2020年第34届中国化学奥林匹克(初赛)选拔赛暨2020年江苏省高中学生化学奥林匹克复赛试题

“仪征化纤白斯特杯”xx年全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)预赛试题相对原子质量： H：1.01 C：12.01 N：14.01 O：16.00 F：19.00 Na：22.99 P：30.97 S：32.06 C1：35.45 K：39.10 Ti：47.87 V：50.94 Cr：52.00 Mn：54.94 Fe：56.00 Cu：63.55 Zn：65.39 Br：79.90 Ag：107.9 I：126.9Ba：137.31．本试卷共26题，用2小时完成，全卷共150分； 2．可使用计算器。

一、选择题(每小题有1-2个选项符合题意；每题4分，共15题，共60分)1．两位美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，因为发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献而获得xx年诺贝尔化学奖。

他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为( )A．他们的研究和化学物质水有关B．他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物C．他们的研究深入到分子、原子的层次D．他们的研究深入到细胞的层次2．下列物质中，可溶于水的是( )A．胆固醇： B．芬必得：C．保幼激素JH-I： D．维生素C：3．xx年2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机在返回地面的途中坠毁，举世震惊。

该航天飞机用铝粉和高氯酸铵(NH4C1O4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热，引发高氯酸铵反应，产生N2、Cl2、O2和H20并放出大量的热。

下列对此反应的叙述中正确的是( )A．上述反应瞬间产生大量的高温气体推动飞机飞行B．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用C．其方程式可表示为2 NH4C1O4=N2↑+4H20+C12↑ +O2↑D．上述反应中反应物的总能量大于生成物的总能量4．《Inorganic Syntheses》(无机合成)一书中，有一如下图所示的装置，用以制备某种干燥的纯净气体。

“南京工业大学杯”xx 年全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)预赛试题相对原子质量：H ：1 C ：12 N ：14 O ：16 Na ：23 S ：32 K ：39 Ca ：40 Ti ：48Cr ：52 Cu ：64 Ag ：108 I ：127 Ba ：137 La ：1391．本试卷共26题，用2小时完成，全卷共150分； 2．可使用计算器。

一、选择题（每小题有1～2个选项符合题意；每小题4分，共15题，共60分）1．化学知识广泛应用于生产、生活中，下列相关说法不正确的是（ ）A ．食用松花蛋时蘸些食醋可以去除氨的气味B ．棉花和木材的主要成分都是纤维素，蚕丝和蜘蛛丝的主要成分都是蛋白质C ．只用淀粉溶液即可检验食盐是否为加碘盐D ．液氯罐泄漏时，可将其移入水塘中，并向水塘中加入生石灰2．汽车尾气是城市主要污染源之一，正在推广使用的Pt －Rh －CuO －Cr 2O 3－Al 2O 3（氧化铝为载体）是较理想的高效催化剂，用其制成的汽车尾气催化转化净化器，能将80％以上有害尾气转化为无毒气体。

下列说法错误的是（ ）A ．汽车尾气中通常含烃类、CO 、NO 与SO 2等B ．此方法的缺点是由于CO 2的增多，会大大地提高空气的酸度C ．用CuO 做催化剂时发生的反应可能为：CO+CuO ＝CO 2+Cu ，2NO+2Cu ＝N 2+2CuOD ．汽油中的防震剂Pb(C 2H 5)4大大降低有害气体转化速率的现象叫作催化剂中毒3．俄罗斯科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含20个质子的钙元素的同位素反复轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功制成4个第115号元素的原子。

这4个原子在生成数微秒后衰变成第113号元素。

前者的一种核素为X 288115。

下列有关叙述正确的是（ ）A ．115号元素衰变成113号元素是物理变化B ．核素X 288115的中子数为173C ．113号元素最高正价应为＋3D ．115号与113号元素的原子质量比为115∶1134．xx 年诺贝尔化学奖被授予“在烯烃复分解反应研究方面作出贡献”的三位科学家。

2020第34届全国化学奥赛(初赛)试题、答案与解析胡征善【评价】1-1、1-2属易题属加聚反应：爆炸性分解考查质量守恒定律均生成稳定的水【评价】易题【解析】设碱式碳酸盐(化学式为M x(OH)y(CO3)z)为a mol。

