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49th国际化学奥林匹克竞赛预备试题中文译本

2017-02-03

"Bonding the World with Chemistry"

49th INTERNATIONAL

CHEMISTRY OLYMPIAD

Nakhon Pathom，THAILAND

前言：

能够代表科学会向大家献上这份第49届国际化学奥林匹克竞赛预备试题，我感到十分荣幸。这些题目的目的在于帮助选手们为比赛做准备。我们希望我们准备的题目能够覆盖到现代化学中多个领域的有挑战性的，并且可以运用学生高中阶段所学的基础的化学原理以及六个更难的知识点就可以解决的问题。这些知识点列于“Topics of Advanced Difficulty”中，而且它们的运用将在题目中得以体现。我们希望参赛选手能够熟悉这些知识点。

这本书中的问题共包括33个理论问题和5个实验问题。我们希望这些问题对选手们准备比赛有所帮助。参考答案将在2017年5月发出，仅发给每个国家的指导老师。然后预备试题及答案将公布在我们的2017年IChO的网站上。我们欢迎任何的评论、指正以及对题目的质疑，并希望你们能将其发送到icho2017@mahidol.ac.th。

我们也借此机会欢迎大家来到泰国。国际化学奥林匹克竞赛是一场学术盛宴，同时也能使参赛者保持对化学的兴趣，激发他们的灵感。我们希望你们在享受这一场挑战性的化学竞赛的同时，也能体验到伟大而难忘的泰国文化。我们在泰国期待您的到来！

致谢：

我向为试题的编写做出贡献的作者们和为试题提供有价值的评论和建议的国际指导委员会的成员们致以深深的谢意。同时我也感谢IPST与玛希隆大学合作为科学会成员的会议所做的准备。

Piniti Ratananukul

Chair–Scientific Committee

Bangkok，31 January

2017

命题组

科学会主席

Piniti Ratananukul POSN

顾问委员会

Orn-anong Arqueropanyo Chiang Mai University

Laddawan Pdungsap Mahidol University

Yenchai Somvichian POSN

Sunanta Vibuljan Mahidol University

Prapin Wilairat Mahidol University

编者

Pongsaton Amornpitoksuk Prince of Songkla University

Radchada Buntem Silpakorn University

Chutima Jiarpinitnun Mahidol University

Kritsana Jitmanee Chiang Mai University

Tinakorn Kanyanee Chiang Mai University

Duangjai Nacapricha Mahidol University

Suwat Nanan Khon Kaen University

Paiboon Ngernmeesri Kasetsart University

Pasit Pakawatpanurut Mahidol University

Shuleewan Rajviroongit Mahidol University

Nuanlaor Ratanawimarnwong Srinakharinwirot University

Yupaporn Sameenoi Burapha University

Anchalee Samphao Ubon Ratchathani University

Preeyanuch Sangtrirutnugul Mahidol University

Atitaya Siripinyanond Mahidol University

Ekasith Somsook Mahidol University

Panida Surawatanawong Mahidol University

Akapong Suwattanamala Burapha University

Jonggol Tantirungrotechai Mahidol University

Yuthana Tantirungrotechai Thammasat University

Saowapak Teerasong King

Mongkut's Institute of Technology，

Ladkrabang

Tienthong Thongpanchang Mahidol University

Charnsak Thongsornkleeb Chulabhorn Graduate Institute

第一部分：理论题

第一题醋酸的二聚

乙酸（醋酸，CH3COOH)在气相时部分二聚。在298 K下，总压力0.200 atm时有92.0%的乙酸发生二聚。升温至318 K时，二聚体含量下降，此时反应的平衡常数K p = 37.3。

1.1)计算二聚反应的焓变和熵变，假设它们不随温度变化。

1.2)根据勒夏特列原理，增加压力（选择一个正确答案)

?对二聚有利

?对二聚不利

1.3)上接1.2)题，二聚的程度会（选择一个正确答案)

?随着温度的升高而降低

?随着温度的升高而增加

第二题方解石的溶解度

方解石是一种碳酸钙（CaCO3)的稳定形态。它的溶度积（K sp)随着温度的升高而降低，在0℃和50℃时分别为9.50 × 10-9和2.30 × 10-9。计算方解石溶解过程反应的焓变。

第三题理想气体的膨胀和液体混合的热力学

3.1)已知0.10 mol理想气体A的初始温度为22.2℃，从0.200 dm3膨胀到2.42 dm3。假设该过程等温且不可逆，外压为1.00 atm，计算该过程的功（w)、热（q)、内能变（ΔU)、系统熵变（ΔS sys)、环境熵变（ΔS surr)和总熵变（ΔS univ)。

3.2)将3.00 mol A冷凝为液态并与5.00 mol液体B混合，假设混合物是理想液态混合物，计算在25℃

下混合过程的熵变和吉布斯自由能变。

第四题双原子分子的振动频率

对于双原子分子的振动运动，根据谐振子模型，允许的振动能级用如下公式描述：

1 ; 0,1,2,...2E h υυνυ?

?=+= ??

其中υ是振动量子数，ν是振动频率。这个振动频率由谐振子模型得出。

ν=

k 是力常数，μ是约化质量.

对于分子C X ，其中X 是一个未知原子。从振动基态跃迁到第一激发态吸收的能量为2170.0 cm -1，力常数为1.903 × 103 kg ·s -2。

4.1)求出C X 分子以原子质量单位表示的约化质量。 4.2)X 是什么原子？

第五题水煤气变换(WGS)反应

在清洁能源产品的发展过程中，燃料电池因其发电能力直接来自于副产物对环境无害的化学反应，被人们寄予厚望。特别是氢燃料电池，它的副产物仅仅是水而已。为了使得燃料电池的使用工业化，需要连续不断地给燃料电池提供氢气。一种大规模生产氢气的方法是烃类的高温重整，然而这类反应常常得到H 2、CO 2和CO 的混合物。并且，CO 不但危害人类的健康，同样也会使燃料电池的活性物质失活。可逆的水煤气变换（WGS)反应(CO+H 2O=CO 2+H 2)提供了一种将有害的CO 转化为CO 2和有用的H 2的方法。这个反应的效率很大程度上依赖于所使用的固体催化剂。 5.1)在0℃、p 下，令等物质的量的CO 和水蒸气不断地通过一个装有催化剂的WGS 反应器。假设在此催化剂催化下能将95%的反应物转化为产物，并且在该条件下体系已经达到平衡，估算这个反应的自由能变。 5.2)假设催化剂表面足够大，并且活化分子最初就可以发生反应，并且反应刚开始就立即测量反应速率。

5.3)在另一条件下，氢气的分压为0.50 atm 时，-dP(H 2)/d t = 3.0 × 10-7 atm·s -1。根据5.1)和5.2)提供的信息，估算当反应器中CO 、H 2O 、CO 2、H 2的分压分别为0.14、0.14、0.36、0.36 atm 时氢气的生成速率。（结果保留三位有效数字)

5.4)计算5.3)中反应的吉布斯自由能变。

5.5)表面覆盖度θ是一个重要的动力学参数，特别是对于在固体表面发生的反应。它被定义为表面上被吸附分子的数量与所有吸附位点的数量之比。对于WGS 反应，CO 和H 2O 吸附在催化剂表面后会立即形成一个羰基中间体，中间体会分解成被表面吸附的CO 2和H 原子。如果二氧化碳的生成速率为1.0 × 1011个分子·s -1·cm -2，反应速率常数为2.0 × 1012个分子·s -1·cm -2，那么中间体的θ为多少？

第六题苯中樟脑

已知在26.1℃下苯的蒸汽压为100 torr ，请计算24.6 g 樟脑（C 10H 16O)溶于100 cm 3所得溶液的蒸汽压与凝固点。苯的密度为0.877 g·cm -3，凝固点和凝固点降低常数K f 分别为5.50℃和5.12℃·kg·mol -1。

第七题气体与液体

7.1)在沸点以上，A 可以看作理想气体。在一个假设的情景中，Jacques Charles 通过实验测定了A 的体积-温度关系，得到了如下结果。（没有标出刻度)

求A在100℃下的体积。

7.2)液体B与C的平衡蒸汽压分别为100.1 kPa与60.4 kPa，它们在298K下能以任意比混溶。求3 mol B 与4 mol C组成的混合物上方的蒸汽压。

7.3)求7.2)中混合物上方B与C的摩尔分数。

第八题一氧化二氮的分解

一氧化二氮在约565℃下放热分解为氧气与氮气。

2N2O →2N2(g) + O2(g)

该反应在气相进行时完全遵循二级动力学特征。

8.1)已知反应初始浓度[N2O] = 0.108 mol·dm-3，求反应在565℃下进行1250 s后N2O的浓度。该温度下N2O 分解反应的速率常数为1.10 × 10-3 dm3·mol-1·s-1。

