全国高中学生化学竞赛决赛实验试题

中国化学会全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷、答案及评分标准题号1234567891011总分满分155781181361179100评分通则1.凡要求计算或推导的，必须示出计算或推导过程。

没有计算或推导过程，即使结果正确也不得分。

2.有效数字错误，扣0.5 分，但每一大题只扣 1 次。

3.单位不写或表达错误，扣0.5 分，但每一大题只扣 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（不是反应式！）不配平不得分。

6.用铅笔解答（包括作图）无效。

7.使用涂改液涂改的解答无效。

8.不包括在标准答案的 0.5 分的题，可由省、市、自治区评分组讨论决定是否给分。

9．答案中红色字为标准答案，而蓝字体（加下划线）为注释语不属于答案。

H元素周期表He 1.008 4.003Li Be B C N O F Ne6.941 9.01210.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18Na Mg Al Si P S Cl Ar22.99 24.3126.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95K Ca Sc Ti VCr Mn Fe Co NiCu Zn Ga Ge As Se Br Kr39.1040.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.9455.8558.93 58.69 63.5565.3969.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe85.4787.62 88.91 91.2292.9195.94 98.91101.1102.9 106.4 107.9112.4114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9137.3 La-Lu 178.5180.9183.9 186.2 190.2192.2 195.1 197.0200.6204.4 207.2 209.0[210] [210]] [222]Fr RaAc-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo[223][226]La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr气体常数R＝ 8.31447 J K 1 mol 1法拉第常数 F ＝ 96485 C mol 1阿佛加德罗常数N A＝6.022142 ×1023 mol 1第1题 (15分)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。

全国高中学生化学竞赛实验试题营号从盐泥中提取七水合硫酸镁注意事项：1、实验考试总分计为100分。

实验考试用纸包括“实验试题”和“实验报告”两部分。

实验试题第6页由监考教师逐人发放。

2、实验考试时间为5小时，每超过5分钟扣3分，最长不得超过20分钟。

请考生仔细阅读试题内容，合理安排时间。

可用自备的计算器处理数据。

3、实验前请检查所提供的仪器，若有问题，向监考教师报告。

4、若制备实验失败，可向监考教师索要产品进行分析，但要扣除30分。

若出现制备实验重做，每索要一次原料扣除10分。

分析实验中，平行测定少做一次扣3分，重称1次扣2分。

5、需监考教师签字处，考生务必主动配合，未签字者实验结果按无效论处。

伪造数据者，按零分计。

6、注意安全，必须配戴防护眼镜和手套。

7、废弃物和回收的溶剂应放入指定的容器内。

8、完成全部实验内容后将产品、实验报告和实验试题交给监考教师，并由监考教师签字。

清洗仪器并整理桌面后方可离开考场（清理时间不计入实验时间）。

一、实验内容盐泥是氯碱工业中的废渣，分为一次盐泥和二次盐泥。

一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，其中含镁（以Mg(OH)2计）约15%。

本实验要求从一次盐泥中提取MgSO4·7H2O。

本实验考试具体内容包括下列三个部分：1、从一次盐泥中提取MgSO4·7H2O。

2、测定MgSO4·7H2O的含量。

3、回答思考题并完成实验报告。

二、物质的某些性质1、K sp [Mg(OH)2]=6.0×10-10K sp [Ca(OH)2]=3.7×10-6K sp [Fe(OH)3]=3.0×10-39 K sp [Fe(OH)2]=8.0×10-16 K sp [Mn(OH)2]=4.0×10-14K sp [Al(OH)3]=1.3×10-332、物质的溶解度（g/100gH2O）3、相对原子质量：H l.01，O 16.00，S 32.07，Mg 24.31，Zn 65.39三、主要试剂和仪器1、试剂各人实验桌上：工业盐泥（26克），6 mol·L-1HCl，1:1 NH3·H2O，铬黑T指示剂，EDTA标准溶液（500 mL）。

