高中化学竞赛题--原子结构

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2000年全国高中化学学生竞赛(初赛)试题

2000年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题与答案题号一二三四五六七八九十十一十二十三十四十五总分满分566625510958698101001．1999年是人造元素丰收年,一年间得到第114、116和118号三个新元素。

按已知的原子结构规律,118号元素应是第周期第族元素,它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是（气、液、固选一填入）态。

近日传闻俄国合成了第166号元素,若已知原子结构规律不变,该元素应是第周期第族元素。

（5分）【答案】七；零；气；八；VIA（5分, 每个填空得1分）2．今年是勒沙特列（Le Chatelier1850－1936）诞生150周年。

请用勒沙特列原理解释如下生活中的常见现象：打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫。

（6分）【答案】（1）啤酒瓶中二氧化碳气体与啤酒中溶解的二氧化碳达到平衡：CO2(气)CO2(溶液),打开啤酒瓶,二氧化碳气体的压力下降,根据勒沙特列原理,平衡向放出二氧化碳气体的方向移动,以减弱气体压力下降对平衡的影响。

（2）温度是保持平衡的条件,玻璃杯的温度比冰镇啤酒的温度高,根据勒沙特列原理,平衡应向减弱温度升高的方向移动,即应向吸热方向移动,从溶液中放出二氧化碳气体是吸热的,因而,应从溶液中放出二氧化碳气体。

注：压力和温度各3分,不与勒沙特列原理挂钩不给分。

3．1999年合成了一种新化合物,本题用X为代号。

用现代物理方法测得X的相对分子质量为64；X含碳93.8%,含氢6.2%；X分子中有3种化学环境不同的氢原子和4种化学环境不同的碳原子；X分子中同时存在C—C、C＝C和C≡C三种键,并发现其C＝C键比寻常的C＝C短。

1．X的分子式是____ （2分）2．请画出X的可能结构。

（4分）【答案】1．C5H42．如右右上图注：只有一种可能结构；重键位置必须正确,而键角和立体结构则不必要求。

右上图是用Chemsketch程序制作的立体结构图,图形未画出重键,仅供参考,不是答案。

原子结构——高中化学竞赛

1-1-3 原子的质量
• 特征原子的质量很小,不等于构成它的质子和中子质量的简单加和，存在质量亏损例：1摩尔氘原子的质量比1摩尔质子和1摩尔中子的质量和小0.00431225g。该差值等于核子结合成原子核释放的能量---结合能不同数量的核子结合成原子释放的能量与核子的数量不成比例。
比结合能是某原子核的结合能除以其核子数，比结合能越大，原子核越稳定
跃迁规则原子内电子可由某一定态跃迁到另一定态，在此过程中放出或吸收辐射能。
其频率γ由下式决定：
γ= E2-E1/h (E2＞E1)
举例：
Balmer线系
Lyman系 Balmer系 Paschen系 Brackett系
应用:
1. 解释原子稳定存在的问题 2.计算电子绕核运动的半径r、在轨道上
M .Plack量子论(1909 )
根据A.Einstein光子学说(1908 年）
D.Rutherford有核原子模型
1913年，玻尔总结了当时的最近物理学发现，建立了氢原子核外电子模型，解释了氢原子光谱，后人称玻尔理论，要点如下：
行星模型玻尔假定，氢原子核外电子是处在一定的线形轨道上绕核运行的
)
: 波数(波长的倒数 = 1/ ，cm-1).
n : 大于2的正整数，n=3、4、5、6时分
别对应Hα、Hβ、Hγ、Hδ四条谱线的波长.
RH ： Rydberg常数， RH= R / c RH = 1.09677107 m-1vΒιβλιοθήκη 11 RH ( 22
1 )
n2
: 谱线波长的倒数, 波数(cm-1) n: 大于2的正整数 RH：里德堡常数：1.09677576107 m-1
运动行为。

高中化学竞赛--分子晶体与原子晶体

原因：分子间作用力较弱
3、典型的分子晶体：
（1）所有非金属氢化物：H2O，NH3， CH4，HX （2）部分非金属单质：O2，S8，P4，C60 、稀有气体（3）部分非金属氧化物：CO2，NO2，P4O6， P4O10 （4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖
面体占有_1___个Si，____2___个O。故SiO2晶体中Si与O之为___1_：__2_____。 ②最小环上有____1_2____个原子（___6___个Si和___6___个O）。1molSiO2晶体中含 __4___molSi-O键。
石墨及其结构（混合型晶体）
空间层状结构
空间结构俯视图
子”，又称共价晶体。思考：只由原子形成的晶体一定是原子晶体吗？
原子晶体熔点/0C 硬度
某些原子晶体的熔点和硬度
金刚石氮化硼碳化硅
石英
＞3550 10
3000 9.5
2700 9.5
1710 7
硅 1410 6.5
锗 1211 6.0
2.原子晶体的物理性质熔点高，硬度大，难溶于一般溶剂，不导电，延展性差。 3.常见的原子晶体类型 (1)某些单质：硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）、金刚石 (2)某些非金属化合物：碳化硅（SiC）、氮化硼（BN） (3)某些氧化物：二氧化硅（ SiO２）、Al2O3晶体
典例分析：以干冰为例
①每个晶胞中有___4_____个CO2分子， ______1_2____个原子。
②每个CO2分子周围等距紧邻的 CO2分子有_____1__2____个。
③干冰在常压下极易升华，工业上广泛用作制冷剂。
分子的密堆积

