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2020年全国高中化学竞赛真题及解析在 2020 年的全国高中化学竞赛中，题目涵盖了丰富的化学知识和多样的题型，对参赛学生的化学素养和综合能力进行了全面而深入的考察。
首先来看一道关于有机化学的题目。
题目给出了一种复杂的有机化合物的结构简式，要求学生推断其可能的化学反应和产物。
这道题不仅需要学生熟练掌握有机化学中的官能团性质，如羟基、羧基、碳碳双键等，还需要有较强的空间想象能力和逻辑推理能力。
比如，根据化合物中存在的双键，可能会发生加成反应；而羟基在一定条件下可能会发生酯化反应。
在解析这道题时，我们要从化合物的结构入手，分析各个官能团的活性和相互影响，再结合常见的有机反应类型和条件进行推断。
接下来是一道有关化学平衡的计算题。
题目给出了一个可逆反应的化学方程式以及反应物和生成物的初始浓度，要求计算在一定条件下达到平衡时各物质的浓度。
解决这类问题的关键是要正确列出平衡常数的表达式，并运用三段式法进行计算。
首先，设出达到平衡时各物质浓度的变化量，然后根据化学方程式和初始浓度列出三段式，再代入平衡常数表达式求解。
这道题考查了学生对化学平衡概念的理解和数学运算能力，需要耐心和细心，避免计算错误。
还有一道实验题，要求学生设计实验方案来分离和提纯一种混合物。
这道题考查了学生对实验原理、实验操作和仪器使用的掌握程度。
在设计实验方案时，要考虑混合物中各成分的性质差异，选择合适的分离方法，如萃取、蒸馏、重结晶等。
同时，还要注意实验操作的规范性和安全性，比如控制实验条件、正确使用仪器等。
在元素化学部分，有一道题目涉及到了一种稀有元素的性质和化合物。
要求学生根据所给信息推断该元素在周期表中的位置、常见化合价以及可能形成的化合物。
解答这类题目需要学生对元素周期律有深入的理解，能够根据元素的原子结构特点来推测其化学性质。
还要熟悉常见元素化合物的性质和反应规律，通过对比和类推来解决问题。
另外，还有一道关于电化学的题目。
给出了一个原电池的装置图，要求学生写出电极反应式和电池总反应式，并计算电池的电动势。
有机合成化学反应之氨基的保护及脱保护策略目录1．氨基的保护及脱保护概要 (2)2．烷氧羰基类2-1. 苄氧羰基（Cbz） (4)2-2. 叔丁氧羰基（Boc） (16)2-3. 笏甲氧羰基（Fmoc） (28)2-4. 烯丙氧羰基（Alloc） (34)2-5. 三甲基硅乙氧羰基（Teoc） (36)2-6. 甲（或乙）氧羰基 (40)3．酰基类3-1. 邻苯二甲酰基（Pht） (43)3-2. 对甲苯磺酰基（Tos） (49)3-3. 三氟乙酰基（Tfa） (53)4．烷基类4-1. 三苯甲基（Trt） (57)4-2. 2,4-二甲氧基苄基（Dmb） (63)4-3. 对甲氧基苄基（PMB） (65)4-4. 苄基（Bn） (70)1．氨基的保护及脱保护概要选择一个氨基保护基时，必须仔细考虑到所有的反应物，反应条件及所设计的反应过程中会涉及的所有官能团。
首先，要对所有的反应官能团作出评估，确定哪些在所设定的反应条件下是不稳定并需要加以保护的，并在充分考虑保护基的性质的基础上，选择能和反应条件相匹配的氨基保护基。
其次，当几个保护基需要同时被除去时，用相同的保护基来保护不同的官能团是非常有效（如苄基可保护羟基为醚，保护羧酸为酯，保护氨基为氨基甲酸酯）。
要选择性去除保护基时，就只能采用不同种类的保护基（如一个Cbz保护的氨基可氢解除去，但对另一个Boc保护的氨基则是稳定的）。
此外，还要从电子和立体的因素去考虑对保护的生成和去除速率的影响（如羧酸叔醇酯远比伯醇酯难以生成或除去）。
最后，如果难以找到合适的保护基，要么适当调整反应路线使官能团不再需要保护或使原来在反应中会起反应的保护基成为稳定的；要么重新设计路线，看是否有可能应用前体官能团（如硝基，亚胺等）；或者设计出新的不需要保护基的合成路线。
在合成反应中，伯胺、仲氨、咪唑、吡咯、吲哚和其他芳香氮杂环中的氨基往往是需要进行保护的。
已经使用过的氨基保护基很多，但归纳起来，可以分为烷氧羰基、酰基和烷基三大类。
有机合成中氨基的保护及其应用高莎(阿坝师范高等专科学校，四川汶川 623000)摘要：氨基是一个活性大、易被氧化的基团,在有机合成中需要用易于脱去的基团进行保护。
综述了常用的氨基保护方法和保护基,并列举了大量实例说明其在有机合成中的应用。
关键：有机合成、氨基、氨基保护胺类化合物对氧化和取代都比较敏感，为了使分子其他部位进行反应时氨基保持不变，因此我们经常需要易于脱去的基团对氨基进行保护。
