第32届化学竞赛初赛试题_解答与评分标准
第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析_二
84 Univ. Chem. 2019, 34 (3), 84−94收稿：2018-11-20；录用：2018-11-26 *通讯作者，Email: yuzidi@•竞赛园地•doi: 10.3866/PKU.DXHX2018110192第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析(二)余子迪*北京大学化学与分子工程学院，北京 100871第7题题目蛋白质中的巯基可以作为配体。
多种酶中存在金属-硫簇。
在含硫配体的研究中，得到过一类过渡金属离子与乙二硫醇离子(−SCH 2CH 2S −，简写为edt 2−)形成的双核络离子[M 2(edt)4]2− (M = V ，Mn ，Fe)。
它们尽管通式相同，但结构不同，在[V 2(edt)4]2−中，每个V 原子周围有六个硫原子配位，通过两个V 连线中心有三个相互垂直的2次轴；当金属为Mn 和Fe 时，M 周围有五个硫原子配位，形成四方锥形排布，[M 2(edt)4]2−离子有对称中心。
7-1 画出[V 2(edt)4]2−的结构。
(忽略氢原子)7-2 画出[M 2(edt)4]2− (M = Mn ，Fe)的结构。
(忽略氢原子)7-3 写出[V 2(edt)4]2−中钒的价电子组态。
磁性测试表明，它显抗磁性，简述原因。
7-4 [Mn 2(edt)4]2−可由MnCl 2溶液和Na 2(edt)溶液空气中反应得到，写出反应方程式。
分析与解答本题的主要难点在于7-1和7-2，根据题目中提供的对称性的信息画出双核络离子的结构。
由于没有“化学上的限制”，这两题更像是“立体几何”题，这类题没有什么太多的技巧，完全依靠个人的空间想象能力。
然而，题干给出的信息并不完美，符合题意的答案并不止一种。
7-1根据配位数和配位原子数，可以很容易算出8个S 原子中的4个为桥连二配位的连接方式。
符合题意的结构有以下两种：左侧结构中4个桥连S 原子来自两个edt 2−，右侧结构中4个桥连S 原子则分别来自四个edt 2−。
化学竞赛初赛试题及答案
化学竞赛初赛试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列物质中，属于纯净物的是：A. 矿泉水B. 蒸馏水C. 空气D. 盐水答案：B2. 化学变化的本质特征是：A. 颜色变化B. 状态变化C. 放出热量D. 产生新物质答案：D3. 原子序数为11的元素是：A. 钠B. 镁C. 铝D. 钾答案：A4. 下列物质中，属于氧化物的是：A. 二氧化碳B. 氢气C. 碳酸钙D. 氯化钠答案：A5. 根据元素周期表，下列元素中，最外层电子数为6的是：A. 碳B. 氧C. 硫D. 氯答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 氢气的化学式是_________。
答案：H₂2. 铁在空气中生锈，发生的化学反应是铁与氧气和水反应生成铁的氧化物，其化学方程式为：__________。
答案：4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃3. 根据酸碱中和反应的原理，盐酸与氢氧化钠反应生成水和氯化钠，其离子方程式为：__________。
答案：H⁺ + OH⁻ → H₂O4. 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类__________。
答案：不变5. 根据摩尔质量的定义，1摩尔水的质量是__________克。
答案：18三、简答题（每题5分，共15分）1. 请简述什么是氧化还原反应，并给出一个例子。
答案：氧化还原反应是指在化学反应中，原子或离子之间发生电子转移的反应。
例如，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁原子失去电子被氧化，氢离子得到电子被还原。
2. 请解释什么是化学平衡，并说明其特点。
答案：化学平衡是指在一定条件下，可逆反应中正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
其特点是反应物和生成物的浓度保持不变，反应体系处于动态平衡。
3. 请说明什么是同位素，并给出一个例子。
答案：同位素是指具有相同原子序数但不同质量数的原子。
例如，氢元素有三种同位素：氕（¹H）、氘（²H）和氚（³H）。
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。
第32届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试题
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
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-、NO
B.加水稀释时pH增大的溶液：Na+、K+、Cl-、CO
C.滴入酚酞试液显红色的溶液：Mg2+、Al3+、Br-、SO
