第化学中国化学奥林匹克初赛试题及答案
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 CO 2 分子式C 2H 4O 结构简式CH 3CHO1-2、+1 直线型 +3 八面体(拉长) 1-3、【解析】1-1、乙烯催化氧化，得到CO 2(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 CH 4从价键上分析 —CH 3，—H CH 3CHO环氧乙烷CH 3CHO 1-2、CsAuCl 3呈抗磁性，Cs +和Cl —中均无但电子，Au 外围电子组态5d 106s 1，在此化合物中Au 的平均氧化态为+2，则Au +(5d 10)和Au 3+(5d 8且空出1个5d 轨道)数1︰1。
晶胞为四方晶系，化学式为Cs +[Au +Cl 2]—·Cs +[Au 3+Cl 4]，由2个单元Cs +[Au +Cl 2]—和Cs +[Au 3+Cl 4]—构成。
晶胞参数c=x +y ，其中x <a ，y >a 。
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。
yx【答案】3-1、p(CO)=p(CO2)=600 kPa 3-2、K2=600 kPa3-4、C A 3-5、C A【解析】3-1、平衡体系中(2个平衡反应)的总压为1200 kPa，且第(1)个平衡的K1=1.00，故平衡体系中p(CO)=p(CO2)=600 kPa，而第(2)个平衡的K2= p(CO)。
2023年第37届中国化学奥林匹克竞赛初赛试题及答案
第37届中国化学奥林匹克（初赛）试题（2023年9月3日9:00~12:00）提示：1）凡题目中要求书写反应方程式，须配平且系数为最简整数比。
2）可能用到的常数：法拉第常数 .·-=⨯41F 9648510Cmol 气体常数 . ··--=11R 83145J K mol 阿伏伽德罗常数 .-=⨯231A N 6022110mol 玻尔兹曼常数kB =R/N A第1题（14分，占7%）镓的化合物1-1半导体工业中通过刻蚀制造微纳结构，GaN 是重要的半导体材料，通常采用含氯气体在放电条件下进行刻蚀。
写出利用Ar-Cl 2混合气体放电刻蚀GaN 的化学方程式．1-2金属镓熔点很低但沸点很高其中存在二聚体Ga 。
1990年，科学家将液态Ga 和l 2在甲苯中超声处理，得到了组成为Gal 的物质。
该物质中含有多种不同氧化态的Ga ，具有两种可能的结构，分子式分别为Ga 4I 4(A)和Ga 6I 6(B)，二者对应的阴离子分别为C 和D ，两种阴离子均由Ga 和I 构成且其中所有原子的价层均满足8电子。
写出示出A 和B 组成特点的结构笱式并标出Ga 的氧化态，画出C 和D 的结构。
1-3GaI 常用于合成低价Ga 的化合物。
将GaI 与Ar ’Li （Ar ’基如图所示，解答中直接采用简写Ar ’）在-78℃的甲苯溶液中反应，得到晶体E ，E 中含有2个Ga 原子：E 在乙醚溶液中与金属钠反应得到晶体F,X 射线晶体学表明，F 中的Ga-Ga 键长比E 中短0.028nm 。
关于F 中Ga-Ga 的键级历史上曾有过争议，其中一种观点认为，F 中的Ca 价层满足8电子.基于该观点，画出E 和F 的结构式。
第2题（12分，占6%）复盐的组成在NH 4Cl-CuCl-H 2O 体系中，结晶出一种淡蓝色的物质A ，其组成可表示为xNH 4Cl ·CuCl 2·yH 2O 。
第 28 届中国化学奥林匹克初赛试题及参考答案
第28届中国化学奥林匹克初赛试题及参考答案第1题（6分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下：（1）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)（2）2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)（3）CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1为使原料气中N2和H2的体积比为1:3，推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1:4.所有气体均按理想气体处理。
1-2计算反应（2）的反应热。
已知：（4）C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH4=·mol-1（5）C(s)+1/2O2(g)CO(g) ΔH5=·mol-1第2题（5分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和顺磁共振实验证实，其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子。
2-1写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。
2-2连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚硫酸钠。
文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
第3题（6分) 2013年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。
其中，N8分子呈首位不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出段位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2画出N8分子的构型异构体。