比如说，在肽和蛋白质的合成中经常使用氨基甲酸酰法保护氨基，但是在生物碱及核苷酸的合成中用酰胺法保护含氮碱基[1,2]。
化学家们在肽的合成领域内，对已知保护氨基的相对优劣进行了比较并在继续寻找更有效的新保护基。
除了肽的合成外，这些保护基在其他方面也有很多重要应用。
下面我们就来介绍保护氨基的一些方法和基团。
1 形成酰胺法将胺变成取代酰胺是一个简便而应用非常广泛的氨基保护法。
单酰基往往足以保护一级胺的氨基,使其在氧化、烷基化等反应中保持不变,但更完全的保护则是与二元酸形成的环状双酰化衍生物。
常用的简单酰胺类化合物其稳定性大小顺序为甲酰基<乙酰基< 苯甲酰基。
酰胺易于从胺和酰氯或酸酐制备,并且比较稳定,传统上是通过在强酸性或碱性溶液中加热来实现保护基的脱除。
由于若干基质,包括肽类、核苷酸和氨基糖,对这类脱除条件不稳定,故又研究出了一些其他脱除方法,其中有甲酰衍生物的还原法。
此外，在核苷酸合成的氨基是分别由对甲氧苯酰基、苯酰基和异丁酰予以保护的，这些保护基是通过氨解脱除的。
为了保护氨基,已经制备了很多N2酰基衍生物,上述的简单酰胺最常用,卤代乙酰基衍生物也常用。
这些化合物对于温和的酸水解反应的活性随取代程度的增加而增加:乙酰基< 氯代乙酰基< 二氯乙酰基< 三氯乙酰基< 三氟乙酰基[2]。
此外,在核苷酸合成的磷酸化反应中,胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤中的氨基是分别由对甲氧苯酰基、苯酰基和异丁酰或22甲基丁酰基予以保护的,这些保护基是通过氨解脱除的[3]。
2020年全国高中化学知识竞赛决赛试题及答案（二）1.铁盐的基本性质有四方面①Fe2+与Fe3+间的相互转变；②它们的水解；③难溶氢氧化物或盐的形成和溶解；④络合物的形成。
这些性质决定铁盐在自然环境中和在生物体内的存在状态及它们的作用。
例如，在我国南方某些地区，刚从地下打上来的水是透明的，但放置一段时间后便出现红棕色沉淀，表面上形成一层“油皮”。
用此水洗过的毛巾经晾晒后也会被染成红棕色。
（1）在含Fe3+溶液中，Fe3+逐渐水解，先颜色变暗，然后生成无定形红棕色Fe（OH）3沉淀，长期放置后变成a-Fe2O3（赤铁矿）或a-FeOOH （针铁矿）。
这是地球表面这两种矿物形成的原因。
写出这一过程的所有反应方程式。
讨论为什么最后形成赤铁矿或针铁矿，为什么一开始不形成赤铁矿或针铁矿。
（2）在新配制的0.010mol·L-1FeSO4酸性溶液中加少量稀NaOH溶液至pH=8.0时，先生成白色沉淀，后变成红棕色沉淀。
实验是在接触PCO2为10-3.5bar的空气中进行的。
请用计算说明所得沉淀各为什么化合物（NaOH体积可忽略）。
（3）室温下Fe2+被空气中的氧氧化的反应速率表达式为v=k[Fe2+][OH-]2Po2k=4/3×1012s-1bar-1mol-2a）pH增加一个单位，速率有多大变化？b）在pH及PO2一定时，log[Fe2+]随时间如何变化？c）若用氮气置换容器中绝大部分空气，使容器内O2占0.01%（体积），pH为7.0，计算此时的反应速率与在接触纯氧，pH为3.0的水溶液中进行的反应速率之比值。
附数据：logK sp Fe（OH）2 -14.4FeCO3 -10.4Fe（OH）3 -37.1a—Fe2O3 -41.3a—FeOOH -41.5pK a（H2CO3）∶pK1=6.3，pK2=10.3 CO2的亨利系数K H=10-1.5mol·L-1·bar-1（25℃）（按亨利定律，CO2在溶液中的总浓度[CO2]=K H pCO2）2.某元素X在自然界储量较低，其存在形式有元素态和化合态（主要为X2O3和X2S3）。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第17讲 有机化合物的合成【竞赛要求】有机合成的一般原则。
引进各种官能团（包括复合官能团）的方法。
有机合成中的基团保护。
导向基。
碳链增长与缩短的基本反应。
有机合成中的选择性。
【知识梳理】一、有机合成的一般原则有机合成是有机化学的重要组成部分，是建立有机化学工业的基础，有机合成一般都应遵循下列原则：1、反应步骤较少，总产率高。
一个每步产率为80%的十步合成的全过程产率仅为10.7%，而每步产率为40%的二步合成的全过程产率可达16%。
因此要尽可能压缩反应步骤，以免合成周期过长和产率过低。
2、每步的主要产物易于分离提纯。
要力求采用只生成一种或主要生成一种的可靠反应，避免生成各种产物的混合物。
3、原料易得价格便宜。
通常选择含四个或少于四个碳原子的单官能团化合物以及单取代苯等作为原料。