化学竞赛决赛试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 下列哪种元素的原子序数最小？A. 氢B. 氦C. 锂D. 铍答案：A2. 化学反应中，能量变化通常表现为哪两种形式？A. 光能和热能B. 电能和热能C. 光能和电能D. 机械能和热能答案：A3. 根据元素周期表，下列元素中属于第ⅢA族的是？A. 硼（B）B. 铝（Al）C. 镓（Ga）D. 铟（In）答案：C4. 以下哪个化学式表示的是二氧化硫？A. SO2B. SO3C. SO4D. S2O2答案：A5. 酸碱中和反应的实质是什么？A. 酸碱的离子交换B. 酸碱的电子转移C. 酸碱的质子转移D. 酸碱的分子结合答案：C6. 哪种类型的晶体结构中，原子排列是三维周期性的？A. 非晶态B. 多晶态C. 单晶态D. 混合晶体答案：C7. 根据化学键理论，下列哪种键属于离子键？A. 氢键B. 金属键C. 共价键D. 离子键答案：D8. 以下哪种物质是强酸？A. 醋酸B. 碳酸C. 硫酸D. 氢氧化钠答案：C9. 哪种元素的电子构型是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶？A. 氧（O）B. 钠（Na）C. 镁（Mg）D. 硫（S）答案：B10. 以下哪种反应属于氧化还原反应？A. 酸碱中和B. 沉淀形成C. 单质之间的反应D. 同素异形体之间的转化答案：C二、填空题（每题4分，共20分）1. 元素周期表中，第______周期包含的元素种类最多。

答案：六2. 一个水分子（H₂O）中含有______个原子。

答案：33. 化学方程式2H₂ + O₂ → 2H₂O中，反应物和生成物的摩尔比是______。

答案：1:14. 元素周期表中，第ⅤⅡA族元素的原子序数范围是______。

答案：57-715. 摩尔质量的单位是______。

答案：g/mol三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述什么是化学平衡，并举例说明。

答案：化学平衡是指在一个封闭系统中，正向反应和逆向反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。

第35届中国化学奥林匹克（决赛）试题（一）（2021年11月27日8:30-11:30）【说明】国决于11月在武汉举行，上下午各考一份试卷，本卷是第一份试题，共有10个大题。

笔者将每个题目作了比较详细的解析，数据都经过认真验证，因水平有限，不妥之处，敬请批评指正！杭州高级中学高树浪（特级教师）第1题（14分）从电解精炼铜的阳极泥中提取硒的典型步骤为：将混有碳酸钠的阳极泥于650°C 在空气中燃烧（反应1），然后浸水过滤；滤液用稀硫酸中和后，过滤得亚硒酸溶液。

往该溶液中通入SO 2，沉淀出Se 单质（反应2）。

1-1以阳极泥中的Ag 2Se 和Cu 2Se 为例，写出反应1中的化学反应方程式。

1-2写出反应2中的化学反应方程式。

1-3双β衰变是原子核的一种稀有衰变方式，可近似看作连续的两次β衰变。

第一个成功观测到双β衰变现象的原子核是82Se ，写出82Se 发生双β衰变的反应方程式。

1-4GaCl 3和SeCl 4可在室温下发生反应，生成离子型化合物R 。

然而，将等摩尔数的SeO 2、SeCl 4和GaCl 3于50°C 反应，得到等摩尔数的无色晶体P 和液态物质Q 。

单晶X-射线衍射测试表明，无色晶体P 中，Ga 中心为四面体配位几何构型，Se 的配位几何为三角锥形,Q 的分子几何构型为三角锥形。

在800°C 惰性气氛中，P 发生热分解，剩余残渣的质量百分含量约为11%。

1-4-1写出能表明R 结构特征的化学式，分别写出P 和Q 的化学式。

1-4-2根据Se 、Ga 氯化物和氧化物的相关性质，推导出P 的热分解产物，并写出化学反应方程式。

【答案】1-1:Ag 2Se +Na 2CO 3+O 2→2Ag +Na 2SeO 3+CO 2Cu 2Se +Na 2CO 3+2O 2→2CuO +Na 2SeO 3+CO 21-2:H 2SeO 3+2SO 2+H 2O →Se +2H 2SO 41-3:1-4R ：[SeCl 3][GaCl 4]P ：[Se O Cl][GaCl 4]Q ：SeOCl 21-4-25GaSeCl 5O →4SeCl 4↑+3GaCl 3↑+SeO 2↑+Ga 2O 3【解析】1-1:该小题的反应物为碳酸钠、Ag 2Se 和Cu 2Se ,还有氧气,生成物有亚硒酸钠,主要后面产物是金属氧化物,还是单质?由于反应条件是650°C,氧化铜不分解(分解温度1273K),而氧化银分解(573K),这是元素化合物基本常识.所以产物是Ag和CuO.1-2:本题是简单的氧化还原反应,送分题,要注意:氧化性：H 2SeO 3>H 2SeO 4(稀),氧化性：H 2SO 3>H 2SO 4(稀)，氧化性：HNO 2>HNO 3(稀)，可用极化理论解释。

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。

A B C D E F G HNO2+ NO N2O3N2H4NH3 N2O4H2N2O2NH2OH）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N20,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ψA或ψB，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。