第4题（5分)2014年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国化学家Stephanie Kwolek谢世，享年90岁。
开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
第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。
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。
第届中国化学奥林匹克初赛试题及参考参考答案
第28届中国化学奥林匹克初赛试题及参考答案第1题（6分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下：（1）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)（2）2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)（3）CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1为使原料气中N2和H2的体积比为1:3，推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1:4.所有气体均按理想气体处理。
1-2计算反应（2）的反应热。
已知：（4）C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH4=-74.8kJ·mol-1（5）C(s)+1/2O2(g)CO(g) ΔH5=-110.5kJ·mol-1第2题（5分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和顺磁共振实验证实，其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子。
2-1写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。
2-2连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚硫酸钠。
文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
第3题（6分)2013年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。
其中，N8分子呈首位不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出段位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2画出N8分子的构型异构体。
第4题（5分)2014年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国化学家StephanieKwolek谢世，享年90岁。
开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
第34届中国化学奥林匹克（初赛）试题和参考答案
第34届中国化学奥林匹克（初赛）试题和参考答案第34届中国化学奥林匹克(初赛)试题和参考答案第1题(8分)1-1画出小分子C3F4的Lewis结构，标出三个碳原子成键时所采用的杂化轨道。
1-2 现有铝镁合金样品一份，称取2.56 g样品溶于HCl，产生2.80 L H2（101.325 kPa，0 ℃），通过计算，确定此合金组成。
1-3构筑可循环再生的聚合物材料是解决目前白色污染的有效途径之一。
1-3-1通常单官能度的单体无法参与聚合反应中的链增长，但单体A可以与B发生反应形成聚合物，画出该聚合物的结构式。
1-3-2单体A、C、D按物质的量比例6:3:2进行共聚合，得到的聚合物不能进行热加工和循环利用。
但若在共聚合时加入一定量（~10%）的B，得到的聚合物又具备了可热加工和循环利用的性能。
简述原因。
第2题(10分) 书写反应方程式(提示：要求系数为最简整数比；2-1和2-2中自然条件复杂，合理选择即可)2-1关于地球的演化，目前主要的观点是，原始地球上没有氧气，在无氧或氧气含量很低时，原核生物可利用自然存在的有机质（用CH2O表示）和某些无机物反应获得能量，例如，SO42-和MnO2可分别作为上述过程的氧化剂，前者生成黄色浑浊物，二者均放出无色无味气体。
2-1-1写出SO42-参与的释能反应的离子方程式2-1-2写出MnO2参与的释能反应的离子方程式2-2约27亿年前光合作用开始发生，随着这一过程的进行，地球上氧气不断积累，经过漫长的演变重达到如今的含量。
氧气的形成和积累，导致地球上自然物质的分布发生变化。
2-2-1溶解在海洋中的Fe2+被氧化转变成针铁矿α-FeO(OH)而沉积，写出离子方程式。
2-2-2与铁的沉积不同，陆地上的MoS2被氧化而导致Mo溶于海洋并且析出单质硫，写出离子方程式。
2-3 2020年8月4日晚，贝鲁特港口发生了举世震惊的大爆炸，现场升起红棕色蘑菇云，破坏力巨大。
目前认定大爆炸为该港口存储的约2750吨硝酸铵的分解。
第-26-届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案
中国化学会第26届全国高中学生化学竞赛〔省级赛区〕试卷〔20XX9月2日9:00~12:00〕题号1234567891011总分满分7710587101612612100得分评卷人签名·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，将试卷背面朝上放于桌面，立即起立离开考场。