8.2)565℃下该二级反应的活化能为234 kJ·mol-1，求600℃下该反应的速率常数。

第九题阿伏伽德罗常数

下面是一套国际上普遍认可的阿伏伽德罗常数的测定方案：

首先，我们将制作一个由纯的28Si同位素组成的“完美”球体，测得其质量为W g。球的体积可以通过精确测定直径的方式获得。硅单质的晶胞为立方金刚石结构，即在一个面心立方晶胞中额外填充了四个硅原子。使用X 射线单晶衍射法测量28Si单晶可以得到其晶胞参数。

实验测得的数据如下：

球的质量W：1000.064 543(15) g

球的体积：431.049 110(10) cm3

晶胞参数α：543.099 619(20) pm

28Si的原子量A：27.976 970 029(23) g mol-1

晶胞里的硅原子数n：

9.1)利用上述物理量，给出阿伏伽德罗常数N A的表达式。

9.2)一个晶胞里面有几个硅原子？

9.3)利用上述数据计算阿伏伽德罗常数。结果保留7位有效数字。

第十题来自生物体的缓冲试剂：赖氨酸

10.1)

赖氨酸是人体必需的氨基酸之一，我们把氨基左侧的基团称为取代基。在中性的溶液中，赖氨酸可能以下图所示的方式存在吗？如果不是，请写出其存在形式。

10.2)画出赖氨酸在水溶液中的存在形式，并按照酸性强到碱性强的次序排序。用钠离子和氯离子来平衡电荷，并给出每一个结构的命名。

10.3)用100 mL 0.100 mol·L-1赖氨酸酸性最强的型体的溶液来配制pH为9.5的缓冲溶液，需要加入多少mL 0.500 mol·L-1的KOH溶液？

10.4)在100 mL水中溶解5.00 g 赖氨酸内盐，试计算该溶液的pH。

10.5)试计算在10.4)中赖氨酸其他型体的平衡浓度。

第十一题电流滴定法：用Cr2O72-滴定Pb2+

电流滴定法是对具有电化学活性的物种最灵敏的电化学分析手段之一。工作电极在一个合适的氧化还原电位(与参比电极共同构成)时对电流值进行测量。待测样品在工作电极表面发生氧化还原反应，同时仪器会记录下当前该电极的电流值，该值与待测样品的浓度成正比并可以用于定量分析。该方法可用于指示滴定终点。本例中，电流值反应了滴定的进程。我们用0.0020 mol·L-1重铬酸钾溶液来滴定20 mL铅离子溶液，以滴汞电极(DME)作为工作电极，工作电压为-0.8 V(SCE，饱和甘汞电极做参比)，硝酸钾溶液作为电解液，表1是电流-滴定体积的数据：

参考文献：Vogel’s Textbook of Quantitative Chemic al Analysis，5th edition，John Wiley & Sons，New York，pp630.

表1.滴定数据

11.1)

11.2)写出滴定方程式。

11.3)计算铅离子浓度。

第十二题电导滴定

监测电导率是一种常用的电化学分析方法，电导率仪向两个相同的电极施加交流电(AC)信号，诱导离子在溶液中移动，其极性的变换避免了电极处发生电解反应。因此，溶液中离子迁移率与溶液中离子电导率有关。可用电导率探针来监测0.100 mol·dm-3 NaOH滴定25.00 mL HCl的反应。在NaOH添加期间记录电导率信号。电导滴定装置如图1所示。标准NaOH溶液在重力作用下以每秒3滴的速度滴加，记录来自电导计的电导率，溶液的电导率与滴定时间的关系曲线如图2所示。

图1.电导滴定装置图2. 电导率对滴定时间的滴定曲线。

12.1)解释为什么滴定曲线在转折点前后斜率不同。

12.2)如果每滴NaOH 的体积为0.029 cm 3，转折点的横坐标为108秒，计算HCl 的浓度。

第十三题铜锌合金的测定

我们可以采用以下方法来测定一个以铜、锌为主的合金中，各个组分的含量：称取2.300 g 样品于250 mL 锥形瓶中。在通风橱中加入5 mL 混酸（浓盐酸和浓硝酸)溶解合金样品，转移至250 mL 容量瓶中并用去离子水稀释至刻度。

移取25.00 mL 样品，调至pH 5.5。以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚或PAN 为指示剂，用0.100 mol·L -1的EDTA 溶液滴定，消耗EDTA 33.40 mL 。

另移取25.00 mL 样品，并将pH 调至近中性，然后加入过量的碘化钾。过滤，滤液在淀粉指示下用

0.100 mol·L -1的硫代硫酸钠溶液滴定至终点，消耗硫代硫酸钠标准溶液29.35 mL 。K SP (CuI) = 1.1×

10-12。 13.1) 写出用盐酸和硝酸溶解合金样品的化学方程式。 13.2) 计算合金中铜和锌的质量分数。

第十四题分光光度法测定铁的含量

我们可以通过下列实验在体外研究胃对金属铁的消化。准确称量均匀、干燥并打磨过的补铁药片0.4215 g ，加入10 mL 水，用6 mol·L -1的盐酸调至pH 2.0，加入0.375 mL 胃蛋白酶溶液(16% w/v)，并用0.01 mol·L -1的盐酸稀释至12.50 mL 。将该混合物转移到一定体积的透析袋中，将其在20.00 mL 0.01mol·dm -3 HCl 溶液中浸泡2小时。被“胃”消化所产生的铁将穿过透析袋，直到透析袋内外铁的浓度相等。

NaOH

Conductomete r

Recorder

Conductivity probe

Magnetic stirrer

为了测定胃所消化铁的含量，在 pH 5.0下，将亚铁离子(M)与络合剂(L)形成复合物，进行比色。所得ML 3复合物吸收520 nm 的光，而M 和L 在不吸收该波长的光。在可见光波长区域内，亚铁离子(M)不吸收光，

复合物ML 在X nm 处的摩尔吸光率为50 L·mol -1·cm -1

，复合物ML 2在Y nm 处的摩尔吸收率为

200L·mol -1·cm -1

。

14.1)稳定常数K 1，K 2和K 3为逐级稳定常数。

(i)在平衡时，溶液在X nm 处的吸光度(在1.0 cm 比色皿中)为0.400。此时溶液中游离的M 与L 浓度分别为1×10-5 mol·dm -3和2×10-6 mol·dm -3。计算ML （K 1)的稳定常数。

(ii)然后加入配体L ，达到平衡后，溶液在Y nm 处的吸光度（在1.0 cm 比色皿中)为0.400。此时溶液中ML 与L 浓度分别为2×10-6 mol·dm -3和2×10-4 mol·dm -3.计算ML 2（K 2)的稳定常数。

(iii)

a)计算ML 3的摩尔吸光率

b)计算ML 3的累积稳定常数K f c)计算ML 3的分步稳定常数K 3

14.2)CHN 分析显示，配体(L)含C 80%，H 4.44%，N 15.56%。该化合物的摩尔质量是180 g·mol -1。试确定该化合物的分子式。

14.3)Fe 2+

的配合物，ML ，

ML 2和

ML 3，均采取八面体构型（假设这三种配合物的同分异构体均为正八面体结构)。试画出所有Fe 2+可能的同分异构体，并用图来表示ML 3的d 轨道是如何裂分的，再对三种配合物的o （晶体场分裂能)排序并解释（光谱化学序列：

I -

14.4)取5.00 mL 透析袋外溶液，加入足量的还原剂以保证铁均以亚铁离子形式存在。之后，调节溶液pH 并加入过量的配体L ，用去离子水定容至50.00 mL 。该溶液在520 nm 处的吸光度为0.550。试计算透析的铁离子浓度（mg·L -1)。

14.5)设补铁药片中所有的铁在该条件下可完全消化，计算1.0000 g 药片中铁的含量（mg)

0.01 mol·dm -3 HCl of 20.00 cm 3

Magnetic s tirrer

透析袋

干燥样品0.4215 g ，与10 cm 3水混合，用6 mol·dm -3 HCl 调节至pH 2.0，

加入0.375 cm 3胃蛋白酶溶液，并使用0.01 mol·dm -3 HCl 调节至12.50 cm 3。

第十五题电化学基础

根据下图所示电池回答问题。

Pt(s)|MnO4-(0.00100 mol·dm-3)，Mn2+ (0.00200 mol·dm-3)，pH=3.00||Ce4+ (0.0100 mol·dm-3)，Ce3+(0.0100 mol·dm-3)|Pt(s)

相关的氧化还原半反应：

Ce4+ + e-= Ce3+

E = 1.70 V

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O

E = 1.507 V

15.1)写出电池的总反应并计算该电池的E cell和K。

15.2)根据15.1)，当反应消耗了5.0 mg Ce4+时，转移了多少库伦的电量？

15.3)试计算上图所示电池的电动势。

第十六题浓度计算

16.1)把1.345 g的CuCl2和50.00 cm3 31.9 g·dm-3的CuSO4混合，用0.01 mol·dm-3的HCl稀释至500 cm3 。计算所制备的Cu浓度（mol·dm-3)

16.2)取25.00 mL溶液，用NaOH调至pH 8.0，终点体积为100.0 mL，计算是否有沉淀生成，注：K SP(Cu(OH)2) = 4.8×10-20。

第十七题受阻Lewis酸碱对催化的小分子活化

人们将电子的给体和受体分别称为Lewis碱和Lewis酸。

17.1)三五氟苯基硼是一种常见的Lewis酸，可用于烯烃聚合催化。试以三氯化硼和一溴五氟苯为原料，合成三五氟苯基硼。

17.2)空间位阻不利于Lewis酸和Lewis碱形成经典的化学键，如B(C6F5)3和PH(t-Bu)2反应，若某内盐为唯一的产物，试写出生成的受阻Lewis酸碱对结构。（参考文献: Welch，G. C.；Juan，R. R. S.；Masuda，J. D.；Stephan，D. W. Science 2006，314，1124-1126.)

