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2016 第30 届中国化学奥林匹克( 决赛) 理论试题含答案[ 精美word 精校版 ]

第 30 届中国化学奥林匹克（决赛）理论试题

2016年 11月 26日长沙

●本试卷共 9 道大题，总分100 分。考试时间 4 小时，迟

到超过30 分钟者不能进入考场。开考后1 小时内不得离开考场。

●考试“结束铃声”响起后。立即停止答题，把试卷和

答题纸放于桌面，由监考人员检查无缺。听到可以离

开指令后方可离开考场。

●发出停止答题指令后仍继续答题者，正在解答的试题（大题）以零分计。

●试卷已经装订成册，不得拆散。所有解答必须写在答

卷上指定的框格，写于其他地方无效。若有改动需将

新内容写于答卷的附页，并标明题号。

●用黑色墨水笔或黑色圆珠笔大题。试卷袋已附有草稿

纸，因此不得携带纸张进入考场。若另需草稿纸，可

举手向监考人员索取。不得将草稿纸带出考场。

●将营员号及姓名写在试卷首页和每页答卷指定位置，

否则无效。

●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。不得携带铅

笔盒、书籍、通讯工具入场a

●欲上卫生间者，请举手示意。经监考人员允许方可离

开座位，考场外由志愿者全程引领。

相对原子质量

He 1.008

4.003 Li Be B C N O F Ne 6.9419.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31

26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95

Ca Sc Ti VCr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96

79.90 83.80

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

85.4787.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3

Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au HgTl Pb Bi 132.9137.3 La -Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0

Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt

[223] [226] Ac-Lr

Po At Rn

[210][210] [222]

常数：R=8.314J ·mol -1 ·K -1

F=96487 C ·mol

-1

h=6.625

×10-34

J ·s 1eV=1.602

×10-19

第 1 题（13 分）

1-1 简要解释为什么水溶液中 HCN 是弱酸，而液态 HCN 的酸性相比于其水溶液显著增强。

1-2 Hg 2+离子局用亲硫性，可与二硫代氨基甲酸盐形成 [Hg(S 2 CNEt 2 ) 2] 的二聚体，请画出该

二聚体的立体结构，并指出中心原子的杂化方式。

异烟酰腙的结构如下：

NH NH 2

它与 2- 乙酰基吡啶反应乘车一种配体 L ，将一定量的四水醋酸镍、配体 L 以及 4,4 ’ - 联吡啶溶解在 1:1 的乙醇 - 水的混合溶剂中回流 2 小时，冷却至室温，析出物质经洗涤干燥后得到褐色片状晶体 M 。分析结构标明， M 中 N 元素含量为 21.0%。 1-3 画出配体 L 的结构，请在图中用 * 标出配位原子。

1-4 通过计算，写出配合物 M 符合 IUPAC 规则的分子式，画出 M 的所有几何异构体的结构，在每个几何异构体下面标注Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ· ··等，指出哪些几何异构体存在旋光异构现象？哪个几何异构体稳定性最高？说明理由。 1-5 说明 4,4 ’- 联吡啶的作用。

第 2 题（10 分）

某白色固体 A 室温时不稳定，在水中稳定。 A 具有弱碱性和较显著的还原性，分子只有 1 个镜面，有顺式和反式异构体。在酸性条件下 A 分解为三中产物 B 、C 、D 。其中 B 为二元化

合物，与 CO 2为等电子体。在中性溶液中 A 与亚硝酸作用可生成化合物 E 和 C 。纯净的 E 是一种无色晶体，为二元酸（ pKa1=6.9， pKa2=11.6）。 E 的阴离子有 C2轴和与此轴垂直的镜面，其钠盐 F 可通过金属钠与硝酸铵 1:1 反应而成，也可在乙醇介质中由 A 与 RONO 和乙醇钠反应而成。

2-1 写出以上两种方法合成 F 的反应方程式。 2-2 画出 A 的顺式和反式异构体的立体结构。

2-3 干燥的 E 晶体极易爆炸，水溶液中较稳定，但仍会逐渐分解，写出其分解反应的方程式。

2-4 E 的异构体 G 是弱酸 pKa=6.6，画出 G 的两种路易斯结构。

2-5 用液态 NO 与 F 反应生成 H，此法得到的 H为β构型，其中钠的百分含量为37.69%，存24

在一个 O-O键，推断 H的化学式并画出其阴离子的结构（孤对电子不需标出）。

2-6 H 的α构型同分异构体（没有 O-O键）可由 A 与 BuONO2和甲醇钠在甲醇介质中反应而成，写出α -H 的制备反应方程式。

第 3 题（11 分）

某金属 M的氧化物 A 是易挥发的液体，有毒，微溶于水。在氯化氢气氛中蒸发 A 的盐酸溶液（含 1.000g 的 A）得到 1.584g晶体 MCl ·3H O。

3-1 假定转化反应按化学计量比进行，通过计算确定 A 的化学式，并写出金属M的价电子构型。

从精炼镍的阳极泥提取M的步骤为：（1）用王水处理溶解 Pt 、 Pd 和 Au；（2）固体不溶物与碳酸铅共热，然后用稀硝酸处理除去可溶物B；（3）剩余固体不溶物与硫酸氢钠共熔，用水浸取除去可溶物C；（4）留下的固体不溶物与过氧化钠共熔，用水浸取，过滤。

滤液中含有 M的盐 D，D 为 Na2SO型电解质，无水 D 中氧含量为30.32%；（5）往 D溶液

中通入 Cl 2，加热，收集40℃～ 50℃的馏分，得到 A。 A 收集在盐酸中，加热得到 E 的溶液， E 中 CI 含量为 67. 14%;（ 6）溶液 E 中加入适量 NH4CI 溶液得到沉淀 F，F 中 Cl 含量为57.81%。 F在氢气中燃烧即得到金属M。已知ψ Aθ3-，ψ θ

A(NO /NO)=0.957V ([PtCl4]2-/Pt)=0.755 V，ψ θ([PtCl6]2-/[PtCl42-)=0.680 V ，所有离子活度系数为 1.00 。

]

3-2 写出步骤 (l) 中除去 Pt 的化学反应方程式，计算该反应在298 K 下的 Kθ。

3-3 写出步骤 (2) 中除去银的化学反应方程式。

3-4 D 、E、F 中均只有 1 个金属原子，试通过计算确定D、E、F 的化学式。

第4题（8分）

镍是钢中的重要元素之一，镍的加入可以增加钢的硬度、弹性、延展性和抗腐蚀性。某

实验室有两份含 Ni 钢样， 1 号钢样中 Ni 的质量分数为0.362%，2 号钢样 Ni 含量未知。实验人员用过二硫酸铵 - 丁二酮肟吸光光度法对钢样中Ni 含量进行测定：取一定质量的钢样在通

风柜中加入适量硝酸，加热溶解，转移至100 mL 容量瓶，定容摇匀。移取 10.00 mL 试样溶液于 50 mL 容量瓶中，依次加入酒石酸钠、NaOH、丁二酮肟和过二硫酸铵。丁二酮肟加入后

有浑浊现象，加入过二硫酸铵后溶解成酒红色溶液，再加水定容。

4-1 请写出镍溶解及氧化过程中的离子方程式，并说明加入酒石酸钠和NaOH的作用。

4-2 1 号钢样经上述分解步骤和显色反应后制备的溶液，利用普通吸光光度法进行检测。使用 2cm吸收池于 530nm处（ε =6.60 ×103L·mol-1·cm-1）测量，欲使测量的相对误差最小，称取 1 号钢样的质量应为多少？

4-3请指出 4-2 中普通吸光光度法使用的参比溶液的组成，为何使用该溶液作为参比溶液？

4-4以示差吸光光度法测定 2 号钢样中 Ni 含量，称取 0.382 g 2 号钢样，经与测定 1号钢样同样步骤配制的溶液，使用 2 cm 吸收池，波长连择 530 nm，以 4-2 中配制的 1号钢样显色反应后的溶液作参比液，并以此调节透射比为 100%，此时测得 2 号钢样显色后溶液的