·X X、报名号和所属学校等必须写于首页左侧指定位置，写于其他位置者按废卷论处。
·所有解答必须写于卷面指定位置，写于其他位置者无效。
·凡要求计算的，须给出计算过程，无计算过程即使结果正确也不得分。
·用铅笔解答的部分(包括作图)无效。
·禁用涂改液和修正带。
否则，整个答卷无效。
·试卷已装订成册，不得拆散。
·附草稿纸一X，不得将任何纸X带入考场。
·允许使用非编程计算器以与直尺等文具。
·写有与试题内容无关的任何文字的答卷无效。
H 1.008 元素周期表He4.003LiBeBCNOFNe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18NaMgAlSiPSClAr22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.95KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr39.1040.0844.9647.8750.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3869.7272.6474.9278.9679.9083.80 RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe85.4787.6288.9191.2292.9195.96[98]101.07102.91106.42107.87112.41114.82118.71121.76127.60126.90131.29 CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn132.91137.33138.91178.49180.95183.84186.21190.23192.22195.08196.97200.59204.38207.2(209)(210)(222)208.98 FrRaAcRfDb(223)226.0(227)(261)(262)CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu140.12140.91144.24(145)150.36151.96157.25158.93162.50164.93167.26168.93173.05174.97 ThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr第1题〔7分〕1-1向硫酸锌水溶液中滴加适当浓度的氨水至过量，发生两步主要反应。
(完整word版)第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析
第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析安徽黄山巨人教育胡征善【答案】1-1、A CO2分子式C2H4O 结构简式CH3CHO1-2、+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CH 4从价键上分析—CH3，—H CH3CHO 环氧乙烷CH3CHO1-2、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x<a，y>a。
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—NH 2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、H 2O 2 2-3、CH 4【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HO 3或超氧酸HO 2，但它们都不稳定。
稳定的只有H 2O 2。
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。
【答案】3-1、p(CO)=p(CO2)=600 kPa 3-2、K2=600 kPa3-4、C A 3-5、C A【解析】3-1、平衡体系中(2个平衡反应)的总压为1200 kPa，且第(1)个平衡的K1=1.00，故平衡体系中p(CO)=p(CO2)=600 kPa，而第(2)个平衡的K2= p(CO)。
第38届中国化学奥林匹克初赛试题及答案
第38届中国化学奥林匹克(初赛)试题参考答案和评分标准(2024年9月1日9:00~12:00)提示：1) 试卷共8页。
2) 凡题目中要求书写反应方程式，须配平且系数为最简整数比。
3) 只有题1-3和题2-1-1的计算结果要求修约有效数字。
4) 每个解释题的文字不得超过20个。
5) 可能用到的常数：法拉第常数F = 9.6485×104 C mol -1;气体常数R = 8.3145 J K -1 mol -1阿伏加德罗常数N A = 6.0221×1023 mol -1;玻尔兹曼常数k B = R /N A缩写：Ac ：乙酰基；Ar ：芳基；Et ：乙基；DCM ：二氯甲烷；Me ：甲基；rt ：室温；TFAA ：三氟乙酸酐； tol ：对甲基苯基。
仅供参考！一切版权问题归中国化学会所有！第1题 炼丹与化学 (22分)十六世纪一位托名为Basil V alentine 的炼金术士系统研究了制备“红龙血”的方法，并在他的著作中进 行了详细记载。
后来，英国化学家Robert Boyle 验证了他的实验。
在Basil V alentine 的记载中，某种天然矿 物因其颜色而被称为“灰狼”,加热熔融的“灰狼”可以“吞噬”金属铜，得到另一种灰白色金属和漂浮 在熔融金属上的“矿渣”。
现代研究证明，“灰狼”和“矿渣”均为二元化合物，上述反应过程中只有金属 的化合价发生了改变。
