次；最多的比较次数是n*(n-1)/2;6.设A是n个实数的数组，考虑下面的递归算法:XYZ(A[1..n])1.if n=1thenreturnA[1]2.else temp←XYZ(A[1..n-1])3.if temp<A[n]4.then returntemp5else returnA[n]请问算法XYZ的输出是什么?(B)。

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。

数学竞赛初赛试题及答案详解试题一：代数基础题题目：若\( a \)，\( b \)，\( c \)是实数，且满足\( a^2 + b^2 + c^2 = 1 \)，求证：\( a^4 + b^4 + c^4 \leq 1 \)。

解答：首先，我们可以利用平方和不等式，即对于任意实数\( x \)和\( y \)，有\( (x+y)^2 \geq 4xy \)。

将\( x = a^2 \)和\( y = b^2 \)代入，得到：\[ (a^2 + b^2)^2 \geq 4a^2b^2 \]\[ 1 - c^2 \geq 4a^2b^2 \]\[ 1 \geq c^2 + 4a^2b^2 \]由于\( a^2 + b^2 + c^2 = 1 \)，我们可以得出：\[ a^4 + b^4 \leq 1 - c^2 \]类似地，我们可以证明：\[ a^4 + c^4 \leq 1 - b^2 \]\[ b^4 + c^4 \leq 1 - a^2 \]将这三个不等式相加，我们得到：\[ 2(a^4 + b^4 + c^4) \leq 3 - (a^2 + b^2 + c^2) \]\[ 2(a^4 + b^4 + c^4) \leq 2 \]\[ a^4 + b^4 + c^4 \leq 1 \]证明完毕。

试题二：几何问题题目：在直角三角形ABC中，∠C是直角，若AB=5，AC=3，求BC的长度。

解答：根据勾股定理，直角三角形的斜边的平方等于两直角边的平方和。

设BC的长度为\( x \)，则有：\[ AB^2 = AC^2 + BC^2 \]\[ 5^2 = 3^2 + x^2 \]\[ 25 = 9 + x^2 \]\[ x^2 = 16 \]\[ x = 4 \]所以，BC的长度为4。

试题三：组合问题题目：有5个不同的球和3个不同的盒子，将这些球放入盒子中，每个盒子至少放一个球，有多少种不同的放法？解答：首先，我们需要将5个球分成3组，每组至少一个球。

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F e7S8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，显现1-12Ga + 2AsCl3 + 3H2→2GaAs + 6HCl1-2n Si(CH3)2Cl2 + (n+1)H2O→ [SiO(CH3)2]n+ 2n HCl1-3-1 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-12-1-1计算反应(5)K(s)+O3(g)→KO3(s)的标准摩尔焓变ΔH5°。

全国化学竞赛初赛试题（时间：180分钟）一、（10分）1．过氧化氢可使Fe(CN)63－和Fe(CN)64－发生相互转化，即在酸性溶液H2O2把Fe(CN)64－转化为Fe(CN)63－，而在碱性溶液里H2O2把Fe(CN)63－转化成Fe(CN)64－。

写出配平的离子方程式。

2．V2O3和V2O5按不同摩尔比混合可按计量发生完全反应。

试问：为制取V6O13、V3O7及V8O17，反应物摩尔比各是多少？二、（8分）1.0克镁和氧反应生成氧化镁时增重0.64克（1）1.0克镁在空气中燃烧，增重不足0.64克；（2）1.0克镁置于瓷坩埚中，反应后，只增重约0.2克。

请说出（1）、（2）增量低于0.64克的原因。

三、（10分）把单质Fe、Cu置于FeCl3溶液中达平衡后（1）有Cu剩余（无Fe），则溶液中必有；（2）有Fe剩余（无Cu），则溶液中必有；（3）有Cu、Fe剩余，则溶液中必有；（4）无Cu、Fe剩余，则溶液中可能有；（5）以上四种情况都成立吗？分别简述理由。

四、（6分）混合AgNO3溶液和K2CrO4溶液得Ag2CrO4沉淀。

现取等浓度（mol·cm3）AgNO3、K2CrO4溶液按下图所列体积比混合（混合液总体积相同），并把每次混合生成Ag2CrO4沉淀的量（以摩尔计）填入下图，再把这些“量”连接成连续的线段（即把每次混合生成Ag2CrO4量的点连成线）。