透射比为 T= 31.4%，计算 2 号钢样中 Ni 的质量分数。

第 5 题（12 分）

近年来，光电材料领域有一类有机／无机杂化材料获得突破。某该类材料由三种离子组

成，其晶体的晶胞有 4 条沿体对角线的C3轴。A 为显正一价的阳离子或基团，其分数坐标为：2+2+---

离子，分数坐标为：0,1/2,1/2; 1/2,0,1/2; 1/2,1/2,0。

5-1 分别以●、·和 O代表 A、 B 和 X 离子，画出该晶体的正当晶胞。

5-2+2+-形成晶体的化学式。

写出 A 为 CHNH 、 B 为 Pb、X为 I

5-3指出 A、B、X 的配位数，并推断该晶体是否存在分离的配位离子。

5-4某该类晶体材料的带隙E g为 1.55 eV 。计算其吸收光的波长。

5-5通过改变晶体中的阳离子和/ 或阴离子，可能对其光电性能进行调节，但是为了使该晶

体结构保持稳定，离子尺寸受到限制，即要求填隙离子半径与空隙半径比 b 在一定范围。现有一同类晶体， B 位 Pb2+半径为 133 pm，X 位 I -半径为 203 pm，如 b 为 0.9 ～1.05 ，试估算 A

位阳离子的半径范围。

5-6 此类有机／无机杂化薄膜太阳能电池材料的优异特性源于其无机组分和有机组分特性的

优异组合，请分别指出各自特性所起的作用。

第 6 题（17 分）

甲醇既是重要的化工原料，又是一种很有发展前途的代用燃料。甲醇分解制氢已经成为制

取氢气的重要途径，它具有投资省、流程短、操作简便、氢气成本相对较低等特点。我们可以

根据 298 K 时的热力学数据（如下表）对于涉及甲醇的各种应用进行估算、分析和预判。

CO(g H O(l H O(g

物质H2(g)O2(g)CO(g)222CH3OH(l)CH3OH(g)

)))

-? f H mΘ/ KJ· mo

00110.5393.5285.8241.8

238.66200.66

l -12132

S mΘ/ J·K-1·mol-1130.6205.1197.6213.769.91188.8126.80239.81

84743

6-1 估算 400.0 K，总压为 100.0kPa 时甲醇裂解制氢反应的平衡常数 ( 设反应的 ? r H mΘ和? r S mΘ不随温度变化，下同 ) 。

6-2 将 0.426 g甲醇置于体积为 1.00 L的抽真空刚性容器中，维持温度为298 K 时，甲醇在气相与液相的质量比为多少？已知甲醇在大气中的沸点为337.7 K 。

6-3 由甲醇制氢的实际生产工艺通常是在催化剂的作用下利用水煤气转化反应与裂解反应藕

合，以提高甲醇的平衡转化率。请写出耦合后的总反应方程式，并求总压为100.0kPa，甲醇与水蒸气体积进料比为1:1 时，使甲醇平衡转化率达到99.0%所需的温度。

6-4 设想利用太阳能推动反应进行，可将甲醇裂解反应设计为光电化学电池，请写电极反应，并指出需要解决的两个最关键的问题。

6-5 有研究者对甲醇在纳米Pd 催化剂上的分解反应提出如下反应机理：

垐k1垎

CH 3OH(g)+S 噲k-1垐 CH 3OH(ad)

CH 3OH(ad)k2CH3O(ad)+H(ad)

CH 3O(ad)k3CH 2O(ad)+H(ad)

CH 2O(ad)k4CHO(ad)+H(ad)

CHO(ad)k5CO(ad)+H(ad)

CO(ad)k6CO(g)+S

2H k7H 2(g)

以上各式中“ s”表示表面活性中心，“ g”表示气态，“ ad”表示吸附态。设 s 的浓度仅随甲醇吸附而变化，请根据以上机理用稳态近似推导反应速率方程，并对结果进行讨论。6-6 金属催化剂的表面活性与表面原子的能量有关。假设表面为完整的二维结构，表面能量由

原子的断键引起。请估算 Pd 金属 (110) 面（即与二重轴垂直的面）的单位表面能量。已知 Pd

为立方最密堆积， Pd原子半径为 179 pm，原子化热为 351.6 KJ ·mol-1。

第 7 题（分）

醇转化成相应的卤代炷，是一类重要的反应。下列由醇制备相应氯代烃的方法具有高的

立体选择性。其反应机理可以用下图表示：

O O Cl

Ph Cl H N R1R2

A B

R1R2

7-1 请给出活性中间体 A、B 及另一产物 C 的结构简式。标出电子的流向，并表明其立体化学。7-2该反应的活性大小主要取决于。如果用

p-O NCH COCl代替 PhCOCl，该反应的速率将（增大或减小或不变）。

264

第8题（9分）

串联反应，也称多米洛（ domino）反应，即多步合成反应结合在一种合成操作中完成，

无需额外的试剂或反应条件变化；中间体无需分离，随后转化为能量较低的物种。化合物I 是许多生物活性的天、天然产物及大量销售的药物结构成分，具有讲堂、抗癌、抗病毒、抗

肿瘤、抗疟药、抑制HIV-I活性等功效，其制备方法如下。

TMS Ph

+NH KF,18-crown-6

OTf CH 3CN25 ℃

Ph OMe

D E I (C

28H21NO)原料 D形成活性中间体F： F 与 E 通过下列串联反应，形成化合物I ：

TMS

KF E

OTf

D F G

- MeOH F

H (C22H17NO)I (C 28H21NO)

如果用异腈 J 代替 E，则得到产物K：

TMS

KF,18-crown-6

NH Ph

CN CH3CN 25 ℃

OTf

K (C18H18N 2O)

D J

8-1 请写出 F、G、H、I 及 K 的结构简式。

8-2 给出 D→F、F→G、G→H 及 H→ I 的具体反应类型。

第 9 题（12 分）

2一吡喃酮 (N) 的衍生物广泛存在于自然界，有强心、抑菌等作用。化合物 L 真空热裂解，经中间体 M转化成 N。 M是具有一定稳定性和强反应活性的非环状分子。

O O

真空热裂解（ FVT）O

L M(C H O )

5 4 2

利用该反应原理，起始原料O通过系列反应，成功合成2- 吡喃酮衍生物 T。Q→R的反应具有很好的立体选择性。

O O

1) H2O pH=4 ，PhMe240 ℃

ZnCl 2， PhMe ，rt

2) Ac 2 O ， TsOH

P OAc

H2O 2， NaOH FVT

PhCH O ， n- Bu 3P ，TH F ，

PhOH DCM MeOH ，rt650 ℃

R (C 17H18O 2)S T (C 12H10O3)备注： DCM=CH 2Cl2

9-1请写出 M及 Q、R、 S、T 的结构简式（如为立体选择性反应产物，需表明立体化学结构）。

9-2判断化合物 N 有无芳香性，并简述理由。

9-3请比较化合物 N 及 1,3- 环己二烯作为双烯体发生 Diels-Alder反应的相对活性大小，并简述理由。

9-4请指出在 Q→ R 反应中， PhOH的作用。

第 30 届中国化学奥林匹克（决赛）理论试题答案及评分标准

2016年 11月 26日沙

第1 (13分)

1-1 （共 2 分，每个合理解 1 分）

（1）由于 H-C 中 s-sp 化的重叠程度大，所以 H-C 的能大，在水中离，因此 HCN的水溶液弱酸。

-n-

(n=2 ，（2）液 HCN中由于 CN离子能聚合，生成了 (CN)n

3 ，?， n)，根据荷守恒：

[H+]=[CN - ]+2[(CN)

22- ]+3[(CN)