“矿渣”难溶于水和稀盐酸，其化学式中两种元素的计量比为1。
每得到1.000g 灰白 色金属需要“吞噬”0.7826g 铜。
1-1写出“灰狼”A 、灰白色金属B 和“矿渣”C 的化学式。
A Sb 2S 3B SbC CuS 各2分，共6分。
1-2 Basil V alentine 还进行了后续实验：(i) “灰狼”可以提纯一种金黄色的金属“国王”。
在加热条件下，“灰狼”可“吞噬”“国主”，然后除去 漂浮在熔融金属上的固体，高温加热剩下的物质；如此重复三次便可得到“经过救赎的国王”。
第35届中国化学奥林匹克(初赛竞赛)试题及参考答案
第35届中国化学奥林匹克(初赛)试题参考答案第 1 题(10 分) 根据所给条件按照要求书写化学反应方程式(要求系数之比为最简整数比)1-1砷化镓是一种重要的半导体材料，可利用气相外延法制备。
常用工艺中，采用Ga、AsCl3 在H2 中制备。
1-2二氯二甲基硅烷水解，得到线性聚合物。
1-3研究发现，在酸性溶液中，Fe3+离子在溶解多种硫化物矿的过程中起着重要作用。
以下给出两个例子。
1-3-1Fe3+将辉银矿(Ag2S)中的硫氧化成硫磺并使银离子转入溶液。
1-3-2Fe3+将磁黄铁矿(用F e7S8表示)中的直接氧化成硫酸根离子。
1-4“发蓝”是钢铁表面处理的一种方法：将洁净的铁件浸入一定浓度的NaOH 和NaNO2溶液中(必要时加入其他辅助物质)，加热到适当温度并保持一定时间，在铁件的表面形成均匀稳定且防的氧化膜Fe3O4，显现1-12Ga + 2AsCl3 + 3H2→2GaAs + 6HCl1-2n Si(CH3)2Cl2 + (n+1)H2O→ [SiO(CH3)2]n+ 2n HCl1-3-1 2Fe3++ Ag2S → 2Fe2+ + S + 2Ag+1-3-2 62Fe3+ + Fe7S8 + 32H2O → 69Fe2+ + 8SO42- + 64H+1-4 9Fe + 8H2O + 4NaNO2→ 3Fe3O4 + 8NH3 + 4NaOH各2 分第 2 题(6 分) 多样的氧物种常见的氧单质有O2和O3，氧可参与形成氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物，等等。
2-1臭氧化钾生成与分解。
己知如下反应及其标准摩尔焓变：(1)K(s)+O2(g)→KO2(s) ΔH1°=-285 kJ mol-1(2) KO2 (s)+O3(g)→KO3(s)+O2(g) ΔH2°=-119 kJ mol-1 (3)O2(g) →2O(g)ΔH3°=498 kJ mol-1(4)2KO3(s)→2KO2(s)+O2(g) ΔH4°=-46 kJ mol-12-1-1计算反应(5)K(s)+O3(g)→KO3(s)的标准摩尔焓变ΔH5°。
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)精编版
第31 届中国化学奥林匹克(初赛)试题（2017 年8 月27 日9:00 ~ 12:00）●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根据条件书写化学反应方程式。
1-1工业上从碳酸氢铵和镁硼石[Mg2B2O4(OH)2]在水溶液中反应制备硼酸。
1-2从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将Pu3+氧化为Pu4+。
1-3N aBH4与氯化镍（摩尔比2:1）在水溶液中反应，可得到两种硼化物：硼化镍和硼酸（摩尔比1:3）。
1-4通过KMnO4和H2O2在KF-HF 介质中反应获得化学法制F2的原料K2MnF6。
1-5磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻（盐）。
第2 题（10 分）2-1氨晶体中，氨分子中的每个H 均参与一个氢键的形成，N 原子邻接几个氢原子？1 摩尔固态氨中有几摩尔氢键？氨晶体融化时，固态氨下沉还是漂浮在液氨的液面上？2-2P4S5是个多面体分子，结构中的多边形虽非平面状，但仍符合欧拉定律，两种原子成键后价层均满足8 电子，S 的氧化数为-2。
画出该分子的结构图（用元素符号表示原子）。
2-3水煤气转化反应[CO(g) + H2O(g) → H2(g) + CO2(g)]是一个重要的化工过程，已知如下键能(BE)数据：BE(C≡O) =1072 kJ·mol-1，BE(O-H) = 463 kJ·mol-1，BE(C=O) = 799 kJ·mol-1，BE(H-H) = 436 kJ·mol-1估算反应热，该反应低温还是高温有利？简述理由。
2-4硫粉和S2-反应可以生成多硫离子。
在10 mL S2-溶液中加入0.080 g 硫粉，控制条件使硫粉完全反应。
第34届中国化学奥林匹克(初赛)试题和参考答案
第34届中国化学奥林匹克(初赛)试题和参考答案第1题(8分)1-1画出小分子C3F4的Lewis结构，标出三个碳原子成键时所采用的杂化轨道。
1-2 现有铝镁合金样品一份，称取2.56 g样品溶于HCl，产生2.80 L H2（101.325 kPa，0 ℃），通过计算，确定此合金组成。
1-3构筑可循环再生的聚合物材料是解决目前白色污染的有效途径之一。
1-3-1通常单官能度的单体无法参与聚合反应中的链增长，但单体A可以与B发生反应形成聚合物，画出该聚合物的结构式。
1-3-2单体A、C、D按物质的量比例6:3:2进行共聚合，得到的聚合物不能进行热加工和循环利用。
但若在共聚合时加入一定量（~10%）的B，得到的聚合物又具备了可热加工和循环利用的性能。
简述原因。