高中学生化学竞赛试题及参考答案

2022年浙江省高中学生化学竞赛试题考生须知：⒈全卷分试题和做题卷两局部.试题共有六大题,26小题.总分值150分.测试时间120分钟.⒉本卷答案必须做在做题卷相应位置上,做在试题卷上无效,考后只交做题卷.必须在做题卷上写明县(市)、学校、姓名、准考证号,字迹清楚.一．选择题(此题包括10小题,每题4分,共40分.每题只有一个选项符合题意,) 1．自英国科学家狄拉克提出反粒子存在的预言,人类开始在茫茫宇宙中寻找反物质的例证.后又聚焦于反物质的合成研究.1997年人类首次合成了9个反氢原子.2022年是人类合成反物质的丰收年,合成了5万个反氢原子,也是对狄拉克诞辰100周年祭典的一份厚礼.你认为反氢原子的组成应该为( )(A)由1个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成.(B)由1个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成.(C)由1个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成.(D)由1个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成.2．环己基氨基酸钙约比蔗糖甜30倍,曾广泛用于食品中,但近年来发现它能致癌而禁止使用.以下溶剂中不能溶解该化合物是( )(A)H2O (B)CH3OH (C)NH3(液) (D)CCl43．第ⅢA族A1、Ga均为两性元素,Al(OH)3与Ga(OH)3相比,后者酸性比前者强.当CO2通人NaAlO2和NaGaO2的溶液中,首先沉淀出来的氢氧化物是( )(A)Al(OH)3(B)Ga(OH)3(C)同时沉淀(D)无法判断4．2022年10月26日,俄罗斯特种部队在解救歌剧院人质时,使用的气体中可能有芬太奴,芬太奴的结构简式为,它是一种医疗上速效强力镇痛药.以下关于芬太奴的说法不正确的选项是( )(A)分子式为：C19H23N2O (B)芬太奴属于芳香族化合物(C)芬太奴显碱性(D)芬太奴既能与盐酸反响,又能与热的氢氧化钠溶液反响5．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜,有人设计了以下两种方案：假设按实验原那么进行操作,那么两者制得单质铜的量为( )(A)一样多(B)①多(C)②多(D)无法判断6．C-C键可以绕键轴自由旋转,结构简式为的烃,以下说法中正确的选项是( )(A)分子中至少有9个碳原子处于同一平面上(B)分子中至少有10个碳原子处于同一平面上(C)分子中至少有11个碳原子处于同一平面上(D)该烃属于苯的同系物7．不久前,日本某一材料研究所的科学家创造了一种“碳纳米管温度计〞,这种温度计被认定为世界上最小的温度计.研究人员在长约10-6m,直径为10-7m的碳纳米管中充人液态的金属镓.当温度升高时,管中的镓就会膨胀,通过电子显微镜就能读取温度值.这种温度计测量的范围可从18℃到490℃,精确度较高,所以它可用于检查电子线路是否异常,测定毛细血管的温度等许多方面.根据以上信息判断以下推测中不正确的选项是( ).(A)碳纳米管的体积在10℃至500℃之间随温度变化很小,可忽略不计(B)金属镓的熔点很低,沸点很高(C)金属镓的体积在10℃至500℃之间随温度变化比拟均匀(D)金属镓的体积在10℃至500℃之间随温度变化很小,可忽略不计8．A、B是周期表中相邻两主族的两种元素,假设A的原子序数为a,以下不可能是B 的原子序数是( )(A)a-17 (B)a-7 (C)a+18 (D)a+199．1L某混合溶液中,溶质X、Y浓度都为0．1molL-l,向混合溶液中滴加某溶液Z(0．1molL-l氢氧化钠或硫酸溶液),所得沉淀的物质的量如下图,那么X、Y、Z分别是( ).(A)氯化铝、氯化铁、氢氧化钠(B)氯化铝、氯化镁、氢氧化钠(C)偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸(D)偏铝酸钠、氯化钡、硫酸10．在100mL某混合溶液中,c(HNO3)：0．4molL-1,c(H2SO4)=0．1 molL-l,向其中参加1．92gCu粉,微热充分反响后溶液中的c(Cu2+)为( )(A)0．15m01．L-1(B)0．225mo1．L-1(C)0．3mo1．L-1(D)无法计算二．选择题(此题包括8小题,每题4分,共32分.每题可能有1或2个选项符合题意,假设有2个正确选项,只选1个且正确给2分,多项选择、错选都给0分.) 11．“绿色化学〞是当今社会提出的一个新概念.在“绿色化学工艺〞中,理想状态是反响中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为100％.在用丙炔合成.—甲基丙烯酸甲酯( )的过程中,欲使原子的利用率到达最高,在催化剂作用下还需要其他的反响物是( )(A)CO和CH3OH (B)CO2和H2O (C)H2和CO (D)CH3OH和H212．以铁为阳极,铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解.一段时间后得到4mol Fe(OH)3沉淀,此间共消耗的水的物质的量为( )(A)8mol (B)10mol (C)11mol (D)12mol13．2001年曾报道,硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录.该化合晶体结构中的晶胞如右图所示.镁原子间形成正六棱柱,六个硼原子位于棱柱内.那么该化合物的化学式可表示为( )(A)Mg14B6(B)Mg2B(C)MgB2(D)Mg3B214．以下各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的选项是( )(A)0．1mol L-1的(NH4)2SO4溶液中,c(SO42- )>c(NH4+ )>c(H+)>c(OH-)(B)0．2m01 L-1的Na2CO3溶液中,c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)(C)0．1mol L-1的NH4Cl溶液与0．05mol L-l的NaOH溶液等体积混合,c(Cl- ) >c(Na+ ) >c(NH4+ ) >c(OH- ) >c(H+)(D)c(NH4+)相等的(NH4)2SO4溶液,(NH4)2CO3溶液和NH4C1溶液,c[(NH4)2SO4]<c[(NH4)2CO3]<c(NH4C1)15．据某科学杂志报道,国外有一研究所发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60它的分子结构好似中国传统工艺品“镂雕〞,经测定其中包含C60、也有Si60结构.以下表达不正确的选项是( ).(A)该物质有很高的熔点、很大的硬度(B)该物质形成的晶体属分子晶体(C)该物质分子中Si60被包裹在C60里面(D)该物质的相对分子质量为240016．取xg铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反响过程中硝酸被复原只产生8960mL的NO2气体和672mLN2O4的气体(都已折算到标准状态),在反响后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀质量为17．