D.KW/c(OH-)=10-12mol·L-1的溶液：Na+、K+、SiO 、Cl-
答案选C。
11.研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池，Al、石墨(Cn)为电极，有机阳离子与阴离子(AlCl 、Al2Cl )组成的离子液体为电解质。如图为该电池放电过程示意图。下列说法错误的是
A.充电时，Al做阴极，Cn为阳极
B.充电时，每生成1 mol Al，将消耗4 mol Al2Cl
C、以水淋之后，应是溶解，煎炼而成，应是蒸发，结晶，故C正确；
D、发生的反应是2KNO3＋3C＋S K2S＋N2↑＋3CO2↑，KNO3中N的化合价降低，KNO3为氧化剂，故D正确；
答案选A。
7.已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是周期表中原子半径最小的元素，Y元素的最高正价与最低负价绝对值相等，Z的核电荷数是Y的两倍，W最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是
D．根据电荷守恒①c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+ c(NH )，根据物料守恒②c(NH3·H2O)+ c(NH )=2 c(Cl-)，①+②可知：c(Cl-)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)，故D正确；
故选D。
最新第32届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试卷资料
“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:58.9Cu:63.51．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A．Al(OH)3可与酸反应，但碱性不强，可用作胃酸中和剂B．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料C．铜的化学性质不活泼，容易被还原，古人很早就掌握了冶铜技术，并用铜作器皿D．明矾水解产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂6．中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中充分记载了古代化学研究成果。
第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析(二)
84Univ. Chem. 2019, 34 (3), 84−94收稿：2018-11-20；录用：2018-11-26 *通讯作者，Email: yuzidi@•竞赛园地•doi: 10.3866/PKU.DXHX2018110192第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析(二)余子迪*北京大学化学与分子工程学院，北京 100871第7题题目蛋白质中的巯基可以作为配体。
多种酶中存在金属-硫簇。
在含硫配体的研究中，得到过一类过渡金属离子与乙二硫醇离子(−SCH 2CH 2S −，简写为edt 2−)形成的双核络离子[M 2(edt)4]2− (M = V ，Mn ，Fe)。
它们尽管通式相同，但结构不同，在[V 2(edt)4]2−中，每个V 原子周围有六个硫原子配位，通过两个V 连线中心有三个相互垂直的2次轴；当金属为Mn 和Fe 时，M 周围有五个硫原子配位，形成四方锥形排布，[M 2(edt)4]2−离子有对称中心。
7-1 画出[V 2(edt)4]2−的结构。
(忽略氢原子)7-2 画出[M 2(edt)4]2− (M = Mn ，Fe)的结构。
(忽略氢原子)7-3 写出[V 2(edt)4]2−中钒的价电子组态。
磁性测试表明，它显抗磁性，简述原因。
7-4 [Mn 2(edt)4]2−可由MnCl 2溶液和Na 2(edt)溶液空气中反应得到，写出反应方程式。
分析与解答本题的主要难点在于7-1和7-2，根据题目中提供的对称性的信息画出双核络离子的结构。
由于没有“化学上的限制”，这两题更像是“立体几何”题，这类题没有什么太多的技巧，完全依靠个人的空间想象能力。
然而，题干给出的信息并不完美，符合题意的答案并不止一种。
7-1根据配位数和配位原子数，可以很容易算出8个S原子中的4个为桥连二配位的连接方式。
符合题意的结构有以下两种：左侧结构中4个桥连S 原子来自两个edt 2−，右侧结构中4个桥连S 原子则分别来自四个edt 2−。
32届全国化学奥林匹克竞赛模拟试题(一)及参考 答案
5-5 （4分）计算推得埃及蓝和中国蓝的化学式。
5-6 （2分）判断矿物A的化学式。
第六题（15分） 一一般粹炼⻩黄金金金都是用用氰化钠，它是一一种剧毒且会造成环境污染的化合物，因此，社会大大众皆严厉
批判这所谓的氰化物制程。利利用用硫代硫酸根离子子来浸溶出⻩黄金金金的方方法提供了了另一一个思路路。在此制法 中，主要试剂是(NH4)2S2O3，它几几乎是无无毒的。虽然此法对环境是比比较友善的，但它的化学反应很