在H2中充分处理得2.356 gM，0.994 g(0.0551 mol)H2O；在CO中充分处理得2.356 gM，1.245 L(0.0555 mol)CO2。

先可认为a mol M x(OH)y(CO3)z分解得ya/2 molH2O和za molCO2、a molM x O(y/2+z)，再与a(y/2+z) molH2反应或a(y/2+z) molCO反应。

则有：a[y/2+(y/2+z)]=0.0551和a[z+(y/2+z)]=0.0555，解得y=2z。

在M x O(y/2+z)中的化合价(反应得失电子)守恒有：y+2z=2x，则2z=x，故：x∶y∶z=2∶2∶1 化学式M2(OH)2CO33a=0.0551或0.0555，根据M质量守恒：2aAr(M)=2.356 g，则Ar(M)=64.2【评价】易题也可以写作【解析】5-1.将题给数据代入A=ɛlc求c。

由c求以上银的K sp。

5-2-1.根据(HL+)(PF6—)即L·(HPF6)确定A中Ag为+1价，L为0价，y=9。

N(N)∶N(P)=6.24/14∶6.90/31=2∶1 因为N(P)=9，则N(N)=18，N(C)∶N(P)=27.40/12∶6.90/31=10.26∶1，N(C)=10.26y=92。

N原子守恒：每个L中有1个N，所以8+x+n=18，所以x+n=10又n∶N(P)=2.0/41∶6.90/31=0.22∶1，n=0.22y=2，x=8 即A 为[Ag9L8(CH3CN)8](PF6)9·nCH3CN【解析】5-1套用公式；5-2主要涉及化学式的计算。

试题较易。

第34届中国化学奥林匹克(初赛)试题第1题（8分）1-1 画出小分子C3F4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2.56 g样品溶于HCl，产生2.80 L H2 (101.325 kPa, 0℃)，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。

第2题（10分）书写反应方程式(提示：要求系数为最简整数比；2-1和2-2中自然条件复杂，合理选择即可)。

2-1关于地球的演化，目前的主要观点是，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CH2O表示)和某些无机物反应获得能量。

例如，SO42-和MnO2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。

2-1-1 写出SO42-参与的释能反应的离子方程式。

2-1-2 写出MnO2参与的释能反应的离子方程式。

2-2 约27亿年前光合作用开始发生，随着这一过程的进行，地球上氧气不断积累，经过漫长的演变终达到如今的含量。

氧气的形成和积累，导致地球上自然物质的分布发生变化。

2-2-1 溶解在海洋中的Fe2+被氧化转变成针铁矿α-FeO(OH)而沉积，写出离子方程式。

2-2-2与铁的沉积不同，陆地上的MoS2被氧化而导致钼溶于海洋且析出单质硫，写出离子方程式。

2-32020年8月4日晚，贝鲁特港口发生了举世震惊的大爆炸，现场升起红棕色蘑菇云，破坏力巨大。

目前认定大爆炸为该港口存储的约2750吨硝酸铵的分解。

全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试卷第1题（7分）1-1 向硫酸锌水溶液中滴加适当浓度的氨水至过量，发生两步主要反应。

简述实验现象并写出两步主要反应的离子方程式。

无色溶液产生白色沉淀，后逐渐溶解（1分，如只写白色沉淀溶解不扣分，未表明白色，扣0.5分）（1）Zn2++2NH3+2H2O=Zn(OH)2↓+2NH4+（1分）写成如下形式均给分：Zn2++2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+2NH4+[Zn(H2O)6]2++2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+2NH4+ +6H2O[Zn(H2O)6]2++2NH3=Zn(OH)2↓+2NH4+ +2H2O （2）Zn(OH)2 + 2NH4+ +2NH3 = [Zn(NH3)4]2+ +2H2O如写成Zn(OH)2+4NH3= [Zn(NH3)4]2++2OH—也对，如产物写成[Zn(NH3)6]2+扣0.5分，因主要产物是[Zn(NH3)4]2+1-2 化合物[Cu(Pydc)(amp)] ·3H2O]的组成为C11H14CuN4O7，热重分析曲线表明，该化合物受热分解发生两步失重，第一个失重峰在200～250℃，失重的质量分数为15.2%。