3- ]+ ?+n[(CN) n n- ] ，[H+] 大

大增加，故液 HCN中酸性著增。

1-2 （共 3 分，构 2 分，化方式 1 分）

构：sp3d 化。

1-3 （1 分）通合反得出 A 构

1-4 （共6 分）根据Ni( Ⅱ) 需要两个荷，因此需要两个去子化的配体 A，配体的式量

478.516(C

)，结合 1

后，含氮量为 20.9%，

26 H N O

个 Ni

22 8 2

与试题吻合，说明不存在其他配体。

B 的分子式为

NiC 26H 22N 8O 2。

（计算过程

0.5 分，分子式

0.5 分）

存在 6 种几何异构体，结构如下图所示：

（每个几何异构体 0.5 分，共 3 分，多画 1 个几何异构体或旋光异构体扣 0.5 分）。

V 有对称中心，没有旋光异构体；其他几何异构体均没有对称中心、镜面和四重反轴（或没有反轴）都有旋光异构现象。（1 分）

Ⅰ的两个三齿配体位于同一个平面，张力最小，稳定性最高。（1 分）

1-5

（1 分）

4,4 ’- 联吡啶的作用是促进配体去质子化，使配位反

应顺利发生。

第 2 题(10 分)

2-1 （共 2 分）

2Na+ 2NH 4NO3= Na2N2O2+N2+4H2O

NH 2OH+ RONO+ 2EtONa=2N2aO2+ROH+ 2EtOH

（每个方程式 1 分，第一个方程式产物出现 NaOH不得分）

2-2 （共 2 分，每个结构 1 分，能看出顺反异构均得分）

顺式反式

2-3 (1分)H2N2O2= N2O+ H2O

1 分，没有画孤2-4 （共

2 分，不要求立体构型，每个

对和形式电荷扣0.3 分）

2-5 H的化学式为Na2[ONNO2]，阴离子结构如下图所示。

（共 2 分，通过计算得到化学式，即有过程 1 分，结构 1分）

2-6 ( 1分)NH2OH + BuONO2+2NaOMe=α

-Na 2[ONNO 2] + BuOH + 2MeOH

第 3 题(11 分)

3-1 根据题意： 1.000 g MO 0.5x ~1.584 g MCl 3· 3H 2O

1.000/(M+8x)=1.584/(M+160.398);M=274.654-21.698

x= 2,3,4,5,6,7,8 。对应 M=231.26, 209.56. 187.86, 166.16, 144.46, 122.76, 101.07

x=8 ．M-101.07≈101.1,M 为金属 Ru.故 A 为 RuO4，金属 M 的价电子构型为 4d 65s 2 或者 4d 75s 1

。

（共 3 分。推断过程 2 分， RuO 4得 0.5 分，价电子构型得 0.5 分，写成电子构型不得分。）

3-2 3Pt + 4HNO 3+ 18HCI = 3H

[PtCl

]+4NO+8H 2O

（1 分）

ψθ

(

[[PtCl

2- /Pt] = (0.755x2+0.680x2)

÷ 4 =

0.7175 V

（1 分）

0.2395 V, InK

=nFE/(RT),

=θ θ

3.98 ×10

（1 分）

3-3

（共 2 分。每个方程式

1 分，写成 Ag 2O 不得分，

因其热分解温度低）。

4AgCI+ 2PbCO 3= 4Ag+ 2CO 2+ O 2+ 2PbCl 2 3Ag +4HNO 3= 3AgNO+NO+ 2HO

3-4 根据题意： D 的元素组成为 Na 、Ru 、 O 、H （可有可

无）；如果没有 H元素，则可设为Na2RuO x，x=

(30.32 ÷69.68) ×(2 ×22.99+101.1) ÷(16.00) =4，

合理。也可使用讨论法， 1 个 O原子，其他部分式量为

69.68/30.32=36.77 ，不行；3 个 O原子，其他部分式

量为 3×69.68/30.32= 110.31 ，不够 Na2Ru，不行； 4

个 O原子，其他部分式量为 4×69.68/30.32= 147.08 ，正好 Na z Ru，故 D 为 Na2RuO4。

设E中有1 个Cl 原子，其他部分式量为32.86 ÷67 14×35.45=17.35 ，不够 1 个 Ru：设 E 中含有 6 个 CI 原子，其他部分式量为 6×32.86 ÷67.14 ×35.45= 104.10 ，即为 Ru3H，合理，故 E 为 H3RuCl6。

F为铵盐，(NH4) 3RuCl6中 Cl 含量为 57.81%，与试

题吻合。故 D、E、F 的化学式分别为 Na2RuO4、H3RuCl6、(NH4) 3RuCl6。

（共 3 分。D、E、F 各 1 分，没有推导过程不得分）

第4题（8分）

4-13Ni+ 2NO3- + 8H+= 3Ni 2++ 2NO↑+ 4H2O (0.5 分) Ni[CH 3C(NO)C(NOH)]2+ S2O82- =

Ni[CH3C(NO)C(NOH)]22++ 2SO42- (0.5 分)

酒石酸钠的作用是掩蔽铁离子，其配离子相当稳定；NaOH能增强溶液的碱性，促进 S2O82-氧化 Ni(ll) 到

Ni(IV) 。（1 分）

4-2 欲使测量的相对误差最小， A = 0.434

(0.5分)

A1=εbc1 号钢样，0.434=6.60×103×2×c1 号钢样，c1 号钢样=3.29×10-5mol/L(0.5分)

m=3.29 ×10-5×0.0500 ×100÷10.00 ×58.69 ÷0.362%= 0.267(g)（1分）

（误差最小吸光度0.434用未知数α代替，计算正

确

（0.615a g ），得 1.5 分）

4-3 以不加显色剂丁二酮肟的被测试液（即：不加丁二

酮肟显色剂，但其它试剂如钢样溶液、酒石酸钠、 NaOH 和过硫酸铵等按相同量添加，再加水定容）作为参比溶液。（1 分）

由于待测溶液中含有铁离子等有色离子，若直接以

溶剂作为参比溶液，这些组分将给测量带来干扰，考虑

到显色剂丁二酮肟无色，因此该方案以不加显色剂丁二

酮肟的被测试液作参比溶液，可有效消除其他组分可能

导致的测量误差。（1 分）

4-4 解法一：

1号钢样显色后溶液作参比液，并以此调节透射比为100%，即 A1号钢样 =0，此时 2 号钢样显色后溶液的透射

比为 T= 31.4%，即 A2= Ig(1/T)= 0.503 (0 5分)相当于使用试剂空白作参比液时 A 2号钢样 = 0.503+

0.434=0.937

（0.5

分）

C 2 号钢样 = A 2 号钢样 / εb =7.10x10 -5

mol/L

（0.5

分）

-5

=0.545%

（0.5

分）

C 2 号钢样 =

7.10 10

0.0500 58.96 100 10.00

0.382

（误差最小吸光度 0.434 用未知数α代替， A 2 号钢样=0.503+α，后两步公式正确，得 1.5 分）解法二

A 1号钢样 =0.434， T 1号钢样 =1/10 A1 36.8%

由 100% = 31.4%

，得 T 2号钢样 =11.6%

1号钢样

2号钢样

由 lg 1

= 3.29 10-5

0.368 ，可得 c 2号钢样 =7.09 10-5 mol / L

lg 1 c

2 号钢样

0.116

7.09 10-5 0.0500 58.96 100 10.00 w 2号钢样

0.382 100% .0545%

（每步 0.5

分，共 2 分）

第 5 题(12 分)

5-1 晶胞示意图

（2 分）

5-2 (CH

NH 3)PbI 3

（1 分）

5-3配位数： A：12(X) B ：6(X) ， X ：6(4A+2B)；(1.5分)

I-周围的正电荷为： 4×1/12+2 ×2/6= +1 ；没有分离的配位离子。（1.5分）

5-4（2 分）

E hC /

hC / E 6.6310 34 3.00108 / (1.55 1.602 10 19 ) 8.01 10 7 m=801nm 该晶体材料可以吸收波长小于801 nm 的太阳光。