02g.那么x等于( ).(A)8．64g (B)9．20g (C)9．00g (D)9．44g17．某温度下,某容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反响：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H>0当反响达平衡时,测得容器中各物质均为n mol,欲使H2的平衡浓度增大一倍,在其它条件不变时,以下举措可以采用的是( ).(A)升高温度(B)参加催化剂(C)再参加n molCO和n molH2O (D) 再参加2n molCO2和2n molH218．氢元素有1H、2H、3H三种同位素,氧元素也有16O、18O二种同位素.它们之间形成化合物的种类有( ).(A)30种(B)18种(C)21种(D)33种三．(此题共有2小题,共20分)19．(8分)现有一瓶未知浓度的Ba(OH)2溶液、一瓶未知浓度的H3PO4溶液,还有酚酞试液、pH试纸、试管、胶头滴管等.(1)请设计一个最正确的实验方案,要求能够简便地判断Ba(OH)2溶液跟H3PO4溶液反响过程中恰好全部生成Ba3(PO4)2.(2)解释你设计的实验中为什么能判断出恰好全部生成Ba3(PO4)2?20．(12分)烟草制品燃烧时,所产生的烟雾中存在对人体健康有害的物质包括烟焦油、烟碱(如尼古丁)、CO、烟草生物碱、丙烯醛类、芳香胺、脂肪烯、酚类等一千多种有害物质.以下图是检验点燃的香烟烟雾中有害成分的初步方法：用于检验的试剂有：①乙醇,②澄清石灰水,③饱和NaOH溶液,④酸性高锰酸钾溶液,⑤浓硫酸,⑥银氨液,⑦氯化汞溶液,⑧氧化铜.(1)将香烟燃烧后的产物进行吸收分析,使燃烧产物依次通过空气冷却、蒸馏水、乙醇……后面的药品顺序由你排定{用序号填入空格}A ,B ,C ,D ,E ,F (尼古丁和丙烯醛成分要单独取样分析).(2)要使香烟点燃后继续燃烧而不熄灭,怎样操作能得到保证：这是依据什么原理使香烟继续燃烧的?(3)当更换第三支烟后,取出中的略带黄色的样液5mL于试管中,后参加2mL 银氨液放在水浴中加热,写出发生的银镜反响方程式；(4)当燃尽第七支烟后,再取出中的褐色样液5mL于试管,后向其中滴加数滴HgCl2溶液,产生白色溶液说明有尼古丁.(5)通过观察硬质试管中的氧化铜颜色是否变化,来证实燃着的香烟产物中有无CO?有人认为不行,他的理由是.但是本实验还是能验证燃着的香烟产物中有CO产生的,是通过装置中实验现象得以证实.四．(此题共2小题,共20分)21．(10)据报道,2022年某市一辆满载砒霜的大货车翻下山坡,少量砒霜散落河水中.有关部门紧急采取举措.砒霜的化学式为：As2O3,剧毒,在低温下微溶于水,溶于水后生成亚砷酸,亚砷酸为三元弱酸.请答复以下问题：(1)有关部门采取举措中参加一种物质.这种物质是(写名称),写出与亚砷酸在水中反响的化学方程式.(2)古时确定人是否是砒霜中毒死亡,常用马氏试砷法.其原理是在含砒霜的物质中参加Zn和稀H2SO4,得到一种气体 A.加热A,在试管中得到砷镜.写出上述两个化学方程式、.(3)砒霜与面粉、淀粉、味精及小苏打极其相似,容易误食中毒,急救方法之一是,立即将中毒者移离现场,灌服氢氧化铁胶体或悬浊液(12％硫酸亚铁溶液与20％氧化镁等量混合)并进行催吐,写出制备氢氧化铁胶体或悬浊液的反响原理(用方程式表示) .经过上述催吐后再进一步药物处理,即可得救.22．(10分)现有a A、b B、c C、d D、e E五种短周期元素,它们都是生命体不可缺少的重要元素它们的原子序数有如下关系：a+b=c,a+c=d,c+d=e,B、D、E都有多种同素异形体.B 的化合物种类与A的化合物种类何者更多,目前学术界还有争议,但有一点是肯定的,那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们.根据以上信息答复以下有关问题：(1)请比拟B2A4、C2A4、E2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序.(2)从给定的元素中选出假设干种组成化合物,写出相对分子质量最小的离子化合物的化学式；(3)从题中元素为选择对象,写出不少于三种炸药的化学式或名称、、.(4)有人设想某种分子式为C4N4O8的物质(该物质中同种原子的化学环境完全相同)是一种威力极强的炸药,请推测它的结构简式.五．(此题共2小题,共14分)23.(8分)脂肪烃(C x H y)分子中碳碳原子间共用电子对数为(用x、y代数式表示),假设某脂肪烃分子中碳碳原子间的共用电子对数为26,且分子中含有一个双键一个叁键,那么它的化学式为.假设将C x看作烃完全失去氢原子后的产物,那么球碳C70中的碳碳原子间的共用电子对数为.24．(6分)青蒿素是我国科学家从青蒿中提取的一种治疗疟疾的有效成分.以下图是某研究室通过晶体衍射测定得到的有关青蒿素分子结构中一些主要共价键的键长数据,图中元素符号左下角的数字是相应原子的编号,数据是相应键长(键长的单位是pm).(1)写出青蒿素的分子式.(2)试分析在青蒿素分子中,写出分子中可能是双键的原子及编号.六．(此题共2小题,共24分)25．(10分)实验室定量分析某样品中亚硫酸钠的一种方法是：①在1．520g样品中参加碳酸氢钾溶液、0.13％I2的氯仿溶液,在分液漏斗中振荡15min.离子方程式为：SO32-+I2+2HCO3-===SO42-+2I-+2CO2↑+H2O②取①中所得的水溶液,加人一定量乙酸、足量的饱和溴水溶液,充分振荡,其中碘离子被氧化成碘酸根离子,得到250mL溶液.③在②所得溶液中取25mL,滴加甲酸,除去其中过量的Br2.④将③所得溶液中加适量的醋酸钠,再参加足量的碘化钾溶液,振荡溶液.离子方程式为：6H++IO3-+5I-===3I2+3H2O⑤用标准的硫代硫酸钠溶液滴定④中所得溶液,共消耗0.1120 molL-1 Na2S2O3 15．10mL.离子方程式为：I2+2S2O32-===2I-+S4O62-答复以下问题；(1)写出②、③三步操作中所发生反响的离子方程式.②,③.(2)①中为什么要用0．13％I2的氯仿溶液,而不直接用I2的水溶液? .(3)计算样品中亚硫酸钠的质量百分含量.26．(14分)有许多现象,你去留心观察,分析思考,会发现一些有趣问题,从中发现规律.如下系列芳香族有机物,各项排列构成一个等差数列.请答复有关问题：(1)写出上面等差数列的第n项芳烃分子式.(2)某课外兴趣小组,做了系列实验.他们将该数列的前五项芳烃逐一加到浓的酸性高锰酸钾溶液中加热.结果发现,只有A1无明显变化,其余四种物质都能使酸性高锰酸钾溶液褪色.经分析知,后四种的氧化产物是或者两者都有.由此你能得出什么结论?(3)甲、乙、丙三同学同做酸性高锰酸钾溶液氧化A5的实验.甲将氧化后的混合液酸化别离得到一种无色晶体X,称取0．2540gX,用热水配成100mL溶液,取出25mL用0．1mol L-1NaOH溶液中和滴定,滴到10mL时到达终点;丙用酸性高锰酸钾溶液氧化A5,将氧化后的混合液酸化别离得到无色晶体Y,中和测定知Y的中和水平比X的中和水平弱得多;乙用酸性高锰酸钾溶液氧化A5,将氧化后的混合液酸化别离得到无色晶体,经分析其中包含了甲与丙获得的两种成份.通过计算确定X的结构简式.(4)仔细分析该系列芳烃的二氯取代物异构体的数目,很有规律性.请你分析推出A n的二氯取代物种数的代数表达式.。