第2题(10分) 书写反应方程式(提示：要求系数为最简整数比；2-1和2-2中自然条件复杂，合理选择即可)2-1关于地球的演化，目前主要的观点是，原始地球上没有氧气，在无氧或氧气含量很低时，原核生物可利用自然存在的有机质（用CH2O表示）和某些无机物反应获得能量，例如，SO42-和MnO2可分别作为上述过程的氧化剂，前者生成黄色浑浊物，二者均放出无色无味气体。
2-1-1写出SO42-参与的释能反应的离子方程式2-1-2写出MnO2参与的释能反应的离子方程式2-2约27亿年前光合作用开始发生，随着这一过程的进行，地球上氧气不断积累，经过漫长的演变重达到如今的含量。
氧气的形成和积累，导致地球上自然物质的分布发生变化。
2-2-1溶解在海洋中的Fe2+被氧化转变成针铁矿α-FeO(OH)而沉积，写出离子方程式。
2-2-2与铁的沉积不同，陆地上的MoS2被氧化而导致Mo溶于海洋并且析出单质硫，写出离子方程式。
2-3 2020年8月4日晚，贝鲁特港口发生了举世震惊的大爆炸，现场升起红棕色蘑菇云，破坏力巨大。
目前认定大爆炸为该港口存储的约2750吨硝酸铵的分解。
中国化学会第届中国化学奥林匹克初赛试题及解答use
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K3FeCN6反应..1-4 在碱性条件下;ZnCN42 和甲醛反应..1-5 FeOH2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..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..2-2在液氨中;EθNa+/Na＝－1.89V;EθMg2+/Mg＝－1.74V;但可以发生Mg置换Na的反应：Mg＋2NaI＝MgI2＋2Na;指出原因..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..2-4下图是某金属氧化物的晶体结构示意图..图中;小球代表金属原子;大球代表氧原子;细线框出其晶胞..2-4-1写出金属原子的配位数m和氧原子的配位数n..2-4-2写出晶胞中金属原子数p和氧原子数q..2-4-3写出该金属氧化物的化学式金属用M表示..2-5向含cis-CoNH34H2O23+的溶液中加入氨水;析出含{CoCoNH34OH23}6+的难溶盐..{ CoCoNH34OH23}6+ 是以羟基为桥键的多核络离子;具有手性..画出其结构..2-6向K2Cr2O7和NaCl的混合物中加入浓硫酸制得化合物X154.9 g mol-1..X为暗红色液体;沸点117 o C;有强刺激性臭味;遇水冒白烟;遇硫燃烧..X分子有两个相互垂直的镜面;两镜面的交线为二重旋转轴..写出X的化学式并画出其结构式..2-7实验得到一种含钯化合物PdC x H y N z ClO42;该化合物中C和H的质量分数分别为30.15% 和5.06%..将此化合物转化为硫氰酸盐PdC x H y N z SCN2;则C和H的质量分数分别为40.46%和5.94%..通过计算确定PdC x H y N z ClO42的组成..2-8甲烷在汽车发动机中平稳、完全燃烧是保证汽车安全和高能效的关键..甲烷与空气按一定比例混合;氧气的利用率为85%;计算汽车尾气中O2、CO2、H2O和N2的体积比空气中O2和N2体积比按21: 79计；设尾气中CO2的体积为1..第3题11分白色固体A;熔点182o C;摩尔质量76.12 g mol 1;可代替氰化物用于提炼金的新工艺..A的合成方法有：1142o C下加热硫氰酸铵；2CS2与氨反应；3CaCN2和NH42S水溶液反应放出氨气..常温下;A在水溶液中可发生异构化反应;部分转化成B..酸性溶液中;A在氧化剂如Fe3+、H2O2和O2存在下能溶解金;形成取sp杂化的AuI 配合物..3-1画出A的结构式..3-2分别写出合成A的方法2、3中化学反应的方程式..3-3画出B的结构式..3-4写出A在硫酸铁存在下溶解金的离子方程式..3-5 A和AuI形成的配合物中配位原子是什么3-6在提炼金时;A可被氧化成C：2A→C + 2e ；C能提高金的溶解速率..画出C的结构式..写出C和Au反应的方程式..第4题7分人体中三分之二的阴离子是氯离子;主要存在于胃液和尿液中..可用汞量法测定体液中的氯离子：以硝酸汞II为标准溶液;二苯卡巴腙为指示剂..滴定中Hg2+与Cl 生成电离度很小的HgCl2; 过量的Hg2+与二苯卡巴腙生成紫色螯合物..4-1 简述配制硝酸汞溶液时必须用硝酸酸化的理由..4-2 称取1.713g HgNO32 x H2O;配制成500 mL溶液作为滴定剂..取20.00 mL 0.0100 molL 1 NaCl标准溶液注入锥形瓶;用1mL 5% HNO3酸化;加入5滴二苯卡巴腙指示剂;用上述硝酸汞溶液滴定至紫色;消耗10.20 mL..推断该硝酸汞水合物样品的化学式..4-3 取0.500 mL血清放入小锥形瓶;加2mL去离子水、4滴5%的硝酸和3滴二苯卡巴腙指示剂;用上述硝酸汞溶液滴定至终点;消耗1.53mL..为使测量结果准确;以十倍于血清样品体积的水为试样进行空白实验;消耗硝酸汞溶液0.80 mL..计算该血清样品中氯离子的浓度毫克/100毫升..第5题10分M3XY呈反钙钛矿结构;是一种良好的离子导体..M为金属元素;X和Y为非金属元素;三者均为短周期元素且原子序数Z X＜Z M＜Z Y..M3XY可由M和X 、M和Y的二元化合物在约500K;3MPa的惰性气氛中反应得到..为避免采用高压条件;研究者发展了常压下的合成反应：M + MXA + MY → M3XY + 1/2A2gA2无色无味..反应消耗0.93g M可获得0.50 L A2气体25o C; 100kPa..气体常量R＝8.314 kPa L mol-1 K-15-1计算M的摩尔质量..5-2 A、M、X、Y各是什么5-3写出M3XY发生水解的方程式..5-4 M3XY晶体属于立方晶系;若以X为正当晶胞的顶点;写出M和Y的坐标以及该晶体的最小重复单位..