表2 各物质的△f G m/FA X- X2HXO HXO2 XO3- XO4-F -3.06 0 / / / /Cl -1.36 0 1.61 4.91 7.32 9.79Br -1.06 0 1.60 / 7.60 11.12I -0.54 0 1.45 / 5.97 9.27B X-X2XO- XO2- XO3-XO4-F -3.06 0 / / / /Cl -1.36 0 0.40 1.72 2.38 3.18Br -1.06 0 0.45 / 2.61 4.47I -0.54 0 0.45 / 1.01 2.41⒈用上表提供的数据计算：ψA(IO3-/I-) ψB(IO3-/I-) ψA(ClO4-/HClO2)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。

全国高中学生化学竞赛实验试题营号从盐泥中提取七水合硫酸镁注意事项：1、实验考试总分计为100分。

实验考试用纸包括“实验试题”和“实验报告”两部分。

实验试题第6页由监考教师逐人发放。

2、实验考试时间为5小时，每超过5分钟扣3分，最长不得超过20分钟。

请考生仔细阅读试题内容，合理安排时间。

可用自备的计算器处理数据。

3、实验前请检查所提供的仪器，若有问题，向监考教师报告。

4、若制备实验失败，可向监考教师索要产品进行分析，但要扣除30分。

若出现制备实验重做，每索要一次原料扣除10分。

分析实验中，平行测定少做一次扣3分，重称1次扣2分。

5、需监考教师签字处，考生务必主动配合，未签字者实验结果按无效论处。

伪造数据者，按零分计。

6、注意安全，必须配戴防护眼镜和手套。

7、废弃物和回收的溶剂应放入指定的容器内。

8、完成全部实验内容后将产品、实验报告和实验试题交给监考教师，并由监考教师签字。

清洗仪器并整理桌面后方可离开考场（清理时间不计入实验时间）。

一、实验内容盐泥是氯碱工业中的废渣，分为一次盐泥和二次盐泥。

一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，其中含镁（以Mg(OH)2计）约15%。

本实验要求从一次盐泥中提取MgSO4·7H2O。

本实验考试具体内容包括下列三个部分：1、从一次盐泥中提取MgSO4·7H2O。

2、测定MgSO4·7H2O的含量。

3、回答思考题并完成实验报告。

二、物质的某些性质1、K sp [Mg(OH)2]=6.0×10-10K sp [Ca(OH)2]=3.7×10-6K sp [Fe(OH)3]=3.0×10-39 K sp [Fe(OH)2]=8.0×10-16K sp [Mn(OH)2]=4.0×10-14K sp [Al(OH)3]=1.3×10-332、物质的溶解度（g/100gH2O）3、相对原子质量：H l.01，O 16.00，S 32.07，Mg 24.31，Zn 65.39三、主要试剂和仪器1、试剂各人实验桌上：工业盐泥（26克），6 mol·L-1HCl，1:1 NH3·H2O，铬黑T指示剂，EDTA标准溶液（500 mL）。

(共10套)高中化学竞赛测试真题汇总附答案高中化学竞赛试题（一）第1题（12分）最近出版的“重大发现记实”中，Cute教授发表了关于外星文明遗迹的研究结果。

他认为外星人与人类非常相似，他们可能在亿万年前来过地球，留下了非常奇异的碑记。

一些碑文已经破译被证明是外星人当地大学的大学生所用的普通化学教科书的几章。

这些内容的最初几行就相当今人，看上去象是那个奇妙的世界里的物质定律，与我们的星球所遵循的规律不同。

特别是原子结构也用四个量子数来描述，只有一个重大的区别：n＝1，2，3……L＝0，1，2，3，…，(n－1)M＝－2L，－(2L－1)，…，－1，0，＋1，…，＋(2L－1)，＋2LM S＝＋1/2，－1/2Cute教授允诺要继续发表相关研究，一旦他找到了财政支持，将继续他的破译工作并描述出X星球上的周期表和一些基础化学内容。

然而以揭示的碑文内容就足以预见一些重要事实。

1-1 试创造出X周期表的前两个周期，为简便起见，用我们的化学符号来表示与我们原子有相同电子的X原子；1-2 猜测在那里可用作洗涤和饮用的X－水可能是什么？写出全部可能，并说明理由。

依据你所构造的X周期表，写出他的化学式。

1-3 写出“甲烷（X的氢化物）在氧气中燃烧”的反应，这是给人类提供能量和热源的主要过程；解释你选择X元素的原因？（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AlCl3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。

2-2实验室可用四氯化碳和发烟硫酸（H2SO4·SO3）反应制备光气，写出化学方程式。

2-3BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为78～82℃，沸点为203～206℃。

1mol BTC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。

化学奥林匹克中国化学会第22届全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题(2009年1月7日陕西西安)第1题金在自然界中主要以分散的单质形式存在，需要先富集再提炼。