3原子结构(高一)蒋泓

Ψ1s
一组合理的n、l、m取值就是一个确定的波函数Ψ（r，θ，φ）。
波函数涉及的三个量子数（n、l、m )确定下来的一套参数可表示一种原子轨道。
2、描绘核外电子运动的四种状态(四个量子数）。
(1)主量子数（n）—决定电子层
n划分：电子能量高低和离核远近不同
n=1
符号 K
2
L
3
M
4
5
6
7
Q
N O P
*另有：铁核的质量为55.92, 质子和中子质量之和为 56.45, 质量亏损：0.53, 放出结合能 7. 9×10-11J。
从结合能的大小，可判断原子核结合的紧密程度，结合能越大，结合越紧密。
放射性概念：
α射线：He核流（带正电的α粒子）； β射线：电子流（带负电）； γ射线：光子流。
235 原子弹原理：核裂变 92
l
）。最大值l = n-1。
l只能取小于n的正整数: l =0
相应的能级符号：
K层：n =1, l = 0。
1
p
2
d
3
f
4
g
(n-1)
s
只有一个亚层：s亚层（1s）， s电子云球形。
L层：n =2, l = 0、1。
有二个亚层：s亚层，p亚层(2s、2p)。 P电子云哑铃形。 M层：n =3, l = 0、1、2。
宏观物体与微观粒子运动特征比较
宏观物体 •位置（坐标）和动量（速度）能同时准确测定微观粒子 •无法同时准确测定运动坐标和动量。它的坐标测得越准, 其动量(速度)就测得越不准；它的动量测得越准, 其坐标就测得越不准。 •无确定的运动轨道。
•可预测运动轨道

安徽安徽高中化学竞赛无机化学第四章原子结构和元素周期律

第四章原子构造和元素周期律4. 1. 01 微观粒子运动的特殊性质：微观粒子具有波粒二象性。

从电子枪中射出的一个电子，打击到屏上，无法预测其击中的位置。

这时表达出的只是它的粒子性。

时间长了，从电子枪中射出的电子多了，屏幕上显出明暗相间的有规律的环纹。

这是大量的单个电子的粒子性的统计结果。

具有波粒二象性的微观粒子，不能同时测准其位置和动量。

微观粒子的运动遵循该原理。

虽然不能同时测准单个电子的位置和速度，但是电子在哪个区域内出现的时机多，在哪个区域内出现的时机少，却有一定的规律。

例如电子衍射图中的明纹就是电子出现时机多的区域，而暗纹那么是电子出现时机少的区域。

所以说电子的运动具有统计性的规律。

4. 1. 02 波函数：要研究电子出现的空间区域，那么要去寻找一个函数，用该函数的图象与这个空间区域建立联络。

这种函数就是微观粒子运动的波函数，经常用希腊字母 ψ 表示。

4. 1. 03 薛定谔方程：1926年，奥地利物理学家薛定谔〔Schödinger 〕提出一个偏微分方程 —— 薛定谔方程，波函数 ψ 就是通过解薛定谔方程得到的。

在解方程过程中，需要引入三个参数 n ，l 和 m 。

且只有当 n ，l 和 m 的取值满足某些要求时，解得的波函数 ψ 才是合理的解。

最终得到的波函数是一系列三变量、三参数的函数= R 〔r 〕•Θ〔θ〕•Φ〔ϕ〕由薛定谔方程解出来的描绘电子运动状态的波函数，在构造化学上称为原子轨道。

但它与经典的轨道意义不同，是一种轨道函数，有时称轨函。

解出每一个原子轨道，都同时解得一个特定的能量 E 与之相对应。

对于氢原子来说式中 n 是参数，eV 是能量单位。

4. 2. 01 主量子数 n ：ψ 〔r ，θ，ϕ 〕 n ，l ，mn 称为主量子数，其取值仅为1，2，3，4，… … ，等正整数。

光谱学上依次用K，L，M，N … … 表示。

主量子数n 的的大小，表示核外电子离核的远近，或者电子所在的电子层数。

原子结构2 (1)