第二个失重峰在400～500℃，失重后的固态残渣质量为原化合物质量的20.0%。

Pydc 和amp是含有芳环的有机配体。

通过计算回答：（1）第一步失重失去的组分。

水分子或H2O 3个水分子或3H2O C11H14CuN4O7的式量约377.8，失去3个水分子，失重质量分数理论值为14.3%。

1分（2）第二步失重后的固态残渣是什么，解释理由。

CuO或Cu2O的混合物（2分）理由：CuO、Cu2O及C11H14CuN4O7的式量分别为79.55、143.1和377.8。

若残渣为CuO，则失重质量分数为79.55/377.8=21.1%；若残渣为Cu2O，则质量分数为143.1/(377.8×2)=18.9%，实验值为20%介于两者之间，故残渣是两者的混合物。

2020年第34届中国化学会奥林匹克化学竞赛初赛试题1.(1)画出小分子C3F4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2.56g样品溶于HCl，产生2.80L H2(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，反应完全为稳定的结构，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______。

(2)约27亿年前光合作用开始发生，随着这一过程的进行，地球上氧气不断积累，经过漫长的演变终达到如今的含量。

中国化学会2020年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题（2020年9月15日 9︰00－12︰00 共计3小时）●竞赛时间3小时。

迟到超过30分钟者不能进考场。

开始考试后1小时内不得离场。

时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。

●试卷装订成册，不得拆散。

所有解答必须写在站定的方框内，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。

第1题（5分）阅读如下信息后回答问题：元素M，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。

1．M的元素符号是。

2．M的最重要矿物的化学式是。

3．M的三种常见化合物是、和。

【答案】1．Mn（1分）2．MnO2（1分）3．M的三种常见化合物是MnO2、MnSO4和KMnO4。

（3分）注：必须答MnO2和KMnO4，而Mn(II)盐也可答硝酸锰等。

第2题（6分）用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。

例如：1．计算机的芯片的主要成分是 ；2．光导纤维的主要成分是 ：3．目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 ；4．用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为 的化合物；5．有一大类化合物，结构独特，兼备无机材料和有机材料双重性能，有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀……等特性，广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业，用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮……，已为现代社会不可替代的新材料。

这类材料在分子结构上的特点是 和 。

【答案】1．硅（或Si 或单晶硅）（1分）2．二氧化硅（或SiO 2）（1分）3．硅（或Si ）（1分）4．铝硅酸盐（或硅铝酸盐）（1分）注：此题明确是分子筛, 不应答硅胶，答硅酸盐也不给分。

5．具有Si －O 键 与硅相连的烃基（2分）第3题（3分）最近有人用高能26Mg 核轰击24896Cm 核，发生核合成反应，得到新元素X 。

第34届中国化学奥林匹克(初赛)选拔赛2020年江苏省高中学生化学奥林匹克复赛试题第1题不定项选择题(每题有1-2个正确选项，每题3分，共30分)1-1垃圾分类是生态文明的进步，也是每个人都能参与的环境保护方式。

下列关于垃圾处理的说法不正确的是A.被污染的餐巾纸属于可回收垃圾B.废蓄电池属于有害垃圾C.厨余垃圾经发酵可制成肥料D.废医用塑料可回收制造餐具1-2用化学用语表示SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O 中的有关微粒，其中正确的是A.F -的结构示意图B.水分子的比例模型C.SiF 4的电子式D.中子数为15的Si 原子Si29141-3用下列实验装置进行有关实验，能达到实验目的的是A.用甲装置制取少量SO 2B.用乙装置蒸发AlCl 3溶液制取AlCl 3晶体C.用装置丙分离饱和碳酸钠和乙酸乙酯的混合液D.用装置丁除去Cl 2中混有的少量HCl 气体1-4下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是A.活性炭具有还原性，可用作制糖业的脱色剂B.晶体硅的熔点高、硬度大，可用作制造半导体材料C.二氧化氯具有强氧化性，可用作饮用水消毒D.氯化铁溶液具有酸性，可用作刻蚀铜电路板1-5短周期主族元素W、R、X、Y、Z 的原子序数依次增大，Y 原子半径在短周期元素中最大，W 和Y 同主族，X 与Z 同主族，R 原子最外层电子数比内层电子数多3，W、Y 原子的电子数总和与X、Z 原子的电子数总和之比为1:2。