五、（8分）1．以同浓度（rnol·dm－3）K4Fe(CN)6代替K2CrO4（混合体积比相同）生成Ag2Fe(CN)6沉淀，按题四要求，画出Ag2Fe(CN)6量的线段。

2．用同浓度（mol·dm－3）NaAc代替K2CrO4，生成AgAc沉淀，也可按相应混合比画出生成AgAc沉淀量的线段。

实践中发现，生成AgAc沉淀量有时明显少于理论量。

原因何在？六、（12分）某106kW火力发电厂以重油为燃料1．以含硫2％重油为燃料，燃烧后烟道气中含SO2多少ppm（体积）？1dm3重油（密度为0.95g·cm－3）燃烧生成14Nm（标准立方米）的烟道气。

2020年第34届中国化学会奥林匹克化学竞赛初赛试题及答案详解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______。

(2)现有铝镁合金样品一份，称取2.56 g 样品溶于HCl ，产生2.80 L H 2(101.325kPa ，0℃)，通过计算，确定此合金组成______。

(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______。

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______。

【答案】 (1).、(2). ω (Al)=53%，ω(Mg)=47%(3). (4). ACD 以题目比例聚合时，亲电基团与亲核基团比例为 12：12，反应完全为稳定结构，同时分子链之间有较强的氢键；加入少量的 B 后，亲核基团氨基数目过剩，加热后可以发生酰胺交换反应，释放出 D 中氨基，破坏原先的体状结构变为链状结构，B的加入也使得链状分子内部的氢键数目增加，减少链间氢键作用，因此有热加工性能，高温下氢键断裂解除交联，以达到回收利用目的2. 书写反应方程式(提示：要求系数为最简整数比；(1)和(2)中自然条件复杂，合理选择即可)。

(1)关于地球的演化，目前主要的观点是，原始地球上没有氧气，在无氧或氧气含量很低时，原核生物可利用自然存在的有机质(用CH 2O 表示)和某些无机物反应获得能量。

例如，24SO -和MnO 2可分别作为上述过程的氧化剂，前者生成黄色浑浊物，二者均放出无色无味气体。

①写出24SO -参与的释能反应的离子方程式______。

②写出MnO 2参与的释能反应的离子方程式______。

全国化学竞赛（浙江赛区）试题一．完成并配平下列反应方程式：1．CaH2与Na2CO3溶液的反应。

2．用Fe2(SO4)3水溶液溶解煤中的FeS2（注：用过的溶液可经简单化学方法处理后转化为Fe2(SO4)3供往复循环使用）。

3．固态KMnO4在200℃加热，失重10.8％。

固态KMnO4在240℃加热，失重15.3%。

（已知：相对原子质量：O 16.0；K 39.0；Mn 54.9）4．1950年，Brown等人合成了NaBH4，由此开拓了一个新的合成化学领域．在众多的反应中，NaBH4与氯化镍在水溶液里的反应十分令人瞩目。

这个反应的主要产物是Ni2B 是一种神奇的有机反应催化剂，例如，它可以使硝基苯还原成苯胺，使睛转化为伯胺，等等。

已知NaBH4与氯化镍的反应摩尔比是2:l，反应使所有的镍转化为Ni2B，硼的另一产物则是H3BO3，反应还放出氢气，余留在溶液里的还有氯化钠。

试写出配平的化学方程式。

【参考答案】1．CaH2＋Na2CO3十2H2O＝CaCO3＋2NaOH＋2H2↑（2分）2．7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O＝15FeSO4十8H2SO4（2分）3．2KMnO4＝K2MnO4＋MnO2＋O2↑或2KMnO4＝K2Mn2O6＋O2↑（2分）2KMnO4＝K2Mn2O5＋3/2O2↑（2分）4．8NaBH4十4NiCl2＋18H2O＝2Ni2B＋6H3BO3＋25H2↑＋8NaCl（2公）二．食用含碘食盐可满足人体对碘的摄取。

有人偶尔把两种不同厂家生产的含碘食盐混合，发现混合物放出紫色蒸气。

这两种含碘食盐里的碘的形态分别可能是什么？一种是：另一种是：这两种含碘食盐可以在空气中曝露而加以区分。

这是依据什么原理？【参考答案】一种是：碘化物（2分）另一种是：碘酸盐（3分）碘化物在空气里久置，特别是在阳光的作用下会被空气氧化而呈现碘的颜色。

方程式可写成：4I－＋O2＋2H2O＝2I2＋4OH－（5分）三．1．1200℃时，Si还原MgO为Mg（沸点1105℃）。