2.电子排布式
能层序数能级符号
该能级上排布的电子数
2 2 6 1 Na：1s 2s 2p 3s
K 简化电子排布式 L M
[Ne]3s1
3．原子的电子排布式和轨道表示式
(1)电子排布式的书写格式： ①元素符号； ②轨道符号(带电子层数)； ③电子个数(右上角)。练习:写出下列元素的电子排布式: Na： 1s22s22p63s1
3) Hunt(洪特)规则 •
•
• • •
电子在能量简并的轨道中, 要分占各轨道,且保持自旋方向相同。保持高对称性，以获得稳定。包括：轨道全空，半充满，全充满三种分布。碳原子核外电子排布。洪特规则的特例：等价轨道全充满、半充满或全空的状态时比较稳定的。全充满：s2、p6、d10、f14 半充满：s1、p3、d5、 f7 全空： s0、p0、d0、 f0 构造原理：随核电荷数的递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按如下顺序填入核外电子运动轨道，叫构造原理。
22s22p63s23p64s1 1s K： 22s22p63s23p63d104s24p65s1 1s Rb：
(2)轨道表示式的书写格式： ①元素符号； ②轨道框(一个轨道一个框，能量相同的轨道连在一起)； ③电子及自旋状态(↑、↓)。
练习:画出下列元素的轨道表示式:
C：
Na：
N：
Mg：
试书写下列原子的电子排布式
R
M R
核素、同位素元素：是具有相同质子数 ( 核电荷数 ) 的同一类原子( )的总称。三种不
核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子
的原子叫核素。如氢元素有
同核素。
同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。如，即

高中化学竞赛辅导原子结构省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

原子能级
Balmer线系
v
3.289 n2
1015 n1
(
1 n12
1 n22
)s-1
E hv
6.626
10 34 J s 3.289
1015
(
1 n12
1 n22
)s-1
2.179
10
-18
(
1 n12
1 n22
)J
E
RH
(
1 n12
1 n22
) RH：Rydberg常数，其值
为2.179×10-18J。
N：1s2 2s2 2p3
Z = 26 Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 •半满全满规则：
当轨道处于全满、半满时，原子较稳定。
Z 24 Cr： 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s1
Ar3d 5 4s1
Z 29 Cu：1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d10 4s1
③从激发态回到基态释放光能，光旳频率取决于轨道间旳能量差。
h E2 E1 E2 E1
h
E：轨道能量 h：Planck常数
Balmer线系
v
3.289
1015
(
1 22
1 n2
)s1
n = 3 红（Hα） n = 4 青（Hβ ） n = 5 蓝紫（ Hγ ） n = 6 紫（Hδ ）
11 E RH ( n12 n22 ) 当n1 1，n2 时，E 2.179 10 18 J，
这就是氢原子的电离能。
E h
3.289
1015
1 (12
1 2
)

(共10套)高中化学竞赛测试真题汇总附答案

(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。

全国高中学生化学竞赛(冬令营)理论试题及解答1

全国高中学生化学竞赛（冬令营）理论试题2002年1月22日山东·济南注意事项：．竞赛时间4小时。

迟到超过30 分钟者不能进考场。

开始考试后1小时内不得离场。

考试时间一到，把试卷和答卷还放在桌面上（背面朝上），持监考老师收完卷子后起立离开考场。

．把营号写在所有答卷统的客封线外和草稿纸的右上角处，不写姓名和所属学校，否则按废卷处理。

．试卷装订成册，不得拆散。

所有答案必须写在答卷纸的指定地方（方框内），用钻笔答卷或写在其他地方的答案一律无效。

使用指定的草稿纸。

不得特有任何其他纸张。

．允许使用非编程计算器、直尺、橡皮等文具，但不得带文具盒进人考场。

第1题1－1．用容量法测定磷肥含磷量的主要步骤如下：准确称取磷肥0.385g，用硫酸和高氯酸在高温下使之分解，磷转化为磷酸。

过滤，洗涤，弃去残渣。

以硫酸－硝酸为介质，加入过量钼酸铵溶液生成铝磷酸铵沉淀(NH4)3H4PMo12O42•H2O。

过滤，洗涤，沉淀溶于40．00cm3 1．026 mol· dm-3NaOH标准溶液中，以酚酞为指示剂，用0．1022 mol·dM-3盐酸标准溶液滴定至终点（MoO42-），耗去15．20cm3。

计算磷肥中磷的百分含量（以P2O5计）。

1－2．测定土壤中SO42-含量的主要步骤如下：称取50g风干土样，用水浸取，过滤，滤液移入250cm3容量瓶中，定容。

用移液管移取25．00 cm3浸取液，加入1：4盐酸8滴，加热至沸，用吸量管缓慢地加入过量钡镁混合液（浓度各为0．0200mol•dm-3）V1（cm3）。

继续微沸5分钟，冷却后，加入氨缓冲溶液（pH＝10）2 cm3，以铬黑T为指示剂，用0．0200 mol·dm-3EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变蓝色即为终点，消耗V2（cm3）。