5-3 （2分）计算矿物B的式量量，及判断其化学式。（提示：矿物B是一一个不不溶于水水的固体盐类物 质，且不不含结晶水水）。
制备中国蓝，需拿17.8g的矿物C来代替矿物B（矿物A和SiO2的用用量量和埃及蓝相同），并加热到更更 高高的温度。除了了得到颜料料外，还会得到和制备埃及蓝时相同且等量量的气气反应方方向的氧化还原方方程式。
2-3 （5分）电解液中（图1）的M2+(aq)浓度可利利用用碘滴定法分析，取25.00mL的溶液置于锥形瓶 中，并加入入过量量的KI，需用用25.05mL0.800mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定方方可达到等当量量，写下此滴 定过程的所有氧化还原反应，并计算M2+(aq)的浓度。
年年，古代中国人人亦大大量量使用用另一一种蓝色色颜料料，现在称之为中国蓝。这两种颜料料结构相似，但元素组 成不不同。现代实验室可以很容易易地复制古代制备这些颜料料的方方法。假设使用用的化合物都是纯的，且 产率均为100%。
制备埃及蓝需加热10.0g的矿物A和21.7g的SiO2以及9.05g的矿物B，加热到800~900℃一一段时间， 会有16.7L的气气体混合物（体积是在850℃和1atm下测定）和34.0g的颜料料生生成，没有其它的产物。 当混合气气体冷却时，其中一一个物质会凝结。剩下的气气体冷却到0℃，体积会减少为3.04L。
2018年第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案
2018年第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 SiH 4 与氨气反应制得。
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 Cu 2S 和另一种白色物质的混合物。
1-3 在 50o C 水溶液中，单质碲与过量 NaBH 4 反应制备碲氢化钠，反应过程中析出硼砂[Na 2B 4O 5(OH)4·8H 2O] 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 Mg 2SiO 4 和 Fe 2SiO 4 表示，反应后变成蛇纹石[Mg 3Si 2O 5(OH)4]和磁铁矿。
第2题（8分）2-1 195K ，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应生成 P 4O 18，画出 P 4O 18 分子的结构示意图。
2-2 CH 2SF 4 是一种极性溶剂，其分子几何构型符合价层电子对互斥理论(VSEPR)模型。
画出CH 2SF 4 的分子结构示意图（体现合理的成键及角度关系）。
2-3 2018 年足球世界比赛用球使用了生物基元三元乙丙橡胶(EPDM)产品 Keltan Eco 。
EPDM 属三元共聚物，由乙烯、丙烯、及第三单体经溶液共聚而成。
2-3-1 EPDM 具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。
写出下列分子中不可用于制备 EPDM 的第三单体（可能多选，答案中含错误选项不得分） 2-3-2 合成高分子主要材料分为塑料、纤维和橡胶三大类，下列高分子中与 EPDM 同为橡胶的是： F 聚乙烯 G 聚丙烯氰 H 反式聚异戊二烯 I 聚异丁烯 第3题（12分）为纪念门捷列夫发现元素周期表 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”。
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题Chemy估分答案(初稿)(1)
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题Chemy估分答案（初稿）（2018年9月2日9:00 ~ 12:00）·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（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）。
固体为Cu4第2题（8分）2-1195 K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。
画出P4O18分子的结构示意图。
24属三元共聚物，由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成。
2-3-1EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。
写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体(可能多选，答案中含错误选项不得分)。
第3题（12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，A即为其中之一。
将含元素A的硫化物矿在N2气氛中800℃处理，分解产物中有A的硫化物B；随后升温至825℃并向体系中通入氨气，得到红色化合物C，C溶于发烟硝酸得白色沉淀D。