5-5 根据晶胞结构可知：

（2 r I- +r Pb2+） =r I- +r A

。

r A（22.03+1.33)-2.03=2.72A

取 b= 0.9~1.05 时， A 位阳离子半径范围

r A=2.45~2.86 A 。（2 分）

5-6 无机组分形成晶体结构框架，其强的离子键或共价

键提供高迁移率和良好热稳定性；有机组分能提供良好

自组装和成膜性能，有利于载流子的传输。（2 分）第 6 题(17 分)

8-2 （每个 0.5 分，本小题共 2 分）

D →F，消除反应 F →G，亲核加成 G →H，亲核取代 H →I ，ene 反应（烯反应）

第 9 题(12 分)

2013中国化学奥林匹克(初赛)试题及解答

第27届中国化学奥林匹克(初赛)试题及解答第1题(12分) 写出下列化学反应的方程式 1-1 加热时，三氧化二锰与一氧化碳反应产生四氧化三锰。 1-2 将KCN加入到过量的CuSO4水溶液中。 1-3 在碱性溶液中，Cr2O3和K3Fe(CN)6反应。 1-4 在碱性条件下，Zn(CN)42-和甲醛反应。 1-5 Fe(OH)2在常温无氧条件下转化为Fe3O4。 1-6 将NaNO3粉末小心加到熔融的NaNH2中，生成NaN3（没有水生成）。 1-1 3Mn2O3＋CO＝2Mn3O4＋CO22分 1-2 4CN-＋2Cu2+＝2CuCN＋(CN)2 2分 1-3 Cr2O3＋6Fe(CN)63-＋10OH-＝2CrO42-＋6Fe(CN)64-＋5H2O 2分 1-4 Zn(CN)42-＋4H2CO＋4H2O＝4 HOCH2CN＋Zn(OH) 42- 2分 1-5 3Fe(OH)2＝Fe3O4＋H2＋2H2O 2分 1-6 NaNO3＋3NaNH2＝NaN3＋NH3＋3NaOH 2分第2题(23分) 简要回答或计算 2-1 Bi2Cl82-离子中铋原子的配位数为5，配体呈四角锥型分布，画出该离子的结构并指出Bi 原子的杂化轨道类型。 Bi2Cl82-的结构： 2- 或 2- 或 Cl Cl Cl Cl 2- 2分 Cl Cl Bi Cl Cl Cl 2- 杂化轨道类型：sp3d2 1分 2-2在液氨中，Eθ(Na+/Na)＝－1.89V，Eθ(Mg2+/Mg)＝－1.74V，但可以发生Mg置换Na的反应：Mg＋2NaI＝MgI2＋2Na，指出原因。 MgI2在液氨中难溶。1分 2-3将Pb加到氨基钠的液氨溶液中，先生成白色沉淀Na4Pb，随后转化为Na4Pb9(绿色)而溶解。在此溶液中插入两块铅电极，通直流电，当1.0 mol 电子通过电解槽时，在哪个电极（阴极或阳极）上沉积出铅？写出沉积铅的量。

高中化学竞赛模拟试题(二)

高中化学竞赛模拟试题（二）第1题（7分）完成下列各步反应的化学反应式 1．由AgCl 制备AgNO 3：将AgCl 溶解在氨水中，电解，所得产物溶于硝酸； 2．由Hg 2Cl 2得到Hg ：浓硝酸氧化，加热至干，溶于热水后电解；第2题（8分）钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO 4将其氧化为五价，过量的KMnO 4用NaNO 2除去，过量的NaNO 2用尿素除去。五价钒与N －苯甲酰－N －苯基羟胺在3.5～5mol/L 盐酸介质中以1︰2形成紫红色单核电中性配合物，比色测定。回答如下问题： 1．高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。 2．以反应方程式表示上述测定过程中KMnO 4、NaNO 2和尿素的作用。第3题（8分）黄金的提取通常采用氰化－氧化法。（1）氰化法是向含氰化钠的矿粉（Au 粉）混合液中鼓入空气，将金转移到溶液，再用锌粉还原提取Au 。试写出反应过程的离子方程式，计算两个反应的平衡常数。（已知：Ф0Au ＋/Au ＝1.68V ，Ф0O 2/OH －＝0.401V ，Ф0Zn 2＋/Zn ＝－0.70V ，K 稳Au(CN)2－＝2.0×1038 K 稳Zn(OH)4 2－＝1.0×1016）（2）为保护环境，必须对含CN －废水进行处理，请设计两个原理不同的处理方案。比较它们的优缺第4题（6分） 1．用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物，写出四种过氧化合物的化学式。 2．过氧化钙由于具有稳定性好，无毒，且具有长期放氧的特点，使之成为一种应用广泛的多功能的无机过氧化物，主要用于消毒杀菌。定量测定过氧化钙（Ⅱ）中过氧化物含量，通常先用适当的酸使过氧化钙分解，然后采用高锰酸钾法或碘量法测定以上分解产物。请写出这两种方法的化学方程第5题完成下列各化学反应方程式（11分）： 1 三硫化二砷溶于硫化钠溶液。

全国初中奥林匹克化学竞赛

全国初中奥林匹克化学竞赛原子量：H －1 C －12 N －14 O －16 Na －23 Mg －24 Al －27 S －32 Cl －35.5 K －39 Ca －40 Fe －56 Cu －64 Zn －65 Ag －108 Ba －137 一、（本题共40分）下列小题分别有1个或2个正确答案，把正确答案的编号填在括号里。 1.天原化工厂是氯碱工业的现代化工厂，原料食盐用水溶解制得饱和食盐水，在电解前要除去杂质（如氯化钙、硫酸钙、氯化镁），通常要加入的试剂是（） ①AgNO 3 ②BaCl 2 ③NaOH ④Na 2CO 3 ⑤Ca(OH)2 (A) ①②③ （B ）②③④ （C ）①④⑤ （D ）②③⑤ 2.下列各组物质中，前者属纯净物，后者属混合物的是（）（A ）汽油丁烷（B ）钢生铁（C ）水水煤气（D ）乙烯聚氯乙烯 3.下列叙述中正确的是（）（A ）混合物中元素一定呈化合态。（B ）某物质中只含有一种元素，该物质一定是纯净物。（C ）同素异形体之间的转变一定是化学变化。（D ）某纯净物质不是化合物就是单质。 4.有H +1、O －2、C +4、Ca +2 四种元素，按指定化合价最多可以组成化合物的种数是（）（A ）5 （B ）6 （C ）7 （D ）8 5.X 、Y 两种元素的化合价分别是+1、－2，它们跟硫元素共同形成化合物的分子式是（）（A ）X 2SY （B ）XSY 4 （C ）X 2SY 3 （D ）X 2SY 4 6.下列溶液通入气体后与下图中的曲线变化相符的是（）