17.3)写出17.2)中的内盐与Me2SiHCl的反应方程式。

17.4)在H2气氛下，B(C6F5)3和PH(t-Bu)2反应，画出产物结构。

17.5)若用HD代替H2，写出所有可能的产物。

17.6)在乙烯气氛下，B(C6F5)3和PH(t-Bu)2反应得到唯一产物，画出产物结构。

17.7)将17.6)中的产物分离出来，在NO气氛下反应，画出产物结构。

17.8)在CO2气氛下，B(C6F5)3和PH(t-Bu)2反应得到唯一产物，画出产物结构。

第十八题碘化银

β-AgI与冰具有相似的晶体结构，这使得它可以作为水蒸汽异相成核过程的凝结核。β-AgI为淡黄色固体，具有纤锌矿型结构。

18.1)碘化银固体在光照下会快速变暗，写出变暗的固体中银的氧化态。

18.2)将AgF，AgCl，AgBr，AgI按溶解度大小排序

18.3)已知：

(a) Ag+ (aq) + e–? Ag (s) E = +0.80 V

(b) AgI (s) Ag+ (aq) + I– (aq) K sp = 8.51×10-17

由上述数据计算[AgI3]2–的标准电极电势。

18.4)化合物[PPh3Me]2[AgI3]中的三碘合银(I)酸根离子为近似平面三角形（参考文献: Bowmaker，G. A.; Camus，A.; Skelton，B. W.; White，A. H. J. Chem. Soc.，Dalton Trans.，1990，727-731.)，结构如下

图。试画出Ag的d轨道在晶体场中的分裂情况，并写出d电子的填充情况。

第十九题钙钛矿结构

钙钛矿可以看做在一个立方晶胞内，Ca2+离子O2–离子共同组成ccp结构，Ti4+占据他们形成的下图所示的空隙。

(译者注：图中的Ca2+和Ti4+标反了)

19.1)根据上述晶胞，写出钙钛矿的最简式。

19.2)写出ccp堆积中含有的空隙的名称，及晶胞中每种空隙的个数。

19.3)根据19.2)的结论，Ti4+占据何种空隙。

第二十题量子数和原子轨道

20.1)下表中给出的每个轨道的量子数都是不符合基本法的，写出理由。

n l m l m s

(i) 1 1 0 +1/2

(ii) 3 1 -2 -1/2

(iii) 2 -1 0 +1/2

20.2)

(i)n=6，l=2

(ii)n=4，l=3

(iii)n=6，l=1

20.3)下列哪个亚层轨道与其他两个不同。

(i)3d

(ii)n=5，l=3

(iii)n=3，l=0

第二十一题碘的放射性和核反应

21.1)放射性I-131的半衰期为8天，某新配I-131溶液浓度为0.1 mol·dm-3。

(i)两个半衰期后，I-131浓度为多少？

(ii)40天后I-131的浓度为多少？

21.2)写出下列核反应方程式中的X：

第二十二题氯化钠的结构和化学

22.1)氯化钠的晶胞如下图。

(i)晶体中氯离子和钠离子的配位数分别是多少？

(ii)一个晶胞中含有的最简式的数目是多少？

(iii)以及氯化钠的晶胞参数为560 pm，摩尔质量为58.5 g·mol-1，求氯化钠的密度。

22.2)氯化钠可由Na(s)和Cl2(g)反应制备

(i)Na原子价电子的n和l值分别为多少？

(ii)比较Na原子和Cl原子，Na+离子和Cl-离子的大小。

(iii)画出Cl2的Lewis结构式。

(iv)计算NaCl的晶格能。

Na的ΔH升华= 107 kJ·mol-1，Na的IE1 = 496 kJ·mol-1

Cl2解离能D(Cl-Cl) = 244 kJ·mol-1，Cl电子亲和能A = -349 kJ·mol-1

22.3)NaCl的化学

(i)写出NaCl(aq)与Br2(l)的反应方程式。

(ii)写出NaCl(aq)和AgNO3(aq)反应的离子方程式。

(iii)将NaCl置于火焰中，火焰的颜色是什么？

第二十三题虾皮中的天然螯合剂

壳聚糖(Chitosan)是一类由D-氨基葡萄糖或者D-乙酰氨基葡萄糖组成的β-(1，4)连接的线性多聚糖，可由虾皮角质层用强碱(如氢氧化钠)处理得到，角质(Chitin)在强碱作用下的去乙酰化反应可以得到部分乙酰化的壳聚糖，如下图所示：

壳聚糖的作用很多，比如在帮助植物预防霉菌感染，防止红酒腐败变质，协助药物透过皮肤，还被用于止血和抗菌。在环境方面，可以有效的吸收金属离子，对于Cu(II)，Hg(II)，Pb(II)和Zn(II)的吸收值分别为79.94，109.55，37.2，47.15 mg (g·chitosan)-1。

23.1)对于完全去乙酰化的壳聚糖，其最合理的金属离子结合位点是什么？

将壳聚糖用CS2改性，得到部分修饰的壳聚糖（PMCS)，可以提高对Pb2+的选择性：

改性前后对Pb2+的吸收值从37.2 升高到156.0 mg·g-1 chitosan（Wang，N.；Zheng，P.；Ma，X. Powder Technol. 2016，301，1-9.)

23.2)对于PMCS，写出其最合理的Pb2+结合位点，画出位点与Pb2+的化学键，并解释对Pb2+的吸收值增加的原因。

为了提高对金属离子的敏感性，可将meso-四(对羧基苯基)卟啉等染料分子化学键合在壳聚糖的基底上，电离两个H+后，四个N原子可以结合金属离子，为形成八面体配位，轴向一般结合两个水分子，使得每个金属离子在可见光区都存在特征最大吸收波长。

23.3)写出在弱质子酸催化下的meso-四(对羧基苯基)卟啉与壳聚糖之间的化学键。

23.4)若Fe2+与壳聚糖-卟啉吸收剂结合，写出生成的配合物结构，并近似预测d轨道分裂情况。

第二十四题化合物鉴别与相关反应

24.2)写出配平的化学方程式

(i) M xCly完全分解

(ii) M xCly + H2SO4

24.3)在特定温度下，M xCly和其二聚体之间存在如下平衡：

M xCly ? (M xCly)2

试画出二聚体结构。

第二十五题八面体铁配合物的异构现象

Fe(N，N')2Cl2具有以两个中性的双齿配体α-亚氨基吡啶，其结构如下所示：

25.1)画出Fe(N，N')2Cl2所有可能的异构体。

25.2)Fe(N，N')2Cl2的异构体中，哪些是具有光学活性的？

第二十六题化学计量比与结构的测定

化合物A只有C，H，O三种元素，标准状况下为黄色固体，摩尔质量为166.2 g·mo1-1，元素分析表明，C元素质量百分数为65.0%，O元素质量百分数为28.9%。

26.1)试推断A的化学式

26.2)A具有形成了分子内氢键的苯酚结构，下图是A在CDCl3中的1H和13C{1H} NMR谱图。结合26.1的结果，画出A的化学结构式，并写出分子内氢键。

26.3)根据下面的反应流程图，写出X，Y，Z的化学结构

第二十七题阿托品

阿托品是一类可以用于治疗某些神经毒剂和农药中毒的有机化合物。此化合物可以由托品和托品酸一步合成。

27.1)可以通过下图所示的方法制备托品。合成的第一步被称为“双Mannich反应”(Robinson，1917)。

画出化合物A和B的结构式。

27.2)托品酸可以由苯乙酮和HCN反应，然后进行水解，消除，加成和亲核取代来制备(Mackenzie and Ward，1919)。注意，在该合成中，HCl参与的亲电加成是不遵循马氏规则的，产物是反马氏的E。