经过滤洗涤，D在600℃与COCl2反应，产物冷却后得液体E，E遇水生成D，在E的6 mol·L-1盐酸溶液中通入H2S得沉淀B；将D溶于NaOH溶液，用硝酸调H+浓度至约为0.3 mol·L-1，加入钼酸铵溶液，常温下反应产生橙黄色沉淀F，F与十二钼磷酸结构等同；将D加入H3PO2和H3PO3的混合溶液可得黄绿色的亚磷酸盐沉淀G，G在碱性溶液中转化为黄色沉淀H，H放置时脱水变为I，I也可由D和A的单质在高温下反应产生，D变为I失重15.3%。
第32届初赛试题(2018)
第 8 题（11 分） 8-1 以下化合物与乙胺均可发生取代反应，写出亲核取代反应的类型。
A
B
C
D
E
8-2 按亲核取代反应进行的快慢，对以上化合物(用字母表示)进行排序(答题框中，数字 1 表示
最快，5 表示最慢)。
8-3 判定以下正离子(用字母表示)稳定性的顺序(答题框中，数字 1 表示稳定性最高，5 表示稳
1
第 4 题（12 分） 4-1 利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨。 4-1-1 阳极室得到的是哪种物质？写出阳极半反应方程式。 4-1-2 阴极室得到的是哪种物质？写出阴极半反应及获得相应物质的方程式。 4-2 电解乙酸钠水溶液，在阳极收集到 X 和 Y 的混合气体。气体通过新制的澄清石灰水，X 被 完全吸收，得到白色沉淀。纯净的气体 Y 冷却到 90.23 K，析出无色晶体，X-射线衍射表明， 该晶体属立方晶系，体心立方点阵，晶胞参数 a = 530.4 pm，Z = 2，密度 ρ = 0.669 g·cm –3 。 继续冷却，晶体转化为单斜晶系，a = 422.6 pm，b = 562.3 pm，c = 584.5 pm，β = 90.41o。 4-2-1 写出 X 的化学式；写出 X 和石灰水反应的方程式。 4-2-2 通过计算推出 Y 的化学式（Y 分子中存在三次旋转轴）。 4-2-3 写出电解乙酸钠水溶液时阳极半反应的方程式。 4-2-4 写出单斜晶系的晶胞中 Y 分子的数目。 4-2-5 降温过程中晶体转化为对称性较低的单斜晶体，简述原因。
第 2 题（8 分） 2-1 195K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到 P4O18。画出 P4O18 分子的结构示意图。 2-2 CH2SF4 是一种极性溶剂，其分子几何构型符合价层电子对互斥(VSEPR)模型。画出 CH2SF4 的分子结构示意图(体现合理的成键及角度关系)。 2-3 2018 年足球世界杯比赛用球使用了生物基三元乙丙橡胶(EPDM)产品 Keltan Eco。EPDM 属三元共聚物，由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成。 2-3-1 EPDM 具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出下列分子中不可用于制备 EPDM 的第三单体(可能多选，答案中含错误选项不得分)。
第32届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试卷资料讲解
“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:58.9Cu:63.5题号一二三四五总分核分人得分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。
）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 得分阅卷人答案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A．Al(OH)3可与酸反应，但碱性不强，可用作胃酸中和剂B．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料C．铜的化学性质不活泼，容易被还原，古人很早就掌握了冶铜技术，并用铜作器皿D．明矾水解产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂6．中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中充分记载了古代化学研究成果。
第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析(一)
90 Univ. Chem. 2019, 34 (2), 90−98收稿：2018-11-20；录用：2018-11-26*通讯作者，Email: yuzidi@•竞赛园地• doi: 10.3866/ 第32届中国化学奥林匹克初赛试题解析(一)余子迪*北京大学化学与分子工程学院，北京 100871摘要：详细介绍和评析了第32届中国化学奥林匹克初赛试题，提供了解题思路、计算过程，并提供了有关参考文章。