另取25．00 cm3蒸馏水，加入1：4盐酸8滴，加热至佛，用吸量管缓慢地加入钡镁混合液V1（cm3），同前述步骤处理，滴定消耗EDTA V3（cm3）。

2019年全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)选拔赛试题含详细答案及指导

在化竞的学习过程中，掌握国初核心知识点、明确一条合理的学习路径至关重要。

化竞知识庞杂，不少学化竞的同学对于自己应该学什么，或先学什么后学什么摸不清头脑，甚至有些同学临近考前了，还在问这个知识点国初考不考，要不要学。

因为对国初核心知识点不够了解，并且没有一条清晰合理的学习路径，走了不少冤枉路。

温馨提醒：在开始学习国初知识之前，同学们需先研读全国高中学生化学（奥林匹克）竞赛基本要求（2008年4月版大纲），了解国初考试对知识点的要求。

以下为分模块需掌握的知识点：化学基本原理1.现代化学入门：宏观手段对物质的分类，原子的发现，测量，有效数字，化学计量，化学反应的质量关系2.原子结构：原子结构模型，原子轨道，电子排布，元素周期表，元素周期律3.成键&离子键：化学键，电负性，键的极性，离子，离子晶体结构4.共价键理论&分子结构：共价键，键能，Lewis结构，八隅体规则，价键理论，VSEPR理论，杂化轨道，分子轨道理论5.气体：气体的温度和压强，理想气体定律，Dalton分压定律，Henry定律6.液体和固体：分子间作用力，液态，金属和金属键，晶体结构初步7.溶液的性质：溶液的组成，溶解度，相似相溶，蒸气压，熔沸点，胶体8.化学热力学：焓，Hess定律，标准生成热，键能，熵，热力学第二定律，自发过程，自由能，自由能和平衡，Gibbs-Helmholtz方程及应用9.化学平衡：平衡条件，平衡常数，化学平衡的移动10.溶液中的平衡：酸碱平衡，沉淀溶解平衡，氧化还原平衡&电化学，配位平衡&配位结构初步11.化学动力学初步&核化学：反应速率，速率方程，反应机理，催化剂，放射性衰变，放射性的应用与防护，同位素，核裂变和核聚变有机化学1.有机结构基础：基本概念，成键和结构，有机酸碱理论2.烷烃、环烷烃、构象：烷烃、环烷烃、构象3.立体化学：对映异构、非对映异构、顺反异构、构象异构4.烷烃、自由基取代反应：自由基、自由基反应、烷烃的自由基反应5.卤代烃、亲核取代反应：卤代烃、碳正离子，SN1，SN26.消除反应：E1, E2, Substitution Vs Elimination7.醇、醚：醇、硫醇、醚、环氧8.烯、炔的加成反应：构对比；亲电、自由基、亲核加成9.烯、炔：氧化、还原、聚合反应10.醛、酮：羰基、亲核加成、α,β-不饱和醛酮的加成、氧化、还原、wittig反应11.羧酸、羧酸衍生物、胺：羧酸、羧酸衍生物、胺、卡宾12.缩合反应：烯醇、烷基化反应、与羰基反应13.共轭、芳香性：共轭体系、分子轨道理论、芳香性14.共振、芳环的取代反应：共振论、芳环亲电取代、芳环亲核取代15.周环反应：前线轨道、经典周环反应机理举例16.重排反应：经典重排反应机理举例17.有机波谱分析：IR、MS、NMR在有机产物和中间体结构表征中的综合应用。

高中化学_原子结构_练习题及答案

第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构原子是由居于原子中心的带电的和处于核外的高速运动带电的组成。

原子核是否还可以再分？原子核的内部结构是怎样的？电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢？一、原子核：（一）原子核的构成1、原子核的构成：原子核由带正电的和不带电荷的构成。

2、对某一个原子来说核电荷数＝＝3、原子的质量几乎全部集中在上（填原子核，电子，质子，中子），也就是说，电子的质量很小，不到一个质子或中子质量的千分之一，可以忽略不计，原子的质量可以看作是原子核中质子和中子的质量之和。

人们将原子核中质子数和中子数之和称为质量数，质量数（A）＝（）＋（）表示一个原子，A表示Z表4、原子的表示：通常用X AZ示。

(二)核素1、元素是指。

2、核素是指。

二、核外电子排布：1、.物质在化学反应中的表现与有着密切的联系，其中扮演着非常重要的角色。

2、在含有多个电子的原子里，能量低的电子通常在离核较的区域内运动，能量高的电子通常在离核较的区域内运动。

3、通常把能量最、离核最的电子层叫做第一层，能量稍高、离核较远的电子层叫做第二层，由里向外依次类推，共有个电子层。

用字母表示依次为。

4、每层最多容纳的电子数为，最外层电子数，通常用来表示电子在原子核外的分层排布情况。

5、元素的化学性质与相关，金属元素原子的最外层电子数一般，较易电子。

非金属元素原子最外层电子数一般，较易电子。

6、元素的化合价数值与有关。

【巩固练习】1、下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?2、下列微粒结构示意图是否正确？如有错误，指出错误的原因。

3、已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子X m+和Y n－的核外电子排布相同，则下列关系中正确的是（）A. a = b + m + nB. a = b – m + nC. a = b + m - nD. a = b – m - n4、下列关于核外电子排布的说法中不正确的是（） A 、第n 电子层中最多可容纳的电子数为2n 2 B 、第二电子层中最多可容纳的电子数为8C 、最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层D 、最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层5、核内质子数不同，核外电子数相同的两种微粒，它们可能是（） A 、同种元素的两种离子 B 、不同元素的离子C 、同种元素的原子和离子D 、不同种元素的原子和离子 6、在下列粒子中，中子数和质子数相等的是 ( )(1) 18O (2) 12C (3) 26Mg (4) 40K (5) 40Ca A. (5)和(2) B. (3)和(4) C. 只有(4) D. (1)和(2)7、有六种微粒，分别是M 4019、N 4020、X 4018、[]+Q 4019、[]+24020Y 、[]-Z 3717，它们隶属元素的种类是。

高中化学竞赛【分子轨道理论及双原子分子结构】

如何满足最大重叠原则呢? 一是核间距要小; 二是原子轨道必须按合适方向接近。
(3)能量相近原则
由于: E1 b h, E2 a h
h 1[ 2
( a b )2 4 2 (a b )]
若(a- b)>>2| |, 则: E1 b , E2 a, 可见这
种情况下, 原子轨道不能有效组成分子轨道。要
2s 结合成的分子轨道g2s与2pz结合成的分子轨
道g2pz对称性一致, 能量相近, 它们可重新组合成
新的分子轨道, u2s和u2pz也是这样。如下图:
3g
3u
g2pz
u2pz
g2s
u2s
2g
2u
这样使得2g的能量比g2s更低, 成为强成键分子轨道; 而3g的能量比g2pz要高, 称为弱成键分子轨道, 也就使得3g高于1u。同样, 2u成为弱反键分子轨道; 而3u成为强反键分子轨道。
的u2s和u2pz也是这样。因此 O2和F2分子的3g 能级比1u低。
因此O2基态组态为: 1g21u22g22u23g21u4 1g2, 键级是2, 自旋多重度是3(三线态), 顺磁性分子。F2基态组态为: 1g21u22g22u23g21u4 1g4, 键级是1, 反磁性分子。
O2和F2分子的电子分布图示:
B2的基态组态: 1g 21u2 2g2 2u2 1u2
C2的基态组态: 1g 21u2 2g2 2u2 1u4
N2的基态组态: 1g 21u2 2g2 2u2 1u4 3g2
1g
(2)O2和F2分子由于O、F原子的2s 轨道和2p轨道能量相差
较大, 2s 结合成的分子轨道g2s与2pz结合成的分子轨道g2pz对称性虽然一致, 但能量相差很大, 它们不能有效地重新组合新的分子轨道, 这些分子