托品酸F也可以由2-溴-2-苯基乙酸乙酯与低聚甲醛仅通过三步反应得到(Pernot，1950)。

以下是托品酸的NMR数据。

1H NMR (400 MHz，CDCl

) δ 3.76-3.83 (2H，m)，4.80 (1H，dd，J=8.1 Hz)，7.21-7.30 (5H，m)，

在5 ppm和12 ppm左右各有一个宽峰。

13C NMR (100 MHz，CD

OD) δ 55.9，65.1，128.5，129.2，129.7，137.9，176.1

画出下图中C~G的结构。

27.3)在酸性条件下将托品与托品酸混合，可以得到阿托品。画出阿托品的结构式。

27.4)预测以下反应的主要产物。化合物I的13C NMR光谱显示出在0-80 ppm范围内的九个信号，在120-140 ppm范围内的四个信号和在155 ppm的一个信号。化合物J的13C NMR光谱显示出在0-80 ppm 范围内的八个信号和155 ppm的一个信号。化合物K的13C NMR光谱显示出在0-80 ppm范围内的七个信号和在120-140 ppm范围内的四个信号。

第二十八题荧光标记物结构单元的合成

共轭荧光标记的羧化的荧光素染料可以采用由M.H.Lyttle和其同事开发的改进合成路线合成，现在已经用作重要的生物活性化合物(Lyttle，M. H.；Carter，T. G.；and Cook，R. M. Org. Proc. Res. Dev.2001，5，45–49)。在合成中，需要两个不同的合成前体C和I，它们的合成路线如下：

画出化合物A~I的结构。

第二十九题鱼腥藻毒素-α的合成

鱼腥藻毒素-α（I)是具有急性神经毒性的仲胺生物碱，其可通过呼吸麻痹致人死亡。此化合物是由在世界各地发现的几种不同种类的蓝细菌产生的。2004年，Jehrod B.Brenneman和Stephen F.Martin报道了由可购买的D-甲基焦谷氨酸盐出发的厌氧素-α的简明合成。厌氧素-α在后续反应中被转化为化合物A。在给出的答题框中画出B、C、F、H、I的结构。

第三十题Illudin C的全合成

在合成倍半萜(±)-illudin C的时候，R. L. Funk需要构建合成模块C，C可由如下的简明合成路线制备(Aungst，Jr.，R. A.; Chan，C.; Funk，R. L. Org. Lett.2001，3，2611–2613.)。请给出A、B、C、D的正确结构。

第三十一题μ-类鸦片受体(MOR)激动剂的全合成

在控制疼痛感的研究中，μ-类鸦片受体已经成为中枢神经系统中与特定小分子相互作用的重要蛋白质靶分子，可以用于减轻患者的疼痛。在研究这个课题时，需要获得这类化合物。大自然是这些可用于研究的小分子化合物的主要来源。除了已知的可以减轻疼痛的直接取自植物的母体化合物之外，合成其衍生物对于研究工作也是同样重要的。在最近的合成帽柱木碱及其衍生物的药理评价中，Sames及其同事(Kruegel，A. C.；Gassaway，M. M.；Kapoor，A.；Va?radi，A.；Majumdar，S. Filizola，M.；Javitch，J. A.；and Sames，D. J. Am. Chem. Soc. 2016，138，6754–6764)在东南亚植物美丽帽柱木中发现的主要生物碱，被用做测评的材料。其简明的合成路线如下所示。

31.1)画出化合物A的正确结构。

31.2)确定化合物B~D结构，注意立体化学。

第三十二题周环反应

32.1)一系列周环反应可以用于以立体控制方式构建复杂的有机分子结构。例如，Moore等人(J. Org. Chem. 1998，63 ，6905)报道了从相应的环丁烯酮合成三并环戊烷衍生物，合成路线如下所示。

给出中间体A、B的结构。

32.2)在前列腺素的合成中，Corey等人(J. Am. Chem. Soc. 1969，91，5675)使用环加成反应作为关键步骤以及一系列直接的化学手段，以在环戊基结构的外围建立立体化学，如下面的合成路线所示。

(i)画出化合物C~G的结构并表明立体构型。

(ii)在化合物3中有用星号标记的碳。通过在给定结构的碳上标记星号来指示化合物1或2中该标记的碳的位置。

(iii)如果学生按照上述合成路线，由化合物1和2合成化合物3，则学生可以得到多少化合物3的可能的立体异构体？

32.3)1，3-偶极环加成是构建杂环结构的有力工具。例如，在加热时，化合物H经历分子内[4+2]环加成，

得到化合物I。通过催化氢化还原化合物I中较弱的N-O键，得到产物J。

(i)给出化合物I和J的结构。

(ii)若在反应中使用H的外消旋混合物，给出产物J的所有可能的立体异构体。

第三十三题不含手性中心的立体异构体

轴向手性是指特殊的立体异构现象，其中分子不具有手性中心，而是具有手性轴。手性轴被定义为：一组取代基保持在其不能在其镜像上重叠的空间排列中的轴。

轴向手性的两个必要前提条件是：i.旋转稳定轴ii.在轴的两侧存在不同的取代基

轴向手性最常见于阻转异构的联芳基化合物中，其中围绕芳基-芳基键的旋转受到限制，例如联苯，联萘。某些丙二烯化合物也显示轴向手性。

33.1)由给定的结构，绘制其立体结构和其相应镜像。使用对称平面来确定它们是手性还是非手性。

33.2)存在中等环反式环烯烃的对映异构体。例如，反式环辛烯可以拆分，并且其对映体在室温下是稳定的。另外，反式环壬烯也已被拆分，但其外消旋化，0℃下半衰期为4分钟。

(i)画出给定的反式环辛烯和反式环壬烯结构的镜像。

(ii)为什么反式环壬烯（原文误为环壬酮)比反式环辛烯外消旋化更快？

第二部分：实验题

实验1 饮料中抗坏血酸和柠檬酸含量的测定

泰国的天气炎热潮湿，人们会觉得不适和疲劳。作为消除疲劳和降低食欲的方法，水与饮料是一种不错的选择。市场上有很多品牌的饮料。饮料的主要成分是糖分、有机酸、矿物质以及色素和香料，这些成分从根本上改善了饮料的口感和质地。

在本实验中，你将通过滴定来测定饮料样品中抗坏血酸（C6H8O6)与柠檬酸（C3H5O(COOH)3)的含量：

A)氧化还原滴定法测定抗坏血酸

B)酸碱滴定法测定总酸含量

参考文献: S. B. Sigmann and D. E. Wheeler，J. Chem. Educ.，2004，81，1479.

所用试剂：

0.001 mol·L-1 KIO3溶液、1 mol·L-1 HCl、0.5%淀粉溶液、0.1mol·L-1 NaOH溶液*、0.5%酚酞指示剂、KI、样品（含有1.28×10-3 mol·L-1抗坏血酸以及6.76×10-2 mol·L-1柠檬酸) *：需以邻苯二甲酸氢钾为基准物进行标定。

所用仪器：

滴定管2支、50 mL移液管、10 mL移液管、洗耳球、锥形瓶6个

A)氧化还原滴定法测定抗坏血酸含量

在滴定管中加入0.001 mol·L-1 KIO3溶液。移取50 mL样品至锥形瓶中。加入1 g KI、5 mL 1 M HCl、3 mL 0.5%淀粉溶液。立即用0.001 mol·L-1 KIO3溶液滴定至出现由淀粉-碘包合物特有的蓝色即为终点，平行测定三次。

抗坏血酸的含量可通过滴定消耗的碘酸钾求得。反应方程式如下：

IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O

C6H8O6 + I2 = C6H6O6 + 2H+ + 2I-

I2 + I- = I3-

I3- + 淀粉= 淀粉 I3-包合物（蓝色)

（i)

（ii)

B)酸碱滴定法测定总酸含量

移取10 mL样品至锥形瓶中，加入2~3滴酚酞指示剂。用NaOH溶液滴定至指示剂由无色变成粉红色即为终点，平行测定三次。

酸的总量可通过滴定消耗的NaOH求得。反应方程式如下：

C6H8O6 + NaOH = C6H7O6Na + H2O

C3H5O(COOH)3 + 3NaOH = C3H5O(COONa)3 + 3H2O

(i)

(ii)计算消耗的NaOH 的物质的量。柠檬酸的量可由下式计算得到： n (NaOH ，总酸)- n (NaOH ，抗坏血酸)= n (NaOH ，柠檬酸) (iii)计算样品中柠檬酸的含量(g/100mL)

实验2 吸光光度法测量铬、锰含量

根据比尔定律，若各组分间不发生反应，则总吸光度为各组分吸光度的加和。

111A A A X Y total λλλ=+ 222A A A X Y total λλλ=+

其中1A total λ是在λ1波长下溶液的总吸光度，1

A X λ和1A Y λ分别为λ1波长下组分X 和Y 的吸

光度。所用试剂： 0.5 mol·L -1 H 2SO 4溶液、0.01 mol·L -1 KMnO 4溶液、0.01 mol·L -1 K 2Cr 2O 7溶液。所用仪器：可见分光光度仪、2 mL 吸量管2支、10 mL 吸量管2支、50 mL 容量瓶13个、洗耳球。 A)测定高锰酸钾与重铬酸钾的吸光系数移取0.01 mol·L -1 KMnO 4标准溶液至50 mL 容量瓶中，用0.5 mol·L -1 H 2SO 4溶液稀释，分别配置浓度为0.5×10-4、1×10-4、2×10-4、5×10-4 mol·L -1的KMnO 4溶液。移取0.01 mol·L -1 K 2Cr 2O 7标准溶液至50 mL 容量瓶中，用0.5 mol·L -1 H 2SO 4溶液稀释，分别配置浓度为2×10-4、3×10-4、4×10-4、6×10-4 mol·L -1的K 2Cr 2O 7溶液。