关键词：化学竞赛；试题分析中图分类号：G64；O6Problem Analysis for the Preliminary Test of the 32nd ChineseChemistry Olympiad (Part I)YU Zidi *College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, P. R. China.Abstract: The problems in the preliminary test of the 32nd Chinese Chemistry Olympiad were resolved. The problem-solving techniques and calculations were developed, and the background and bibliography involved were also provided.Key Words: Chinese Chemistry Olympiad; Problem analysis按照以往惯例，我们对今年的第32届中国化学奥林匹克初赛试题进行了详细的解析。
相较往年，今年的试题更加侧重理论推导能力和计算能力，试题的难度分布较宽，部分试题回归高考，紧贴高中化学，而部分试题难度相对较大，对考生的知识面和理论运用能力要求较高。
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题Chemy估分答案(初稿)(1)
第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题Chemy估分答案（初稿）（2018年9月2日9:00 ~ 12:00）·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（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）。
固体为Cu4第2题（8分）2-1195 K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。
画出P4O18分子的结构示意图。
24属三元共聚物，由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成。
2-3-1EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。
写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体(可能多选，答案中含错误选项不得分)。
第3题（12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，A即为其中之一。
将含元素A的硫化物矿在N2气氛中800℃处理，分解产物中有A的硫化物B；随后升温至825℃并向体系中通入氨气，得到红色化合物C，C溶于发烟硝酸得白色沉淀D。
经过滤洗涤，D在600℃与COCl2反应，产物冷却后得液体E，E遇水生成D，在E的6 mol·L-1盐酸溶液中通入H2S得沉淀B；将D溶于NaOH溶液，用硝酸调H+浓度至约为0.3 mol·L-1，加入钼酸铵溶液，常温下反应产生橙黄色沉淀F，F与十二钼磷酸结构等同；将D加入H3PO2和H3PO3的混合溶液可得黄绿色的亚磷酸盐沉淀G，G在碱性溶液中转化为黄色沉淀H，H放置时脱水变为I，I也可由D和A的单质在高温下反应产生，D变为I失重15.3%。
第32届全国高中化学竞赛模拟试卷
第32届全国高中化学竞赛模拟试卷第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷2·竞赛时间3小时。
迟到超过半小时者不能进考场。
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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。
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不得持有任何其他纸张。
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第1题（12分）写出下列反应的化学方程式：1-1 以四苯硼钠为滴定剂，做电位滴定测定季铵碱（以R 4N +OH -）含量；1-2 在乙二胺水溶液中，金属钾K 与KReO 4反应可得到含Re 68.09%的白色化合物； 1-3 用硝酸铈(IV)测定亚硝酸盐含量； 1-4 碳化铝和HgCl 2的盐酸溶液反应；1-5 CO 和B 2H 6在THF 中按2:1比例反应，得到一种环状分子，分子中同种原子都只有一种化学环境；1-6 氯铂酸可以加速硼氢化钠的水解反应，写出生成加速水解反应物质的方程式。
第2题（10分）2-1-1 有人利用叠氮化铯和N 5SbF 6在SO 2溶剂中反应，却未得到N 8。
写出实际发生的反应的方程式。
2-1-2 N 8除了链状结构之外，还具有一些其他可能的结构。
其中一种N 8不含多重键，所有的氮原子的化学环境相同。
画出这种N 8的结构。
2-1-3 已知氮氮单键、双键、叄键的键焓分别为159 kJ·mol -1、418 kJ·mol -1、941 kJ·mol -1，试估算2-1-2中1kg 的N 8爆炸放出的热量（设条件为恒温恒压，下同）。
