#高中化学竞赛试题(答案)

高中化学竞赛试题一参考答案：

1-1 n＝1，L＝0，M＝0

n＝2，L＝0，M＝0

n＝2，L＝1，M＝0,＋1,－1,＋2,－2

第一周期：H、He（2分）

第二周期：Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si（2分）

1-2 氢在两种情况下都一样，但是哪一个X元素可以作氧的替代物？至少有三种元素与“我们的氧”具有相同的性质：Mg（其核外层少2个电子），Ne（只有一个充满p轨道），还有Na，因为它位于上述二者之间，其性质一定与二者有相同之处。因此，有三个明显的“侯选者”去作为“X—水”（3分）；H2Mg、H3Na、H4Ne（1分）。目前，至少在Cute教授的进一步研究之前，我们还不能确定哪一个是最好的选择。

1-3 现在，我们必须去寻找与生命相关的元素X－碳，选择是唯一的。因为我们需要当外层所有电子均为未成对电子对而形成杂化态时具有最大成键可能的元素，只有O能满足这样的条件，它以sp5杂化形成X－甲烷（1分）；化学式为OH6（1分）。所以Mg代替X－氧为例，可得如下的反应：

X－甲烷在镁中燃烧：OH6＋3Mg2＝OMg3＋3H2Mg（2分）

2-1 （1）碳酸二乙酯（1分）

（2）COCl2＋4NH3 → NH2CONH2＋2NH4Cl（1分）

（3）－CO－（1分）

（4）－NHCOCl －N＝C＝O（2分）

2-2 CCl4＋H2SO4·SO3 →COCl2＋2ClSO3H（或HCl＋SO3）（2分）

2-3 （1）Cl3C－O－－O－CCl3（1分）

（2）BTC常温下为极稳定的固体物质，便于贮运（1分），使用安全，无污染。

2-4

COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g）

起始 1mol 0 0

平衡 1－x x x

平衡时总的物质的量n（总）＝1＋x（1分）

222111)1(xxppxxppxxppKp（1分）

x＝0.121mol（1分）

88rM（1分） 3-1 20CsB3H82Cs2B9H9＋2Cs2B10H10＋Cs2B12H12＋10CsBH4＋35H2（2分）；

CsB3H82070e（1分）

最小系数分别为：16、2、1、1、8、28；电子转移数为56e。

3-2 （根据阴阳离子大小匹配原则）铯盐较钠盐稳定（2分）

3-3 不稳定（2分）

3-4 2NaBH4＋5B2H6Na2B12H12＋13H2（2分）

4-1 C：

D：

E： F：（各1分）

4-2 a：Fe＋HCl（还原－NO2） b：浓H2SO4（各1分）

4-3 吡啶用于吸收反应中产生的HCl（1分）

5-1 非极性分子进入水中会导致周围水分子呈有序化排列使熵大量降低（△S＜0＝，自由能的变化（△G）最终是正值（3分）

5-2 边对面的T型方式

面对面地平行接触（4分）

5-3 非极性基团芳环的π电子可以与水分子形成弱的氢键，从而增加了芳香化合物在水中的溶解度（2分）；芳环的π电子还可以与Na＋，K＋等阳离子形成较强的非共价键相互作用（1分）

6-1 [Mo6Cl8]Cl4（2分）（阴阳离子分开写）

6-2 Cl、Mo（各1分）

6-3 （2分） 6-4 NaCl（2分）。

6-5 Mo之间存在着金属－金属键，否则不能形成上述阳离子，静电作用将使它们分开。

Cl之间只有普通的静电排斥作用，不成键。相比Mo－Mo和Mo－Cl，Cl之间的距离太大了，不可能形成化学键。（2分）

7 阳极反应：CH4＋10OH－－8e－＝CO32－＋7H2O；阴极反应：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；电池总反应式：CH4＋2O2＋2OH－＝CO32－＋3H2O。

阳极反应：CO＋CO32－－2e－＝2CO2；阴极反应：O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－；

电池总反应式：2CO＋O2＝2CO2。（各1分）

8-1 A溶液是含HCOOH 74%的恒沸溶液（3分）

HCOOH浓硫酸CO↑＋H2O（1分）

2HCOOH＋Cu(OH)2＝(HCOO)2Cu＋2H2O（1分）

HCOOH＋MnO2＋H2SO4＝MnSO4＋CO2↑＋2H2O（1分）

8-2 一定压力下，恒沸溶液有恒定的组成，不能用蒸馏法分离。在溶液或蒸气中存在二聚甲酸(HCOOH)2，随着温度的升高，二聚甲酸不断解离成HCOOH，故蒸气密度逐渐减小。（3分）

9-1 CCCCCCCC（顺式） CCCCCCCC（反式）（各1分）

（各1分）

（顺式）天然橡胶 （反式）杜仲胶

9-2 －CH＝CH－CH＝CH－（2分）

9-3 聚乙炔的结构单元是CH，每个碳原子轨道都是sp2杂化，形成了三个共平面的，夹角约120°的杂化轨道，这些轨道与相邻的碳氢原子轨道键合构成了平面型的结构框架。其余未成键的pz 轨道与这一分子平面垂直，它们互相重叠，形成长程的π电子共轭体。（3分）