2019年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题

2019年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题考生须知： 1.全卷分试题卷和答题卷两部分，试题共有8题，满分100分。考试时间120分钟。 2.本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明县（市）、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。 3.只能用黑色水笔成签字笔答卷，铅笔圆珠笔等答卷无效；答卷上用胶带纸，修正液为无效卷；答卷上有与答题无关的图案，文字为无效卷； 4.可以使用非编程计算器。第1题（10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 铜在潮湿空气中慢慢生成一层绿色铜绣23[Cu(OH)CuCO ] 。 1-2 乙硼烷与一氧化碳在NaBH 4、THF 条件下1:2化合，生成物有一个六元环。 1-3 古代艺术家的油画都是以铅白为底色，这些油画易受H 2S 气体的侵蚀而变黑（PbS ），可以用H 2O 2对这些古油画进行修复，写出H 2O 2修复油画的化学反应方程式。 1-4 光气（COCl 2）和NH 3反应制备常见的氮肥。 1-5 银镜实验时需要用的银氨溶液，必须现配现用：因为久置的银氨溶液常析出黑色的氮化银沉淀。写出相应的化学反应方程式。第2题（30分） 2-1 画出下列分子的立体结构：PH 3、P 2H 4、H 3PO 2。

2-2 甲基异氰酸酯（MIC）是制造某些杀虫剂的中间体，是一种剧毒的物质，其分子式为C2H3NO，MIC原子连接顺序为H3CNCO，除氢外的四个原子不都在一条直线上。指出N的杂化类型、写出最稳定路易斯结构式。 2-3 在水溶液中，水以多种微粒的形式与其它物种成水合物，画出微粒H5O2+和H9O4+的结构图示。 2-4 根据所给信息画出下列物种的结构。 2-4-1 As3S4+中每个原子都满足8电子结构，有一个S-S键，如果将其中一个S换成As，则变成一个有三重轴的中性分子。 2-4-2 As4蒸气分子具有白磷一样的正四面体结构：As4S4分子可以看做4个硫原子分别插入As4的四条边，As的化学环境相同。画出As4S4的结构。 2-4-3 S4O62-中含有3个S-S键。 2-5 A、B、C、D、E五种元素分居四个不同的周期和四个不同的族，它们的原子序数依次增大。常温常压下，A、B、D的单质为气态，而C、E的单质为固态。五种元素中，只有C、D、E的单质能与氢氧化钠溶液反应；C的剧毒单质与氢氧化钠溶液加热反应，有一种剧毒气体生成；D单质与氢氧化钠溶液加热反应，生成两种盐；E单质与氢氧化钠溶液反应，放出A单质。E的基态原子不含单电子，其L能层和M能层的电子数不相等，N能层只有2个电子。 2-5-1 写出A、B、C、D、E的元素符号。 2-5-2 写出D单质与氢氧化钠溶液加热反应的方程式。 2-5-3 写出E单质与氢氧化钠溶液反应的方程式。 2-6 用次氯酸钠氧化过量的氨可以制备化合物A，A可以用作火箭燃料。最新制备A的工艺是用氨和醛（酮）的混合气体和氯气反应，然后水解。A的水溶液呈碱性，用硫酸酸化一定浓度A溶液，冷却可得到白色沉淀物B。在浓NaOH介质中A溶液可作氧化剂放出气体C。气体C的水溶液可以使Cu2+溶液变成深蓝色溶液D。C的水溶液不能溶解纯净的Zn(OH)2，但若加入适量的NH4Cl固体后，Zn(OH)2溶解变成含E的溶液。A的水溶液有很强的还原能力，它能还原Ag+，本身被氧化成气体单质G。将气体C通过红热CuO粉末，可得到固体单质F和G。给出A~G的化学式。第3题（15分） 3-1 有一含Co的单核配合物，元素分析表明其含Co 21.4%，H 5.4%，N 25.4%，C l 13.0%（质

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

中国化学奥林匹克竞赛初试试题

2015年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题考生须知： 1．全卷分试题卷和答题卷两部分，共有六大题，27小题，满分150分。考试时间120分钟。 2．本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明县（市）、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。 3．可以使用非编程计算器一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。）年艾力克·贝齐格（Eric Betzig）、斯特凡·W·赫尔（Stefan ）和W·E·莫尔纳尔（）三位德美科学家因发明了超高分辨荧光显微技术而获得诺贝尔化学奖。他们通过荧光分子，打破了光学成像中长期存在的衍射极限（微米），将光学显微锐的分辨率带到了纳米尺度。下列说法不正确的是（） A.超高分辨率荧光显锁技术引领我们走入“纳米”微观世界 B.利用超高分辨率荧光显微镜，可观察到细胞内部发生的某些生化变化 C.利用超高分辨率荧光显微镜，可以观察到某化学反应中化学键的断裂与形成过程 D.科学研究离不开先进的仪器，越高分辨率荧光显微技术有望为疾病珍断和药物研发带来革命性变化 2.世界一切活动皆基于材料，“气凝胶”、“碳纳米管”、“超材料”等被预测为未来十种最具潜力的新材料。下列对新材料的有关说法中正确的是（） A.碳纳米管是由碳原子组成的管状长链，管上的碳原子采用sp3杂化 B.金属玻璃也称非晶金属，是在金属结晶之前快速冷却熔融金属而合成的，金属玻璃中不存在金属键 C.把粉末状的氢化钛泡沫剂添加到熔融的金属铝中，冷却后可得到某种金属泡沫，利用该金属泡沫只有强度低、质量轻等特性可用于建造海上漂浮城市

高中化学竞赛初赛试题及答案

高中化学竞赛初赛试题考试限时：150分钟试卷满分：150分第I卷（选择题，共70分）一、（本题包括14小题，每小题5分，共70分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都给0分。请将答案填写在第I卷答题表中）第Ⅰ卷答题表 1、2008年诺贝尔化学奖授予了钱永键等三位科学家，以表彰他们在发现和研究绿色荧光蛋白质（简称GFP）方面做出的卓越贡献。生色团是GFP发出荧光的物质基础，也是GFP结构中的一个重要组成部分，多管水母中GFP生色团的化学结构如下图，该生色团中的肽键数为（） A．2 B．3 C．4 D．5 2、向三份均为100mL2mol/LNaHCO3溶液中，分别加入0.2g冰醋酸、0.1gCa(OH)2、0.3gNaAlO2固体（忽略溶液体积变化），则溶液中CO32－物质的量浓度的变化依次为（） A．减小、减小、增大 B.减小、增大、增大 C．增大、减小、减小 D.减小、减小、减小 3、已知：⑴Al(OH)3的电离方程式为：AlO2－+H＋+H2O Al(OH)3Al3＋+3OH－；⑵无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃，溶于水的电离方程式为：AlCl3＝Al3＋＋3Cl－；⑶PbSO4难溶于水，易溶于醋酸钠溶液，反应的化学方程式为：PbSO4＋2CH3COONa＝Na2SO4＋(CH3COO)2Pb。下列关于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的说法中正确的是（） A．均为强电解质B．均为弱电解质 C．均为离子化合物D．均为共价化合物 4、甲、乙、丙、丁都是第三周期元素形成的单质，下列叙述正确的是( )

全国初中化学奥林匹克竞赛试题(上海初赛)