下列说法正确的是A.原子半径r(X)>r(R)>r(W)B.X 与Y 只能形成一种化合物C.X 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的弱D.由W、R、X 三种元素组成的化合物可以是酸、碱或者盐1-6下列实验中实验操作和现象、以及得出的结论均正确的是1-7一种2-甲基色酮内酯(Y)可通过下列反应合成。

下列说法正确的是A.1molX 与浓溴水反应最多能与3molBr 2加成B.X、Y 分子中所有碳原子均处于同一平面C.一定条件下，X 可以发生加成、缩聚、消去、氧化反应D.Y 与H 2完全加成，每个产物分子中含有6个手性碳原子1-8南京大学教授提出了一种高效的固碳新技术(如图)。

第34届中国化学奥林匹克(初赛)模拟考试卷-1•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，把试卷与答卷背面朝上放在桌面上，待监考人员允许方可离开考场。

•姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他位置者按废卷处理。

•所有解答必须写在卷面指定位置，写于其他位置无效。

•凡要求计算或推演的，须给出过程，无过程即使结果正确也不得分。

•用铅笔解答的部分（包括作图）无效。

•禁用涂改液和修正带，也不得用纸粘贴。

否则，整个答卷无效。

•附草稿纸一张，不得将任何纸张带入考场。

•允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

•写有任何与试题内容无关的文字的答卷无效。

气体常数R = 8.314 J·mol·K；阿伏伽德罗常数N A = 6.022×10 mol；法拉第常数F = 9.65×104 C·mol-1；标准大气压：100 kPa；h=6.625⨯10-34 J⋅s; 1 eV=1.602⨯10-19 J。

第1题（10分）A、B、C、D是含氮中性钠盐，E、F、G、H是中性含磷钠盐。

D和H分别是I和J酸的盐；这些酸是白色固体，加热容易分解；I加热直接分解为K和水；J的热分解经过二个阶段：先1-1A与CO2能激烈作用转化为B，写出化学反应方程式（方程1）；写出B 受热生成C的化学反应方程式（方程2）；1-2 画出D、E、F、G、H物质阴离子的结构。

1-3 写出I和J热裂解的反应方程式。

1-4 画出K的Lewis结构图；写出与I形成相同热分解产物的其它化合物（2个）并写出它们的热分解反应方程式。

第2题（22分）2-1（13分）本题中的制备实验都在惰性气氛下进行，HCl 和(NH4)2C2O4溶液预先除氧。

仔细磨细的0.235 g 黑色粉末A溶于稍微加热的2.96 mL 10% HCl中（密度为1.048 g/ml），形成B盐的浅绿色溶液；盐B浅绿色溶液与3.676 g Co(NO3)2∙6H2O（预先溶在15 mL H2O中）混合，加入稍稍过量的(NH4)2C2O4溶液，生成3.068 g黄橙色沉淀C。

2020年全国高中学生化学竞赛(初赛)试卷第一题次磷酸H3PO2是一种强还原剂，将它加入CuSO4水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物A。

经鉴定：反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿(ZnS), 组成稳定；A的主要化学性质如下：(1)温度超过60℃，分解成金属铜和一种气体；(2)在氯气中着火；(3)与盐酸应放出气体。

1)写出A的化学式。

2)写出A的生成反应方程式。

3)写出A与氯气反应的化学方程式。

4)写出A与盐酸反应的化学方程式。

第二题PCl5是一种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度(折合成标准状况)为9.3g/L, 极性为零，P—Cl键长为204pm和211pm两种。

继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。

PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P—Cl的键长为198pm 和206pm两种。

(P、Cl相对原子质量为31.0、35.5)(1) 180℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。

(2) 在250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。

(3) P Cl5熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出解释。

(4) PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测定其中只存在一种P-Br键长。

PBr5熔体为什么导电？用最简洁的形式作出解释。

第三题用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：CuFeS2 + SiO2 + O2→Cu + FeSiO3 + SO2事实上冶炼反应是分步进行的。

(1)黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁；(2)硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣；(3)硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜；(4)硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。

1)写出上述各个分步反应的化学方程式。

(1)(2)(3)(4)2)给出总反应方程式的系数。