第6题10分某同学从书上得知;一定浓度的Fe2+、CrOH4 、Ni2+ 、MnO42 和CuCl3 的水溶液都呈绿色..于是;请老师配制了这些离子的溶液..老师要求该同学用蒸馏水、稀硫酸以及试管、胶头滴管、白色点滴板等物品和尽可能少的步骤鉴别它们;从而了解这些离子溶液的颜色..请为该同学设计一个鉴别方案;用离子方程式表述反应并说明发生的现象若A与B混合;必须写清是将A滴加到B中还是将B滴加到A中..第7题5分根据所列反应条件;画出A、B、C、D和F的结构简式..第8题10分画出下列反应中合理的、带电荷中间体1、3、5、7和8以及产物2、4、6、9和10的结构简式..8-18-28-38-4第9题12分9-1常用同位素标记法研究有机反应历程..如利用18O标记的甲醇钠研究如下反应;发现最终产物不含18O..根据实验事实画出中间体的结构简式..9-2某同学进行如下实验时在碱性条件下得到了两个产物D和E;产率分别为74.3%和25.7%.. 1画出产物D和E的结构简式..2指明此反应所属的具体反应类型..3简述D产率较高的原因..4简述反应体系加入二氧六环的原因..答案以及评分标准第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K3FeCN6反应..1-4 在碱性条件下;ZnCN42 和甲醛反应..1-5 FeOH2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＋CN2 2分1-3 Cr2O3＋6FeCN63 ＋10OH ＝2CrO42 ＋6FeCN64 ＋5H2O 2分1-4 ZnCN42 ＋4H2CO＋4H2O＝4 HOCH2CN＋ZnOH 42 2分1-5 3FeOH2＝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ClClClCl2-2分杂化轨道类型：sp3d2 1分2-2在液氨中;EθNa+/Na＝－1.89V;EθMg2+/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..阳极1分9/4mol 1分2-4下图是某金属氧化物的晶体结构示意图..图中;小球代表金属原子;大球代表氧原子;细线框出其晶胞..2-4-1写出金属原子的配位数m和氧原子的配位数n..2-4-2写出晶胞中金属原子数p和氧原子数q..2-4-3写出该金属氧化物的化学式金属用M表示..2-4-1：m＝4;n＝4..m: 0.5分; n: 0.5分2-4-2：p＝4;q＝4.. p: 0.5; q:0.5分2-4-3：MO.. MO：1分2-5向含cis-CoNH34H2O23+的溶液中加入氨水;析出含{CoCoNH34OH23}6+的难溶盐..{ CoCoNH34OH23}6+ 是以羟基为桥键的多核络离子;具有手性..画出其结构..4分2-6向K2Cr2O7和NaCl的混合物中加入浓硫酸制得化合物X154.9 g mol-1..X为暗红色液体;沸点117 o C;有强刺激性臭味;遇水冒白烟;遇硫燃烧..X分子有两个相互垂直的镜面;两镜面的交线为二重旋转轴..写出X的化学式并画出其结构式..X的化学式：CrO2Cl2 2分X的结构式：1分2-7实验得到一种含钯化合物PdC x H y N z ClO42;该化合物中C和H的质量分数分别为30.15% 和5.06%..将此化合物转化为硫氰酸盐PdC x H y N z SCN2;则C和H的质量分数分别为40.46%和5.94%..通过计算确定PdC x H y N z ClO42的组成..解法一：PdC x H y N z ClO42中;C和H的比例为30.15/12.01 : 5.06/1.008 ＝1：2即y＝2x 1 1分PdC x H y N z SCN2中; C和H的比例为40.46/12.01 : 5.94/1.008 = 0.572即x＋2 / y＝0.572 2综合1、2;解得：x＝13.89 ≈ 14; y＝28 1分设PdC x H y N z ClO42的摩尔质量为M：则14×12.01/M＝30.15%; 得M＝557.7 g mol-11分z＝{557.7–106.4＋12.01×14＋ 1.008 28＋2×35.45＋64.00}/14.01＝ 3.99＝ 40.5分PdC x H y N z ClO42的组成为PdC14H28N4ClO42 ..0.5分解法二：设PdC x H y N z ClO42的摩尔质量为M;比较PdC x H y N z ClO42和PdC x H y N z SCN2知;PdC x H y N z SCN2的摩尔质量为：M－2×35.45＋64.00－32.01＋12.01＋14.01＝M－82.74 g mol-1根据C的质量分数;有：12.01× x＝0.3015 M12.01×x＋2 ＝0.4046 ×M－82.7424.02 ＝0.4046－0.3015 M－0.4046 × 82.74解得：M＝557.7; x＝142分根据H的质量分数;有：y ＝557.7× 0.0506 / 1.008 ＝27.99 ＝28 1分则：z＝{557.7－106.4＋12.01×14＋1.008 ×28＋2 ×35.45＋64.00}/14.01＝3.99＝41分其他合理计算且得出正确结果亦得4分2-8甲烷在汽车发动机中平稳、完全燃烧是保证汽车安全和高能效的关键..甲烷与空气按一定比例混合;氧气的利用率为85%;计算汽车尾气中O2、CO2、H2O和N2的体积比空气中O2和N2体积比按21: 79计；设尾气中CO2的体积为1..