（A ）氯化钠溶液中不断通入氯化氢气体（B ）澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体（C ）盐酸中不断通入氨气（D ）碳酸钠溶液中不断通入氯化氢气体 7. 碳元素与某非金属元素R 可形成化合物CR X ，已知在一个分子中各原子的电子数之和为74，则R 的原子序数和X 的值分别是（）（A ）16，2 (B)35，4 (C)17，4 (D)26，3 8.将NaNO 3和KC1两种饱和溶液混合后无晶体析出，在加热蒸发时开始有晶体析出，此晶体是（）（A ）NaCl (B)KNO 3 (C)KCl (D)NaNO 3 9.在实验室里用硝酸钠、盐酸、纯碱、石灰石和蒸馏水五种试剂，无法制取的物质是（）（A ）二氧化碳（B ）氢气（Ｃ）烧碱（D ）浓硝酸 10.下列各组物质的溶液，不加任何试剂就能将其一一区别出来的是（）（A ）BaCl 2、CuSO 4、NaOH 、NaCl （B ）Na 2SO 4、BaCl 2、K 2CO 3、KNO 3 （C ）FeCl 3、NaOH 、H 2SO 4、Ba(NO 3)2 （D ）NaCl 、Na 2CO 3、Zn(NO 3)2、H 2SO 4 11.某一饱和硫酸铜溶液中，加入含18 O 的带标记的无水硫酸铜粉末a 克，则如果保持温度不变，其结果是（）（A ）无水硫酸铜不再溶解，a 克粉末不变（B ）溶液中可找到带标记的SO 42－，而且白色粗末变为蓝色晶体，其质量大于a 克（C ）溶液中可找到带标记的SO 42－，而且白色粗末变为蓝色晶体，其质量小于a 克（D ）溶液中溶解与结晶体达到平衡状态，有部分带标记的SO 42－进入溶液，但固体粉末仍是a 克。 12.X 、Y 两元素的原子量之比为2:1，由两元素形成的化合物中X 、Y 元素的质量比为2:3，其中X 元素的化合物价为＋a ，则化合物中Y 元素的化合价为（）（A ）－ a 2 (B)－ a 3 (C)— 3a 2 (D)— 2a 3 13.某元素氧化物的分子量为a ，价态相同的硫酸盐的分子量为b ，则此元素的化合价可能是（）（A ）b-a 80 (B)a-b 80 (C)2b-a 80 (D)b-a 40 14.将某物质的溶液蒸发60克水后，温度降到20℃，析出无水晶体5克，再蒸发60克水，温度pH 值 7 0 通往气体的量

第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案解析

第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析【答案】 1-1、A CO2分子式C2H4O 结构简式CH3CHO 1-2、+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 CH4 从价键上分析—CH3，—H CH3CHO 环氧乙烷 CH3CHO 1-2、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xa。

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—NH2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、H2O22-3、CH4 【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HO3或超氧酸HO2，但它们都不稳定。稳定的只有H2O2。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。 y x

第31届中国化学奥林匹克(初赛)模拟试题答案及评分标准

第31届中国化学奥林匹克（初赛）模拟试题参考答案及评分标准第1题（10分） 1-1锰最简单的羰基配合物在液氨中与金属钾作用可得到唯一产物，该产物为一种羰合金属阴离子化合物。 1-1-1写出反应方程式。 Mn2(CO)10 + 2K = 2 K[Mn(CO)5] 1分 1-1-2说明两羰合物均符合EAN规则。十羰基合二锰：Mn（0）提供7个电子，CO提供2个电子，形成一个Mn - Mn键，总电子数7×2+2×10+2=36=18×2，符合。 1分 K[Mn(CO)5]：Mn（-1）提供8个电子，8+10=18，符合。 1分 1-2金属铍易溶于氟氢化铵水溶液中，所得溶液的溶质受热分解可用于制备无水氟化铍。写出这两个反应的方程式。 Be + 2 NH4HF2 = (NH4)2BeF4 + H2 (NH4)2BeF4 = 2 NH4F + BeF2 2分 1-3用化学式可表示为NaPb2.25的合金在乙二胺中与穴状配体（可记作crypt）作用可产生一种含全金属裸簇阴离子的暗红色晶体，且若反应完全进行，则没有Na元素或Pb元素的剩余。 1-3-1写出反应方程式。 4 NaPb2.2 5 + 4 crypt = [Na(crypt)]4[Pb9] 2分 1-3-2若阴离子中只有一个四重旋转轴，不存在镜面与对称中心，试指出阴离子的结构。加冠四方反棱柱，其中冠加在四边形面上。 1分。第2题（19分） 2-1 十硫化四磷与氟化钾作用可得到盐A与另一种与A互为等电子体的盐，盐A用溴氧化可以得到共价化合物B。 2-1-1写出两个反应的方程式。 P4S10 + 6 KF = 2 K2PS3F + 2 KPS2F2 2KPS2F2 + Br2 = 2KBr + P2S4F4 各1分 2-1-2画出A与B的结构。 A：B： A 1分 B 2分

2016年第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)

第30届中国化学奥林匹克（初赛）试题第1题（8分） 1-1离子化合物A2B由四种元素组成，一种为氢，另三种为第二周期元素。正、负离子皆由两种原子构成且均呈正四面体构型。写出这种化合物的化学式。 1-2对碱金属Li、Na、K、Rb和Cs，随着原子序数增加以下哪种性质的递变不是单调的？简述原因。（a）熔沸点（b）原子半径（c）晶体密度（d）第一电离能 1-3保险粉(Na2S2O4.2H2O)是重要的化工产品，用途广泛，可用来除去废水(pH～8)中的Cr(Ⅵ)，所得含硫产物中硫以S(Ⅳ)存在。写出反应的离子方程式。 1-4 化学合成的成果常需要一定的时间才得以应用于日常生活。例如，化合物A合成于1929年，至1969年才被用作牙膏的添加剂和补牙填充剂成分。A是离子晶体，由NaF和NaPO3在熔融状态下反应得到。它是易溶于水，阴离子水解产生氟离子和对人体无毒的另一种离子。 1-4-1 写出合成A的反应方程式。 1-4-2 写出A中阴离子水解反应的离子方程式。第2题(9分) 鉴定NO3—离子的方法之一是利用“棕色环”现象：将含有NO3—的溶液放入试管，加入FeSO4，混匀，然后顺着管壁加入浓硫酸，在溶液的界面上出现“棕色环”。分离出棕色物质，研究发现其化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4。该物质显顺磁性，磁矩为3.8μB(玻尔磁子)，未成对电子分布在中心离子周围。 2-1 写出形成“棕色环”的反应方程式。 2-2 推出中心离子的价电子组态、自旋态(高或低)和氧化态。 2-3 棕色物质中的NO的键长与自由NO分子中N-O键长相比，变长还是变短？简述理由。第3题(13分) 3-1好奇心是科学发展的内在动力之一。P2O3和P2O5是两种经典的化合物，其分子结构已经确定。自然而然会有如下问题：是否存在磷氧原子比介于二者之间的化合物？由此出发，化学家合成并证实了这些中间化合物的存在。 3-1-1写出这些中间化合物的分子式。 3-1-2画出其中具有2重旋转轴的分子的结构图。根据键长不同，将P-O键分组并用阿拉伯数字标出（键长相同的用同一个数字标识）。比较键角∠O-P(Ⅴ)-O和∠O-P(Ⅲ)-O的大小。 3-2 NH3分子在独立存在时H-N-H键角为106.7°。右图上[Zn(NH3)6]2+ 离子的部分结构以及H-N-H键角的测量值。解释配合物中H-N-H键角变为109.5°的原因。 3-3量子化学计算预测未知化合物是现代化学发展的途径之一。2016 年2月有人通过计算预言铁也存在四氧化物，其分子构型是四面体，但该分子中铁的氧化态是+6而不是+8。

全国奥林匹克初三化学竞赛试题 (含答案)