9-4 （3分）

9-5 苯（1分）

具有相同的对称要素（六重轴）；都有3个顺式双键（苯看作单双键，轮烯还有六个反式双键）（1分，答出一点，其它合理答案也可以）

10-1 ①Pb2＋＋CrO42－＝PbCrO4↓ ②2PbCrO4＋2H＋＝2Pb2＋＋Cr2O72－＋H2O

③Cr2O72－＋14H＋＋6I－＝2Cr3＋＋3I2＋7H2O ④2S2O32－＋I2＝S2O42－＋2I－ （各1分）

10-2 Pb～3S2O32－ 207.2×[0.100×0.0300/3]/0.500（2分） w（Pb）＝41.4%（2分）

高中化学竞赛试题二参考答案： 1 有一些元素在自然界中分布较易准确测得（1分），有的只有一种稳定核素，所以相对原子质量有效数字多（1分）；有的元素在自然界中的平均丰度难以准确测得，有效数字较少（1分）。

2-1 [H3O2]+[SbF6]- (2分) ； H2O2+HF+SbF5=[H3O2]+[SbF6]- (1分)

2-2 [H3O]+[SbF6]- (2分)

2-3 [SH3]+[SbF6]- (2分) ； H2S+HF+SbF5=[SH3]+[SbF6]- (1分)

2-4 [NH4]+[HOO]- (2分) ； H2O2+NH3=[NH4]+[HOO]- (1分)

H2O2既是酸又是碱，H2S是一种碱 （1分）

3-1 C12H20N2O8（2分） ClCH2COOH（1分）

X1： X2：（2分）

3-2 命名：2，3－丁二胺四乙酸 1，2－丁二胺四乙酸（1分）

异构体 3种 2种（2分）

4-1 B：CH3NO2；C：COOHNO2；D：CH2Cl；F：COOHNHCH2

（各1分）

4-2 不能，因为先生成CH3NH2，再与KMnO4氧化时—NH2也会被氧化。（2分）

4-3 CH2Cl＋COOHNH2catCOOHNHCH2＋HCl（2分）

F：N－苄基－邻－氨基苯甲酸（1分）

4-4 还原反应（1分）

4-5 nCOOHNH2catCNHOn＋nH2O（2分）

5-1 银白色固体；银；黄；硫；2Ag＋＋S2－＝2Ag＋S（各1分）

5-2 避免空气中氧气的干扰（1分）

6-1 A：CS2 B：CO2 C：SO2

D：H2S

E：CS F：S8

G： H：（各1分）

6-2 Z＝16（3分） 6-3 X： Y：（写出1个即可）（各1.5分）

6-4 （1）AsF6NS2（1分）

（2）[NS2]＋[AsF6]－（1分）

（3）12AsF5＋S8＋2S4N4＝8[NS2]＋[AsF6]－＋4AsF3（1分）

（4）1mol（1分）

（5）SN（1分）

（6）n[NS2]＋[AsF6]－＋nCs＋N3－＝2(SN)n＋nN2＋nCs＋[AsF6]－（1分）

7-1 CnH2n生成反应与燃烧反应化学计量方程式的关系如下：

nC（石墨）+n H2(g)+23n O2(g) )3( nCO2(g)+nH2O(l)

(1) (2)

CnH2n+23n O2(g)

反应(1)为CnH2n 的生成反应，故 1H=mfH(CnH2n)

反应(2)为CnH2n 的燃烧反应，故 2H=mCH(CnH2n)

反应(3)为nCO2(g) 和nH2O(l)生成反应，故

3H= nmfH (CO2,g) + nmfH (H2O,l)

又 3H=1H+2H

所以 mfH(CnH2n) + mCH(CnH2n) = nmfH(CO2,g) + nmfH(H2O,l) （4分）

7-2 C2H4(g) mCH= 2mfH (CO2,g) + 2mfH (H2O,l) －mfH(C2H4, g)

= 2×(－393.5)+ 2×(－241.8－44.01)－52.26

= －1411（kJ．mol-1） （2分）

7-3 先求C2H5OH(l)的mfH，由C2H5OH(l) 的燃烧反应

C2H5OH(l) + 3O2（g）→ 2CO2（g）+3H2O(l)

因为 mrH=mCH(C2H5OH，l )

= 2mfH(CO2,g) + 3mfH(H2O,l) －mfH( C2H5OH，l)

所以 mfH( C2H5OH，l)

= 2mfH(CO2,g) + 3mfH(H2O,l) －mCH(C2H5OH，l)

= 2 × (－393.5)+ 3 × (－241.8－44.01) +1366.8

= －277.6 kJ.mol-1

mfH (C2H5OH,g) = mfH(C2H5OH,l) +mvapH(C2H5OH)