甲烷完全燃烧：CH4＋2O2＝CO2＋2H2O1体积甲烷消耗2体积O2生成1体积CO2和2体积H2O1分剩余O2的体积：2.35 – 2 ＝0.35 1分混合气中N2的体积：2.35 79/21= 8.84 N2不参与反应;仍保留在尾气中..汽车尾气中;O2、CO2、H2O和N2的体积比为0.35:1:2:8.84.. 1分第3题11分白色固体A;熔点182o C;摩尔质量76.12 g mol 1;可代替氰化物用于提炼金的新工艺..A的合成方法有：1142o C下加热硫氰酸铵；2CS2与氨反应；3CaCN2和NH42S水溶液反应放出氨气..常温下;A在水溶液中可发生异构化反应;部分转化成B..酸性溶液中;A在氧化剂如Fe3+、H2O2和O2存在下能溶解金;形成取sp杂化的AuI 配合物..3-1画出A的结构式..3-2分别写出合成A的方法2、3中化学反应的方程式..3-3画出B的结构式..3-4写出A在硫酸铁存在下溶解金的离子方程式..3-5 A和AuI形成的配合物中配位原子是什么3-6在提炼金时;A可被氧化成C：2A→C + 2e ；C能提高金的溶解速率..画出C的结构式..写出C和Au反应的方程式..3-12分3-2反应2：CS2 +3NH3→H2N2C=S + NH4HS 1分产物为NH42S 得0.5分反应3：CaCN2 + NH42S + 2H2O→H2N2C=S + CaOH2 +2NH3 1分3-32分3-4 1分3-5 配位原子为S.. 1分3-6或2分写成下二式不得分：和C和Au反应的方程式：S2C2NH242+ +2Au + 2SCNH22 → 2AuSCNH222+ 1分第4题7分人体中三分之二的阴离子是氯离子;主要存在于胃液和尿液中..可用汞量法测定体液中的氯离子：以硝酸汞II为标准溶液;二苯卡巴腙为指示剂..滴定中Hg2+与Cl 生成电离度很小的HgCl2; 过量的Hg2+与二苯卡巴腙生成紫色螯合物..4-1 简述配制硝酸汞溶液时必须用硝酸酸化的理由..抑制Hg2+水解..1分4-2 称取1.713g HgNO32 x H2O;配制成500 mL溶液作为滴定剂..取20.00 mL 0.0100 molL 1NaCl标准溶液注入锥形瓶;用1mL 5% HNO3酸化;加入5滴二苯卡巴腙指示剂;用上述硝酸汞溶液滴定至紫色;消耗10.20 mL..推断该硝酸汞水合物样品的化学式..所配硝酸汞溶液的浓度：c HgNO32 = 1/2×20.00 mL×0.0100 mol L-1 / 10.20 mL = 9.80×10-3 mol L-10.5分500 mL溶液中含硝酸汞的摩尔数即样品中硝酸汞的摩尔数：n HgNO32＝9.80×10-3 mol L-1×0.500 L ＝4.90×10-3mol 0.5分样品中含水的摩尔数:n H2O ={1.713g - 4.90×10-3 mol ×M HgNO32}/ 18.0 g mol-1= {1.713g- 4.90×10-3 mol × 324.6 g.mol-1}/ 18.0 g mol-1 = 6.78×10-3mol 0.5分x = n H2O / n HgNO32 = 6.78×10-3mol / 4.90×10-3mol = 1.38该硝酸汞水合物样品的化学式: HgNO32 ·1.38H2O 0.5分其他合理计算过程且答案正确;也得２分4-3 取0.500 mL血清放入小锥形瓶;加2mL去离子水、4滴5%的硝酸和3滴二苯卡巴腙指示剂;用上述硝酸汞溶液滴定至终点;消耗1.53mL..为使测量结果准确;以十倍于血清样品体积的水为试样进行空白实验;消耗硝酸汞溶液0.80 mL..计算该血清样品中氯离子的浓度毫克/100毫升..0.500 mL血清样品实际消耗的硝酸汞标准溶液为1.53－0.80×0.1 mL＝1.45 mL 1分n Cl-＝n Hg NO32×2＝9.80 ×10-3 mol L-1×1.45×10-3 L×2＝2.84×10-5 mol 1分c Cl-＝n Cl-/V试样＝2.84×10-5 mol÷ 0.500 mL×10-3L mL-1＝5.68 ×10-2 mol L-1 1分相当于35.45 g mol-1×5.68 ×10-2 mol L-1＝2.01×102 mg/100mL1分第5题10分M3XY呈反钙钛矿结构;是一种良好的离子导体..M为金属元素;X和Y为非金属元素;三者均为短周期元素且原子序数Z X＜Z M＜Z Y..M3XY可由M和X 、M和Y的二元化合物在约500K;3MPa的惰性气氛中反应得到..为避免采用高压条件;研究者发展了常压下的合成反应：M + MXA + MY → M3XY + 1/2A2gA2无色无味..反应消耗0.93g M可获得0.50 L A2气体25o C; 100kPa..气体常量R＝8.314 kPa L mol-1 K-15-1计算M的摩尔质量..5-2 A、M、X、Y各是什么5-3写出M3XY发生水解的方程式..5-4 M3XY晶体属于立方晶系;若以X为正当晶胞的顶点;写出M和Y的坐标以及该晶体的最小重复单位..5-1 PV＝nRTn A2＝PV/RT＝100 kPa× 0.50 L / 8.314 kPa L mol-1 K-1×298K ＝0.020 mol由反应式知;消耗0.040 mol MM的摩尔质量：0.93 g / 0.040 mol＝23 g mol-1 2分5-2 A：H;M：Na;X：O;Y：Cl 每个0.5分;共2分5-3 Na3OCl＋H2O 2NaOH＋NaCl 1分5-4 M的坐标：1/2; 0; 0；0; 1/2; 0；0; 0; 1/2..Y的坐标：1/2; 1/2; 1/2.. 4分Na3OCl;或1个正当晶胞;或1个素晶胞.. 1分第6题10分某同学从书上得知;一定浓度的Fe2+、CrOH4 、Ni2+ 、MnO42 和CuCl3 的水溶液都呈绿色..于是;请老师配制了这些离子的溶液..