奥林匹克化学竞赛初三教程一、选择题： 1、能证明晶莹透明的矿泉水是混合物的实验是………………………………………………………（ C ） A ．用放大镜或显微镜观察 B ．将矿泉水同直流电 C ．把矿泉水滴在玻璃上蒸发 D ．向矿泉水中滴加石蕊试液 2、某微粒最外电子层为M 层（即第三层），该电子层上有8个电子，则它不属于下列微粒中的……（ B ） A ．稀有气体原子 B ．非金属原子 C ．阴离子 D ．阳离子 3、最先把氢收集起来并加以研究的科学家是…………………………………………………………（ A ） A ．卡文迪许 B ．拉瓦锡 C ．普利斯特里 D ．戴维 4、农业及城市生活污水中含磷，家用洗涤剂（含有磷酸钠）就是污水中磷的一个重要来源，处理污水时不要去磷，有以下几种意见，你认为正确的是…………………………………………………………（ C ） A ．磷是生物的营养元素，不必除去 B ．含磷的污水是很好的肥料，不必处理 C ．含磷的污水排放到自然水中能引起藻类增殖，使水变质，必须除去 D ．磷对人无毒，除去与否无关紧要 5、重水的主要用途是在核反应堆中作减速剂，一个重水分子是由两个重氢原子和一个氧原子构成的。重氢原子核电荷数为1，相对原子质量为2，下列说法中正确的是……………………………………（ C ） A ．重氢原子核外有2个电子 B ．重氢分子相对分子质量为2 C ．重水的式量为20 D ．重氢原子核内有2个质子 6、右图所示装置中，若由a 处进气，则可以用此装置收集的一组气体是（ B ） A ．O 2、CH 4 B ．CO 2、CH 4 C ．CH 4、H 2 D ．O 2、CO 2 7、KClO 3和KCl 的混合物中，含KCl 为ag ，加热完全分解后，KCl 的质量为2ag 3和KCl 的质量比是…………………………………………………………………………………………（ C ） A ．1∶1 B ．2∶1 C ．1.64∶1 D ．1.5 8、在密闭的二叉试管中，一边放入0.27g 铝粉，另一边放入氧化汞，然后同时加热，如果使铝粉全部氧化而空气组成不变，那么放入氧化汞的质量是………………………………………………………（ D ） A ．2.17g B ．6.51g C ．325.5g D ．3.255g 9、一份氧化铜和氧化铁的混合物质量为A 克，用B 克H 2可完全还原，此混合物中氧化铜的质量分数为……………………………………………………………………………………………………………（ A ） A ．%8000300A B A - B ．%1606A B A - C ．%6040B A - D ．% 160060A B A - 10、已知硫化氢与二氧化硫在常温下能发生下述反应：2H 2S （g ）+SO 2（g ）→2H 2O （l ）+3S （s ）。若在常温下，向5L 真空容器里通入xg 和80gSO 2气体，要使反应后容器内气体密度为14.4g ·L -1，则x 可以是（ D ） A ．85g B ．23.8g C ．17g D ．8.5g 11、由乙炔（C 2H 2）和乙醛（C 2H 4O ）组成的混合气体中，碳的质量分数为72.00%，则氧的质量分数为（ C ） A ．32.00% B ．28.65% C ．19.56% D ．2.14% 12、常用泡沫灭火器中的主要药品是…………………………………………………………………（ B ） A ．CaCO 3和稀HCl B ．Al 2(SO 4)3和NaHCO 3 C ．浓H 2SO 4和Na 2CO 3 D ．NaHCO 3和HCl 13、O 2和CO 2按m ：n 的分子个数比混合后与过量的红热焦炭充分反应，所得气体分子总数是反应前O 2和CO 2分子数总和的………………………………………………………………………………………（ D ） A ．4mn 倍 B ．2（m+n ）倍 C ．2mn 倍 D ．2倍 14、把ag 铁放入bg 硫酸铜溶液中，铁完全溶解，下列说法中正确的是…………………………（ D ） A ．生成（b-a ）g 铜 B ．生成64g 铜

第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析

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。橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示，反应后变成蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。 18 Mg2SiO4 + 6 Fe2SiO4 + 26H2O + CO2 == 12 Mg3Si2O5(OH)4 + CH4 + 4Fe3O4 解析：这个题目中首先要确定磁铁矿的化学式为Fe3O4，在Fe3O4可以看作是2mol Fe(III)和1 mol Fe(II)，所以这个反应是氧化还原反应。而在蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]中，元素化合价不变。产物除了蛇纹石和Fe3O4外还有CH4，在CH4中，C由+4变成了-4价，得8个电子，所以甲烷与Fe3O4的物质的量之比为8:(1*2)=4:1的倒数，即1:4，由此进行配平。第2题（8分） 2-1195K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应生成P4O18，画出P4O18分子的结构示意图。

高中化学竞赛模拟试题(附答案)

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(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，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。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。第一题 (17分) Cr及其化合物在现今工业上十分常用，Cr占地壳蹭的丰度为0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1.写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。。其水溶液可有三2.Cr常见的价态为+3和+6，常见的Cr（Ⅲ）化合物为CrCl 3 种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr的杂化方式 3.常见的Cr（Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。 4.在钢铁分析中为排除Cr的干扰可加入NaCl和HClO 加热至冒烟来实现，写出 4 (CN)2被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。 1. 写出制取(CN)2的反应方程式。 2. (CN)2不稳定，它在水溶液中有2种水解方式，其中一种是生成HCN与HOCN。请分别写出(CN)2的两种水解反应的方程式。 3. HCN在加热时与O2反应，反应比为8:3，写出该反应方程式。 4.液态的HCN不稳定，易聚合。其中，三聚体中包含有2种不同环境的C, 2 种不同环境的H与2种不同环境的N；而四聚体中H只有1种环境，C，N则各有2种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的 SmCo5是一种典型的AB5型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下其中大球为Sm，小球为Co。而另一种永磁体材料X跟SmCo5的结构密切相关，他是将如图（a）层的1/3Sm原子用一对Co原子代替，并且这对Co原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB……型排列，三方晶胞则为ABCABC……型排列。

全国初中奥林匹克化学竞赛试题训练及答案

全国初中奥林匹克化学竞赛试题训练及答案一、选择题 1．下列各组物质中，前一种是化合物，后一种是混合物的是( )。 (A)氧化钙，澄清的泉水 (B)氢氧化钾，含铜质量分数为80％的氧化铜 (C)澄清的石灰水，粗盐 (D)红磷，空气 2．下列各组物质(主要成分)的名称和化学式表示的不是同一种物质的是( )。 (A)苛性钠、火碱、NaOH (B)碳铵、碳酸铵、(NH4)2CO3 (C)盐酸、氯化氢水溶液、HCl (D)食盐、氯化钠、NaCl 3．下列各组物质中，前一种含游离态氢元素，后一种含化合态氢元素的是( )。 (A)氢气、碳酸钙 (B)液态氢、硝酸铵 (C)胆矾、水煤气 (D)稀硫酸、烧碱 4．下列反应的产物不污染空气的是( )。 (A)硫在空气中燃烧 (B)氢气在氧气中燃烧 (C)煤燃烧 (D)香烟燃烧 5．下列物质中，能降低血红蛋白输氧能力的是( ) (A)CO (B)CO2(C)Ar(D)N2 6．2 5℃时，硝酸钾溶液中溶质的质量分数为30％，则2 5 ℃时硝酸钾的溶解度是( )。 (A)30克(B)4 3克(C)23克 (D)无法确定 7．已知R2O是一种酸性氧化物，则R代表的元素可以是下列四种元素中的( )。 (A)钾 (B)氯 (C)钠 (D)硫 8．钠、镁、铝分别与足量稀硫酸反应，生成等质量氢气时，参加反应的钠、镁、铝的原子数目之比是( )。 (A)l：2：3(B)3：2：1 (C)6：3：2 (D)4：2：l 9．由A、B两种元素组成的某化合物中，A与B的质量比是3：1，又知A与B的原子量之比是1 2：1，则下列式子中能够表示此化合物化学式的是( )。 (A)AB4(B)AB3(C)AB(D)A2B 1 O．元素X的核电荷数为a，它的阳离子X m+1与元素Y的阴离子Y n－的电子层结构相同，则元素Y的核电荷数是( )。 (A)a＋m＋n (B)a—m—n (C)m＋n—a(D)m—n—a 二、填空题 11．如果碱液流到桌面上，可以立即用适量的中和；如果酸液流到桌面上，可以立即用适量的中和；如果酒精灯内的酒精洒出，并在桌面上燃烧，应立即；氢气还原氧化铜的实验中，氧化铜完全被还原后的操作是 1 2．在常温常压下，将充满二氧化碳的试管倒立在水中，管内水面上升，上升的速度逐渐减慢，速度减慢的原因是。要使上升的速度加快，应采取的措施是。 1 3．铜器在潮湿的空气中，表面会慢慢地生成一层铜锈[Cu2(OH)2CO3]。该反应的化学方程式为：。 1 4．黑火药是我国古代四大发明之一，它是由木炭、硫黄、火硝(硝酸钾)按一定比例