2002~2008年全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)夏令营选拔赛试题分类原子分子、晶体结构

2002~2008年全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)夏令营选拔赛试题分类原子、分子结构(2002年)1．(12分)⑴如果已经发现167号元素A，若已知的原子结构规律不变，167号元素应是第周期、第族元素；可能的最高氧化态为；氢化物的化学式为。

⑵某一放射性物质衰变20％需15天，该物质的半衰期是。

⑶化合物C H3C H C H2O分子中有种化学环境不同的氢原子。

如果用氯取代分子中的氢原子，生成的一氯代物可能有种。

⑷硅与碳为同族元素，呈四价。

然而，与碳化合物相比，硅化合物的数量要少得多。

碳易于形成双键，硅则不易形成双键。

但据美国《科学》杂志2000年报道，已合成了分子中既有Si－Si单键，又有Si=Si双键的化合物X。

X的分子式为Si5H6，红外光谱和核磁共振表明X分子中氢原子的化学环境有2种，则X的结构式是：。

(2002年)2．(13分)⑴磷和氢能组成一系列的氢化物，如PH3，P2H4，P12H16等。

其中最重要的是PH3。

PH3称为膦，它是一种无色剧毒的有类似大蒜臭味的气体。

它可由NaOH和白磷反应来制备，其制备反应的化学方程式为，P2H4的沸点比PH3(填“高”或“低”)，原因是。

AsH3又称胂，试写出由As2O3制备胂的反应方程式，胂的汽化热比膦(填“大”或“小”)。

⑵①根据VSEPR理论，SCl3+和ICl4－的空间构型分别是和，S和I 分别以_______和杂化轨道同Cl形成共价键。

② SCl3+和PCl3是等电子体，其S－Cl键键长(填>、＝或<)P－Cl键键长，原因是。

(2003年)第2题(共8分)⑴根据杂化轨道理论，下列离子或分子：NH3、NF3、NO2+中氮分别采用、、__________杂化轨道同相应的键合原子成键。

其中NH3的键角(填“大于”或“小于”)NF3的键角的原因是。

⑵最近，德国科学家在医学杂志《柳叶刀》上发表文章，他们研究发现一种名为甘草甜素的物质可以有效抑制非典病毒的增殖，有望用其研制出治疗非典的特效药。

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 ＝0n ＝2，L ＝0，M ＝0n ＝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）；H 2Mg 、H 3Na 、H 4Ne （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sp 5杂化形成X －甲烷（1分）；化学式为OH 6（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：OH 6＋3Mg 2＝OMg 3＋3H 2Mg （2分） 2-1 （1）碳酸二乙酯（1分）（2）COCl 2＋4NH 3 → NH 2CONH 2＋2NH 4Cl （1分）（3）－CO －（1分）（4）－NHCOCl－N ＝C ＝O （2分）2-2 CCl 4＋H 2SO 4·SO 3 →COCl 2＋2ClSO 3H （或HCl ＋SO 3）（2分） 2-3 （1）Cl 3C －O －－O －CCl 3（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。

2-4COCl 2（g ）CO （g ）＋Cl 2（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(x x p p xx p p xx p p K p -=+-⋅+⋅=θθθ（1分） x ＝0.121mol （1分）88=r M （1分）3-1 20CsB 3H 82Cs 2B 9H 9＋2Cs 2B 10H 10＋Cs 2B 12H 12＋10CsBH 4＋35H 2（2分）；3820（1分）最小系数分别为：16、2、1、1、8、28；电子转移数为56e 。

第23届全国高中学生化学竞赛理论试题(全)

第23届全国高中学生化学竞赛理论试题第1题用传统的工艺方法从矿物中提取锰和锌存在能耗高、三废排放量大和工艺流程长等缺点。

2009年报道，采用1：1硫酸溶液同槽浸出锰结核矿[质量分数20.0)(2=MnO ϖ]和锌精矿[质量分数70.0)(=ZnS ϖ]的工艺方法提取锰和锌获得成功，对资源综合利用、节能减排和清洁生产生有重要的实际意义。

已知44.0)/(,77.0)/(223-==+++Fe Fe E V Fe Fe E θθ V ZnS S E V Mn MnO E V 265.0)/(,23.1)/(.22==+θθ。

1-1 锰结核矿和锌精矿单独酸浸结果很不理想。

请通过热力学计算,说明锰结核矿和锌精矿同槽酸浸时发生化学反应的可行性。

1-2 模拟实验发现,二氧化锰和硫化锌同槽酸浸时反应速率很慢,若在酸溶液中加入少量的铁屑则能明显使反应速率加快。

写出铁进入溶液后分别与二氧化锰和硫化锌发生化学反应的离子方程式,并简述反应速率加快的原因。

1-3 研究发现,2种矿物同槽酸浸4小时后,锰和锌的浸出率只有~80%,为了提高浸出率,在实际工艺中,须将过滤后的滤渣用四氯乙烷处理后再做二次酸浸,请简要说明四氯乙烷的作用。