2006年全国初中学生（第十六届天原杯）化学竞赛（上海赛区）初赛试卷相对原子质量：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、每小题有一个正确答案（每小题2分，共52分） 1、化学成为一门科学开始于……………………………………………………………………（）（A）对燃烧现象的深入研究（B）对空气组成的研究（C）用原子-分子论来研究化学反应之后（D）英国科学家汤姆生发现电子之后 2、将地壳中含量较多的四种元素按从多到少的顺序排列，正确的是…………………………（）（A）Si、O、Al、Fe （B）O、Si、Al、Fe （C）Al、Fe、O、Si （D）Si、Al、点燃 O、Fe 3、要配平的化学方程式：C2H2+O2 H2O+CO2，各分子式前的系数（化学计量数）之和为（）（A）10 （B）15 （C）13 （D）18 4、下列四种变化中，与其它三种变化有本质区别的一种是……………………………………（）（A）硝酸钾受热熔化（B）浓盐酸敞口放置空气中形成白雾（C）海水晒盐（D）氢氧化钠固体暴露在空气中质量增加 5、在科学史上，中国有许多重大发明，为世界现代物质文明奠定了基础，以上发明属于化学史上中国对世界的重大贡献的是………………………………………………………………………（） ①造纸②印刷技术③火药和中药学④指南针⑤炼铜、炼铁、炼钢⑥陶瓷⑦ 合成有机高分子材料⑧首次人工合成蛋白质（A）①②③④⑥（B）①③⑤⑥⑦（C）①③⑤⑦⑧（D）①③⑤⑥⑧ 6、人们在工作、生活中，为了防止事故，常采取一些安全措施。下列措施安全的是……（）（A）到溶洞探险打火把照明（B）挖空沼气池前先进行火把实验（C）用点燃的木条检查液化石油气是否泄露（D）到小煤窑里挖煤用火把照明 7、某矿泉水标签上印有主要的矿物质成分如下（单位为mg/L）：Ca 20、K 39、Mg-3、Zn 0.06 F-0.02等，这里的Ca、K、Mg、Zn、F是指………………………………………………………………（）（A）单质（B）金属离子（C）元素（D）分子 8、一种新兴的金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性强，它和它的合金在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用，该金属是……………………………………………（）（A）锌（B）钛（C）镁（D）锰 9、新能源应具有原料易得、燃烧时产生热量多、且不会污染环境的特点，这种前途广阔

化学知识竞赛试题及答案

化学知识竞赛题一、选择题（每题1分，共30分） 1.对水中钠离子测定时，加入碱化剂的作用是( B )。 (A)防止水中阴离子的干扰；(B)调节水样pH＞10，防止氢离子的干扰； (C)维持水样为中性；(D)防止水样中阳离子的干扰。 2.能使甲基橙指示剂变红，酚酞指示剂不显色的溶液是( A)溶液。 (A)盐酸；(B)氢氧化钠；(C)氯化钠；(D)碳酸氢钠。 3.测定水的碱度，应选用( B )标准液滴定。 (A)盐酸；(B)硫酸；(C)EDTA；(D)硝酸银。 4.阳床失效后，最先穿透树脂层的阳离子是( C)。 (A)Fe3＋；(B)Ca2＋；(C)Na＋；(D)Mg2＋。 5.离子交换树脂的( A )是离子交换树脂可以反复使用的基础。 (A)可逆性；(B)再生性；(C)酸碱性；(D)选择性。 6.活性炭过滤器用于水处理时，对脱( B)和除去有机物有很重要的实际意义。 (A)碳；(B)氯；(C)氧；(D)杂质。 7.混凝处理的目的主要是除去水中的胶体和( A )。 (A)悬浮物；(B)有机物；(C)沉淀物；(D)无机物。 8.当强酸阳离子交换树脂由Na＋型变成H＋型时，或当强碱阴离子交换树脂由Cl－型变成OH－型时，其体积会(A)。 (A)增大；(B)不变；(C)缩小；(D)或大或小。 9.工业盐酸带黄色的原因是含有( C )杂质。 (A)Ca2＋；(B)Cl－；(C)Fe3＋；(D)Al3＋。 10.能有效去除水中硅化合物的是( B )。 (A)强酸阳树脂；(B)强碱阴树脂；(C)弱碱阴树脂；(D)弱酸阳树脂。 11.在水中不能共存的离子是( A )。 (A)OH－和HCO3－；(B)CO32－和HCO3－；(C)Ca2＋和OH－；(D)OH－和CO32－。 12.给水加氨的目的是( D )。 (A)防止铜腐蚀；(B)防止给水系统结垢；(C)调节给水的pH值到碱性；(D)调节给水pH值，防止钢铁腐蚀。 13.阴离子交换树脂受污染后，出现一些特征，下面叙述错误的是(D)。 (A)树脂的交换容量下降；(B)树脂的颜色变深； (C)再生后正洗时间延长；(D)出水显酸性。 14.固定床正常运行流速一般控制在( C )。 (A)5～20m／h；(B)30～50m／h；(C)15～20m／h；(D)30m／h。 15.手工取样流速通常保持在( D)mL／min。 (A)200～300；(B)300～400；(C)400～500；(D)500～700。 16.用络合滴定法测定水中的硬度时，pH值应控制在( C)左右。 (A)6；(B)8；(C)10；(D)12。

高中生化学竞赛试题及答案

高中化学竞赛(A卷) 本试卷共7 页，22 小题，满分为100 分。考试时间60 分钟。第一部分选择题（共36分）一、单项选择题（本题包括10个小题，每小题2分，共20分。每题只有一个．．．．选项符合题意。） 1．铋（Bi）在医药方面有重要应用。下列关于209 83Bi和210 83 Bi的说法正确的是 A．209 83Bi和210 83 Bi都含有83个中子B．209 83 Bi和210 83 Bi互为同位素 C．209 83Bi和210 83 Bi的核外电子数不同D．209 83 Bi和210 83 Bi分别含有126和127个质子 2．分类思想是中学化学的核心思想，分类均有一定标准。下列有关说法正确的是A．Al2O3、NaHCO3均可与强酸、强碱反应，都为两性物质 B．Na2O2、AlCl3在适当条件下均可导电，都为电解质 C．CuCl2与FeCl3均可与Fe发生置换反应，都可充当氧化剂 D．BaCO3、BaSO4、Ba(OH)2均难溶于水，所以均属于难溶电解质 3．化学与生活息息相关，下列说法正确的是 A．海轮外壳上装锌块可减缓腐蚀B．铝合金表面有致密氧化膜遇强碱不会被腐蚀C．高纯SiO2由于可导电因此用作光导纤维D．SO2、CO2和NO2都是可形成酸雨的气体4．设N A为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A．0.1mol氯酸钾与足量盐酸反应生成氯气转移电子数为0.6N A B．标准状况下2.24L H2O中含有H2O分子数为0.1N A C．1L 0.1mol/L NaHSO4溶液中含有的阳离子数目为0.1N A D．实验室所制得的1.7g NH3中含有的电子数为N A 5．下列离子能大量共存，通入足量SO2后，所含离子仍能大量共存的是 A．NH4+ 、Al3+ 、SO42-、AlO2-B．Na+ 、SO32- 、Cl- 、K+ C．Na+、NH4＋、SO42-、Cl-D．K+、I-、Cl- 、NO3- 6．下列实验操作正确且能达到目的的是 A．用NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体B．用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl C．用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液D．用NaOH溶液和分液漏斗萃取溴水中的溴7．化学在生产生活中有广泛应用，下列有关说法没有涉及氧化还原反应的是 A．利用空气吹出法进行海水提溴B．利用浸泡有高锰酸钾溶液的硅土保鲜水果C．使用铁罐或铝罐储存运输浓硫酸D．利用明矾进行河水的初步净化 8．下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是

2018年第32届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试卷

“扬子石化杯” 第32届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）初赛试卷可能用到的相对原子质量： H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 Si:28 P:31 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Cr:52 Fe:56 Ni:58.7 Co:58.9 Cu:63.5 1．本试卷共22题，用2小时完成，共120分。2．不可使用计算器。 3．用铅笔作答无效。4．不可使用涂改液或修正带。一、选择题（每小题有1～2个选项符合题意，每小题4分，共60分。若有两个正确选项，选错一个得0分，少选一个得2分。请将答案填在下方的表格内。） 1．缺乏基本的化学知识，会产生一些错误的认识或判断。下列有关化学与化学物质的说法正确的是A．有机农产品的生产中，不可使用农药和化肥B．天然物质总是比合成物质更安全 C．应禁止在食品中添加化学合成物质D．大多数需要是人工合成的化学品 2．下列化学用语表示正确的是 A．HClO的结构式：H—O—Cl B．Na2O2的电子式： C．CO2的比例模型：D．14C的原子结构示意图： 3．下列实验室制备氨气装置中检查气密性、制备氨气、配制银氨溶液并进行尾气处理的装置和原理，不能达到实验目的的是 A．检查气密性B．制备氨气C．配制银氨溶液D．尾气处理 4．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．0.1 mol·L－1NaAlO2溶液：K＋、OH－、Cl－、NO3－ B．加水稀释时pH增大的溶液：Na＋、K＋、Cl－、CO32－ C．滴入酚酞试液显红色的溶液：Mg2＋、Al3＋、Br－、SO42－ D．K W/c(OH－)＝10－12 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SiO32－、Cl－ 5．下列有关物质性质的应用错误的是