奥林匹克化学竞赛真题练习

● 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(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，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。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 1.008 Zr Nb Mo T c Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb T e I Hf T a W Re Os Ir Pt Au Hg T l Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P Cl S K Ca Sc T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 第1题形如MeX 3Y 2 (Me = centre atom; X, Y = ligands)的配合物中的配体存在很多种空间位置。画出上述配合物的所有异构体的空间结构，包括可能出现的光学异构体。假设X 为小配体，Y 为大配体，指出最稳定的结构。作为提示，给出如下多面体，是从中选择你需要的配位多面体。第2题化合物A 、B 和C 的水溶液含有同样化学成分, 并且溶液都是强酸性的。如果它们被干燥，一开始先生成化合物A (含23.2% S), 之后是化合物B (26.7% S) 。继续加热，产生含28.9% S 的化合物C 。如果C 在高温下加热，则获得白色晶体物质D 。D 的水溶液是中性的, 它气体火焰为黄色，含22.6% S 。在所有物质中，硫显出同样的氧化态。 1．确定化合物A 、B 、C 和D 。 2．解释为什么化合物A 、B 和C 的溶液有同样化学成分。在这种溶液中存在什么离子。如果他们在一些化学反应中形成, 写出这些反应的化学方程式。 3．显示组成物质C 和D 的离子的几何形式。姓名学校赛场报名号赛区省市自治区

全国高中化学竞赛模拟试题03

水解氧化 2010．8．17 第三讲第一题云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。白云母可看作叶腊石中1/4的Si Ⅳ被Al Ⅲ所取代，再由K Ⅰ平衡其电荷后形成的。而叶腊石可以看作SiO 2·1/6 H 2O 中有1/3的Si Ⅳ被Al Ⅲ取代，再由K Ⅰ平衡其电荷形成的。 1．白云母写成氧化物形式的化学式为。 2．研究表明，在硅酸盐中，Al Ⅲ很容易取代Si Ⅳ，取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看，Al Ⅲ与Si Ⅳ最直接的关系是。 3．黑云母的化学式为KMg 3AlSi 3O 10(OH)2，在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土［Al 2Si 2O 5(OH)4］。（1）写出离子反应方程式。（2）上述反应为什么能够发生？（3）风化后Al 为什么不能以Al 3 ＋形式被地下水溶解？第二题在酸溶液中，10.00g Cu 2S 和CuS 的混合物中加入250.0mL 0.7500mol/L 的KMnO 4溶液。过量的KMnO 4溶液用1.000mol/L 的FeSO 4溶液进行滴定，消耗FeSO 4溶液175.0mL 。 1．写出所有反应的化学方程式； 2．试计算原始混合物中CuS 的质量分数。第三题乙烯和必要的无机原料合成3－甲基－3－戊醇，合成路线如下： 1．请写出a ～b 所代表的无机反应物及溶剂 2．请写出A ～H 物质的结构简式：第四题据报道，某些（Z ）式非碳环醇类有机锡化合物是一类有抗癌活性物质，有人在N 2保护下将三苯基氢化锡的乙醚溶液与等摩尔1，1－二苯基炔丙醇在过氧化苯甲酸的存在下于室温搅拌30h ，蒸去溶剂后用无水乙醇重结晶3次得化合物A 纯品。将ICl 的四氯化碳溶液滴入等摩尔A 的四氯化碳溶液中继续反应2.5h ，蒸去溶剂后残留物用环己烷的四氯化碳混合溶剂重结晶3次得产物B 。B 中含Cl 而不含I ，且Cl 元素的百分含量约为7%。A 中Sn 是sp 3杂化的，而B 中Sn 是sp 3d 杂化的，且由A 转变为B 时Z 式结构不变。请回答： 1．写出生成A 和B 的化学反应方程式。 2．指出形成A 和B 的反应类型。 3．画出B 的化学结构

2016第30届中国化学奥林匹克决赛理论试题含答案[精美word精校版].docx

2016 第30 届中国化学奥林匹克( 决赛) 理论试题含答案[ 精美word 精校版 ]

第 30 届中国化学奥林匹克（决赛）理论试题 2016年 11月 26日长沙 ●本试卷共 9 道大题，总分100 分。考试时间 4 小时，迟到超过30 分钟者不能进入考场。开考后1 小时内不得离开考场。 ●考试“结束铃声”响起后。立即停止答题，把试卷和答题纸放于桌面，由监考人员检查无缺。听到可以离开指令后方可离开考场。 ●发出停止答题指令后仍继续答题者，正在解答的试题（大题）以零分计。 ●试卷已经装订成册，不得拆散。所有解答必须写在答卷上指定的框格，写于其他地方无效。若有改动需将新内容写于答卷的附页，并标明题号。 ●用黑色墨水笔或黑色圆珠笔大题。试卷袋已附有草稿纸，因此不得携带纸张进入考场。若另需草稿纸，可举手向监考人员索取。不得将草稿纸带出考场。 ●将营员号及姓名写在试卷首页和每页答卷指定位置，否则无效。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。不得携带铅笔盒、书籍、通讯工具入场a ●欲上卫生间者，请举手示意。经监考人员允许方可离

开座位，考场外由志愿者全程引领。

H 相对原子质量 He 1.008 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.9419.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti VCr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.4787.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au HgTl Pb Bi 132.9137.3 La -Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt [223] [226] Ac-Lr Po At Rn [210][210] [222] 常数：R=8.314J ·mol -1 ·K -1 F=96487 C ·mol -1 h=6.625 ×10-34 J ·s 1eV=1.602 ×10-19 J 第 1 题（13 分） 1-1 简要解释为什么水溶液中 HCN 是弱酸，而液态 HCN 的酸性相比于其水溶液显著增强。 1-2 Hg 2+离子局用亲硫性，可与二硫代氨基甲酸盐形成 [Hg(S 2 CNEt 2 ) 2] 的二聚体，请画出该二聚体的立体结构，并指出中心原子的杂化方式。异烟酰腙的结构如下： O N NH NH 2 它与 2- 乙酰基吡啶反应乘车一种配体 L ，将一定量的四水醋酸镍、配体 L 以及 4,4 ’ - 联吡啶溶解在 1:1 的乙醇 - 水的混合溶剂中回流 2 小时，冷却至室温，析出物质经洗涤干燥后得到褐色片状晶体 M 。分析结构标明， M 中 N 元素含量为 21.0%。 1-3 画出配体 L 的结构，请在图中用 * 标出配位原子。 1-4 通过计算，写出配合物 M 符合 IUPAC 规则的分子式，画出 M 的所有几何异构体的结构，在每个几何异构体下面标注Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ· ··等，指出哪些几何异构体存在旋光异构现象？哪个几何异构体稳定性最高？说明理由。 1-5 说明 4,4 ’- 联吡啶的作用。第 2 题（10 分）某白色固体 A 室温时不稳定，在水中稳定。 A 具有弱碱性和较显著的还原性，分子只有 1 个镜面，有顺式和反式异构体。在酸性条件下 A 分解为三中产物 B 、C 、D 。其中 B 为二元化合物，与 CO 2为等电子体。在中性溶液中 A 与亚硝酸作用可生成化合物 E 和 C 。纯净的 E 是一种无色晶体，为二元酸（ pKa1=6.9， pKa2=11.6）。 E 的阴离子有 C2轴和与此轴垂直的镜面，其钠盐 F 可通过金属钠与硝酸铵 1:1 反应而成，也可在乙醇介质中由 A 与 RONO 和乙醇钠反应而成。 2-1 写出以上两种方法合成 F 的反应方程式。 2-2 画出 A 的顺式和反式异构体的立体结构。 2-3 干燥的 E 晶体极易爆炸，水溶液中较稳定，但仍会逐渐分解，写出其分解反应的方程式。 2-4 E 的异构体 G 是弱酸 pKa=6.6，画出 G 的两种路易斯结构。