在实际合成中，若欲合成芳香族化合物时，一般不需要合成芳香环，尽量采用芳香族化合物作为起始物，再引入官能团；若欲合成脂肪族化合物时，关键的步骤是合成碳骨架并同时考虑官能团的引入，引入的官能团可能并非为所需产物中的官能团，但可以通过官能团的转变，形成所需产物中的官能团。
二、有机物的合成方法（包括碳架的建立、各种官能团引进等） （一）芳香族化合物的合成1、合成苯环上仅连有一个基团的化合物一般以苯为原料，通过芳香烃的亲电取代反应引入基团，如表 17-1；通过芳香重氮盐的亲核取代反应引入基团，如表17-2；也可以通过活化的芳香卤烃的亲核取代引入基团，如表17-3。
2、合成苯环上仅连有两个基团的化合物如果所需合成的化合物两个基团相互处于邻位或对位，则其中至少有一个基团属于邻、对位定位基；如果所需合成的化合物两个基团相互处于间位，则其中至少有一个基团属于间位定位基。
例如：NO 2ArArH合成苯环上含有两个基团的化合物时，如果两个两个基团相互处于邻位或对位，而两个基团都不是邻、对位定位基或两个基团相互处于间位，但都不是间位定位基，在这两种情况下，一般不能依靠其中一个基团的定位作用将另一个基团引入所需的位置上，而需要通过中间转化过程来实现。
2020年高中学生化学竞赛试题及答案2020年高中化学竞赛试题及答案一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。
每小题只有一个选项符合题意。
）1.XXX成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行。
区分地沟油和矿物油的方法是加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油。
2.化学在工业生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法正确的是CO2、NO2和SO2都是酸性氧化物，都是大气污染物。
3.下列操作能够实现实验目的的是：向饱和氯化钠溶液中滴加一滴酚酞指示剂，再滴加盐酸至红色消失。
4.下列关于有机物的说法中，正确的一组是：①淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应；②除去乙酸乙酯中残留的乙酸，可加入过量饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液；③淀粉遇碘酒能变蓝色，葡萄糖能与新制氢氧化铜悬浊液反应。
5.NA为阿伏加德罗常数，下列各项叙述中正确的是：0.2 XXX完全分解转移的电子数为0.4NA。
6.25℃时，对于浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①CH3COOH溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液，下列说法错误的是：②和③等体积混合后溶液显酸性：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。
删除无关或重复的段落。
改写如下：1.XXX成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行。
区分地沟油和矿物油的方法是加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油。
2.化学在工业生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法正确的是CO2、NO2和SO2都是酸性氧化物，都是大气污染物。
4.下列关于有机物的说法中，正确的一组是：①淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应；②除去乙酸乙酯中残留的乙酸，可加入过量饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液；③淀粉遇碘酒能变蓝色，葡萄糖能与新制氢氧化铜悬浊液反应。
5.NA为阿伏加德罗常数，下列各项叙述中正确的是：0.2 XXX完全分解转移的电子数为0.4NA。
6.25℃时，对于浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①CH3COOH溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液，下列说法错误的是：②和③等体积混合后溶液显酸性：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。