2019年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题及参考答案

2019年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题考生须知： 1. 全卷分试题卷和答题卷两部分，试题共有8题，满分100分。考试时间120分钟。 2. 本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明县（市）、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。 3. 只能用黑色水笔或签字笔答卷，铅笔圆珠笔等答卷无效；答卷上用胶带纸、修正液为无效卷；答卷上有与答题无关的图案、文字为无效卷； 4. 可以使用非编程计算器。第1题（10分）根据所给条件按照要求书写化学方程式（要求系数为最简整数比）。 1-1 铜在潮湿空气中慢慢生成一层绿色铜锈[Cu(OH)2·CuCO3]。 1-2 乙硼烷与一氧化碳在NaBH4、THF条件下1∶2化合，生成物有一个六元环。 1-3 古代艺术家的油画都是以铅白为底色，这些油画易受H2S气体的侵蚀而变黑（PbS），可以用H2O2对这些古油画进行修复。写出H2O2修复油画的化学反应方程式。 1-4 光气（COCl2）和NH3反应制备常见的氮肥。 1-5 银镜反应时需要用的银氨溶液，必须现配现用：因为久置的银氨溶液常析出黑色的氮化银沉淀。写出相应的化学反应方程式。第2题（30分） 2-1 画出下列分子的立体结构：PH3、P2H4、H3PO2。 2-2 甲基异氰酸酯（MIC）是制造某些杀虫剂的中间体，是一种剧毒的物质，其分子式为C2H3NO。MIC源自连接顺序为H3CNCO，除氢外的四个原子不都在一条直线上。指出N的杂化类型、写出最稳定路易斯结构式。 2-3 在水溶液中，水以多种微粒的形式与其他物种形成水合物，画出微粒H5O2+和H9O4+的结构图示。 2-4 根据所给信息画出下列物种的结构。 2-4-1 As3S4+中每个原子都满足8电子结构，有一个S-S键，如果将其中一个S换成As，则变成一个有三重轴的中性分子。 2-4-2 As4蒸汽分子具有白磷一样的正四面体结构；As4S4分子可以看做4个硫原子分别插入As4的四条边，As的化学环境相同。画出As4S4的结构。

化学竞赛试题及答案

第一题单项选择题(共25题) 1 .下列化合物，在 NaOH 溶液中溶解度最大的是 ( ) [A]. PbCrO4 [B] . Ag2CrO4 [C] . BaCrO4 [D] . CaCrO4 2 .向酸性K2Cr2O7溶液中加入 H2O2,却未观察到蓝色物质生成，其原因肯定是( [A].未加入乙醚，因 CrO5与乙醚的加合物为蓝色 [B].未加入戊醇，因醇中显蓝色 [C].未将溶液调至碱性，因或)H2O2浓度过稀 3 .实验室配制洗液，最好的方法是 ( [A].向饱和 K2Cr2O7溶液中加入浓硫酸 ) CrO5萃取到戊 CrO5在酸性介质中分解 [D].因K2Cr2O7 (和/ ) [B].将 K2Cr2O7溶于热的浓硫酸 [C].将 K2Cr2O7溶于1 : 1硫酸[D].将 K2Cr2O7与浓硫酸共热 4 .滴加0.1mol -L-1 CaCl2溶液没有沉淀生成，再滴加氨水有白色沉淀生成，该溶液是() [A] . Na3PO4 [B] . Na2HPO4 [C] . NaH2PO4 5 .从滴瓶中取少量试剂加入试管的正确操作是 ( [A].将试管倾斜，滴管口贴在试管壁，再缓慢滴入试剂口约半厘米处缓慢滴入试剂 [D].以上三种溶液均可 ) [B].将试管倾斜，滴管口距试管 [C].将试管垂直，滴管口伸入试管内半厘米再缓慢滴入试剂 [D].将试管垂直，滴管口贴在试管壁，再缓慢滴入试剂 6 .制备下列气体时可以使用启普发生器的是 ( ) [A].高锰酸钾晶体与盐酸反应制氯气 [B].块状二氧化锰与浓盐酸反应制氯气碳酸钾与盐酸反应制二氧化碳 [D].块状硫化亚铁与稀硫酸反应制备硫化氢 7 .实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气，欲使氯气纯化则应依次通过 [A].饱和氯化钠和浓硫酸 [B].浓硫酸和饱和氯化钠 [C].氢氧化钙固体和浓硫酸和氯化钠和氢氧化钙固体 8 .使用煤气灯涉及的操作有： ①打开煤气灯开关；②关闭空气入口；③擦燃火柴；燃煤气灯；⑤调节煤气灯火焰。点燃煤气灯时操作顺序正确的是 [A].①②③④⑤ [B].②①③④⑤ [C].②③①④⑤ 9 .能将 Cr3+和Zn2+离子分离的溶液是 ( [A] . NaOH [B] . NH3 - H2O [C] . Na2CO3 10 .下列配制溶液的方法中，不正确的是 ( ) [A] . SnCl2溶液：将SnCl2溶于稀盐酸后加入锡粒酸后放入铁钉 [C] . Hg(NO3)2溶液：将Hg(NO3)2 溶液：将FeCI3溶于稀盐酸 11 .由二氧化锰制锰酸钾，应选择的试剂是 [A].王水 + KCl 12 .向酸性的 ( ) [A] . NaOH 溶液 ( ) [D].③②①④⑤ KI [B]. Cl2 + KCl 溶液中滴加过量的 [B]. KI 溶液 [C].无水 ( ) [D].饱 ④点 ) [D]. NaHC03 [B]. FeSO4 溶液：将溶于稀硝酸后加入少量 FeSO4溶于稀硫 Hg [D]. FeCl3 ( [C].浓 H2SO4 + KC1O3 H2O2有灰黑色沉淀生成，不能使该沉淀消失的是 [D]. KOH + KC1O3 13 .将少量KMnO4晶体放入干燥的试管中，逐滴加入水，最先观察到溶液的颜色是 ( [A].粉红 [B].紫色 [C].绿色 14 .将新生成的下列化合物在空气中放置，颜色最不易发生变化的是 [A] . Fe(OH)2 [B] . Ni(OH)2 [C] . Mn (OH)2 15 .与浓盐酸作用有氯气生成的是 ( ) [A] . Fe2O3 [B] . Pb2O3 [C] . Sb2O3 [D]. 16 .向Hg2(NO3)2溶液中滴加氨水时生成物的颜色是 [C].稀 HNO3 [D] . NaClO 溶液在煤气灯上小火加热一段时间后冷却至室温, ) [D].黄色 ( ) [D] . Co(OH)2 Bi2O3 ( )

2018年第50届国际化学奥林匹克竞赛中文版实验试题

2018年7月19 – 29日布拉迪斯拉发,斯洛伐克布拉格, 捷克实验试题第50届 IChO 2018 国际化学奥林匹亚斯洛伐克和捷克回到一切开始的地方 BACK TO WHERE IT ALL BEGAN

通则本套实验试题共29页。实验开始之前，有15分钟额外时间阅读题目。在此期间，不要开始实验、也不要进行书写、计算。若不守规则将被取消资格。只有“开始（Start）”命令发出之后，才可以开始实验。实验考试时间一共5小时。你可以自主决定实验顺序，但建议从实验1开始。所有结果和答案必须用书写笔写在试卷指定的答题框内，写在答题框外的解答不予评判。不要用铅笔、记号笔书写答案。只能使用所提供的书写笔和计算器。为你提供3页草稿纸。如果草稿纸不够，可以在试卷的背面打草稿。但谨记：写在指定区域之外的解答不予评判。为准确理解题意，可向监考人员要求提供英文原版试卷。若需要离开实验室（去洗手间或者饮水、吃零食），告知监考老师，他或者她将会跟着你。必须遵守IChO规则中告知的安全条例。若违反规则，监考老师只给一次警告；若再次违反，将被取消实验资格，实验总成绩以0分计。除了特别说明之外，所提供的化学品和实验器皿可以补充或者替换一次。之后每替换一件，将在实验考试的40分中扣去1分。在实验Stop（结束）之前的30分钟，监考人员将给出提醒。 Stop（结束）命令发出之后，必须立即停止实验工作。磨蹭或者书写1分钟及以上，将导致实验成绩无效。 Stop（结束）命令发出之后，监考人将会在你的卷子上签名。你和监考人均签名后，把试卷放入所提供的信封中，将试卷连同你的产物、TLC板一并提交，用于成绩评定。

2018年中国化学奥林匹克竞赛浙江预赛试题.doc

2018- 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题

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2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题考生须知： 1．全卷分试题卷和答题卷两部分，试题共有六大题， 26 小题。满分 150 分。考试时间 120 分钟。 2．本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。上写明县（市）、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。必须在答题卷 3．可以使用非编程计算器。一、选择题（本题包括 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。每小题只有一个选项符合题意。） 1．近年来，科学家通过萘为载体合成了一类明星的染料分子苝二酰亚胺（ PDI ）如下（图左）已广泛应用于生产实践和有机半导体材料研究。由萘的同分异构体薁为载体构筑了一种新型有机结构砌块 —— 联薁二酰亚胺（ BAzDI ）如下图右）。下列说法不正确的是： A ．材料的分子结构从根本上决定了材料的性能，因此有机材料的结构创制与合成一直是有机光电子材料领域科学家关注的焦点； B ．从化学组成上看， PDI 和 BAzDI 的分子骨架只相差两个氢原子，这使得BAzDI 化合物的物理化学性质和光电功能备受期待； C ． PDI 和 BAzDI 分子结构均含有由苯环和酰亚胺基团； D ．薁和萘互为同分异构体，鉴于BAzDI 具有独特的分子结构和物理化学性质，故有望成为一类重要的新有机半导体材料结构砌块。 2． 2017 年 8 月，南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成了系列全氮阴离子盐，如 [Na(H O)(N )] 2H · 2 O ，相关研究论文发表在国际顶级期刊《 Nature 》上。下列说法正确的是： 2 5 A ．中间那个水和处于外界的水的区别是：中间的水与钠形成了共价键，外面的水形成氢键和内界相连；