富集后的精矿用混汞法、氰化法等工艺提取金。

混汞法是使矿浆中的金粒与汞生成金汞齐，然后蒸去汞得到海绵金(又称汞金)。

氰化法是在氧化剂(如空气或氧气)存在下，用可溶性氰化物(如NaCN)溶液浸出矿石中的金(浸出产物为IAu(CN)2]-)，再用置换法或电沉积法从浸出液中回收金。

1-1 写出用氰化物溶金反应和用zn粉置换金的化学反应方程式。

设配制的NaCN水溶液的浓度为 1.00X10-3mol/L、生成的[Au(CN)2]-配离子的浓度为1.00 X10-4·mol/L、空气中O2的体积分数为0.210，计算298 K时在空气中溶金反应的自由能变。

1-3 当电极反应中有H+或OH-时，其电极电势E将受pH的影响，E-pH图体现了这种影响。

E-pH图上有3种类型的线：电极反应的E与pH有关，为有一定斜率的直线；电极反应的E与pH无关，是一条平行于横坐标的直线；非氧化还原反应，是一条平行于纵坐标的直线。

电对的E-pH线的上方，是该电对的氧化型的稳定区，E-pH线的下方，是还原型的稳定区；位于高位置线的氧化型易与低位置线的还原型反应；各曲线的交点所处的E和pH，是各电极的氧化型和还原型共存的条件。

下图是氰化法溶金过程的Au-CN-H2O系统的E-pH图，试借助该图对溶金反应和溶金的工艺条件进行讨论。

第2题液氨是一种广泛使用的类水溶剂。

2-1 作为溶剂，NH3分子也能发生类似于H2O分子的缔合作用，说明发生这种缔合的原因和比较这种缔合作用相对于水的大小。

2-2 以液氨作为溶剂最引起化学家兴趣的是它能够溶解一些金属，如电极电势小于-2.5 V的碱金属、部分碱土金属及镧系元素可溶于液氨，形成蓝色的具有异乎寻常性质的亚稳定态溶液，这种溶液具有顺磁性和高的导电性，溶液的密度比纯溶液的密度小。

全国高中学生化学竞赛（决赛）理论试题答案与评分标准第一题 (评判分: 共11分)(1) (3分)3NAlCH 第一步反应: [Al (CH ) ] + 2 NH 2332[NH Al(CH )322]+2CH 4]223 Al(CH )NH [第二步反应: 3170C3]+6 CH 42[(2) (3分) 环铝氮烷的衍生物D 的结构式如下：CH 3Al NN AlAl N3CH 3H C(3) (5分)设: 混合物中2,6-二异丙基苯胺和化合物C 的质量分数分别为X 1和X 2；C j 、H j 、N j 、Al j 分别表示化合物j 中含C 、H 、N 、Al 的原子数；M j 表示化合物j 的分子量；则：编号 j 化合物分子式 C j H j N j Al j 相对分子质量M j1 2,6-二异丙基苯胺C 12H 17NH 21219 1 0 177.32 2 CC 28H 48N 2Al 2 284822466.74根据题意可列出下列二元一次方程组：12+28=0.7371177.32466.7412.011+2=0.0634177.32466.7414.01 X X X X 1212....解上述联立方程组可求得： X 1= 0.175 ， X 2= 0.825答：混合物中2,6-二异丙基苯胺、化合物C 的质量分数分别为0.175、0.825。

评分标准:全题评判分: 共11分.(1) 评判分: 共3分，其中第一步反应为1分, 第二步反应为2分, 没用结构简式表示的不给分, 未配平、但方程中各化合物结构简式写对的, 第一步扣0.5分, 第二步扣1分；(2) 评判分: 3分(3) 评判分: 共5分, 写对求解联立方程组得3分, 方程结果X1、X2各占1分,全对得2分, 错一个扣1分；用百分数表示者, 只要正确不扣分, 结果数字有效位数不正确者, 每个结果扣0.25分。

第二题(评判分: 共18分)1. (评判分: 6分)第一步反应为CaC2O4·H2O脱水反应, N2和O2对反应无影响, 所以热重曲线相同(2分)；第二步反应为CaC2O4的分解,由于CO在O2中氧化放热,使温度升高,加快了反应速率,所以在较低的炉温下CaC2O4即开始分解(2分)；第三步反应为CaCO3 的分解,N2和O2对反应无影响,但由于第二步反应分解速率不同,使所生成的CaCO3有所不同,所以曲线有差异(2分)。