实际放出的热量比此计算值更大还是更小？2-1-4 为何2-1-2所述的N 8是一种非常不稳定的物质？2-2 理论预测表明，碳在一定条件下可形成如图所示的层状结构。
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第32届中国化学奥林匹克(初赛)试题、解答与评分标准第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)。
关于第1题的总体说明：方程式中，1) 反应物与生成物之间联系，用等号“=”亦可；2) 不要求气体和沉淀标注相应的上下箭头，若正确标注“↑”或“↓”，亦可；3) 若虽配平，但系数不是最简整数比，得1.5分；4) 若反应物或生成物有错，或未配平，得0分；5) 其他答案不得分。
1-1氮化硅可用作LED的基质材料，它可通过等离子体法由SiH4与氨气反应制得。
1-2将擦亮的铜片投入装有足量浓硫酸的大试管中，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。
1-3在50 o 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]。
1-4天然气的无机成因说十分诱人。
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，反应后变为蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。
第2题( 8分)2-1 ，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。
画出P4O18分子的结构示意图。
2-2 CH2SF4是一种极性溶剂，其分子几何构型符合价层电子对互斥(VSEPR)模型。
画出CH2SF4的分子结构示意图(体现合理的成键及角度关系)。
2-3 2018年足球世界杯比赛用球使用了生物基三元乙丙橡胶(EPDM)产品Keltan Eco。
EPDM 属三元共聚物，由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成。
2-3-1 EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。
写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体(可能多选，答案中含错误选项不得分)。
2-3-2合成高分子主要分为塑料、纤维和橡胶三大类，下列高分子中与EPDM同为橡胶的是：F聚乙烯G聚丙烯腈H反式聚异戊二烯I 聚异丁烯分其他答案不得分。
2-2 ( 3分)或3分如果S原子周围的五个基团分布错误，整个题目不得分。
S原子周围的五个基团分布正确(1分)，示出C=S双键且S-F为单键(1分)，合理示出角度关系——即轴向的F-S-F 不在一条直线上且F原子偏向赤道面的F (1分)。
对于亚甲基中两个H的分布不做要求。
2-3-1 ( 2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，A即为其中之一。
将含元素A的硫化物矿在N2气氛中800 o C处理，分解产物中有A的硫化物B；随后升温至825 o C并向体系中通入氨气，得到红色化合物C，C溶于发烟硝酸得白色沉淀D。
经过滤洗涤，D在600 o C与COCl2反应，产物冷却后得液体E，E遇水生成D，在E的6 mol L–1盐酸溶液中通入H2S得沉淀B；将D溶于NaOH溶液，用硝酸调H+浓度至约为0.3 mol L–1, 加入钼酸铵溶液，常温下反应产生橙黄色沉淀F，F与十二钼磷酸结构等同；将D加入H3PO2和H3PO3的混合溶液可得黄绿色的亚磷酸盐沉淀G，G在碱性溶液中转化为黄色沉淀H，H放置时脱水变为I，I也可由D和A的单质在高温下反应产生，D变为I失重15.3%。
3-1写出A~I的化学式。
3-2写出B与氨气反应生成C的反应方程式。
3-3写出D在H3PO2和H3PO3中生成G的反应方程式。
4-1利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨。
4-1-1阳极室得到的是哪种物质？写出阳极半反应方程式。
4-1-2阴极室得到的是哪种物质？写出阴极半反应及获得相应物质的方程式。
4-2电解乙酸钠水溶液，在阳极收集到X和Y的混合气体。
气体通过新制的澄清石灰水，X被完全吸收，得到白色沉淀。
纯净的气体Y冷却到90.23 K，析出无色晶体，X-射线衍射表明，该晶体属立方晶系，体心立方点阵，晶胞参数a = 530.4 pm，Z = 2，密度ρ = 0.669 g cm-3。
继续冷却，晶体转化为单斜晶系，a = 422.6 pm，b = 562.3 pm，c = 584.5 pm，β = 90.41o。
4-2-1写出X的化学式；写出X和石灰水反应的方程式。
4-2-2通过计算推出Y的化学式(Y分子中存在三次旋转轴)。
4-2-3写出电解乙酸钠水溶液时阳极半反应的方程式。
4-2-4写出单斜晶系的晶胞中Y分子的数目。
第5题 (10分) 元素同位素的类型及其天然丰度不仅决定原子量的数值，也是矿物年龄分析、反应机理研究等的重要依据。