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。

国际化学奥林匹克竞赛-国际化学奥林匹克竞赛-第38届ICHO理论试题(中文版)答案

1-1. The mass of a water droplet: m = V ρ = [(4/3) π r3] ρ = (4/3) π (0.5x10-6 m)3 (1.0 g/cm3) = 5.2x10-16 kg ?10 marks Average kinetic energy at 27o C: KE = mv2/2 = (5.2x10-16 kg) (0.51x10-2 m/s)2/2 = 6.9x10-21 kg m2/s2= 6.9 x10-21 J ?15 marks *. The average kinetic energy of an argon atom is the same as that of a water droplet. KE becomes zero at –273 o C. From the linear relationship in the figure, KE = aT (absolute temperature) where a is the increase in kinetic energy of an argon atom per degree. a = KE/T = 6.9x10-21 J/(27+273K) = 2.3x10-23 J/K ?25 marks S: specific heat of argon N: number of atoms in 1g of argon S = 0.31 J/g K = a x N N = S/a = (0.31 J/g K) / (2.3x10-23 J/K) = 1.4x1022 ?30 marks Avogadro’s number (N A) : Number of argon atoms in 40 g of argon N A = (40)(1.4x1022) = 5.6 x1023 ?20 marks

第32届中国化学奥林匹克竞赛(初赛)试题及解析

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。

2020年全国高中化学奥林匹克竞赛山东预赛试题

xx年全国高中化学奥林匹克竞赛山东预赛试题（必修模块试题）一、选择题（本题包括16小题，每题有1～2个选项符合题意。） 1．xx年夏季奥运会将在北京举行，届时要突出“绿色奥运、人文奥运、科技奥运”理念。绿色奥运是指（） A．加大反恐力度，并讲求各国运动员的营养搭配，使他们全身心投入比赛。 B．严禁使用兴奋剂，使运动员公平竞争。 C．把环境保护作为奥运设施规划和建设的首要条件 D．奥运场馆建设均使用天然材料，不使用合成材料 2．类推的思维方法在化学学习和研究中常会产生错误的结论，因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。下列几种类推结论中正确．．的是（）A．第二周期元素氢化物稳定性顺序是HF＞H2O＞NH3；则第三周期元素氢化物稳定性顺序也是HCl＞H2S＞PH3 B．Fe3O4可写成FeO·Fe2O3；Pb3O4也可写成PbO·pb2O3 C．可电解熔融MgCl2来制取金属镁；也能电解熔融AlCl3来制取金属铝 D．晶体中有阴离子，必有阳离子；则晶体中有阳离子，也必有阴离子 3．t℃时,将一定量A(不含结晶水)的不饱和溶液均分为三份,分别加热蒸发,然后冷却为t℃,已知三份溶液分别蒸发水10g,20g,30g,析出A晶体的质量依次为ag,bg,cg.则a,b,c三者的关系是（） A.c=a＋b B.c=2b－a C.c=2b＋a D.c=2a－b 4．下列离子方程式书写正确的是（） A．小苏打中加入过量的石灰水Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O B．氧化铁可溶于氢碘酸Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O C．过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O D．明矾溶液加入Ba（OH）2溶液至沉淀质量最多 +3Ba2++6OH-=2Al（OH）3↓+BaSO4↓ 2Al3++3SO-2 4 5．xx年诺贝尔化学奖表彰了两项成果，其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中氢原子种类的。下列有机物分子中，在氢核磁共振谱中信号强度（个数比）是1：3的是（） A．1，2，3，—三甲基苯B．丙烷C．异丙醇D．醋酸叔丁酯 6．核化学家在回旋加速器上用高能86Kr离子轰击208Pb靶,氪核与铅核融合, 放出1个中子,生成X原子,在120微秒后,该核分裂出1个a粒子(即氦核),衰变成另一个新核Y,下列说法正确的是( ) A．Y元素属于第八周期元素B．X的原子序数是116 C．Y原子的中子数为289 D．X原子的中子数是175 7．现有KCl、NaCl、Na2CO3组成的混合物，该混合物中Na+的质量分数为31.5%，Cl-的质量分数为27.08%。则混合物中Na2CO3的质量分数为（） A、40% B、60% C、50% D、30% 8．若原子核外电子排布的基本规律为最外层电子数不超过5个,次外层电子数不超过10个,

历年高中化学奥赛竞赛试题及答案

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题（2007年9月16日9：00 - 12：00共3小时）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分满分12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 得分评卷人 ●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1题（12分）通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下：

1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？第2题（5分）羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→A+H2O NH2OH+HN﹡O2→B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。请分别写出A和B的路易斯结构式。第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。 2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？第4题（7分）化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表：样品中A的质量分数/% 20 50 70 90 样品的质量损失/% 7.4 18.5 25.8 33.3 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。

第十届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛

第十届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛（2018年10月3日18:00 ~ 22:00） ·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1题（13分）多齿配体HTPPNOL(如右图所示)与铜形成的配合物可以用于模拟双核含铜酶的活性中心。在形成的所有配合物中，只由Cu2+ 与来自TPPNOL-的原子构成的环均为五元环。 1-1 在乙酸钠溶液中HTPPNOL与Cu2+反应生成双核配合物[Cu2(TPPNOL)(CH3COO)]2+。这个配离子中，Cu2+有两种配位数，其中一个为五配位(三角双锥构型)，配合物结构中包含一个六元环。 1-1-1画出该配合物的结构。 1-1-2 将该配离子的盐溶于水，则溶液中仅存在两个Cu2+配位数一致的双核配合物，且其中两种主要配离子物种的浓度关系随pH关系如下图所示。画出A和B的结构并指出pK a(A)。

1-2 在无其他配体的碱性溶液中Cu2+-HTPPNOL体系里存在与B结构类似的双核配离子C，已知C中没有六元环。画出该配离子的结构。 1-3 向C的溶液中通入CO2，则得到二价四核配离子D，该配合物中所有Cu2+配位数和配位构型相同，且仍保留了Cu2+-HTPPNOL配合物骨架的结构特点。D中存在三个氧原子的化学环境与配位数均各不相同的碳酸根配体，不存在O-H键，且配离子整体存在对称中心。1-3-1画出D的结构。 1-3-2写出由C反应生成D的化学方程式。 1-4测量配合物的结构最重要的是获得其晶体结构数据，这往往需要选取合适的溶液体系，减小配离子在溶液中的溶解度并得到质量较好的晶体。若需要测量D的晶体结构，试根据上述信息提出一条策略并作出简要解释。第2题（10分）为纪念门捷列夫发现元素周期律150周年，国际纯粹和应用化学联合会将2019年设为“国际化学元素周期表年”。门捷列夫预言了多种当时未知的元素，M即为其中之一。 M是一种银白色金属，质软，能溶于浓硫酸、硝酸、盐酸和稀碱溶液。M与氧气加热到250°C 反应，可得到淡黄色固体A，A经SOCl2处理可得到亮黄色固体B，B也可由M与黄绿色气体C直接加热反应得到；若将B与单质气体D加热至200°C反应，则转化为红色固体E；将M直接溶于稀盐酸，也可得到E的溶液；但若将镀有M的镁片溶于稀盐酸，可以制得少量二元化合物F；F在常温下为液体，不稳定，其水溶液显酸性；F能与金属钾反应，生成具有反萤石结构的淡灰色固体G，并放出单质气体D。 2-1写出M的元素符号和电子组态。 2-2写出A ~ G的化学式。 2-3写出镀有M的镁片溶于稀盐酸，得到F的化学反应方程式。 2-4实际上，M溶于盐酸所得到的E溶液并不能长期稳定存在，而是会逐渐转化为含B的溶液。请简述这一转化是如何发生的。第3题（12分）上世纪50年代，美国联合碳化物公司(UCC)的Milton等人在铝硅酸盐凝胶中加入碱金属氢氧化物，合成了一系列具有三维结构的沸石， A型沸石就是其中一种。A型沸石中Al原子和Si原子数目相同。右图是A型沸石结构的一部分，其中多面体的每一个顶点均代表一个T原子(T为Al或Si)，每一条边代表一个氧桥。该结构可看做是由由6个正方形和8个正六边形围成的β笼，通过立方体笼(γ笼) 与相邻的β笼相连而形成的三维结构，结构间隙中有钠离子和水分子。A型沸石经加热可彻底脱水，但其三维骨架结构仍能维持不变。 3-1 写出该晶体中α笼、β笼和γ笼的数目比。