全国化学竞赛初赛模拟试卷

2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷（时间：3小时满分：100分） α－Al 2O 3既难溶于酸、也难溶于碱，但高温下与某盐反应可转化为可溶物；所得产物溶于适量水可结晶得到明矾。写出熔解α－Al 2O 3的反应方程式。第二题（4分）将一小块具有规则形状的胆矾晶体投入某温度下的饱和硫酸铜溶液中，甲、乙同学都观察到晶体未发生变化。甲同学认为：根据现象说明未发生晶体的溶解和结晶。乙同学认为：虽然未观察到晶体的变化，但存在溶解和结晶的动态平衡。你同意哪一位同学的分析？请设计2个实验实验证明。第三题（7分）氯代有机物通过各种途径进入到环境后会对生态环境和人体健康产生极大的危害。利用电化学方法去除氯代芳烃污染物是极具应用前景的方法之一。某研究小组以Ag ＋为媒质作用进行间接电化学氧化，对大多数氯代芳烃的去除率都可达到99%以上。具体过程为Ag ＋在阳极转化为A ，A 与水反应生成具有高度活性的自由基B ，B 攻击氯代芳烃分子，并最终将其氧化 1．写出电极反应方程式； 2．写出A →B 的反应方程式； 3．以五氯苯酚为例，写出B 将其氧化的方程式； 4．Ag ＋用于氯代芳烃处置的缺点除费用高外，还有1个不足之处是什么？第四题（6分）氮化碳结构如右图，其中β－氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。 1．写出氮化碳的化学式； 2．指出氮化碳的晶体类型； 3．请在右图中用粗线画出两种二维晶胞。第五题（8分）二亚胺X （结构如右图）广泛地用于聚氨酯、聚酯及聚氨酯塑料的生产，也用于医药、农药、生物化工等领域。其合成方法如下： A ??→?+2COCl B ??→?-HCl C ??→?缩合X 1．X 中两个苯环是否共平面，为什么？两个苯环对位4个碳原子是否共直线，为什么？

第30届中国化学奥林匹克初赛试题及答案WORD版资料

精品文档第30届中国化学奥林匹克（初赛）试题第1题（8分） 1-1离子化合物AB由四种元素组成，一种为氢，另三种为第二周期元素。正、负离子皆由2两种原子构成且均呈正四面体构型。写出这种化合物的化学式。 1-2对碱金属Li、Na、K、Rb和Cs，随着原子序数增加以下哪种性质的递变不是单调的？简述原因。（a）熔沸点（b）原子半径（c）晶体密度（d）第一电离能 .2HO)是重要的化工产品，用途广泛，可用来除去废水(pH～8)1-3保险粉(NaSO中的2224Cr(Ⅵ)，所得含硫产物中硫以S(Ⅳ)存在。写出反应的离子方程式。 1-4 化学合成的成果常需要一定的时间才得以应用于日常生活。例如，化合物A合成于1929年，至1969年才被用作牙膏的添加剂和补牙填充剂成分。A是离子晶体，由NaF和NaPO3在熔融状态下反应得到。它是易溶于水，阴离子水解产生氟离子和对人体无毒的另一种离子。 1-4-1 写出合成A的反应方程式。 1-4-2 写出A中阴离子水解反应的离子方程式。第2题(9分) ——的溶液放入试管，加入NO”NO现象：将含有离子的方法之一是利用“棕色环鉴定33FeSO，混匀，然后顺着管壁加入浓硫酸，在溶液的界面上出现“棕色环”。分离出棕色物质，4研究发现其化学式为[Fe(NO)(HO)]SO。该物质显顺磁性，磁矩为3.8μ(玻尔磁子)，未成B452对电子分布在中心离子周围。 2-1 写出形成“棕色环”的反应方程式。 2-2 推出中心离子的价电子组态、自旋态(高或低)和氧化态。 2-3 棕色物质中的NO的键长与自由NO分子中N-O键长相比，变长还是变短？简述理由。第3题(13分) 3-1好奇心是科学发展的内在动力之一。PO和PO是两种经典的化合物，其分子结构已5322经确定。自然而然会有如下问题：是否存在磷氧原子比介于二者之间的化合物？由此出发，化学家合成并证实了这些中间化合物的存在。 3-1-1写出这些中间化合物的分子式。 3-1-2画出其中具有2重旋转轴的分子的结构图。根据键长不同，将P-O键分组并用阿拉伯数字标出（键长相同的用同一个数字标识）。比较键角∠O-P(Ⅴ)-O和∠O-P(Ⅲ)-O的大小。

化学竞赛-第一届国际化学奥林匹克理论试题及答案

1968年第1届国际奥林匹克化学竞赛试题第一题：在一个密封的烧瓶内装有氢气和氯气的混合物，在恒定温度下用散射光照射。经过一段时间后，氯气的含量比原起始混合物中的含量减少了20%，终了时混合物的体积百分组成如下：60%的氯气，10%的氢气以及30%的氯化氢。 [问题] 1．起始气体混合物的组成? 2．氯气、氢气和氯化氢是怎样产生的？第二题写出下列反应的方程式： 1．在碱性溶液(KOH)中用溴氧化三氯化铬。 2．在酸性溶液(H2SO4)中用高锰酸钾氧化亚硝酸钾。 3．在冷的反应混合物中氯气与石灰乳〔Ca(OH)2〕相作用。第三题从鼓风炉中逸出的气体体积百分组成为：12.0%的CO2；28.0%的CO；3.0%的H2；0.6的CH4；0.2%的C2H4；56.2%的N2。 [问题] 1．空气中氧气的体积约占20%，设此气体与空气处于同一温度下。计算燃烧200m3上述气体时，理论上需要消耗多少空气(m3)。 2．若此气体在过量20%的空气中燃烧，请测算燃烧产物的组成。 N2：73.95%；O2：1.84% 第四题中和0.19克有机酸需用0.1N氢氧化钠31.7cm3，该有机酸的蒸气密度为氢气密度的30倍。 [问题] 写出这种酸的名称及结构式(这种酸是一种普通的有机酸)。

参考答案第一题：［解析］ 1．根据反应方程式：H2+Cl22HCl，30体积的氯化氢应由15体积的氢气和15体积的氯气反应生成，因而起始按需分配混合物的组成应为： Cl2：75%；H2：25%。 2．氢气和氯气可用电解食盐水溶液来制取：NaCl(aq)Na(aq)++Cl(aq)- 阳极：2Cl--2e Cl2 阴极：2Na++2e2Na 2Na+2H2O2NaOH+H2 总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 氯化氢是由氢气与氯气反应生成的： H2+Cl22HCl 第二题：[解析] 1．2CrCl3+3Br2+16KOH2K3CrO4+6KBr+6KCl+8H2O 2．5KNO2+2KMnO4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O 3．Cl2+Ca(OH)2CaOCl2+H2O 第三题：[解析] 1．根据反应的方程式，求算消耗O2的量： 2CO+O22CO214 2H2+O22H2O 1.5 CH4+2O2CO2+2H2O 1.2 C2H2+3O22CO2+2H2O 0.6 (14+1.5+1.2+0.6)÷20%=86.5 200m3的气体需：86.5×2=173m3的空气。 2．空气过量20%：173(1+20%)207.6m3空气取100m3气体，需空气中的氧气和氮气： 207.6÷2×20%=20.76份；20.76×4=83.64份反应平衡时有： CO2H2O N2O2 12.0 28.0 3.0 0.6 1.2 56.2 20.76 +0.4 +0.4 +83.04 -17.30 41.0 4.6 139.24 3.46 反应后总体积为：41.0+4.6+139.24+3.46=188.30 反应产物的组成为：CO2：21.77%；H2O：2.44%；