5-1 已知Cl 有两种同位素35Cl 和37Cl ，二者丰度比为0.75 : 0.25；Rb 有85Rb 和87Rb ，二者丰度比为0.72 : 0.28。
5-1-1 写出气态中同位素组成不同的RbCl 分子。
5-1-2 这些分子有几种质量数？写出质量数，并给出其比例。
5-2 年代测定是地质学的一项重要工作。
Lu-Hf 法是上世纪80年代随着等离子发射光谱、质谱等技术发展而建立的一种新断代法。
Lu 有两种天然同位素：176Lu 和177Lu ；Hf 有六种天然同位素：176Hf ，177Hf ，178Hf ，179Hf ，180Hf 和181Hf 。
176Lu 发生β衰变生成176Hf ，半衰期为3.716 × 1010年。
177Hf 为稳定同位素且无放射性来源。
地质工作者获得一块岩石样品，从该样品的不同部位取得多个样本进行分析。
其中的两组有效数据如下：样本1，176Hf 与177Hf 的比值为0.28630 (原子比，记为176Hf /177Hf)，177Lu /177Hf 为0.42850；样本2，176Hf /177Hf 为0.28239，177Lu / 177Hf 为0.01470。
（一级反应，物种含量c 随时间t 变化的关系式：0kt c c e -=或0ln c kt c =-, 其中0c 为起始含量） 5-2-1 写出176Lu 发生β衰变的核反应方程式(标出核电荷数和质量数)。
5-2-2 计算176Lu 衰变反应速率常数k 。
5-2-3 计算该岩石的年龄。
176177第6题(10分) 将0.0167 mol I2和0.0167 mol H2置于预先抽真空的特制1 L密闭容器中，加热到1500 K，体系达平衡，总压强为4.56 bar (1 bar = 100 kPa) 。
体系中存在如下反应关系：(1) I2(g) ⇌2I(g) K p1 = 2.00(2) I2(g) + H2(g) ⇌2HI(g) K p2(3) HI(g) ⇌I(g)+H(g) K p3 = 8.0 ⨯ 10-6(4) H2(g) ⇌2H(g) K p46-1计算1500 K体系中I2(g) 和H2(g) 未分解时的分压。
（R = 8.314 J mol-1 K-1）6-2计算1500 K平衡体系中除H(g)之外所有物种的分压。
6-3计算K p2。
6-4 计算K p4。
(若未算出K p2, 可设K p2 = 10.0 )为使处理过程简洁方便，计算中请务必使用如下约定符号！在平衡表达式中默认各分压项第7题 (10分) 蛋白质中的巯基可以作为配体。
多种酶中存在金属-硫簇。
在含硫配体的研究中，得到一类过渡金属离子与乙二硫醇离子（−SCH 2CH 2S −，简写为edt 2−）形成的双核络离子[M 2(edt)4]2− (M = V , Mn, Fe)。
它们尽管通式相同，但结构不同。
[V 2(edt)4]2−中，每个钒原子周围有六个硫原子配位，通过两个V 连线中心有三个互相垂直的2次轴；当金属为Mn 和Fe 时，M 周围有五个硫原子配位，形成四方锥形排布，[M 2(edt)4]2−离子有对称中心。
7-1画出[V 2(edt)4]2−的结构(忽略氢原子)。
7-2画出[M 2(edt)4]2−(M = Mn, Fe)的结构(忽略氢原子)。
7-3写出[V 2(edt)4]2−中钒的价电子组态。
磁性测试表明，它显抗磁性，简述原因。
7-4 [Mn 2(edt)4]2−可由MnCl 2溶液和Na 2(edt)溶液在空气中反应得到，写出反应方程式。
7-1 (3分) 3分若图中未标电荷，扣0.5分 7-2 (3分)3分若图中未标电荷，扣0.5分7-3 (2分)第8题(11分)8-1以下化合物与乙胺均可发生取代反应，写出亲核取代反应的类型。
8-2按亲核取代反应进行的快慢，对以上化合物(用字母表示)进行排序(答题框中，数字1表示最快，5表示最慢)。
8-3判定以下正离子(用字母表示)稳定性的顺序(答题框中，数字1表示稳定性最高，5表示稳定性最低)。
第9题 (9分) 近年来，我国有机化学家发展了一些新型的有机试剂，如氟化试剂CpFluors 系列。
在这些氟化试剂中，CpFluor-2与醇反应可以高产率、高选择性地生成氟代物：(提示：画结构简式时可用Ar 代替CpFluor-2中的芳香取代基) 9-1简要解释CpFluor-2中C-F 键容易断裂的主要原因。
9-2研究表明，反应体系中存在的痕量水可以加快反应进程，画出CpFluor-2与水反应所得产物的结构简式。
9-3画出3-苯基丙醇氟化过程中三个关键中间体的结构简式。
9-4研究表明，9-3的反应中存在一个重要的副产物，其结构式如下：画出形成该副产物过程中三个关键中间体的结构简式。
9-4 (3分)1分或或1分或1分共3分若画成如下形式，也可得分：1分或1分1分其他答案不得分。
第10题 (10分) 以下正离子可以经过4 电子体系的电环化反应形成环戊烯正离子，该离子可以失去质子形成共轭烯烃：郑重声明：本试题及答案版权属中国化学会所有，未经中国化学会化学竞赛负责人授权，任何人不得翻印，不得在出版物或互联网网站上转载、贩卖、赢利，违者必究。
本试题和相应答案将分别于2018年9月2日14:00和9月7日14:00在网站上公布。