1-4 锌精矿中常有部分铅共生,同槽酸浸工艺回收铅的方法之一是在浸渣中加入足量的食盐水使铅溶出,写出溶出铅的化学方程式。

第2题我国的稀土资源约占世界总量的80%,居世界第一位。

稀土元素的化学性质极其相似,分离十分困难,仅从1794年发现钇到1945年从铀裂变产物中得到钷就花了150年。

稀土萃取化学的研究为大规模分离和提纯稀土元素带来了新飞跃。

2008年国家最高科学技术奖授予化学家徐光宪,以表彰他在创立稀土串级萃取理论及其工艺方面的杰出贡献,该项成就使我国高纯稀土产品成本下降3/4,单一高纯稀土产品占世界产量的90%以上。

2-1 目前在稀土分离工业中广泛应用国产萃取剂P 507,它的化学名称为(2 乙基己基)膦酸(2 乙基己基)酯,画出其化学结构简式,写出萃取三价稀土离子的化学反应方程式(萃取剂用HA 表示,稀土离子用RE3+表示)。

高中化学竞赛《物质结构》讲义

物质结构---第一部分原子结构元素周期系1．原子结构核外电子的运动状态: 用s、p、d等表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布。

电离能、电子亲合能、电负性。

2．元素周期律与元素周期系周期。

1~18族。

主族与副族。

过渡元素。

主、副族同族元素从上到下性质变化一般规律；同周期元素从左到右性质变化一般规律。

原子半径和离子半径。

s、p、d、ds、f区元素的基本化学性质和一原子的电子构型。

元素在周期表中的位置与核外电子结构（电子层数、价电子层与价电子数）的关系。

最高氧化态与族序数的关系。

对角线规则。

金属与非金属在周期表中的位置。

半金属（类金属）。

主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及其主要形体。

铂系元素的概念。

第一节核外电子的运动一、原子核外电子的运动状态（一）核外电子的运动特点：；；。

（二）核外电子的运动表示电子云是描述电子在核外空间运动的一种图象，它从统计的概念出发对核外电子出现的几率密度作形象化的图示。

二、原于核外电子的排布（一）多电子原子的电子排布---1．依据：、。

2．图示（二）核外电子排布的原理1．能量最低原理：2．保里不相容原理：3．洪特（Hund）规则：电子将尽可能多分占不同的简并轨道，且自旋平行。

及Hund特例：简并轨道全充满,半充满,全空,能量相对较低,较稳定。

[例外] Nb、Ru、Rh、W、Pt（三）能级顺序——近似能级图1. 能级交错现象；2. 能级组：能量相近的能级划分为一组；3. 徐光宪先生 n+0.7规则：4. 近似能级图——电子填充顺序（四）核外电子排布的表示方法：有关概念：基态、激发态；原子、离子；“原子实”——希有气体结构；“价电子构型”1．轨道表示式：2．电子排布式：4．原子结构和元素在周期表中位置的关系。

①元素的周期数原子最外层的n数值即为该元素的所在周期数。

一个能级组相当于一个周期，周期有长短之分。

短周期(能级组内仅含有s、p能级)。

高中化学竞赛试题[份]

37届全国高中化学竞赛试题涵盖了多个化学领域。第一题以外星文明遗迹为背景，探讨了不同星球上可能的原子结构和周期表，要求创造出X周期表的前两个周期，并猜测X合物的反应以及实验室制备方法。此外，还介绍了BTC作为光气的低毒替代物在化学反应中的应用。第三题涉及CsB3H8在真空高温下的化学反应，要求配平反应方程式，并解释了B9H92-和B10H102-离子的稳定性差异。最后一题探讨了我国蟾蜍皮中一种化合物的合成路线，要求写出中间产物的结构简式和反应条件。这些试题不仅考察了学生对基础化学知识的掌握，还挑战了他们的创新思维和问题解决能力。

高中化学竞赛辅导专练带答案结构化学

高中化学竞赛辅导专练带答案结构化学高中化学竞赛辅导专练带答案结构化学奥赛结构化学真题解析第一题（1999年初赛第三题12分）铬的化学丰富多采，实验结果常出人意料。

将过量30%h2o2加入(nh4)2cro4的氨水溶液,热至50oc后冷至0oc，析出暗棕红色晶体a。

元素分析报告：a含cr31.1%，n25.1%，h5.4%。

在极性溶剂中a不导电。

红外图谱证实a有n-h键，且与游离氨分子键能相差不太大，还证实a中的铬原子周围有7个配位原子提供孤对电子与铬原子形成配位键，呈五角双锥构型。

3-1上述信息表明a的化学式为：；可能的结构公式是：。

3-2a中铬的氧化数为：。

3-3预期a最特征的化学性质为：。

3-4形成晶体A的反应为氧化还原反应，方程式为：。

[分析]此题是利用已经形成的但一般教科书未涉及的知识编制成的探究式试题。

如本文开头所述，属于谜底为新知识的谜语式试题。

此题信息很多，为缕清信息相互关系，最形象的方法是制作一张破案式的线索图，下面只是一例（制作什么样的图并无模式可循，依应试者思维特征不同而异，图也不一定在纸上画出来，在脑中构建也一样可以――这要看应试者脑子清晰不清晰，右脑发达不发达而定）：cr:31.1%；n:25.1%；h:5.4%2？μ?μ?μ?? dd？？×ócrn3h9o4？？？？-×ón￡? N ￡? N￡? o￡? o￡? o￡? oa？dódnh？尤娜？dód±？× ó￡? acrh2o2+nh3+（nh4）2cro4+h2o？？？ˉ? 1?-′ ón+crn从这个“破案线索图”可以判断出“犯案人”a只能是含2个过氧团的铬(iv)配合物。

因为过氧团可以从过氧化氢中转移过来，有来源（如果此题没有a的生成反应的信息，当然也可以假设配合物里存在h2n―nh2，同时有―oh的配体，但生成反应排除了这个“嫌疑犯”）；同时也排除1个过氧团或者没有过氧团的可能，因为生成反应是氧化还原反应，在k2cro4中铬的价态（或说氧化态）已经达到最高价，只能发生还原反应，铬的价态必低于+6，因此a是唯一的。