老师要求该同学用蒸馏水、稀硫酸以及试管、胶头滴管、白色点滴板等物品和尽可能少的步骤鉴别它们;从而了解这些离子溶液的颜色..请为该同学设计一个鉴别方案;用离子方程式表述反应并说明发生的现象若A与B混合;必须写清是将A滴加到B中还是将B滴加到A中..答案：第1步：在点滴板上分别滴几滴试样;分别滴加蒸馏水;颜色变蓝者为CuCl3 1分CuCl3 ＋4H2O ＝CuH2O42+＋3Cl 1分第2步：另取其他4种溶液;滴加到点滴板上;分别滴加稀硫酸..生成绿色沉淀的是CrOH4 随酸量增加又溶解；溶液变紫红且生成棕色沉淀的是MnO42-.. 1分+1分CrOH4 ＋H+＝CrOH3＋H2O 1分CrOH3＋3H+ ＝Cr3+＋3H2O3MnO42 ＋4H+＝2MnO4 ＋MnO2＋2H2O 1分若第1步用稀H2SO4;评分标准同上..第3步：将CrOH4 分别滴加到Fe2+ 和Ni2+ 的试液中;都得到氢氧化物沉淀..颜色发生变化的是Fe2+;不发生变化的是Ni2+ .. 1分+1分Fe2++2CrOH4 =FeOH2 +2CrOH3 0.5分4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH3 0.5分Ni2++2CrOH4 =NiOH2 +2CrOH3 1分第7题5分根据所列反应条件;画出A、B、C、D和F的结构简式..每个结构简式1分;其他答案不得分..第8题10分画出下列反应中合理的、带电荷中间体1、3、5、7和8以及产物2、4、6、9和10的结构简式..8-18-28-38-48-1每结构简式1分;其他答案不得分..8-28-38-4第9题12分9-1常用同位素标记法研究有机反应历程..如利用18O标记的甲醇钠研究如下反应;发现最终产物不含18O..根据实验事实画出中间体的结构简式..答案：A: 2分B和C可互换;每结构简式2分其他答案不得分..9-2某同学进行如下实验时在碱性条件下得到了两个产物D和E;产率分别为74.3%和25.7%.. 1画出产物D和E的结构简式..2指明此反应所属的具体反应类型..3简述D产率较高的原因..4简述反应体系加入二氧六环的原因..1每结构简式1分;其他答案不得分..2芳香亲核取代反应1分;只答取代反应给0.5分..3正丁胺中氮原子的亲核能力比水中氧原子的强;而二级芳香胺中氮原子的亲核能力比水中氧原子的弱;因此使得D的产率高.. 2分4为了增加有机反应物在水中的溶解度.. 1分其他答案不得分..。
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第29届中国化学奥林匹克初赛试题及答案第1题（8分）写出下列各化学反应的方程式。
1-1将热的硝酸铅溶液滴入热的铬酸钾溶液产生碱式铬酸铅沉淀[Pb2(OH)2CrO4]。
1-2向含氰化氢的废水中加入铁粉和K2CO3制备黄血盐[K4Fe(CN)6·3H2O]。
1-3酸性溶液中，黄血盐用KMnO4处理，被彻底氧化，产生NO3－和CO2。
1-4在水中，Ag2SO4与单质S作用，沉淀变为Ag2S，分离，所得溶液中加碘水不褪色。
第2题(12分)2-1实验室现有试剂：盐酸，硝酸，乙酸，氢氧化钠，氨水。
从中选择一种试剂，分别分离以下各组固体混合物（不要求复原，括号内数据是溶度积），指出溶解的固体。
(1)CaCO3(3.4×10-9)和CaC2O4(2.3×10-9)(2)BaSO4(1.1×10-10)和BaCrO4(1.1×10-10)(3)Zn(OH)2(3.0×10-17)和Ni(OH)2(5.5×10-16)(4)AgCl(1.8×10-10)和Agl(8.5×10-17)(5)ZnS(2.5×10-22)和HgS(1.6×10-52)2-2在酸化的KI溶液中通入SO2，观察到溶液变黄并出现混油(a)，继续通SO2，溶液变为无色(b)，写出与现象a和b相对应所发生反应的方程式。
写出总反应方程式(c)，指出KI在反应中的作用。
2-3分子量为4000的聚乙二醇有良好的水溶性，是一种缓泻剂，它不会被消化道吸收，也不会在体内转化，却能使肠道保持水分。
2-3-1以下哪个结构简式代表聚乙二醇？2-3-2聚乙二醇为何能保持肠道里的水分？2-3-3聚乙二醇可由环氧乙烷在酸性条件下聚合而成，写出反应式。
第3题(10分)3-1早在19世纪初期，法国科学家Dulong和Petit测定比热时，发现金属的比热(c m)与其原子量的乘积近似为常数6cal·g-1·℃-1(1cal=4.18J)。
当时已知的原子量数据很少，因此，可利用比热推算原子量，进而采用其他方法分析得到更精确的原子量。
3-1-1将40.Og金属M块状样品加热到100℃，投入50.0g温度为15.2℃的水中，体系的温度为17.2℃。
推算该金属的摩尔质量。
3-1-2取金属M的粉末样品l.000g，加热与氧气充分反应，得氧化物1.336g。
计算该金属的摩尔质量，推测其氧化物的化学式（金属与氧的比例为简单整数比）。
3-1-3M是哪种金属?3-2电解法生产铝须用纯净的氧化铝。
铝矿中常含石英、硅酸盐等杂质，需预先除去。
在拜耳法处理过程中，硅常以硅铝酸盐(Na6A16Si5O22·5H2O)“泥”的形式沉积下来。
现有一种含10.0%（质量）高岭土(A12Si2O7·2H2O)的水铝石[Al(OH)3]原料，计算纯化处理中铝的损失率。
第4题（8分）腐殖质是土壤中结构复杂的有机物，土壤肥力与腐殖质含量密切相关。
可采用重铬酸钾法测定土壤中腐殖质的含量：称取0.1500克风干的土样，加入5mL0.10mol·L-l K2Cr2O7的H2SO4溶液，充分加热，氧化其中的碳（C—CO2，腐殖质中含碳58%，90%的碳可被氧化）。
以邻菲罗啉为指示剂，用0.1221mol·L-l 的(NH4)2SO4·FeSO4溶液滴定，消耗10.02mL。
空白实验如下：上述土壤样品经高温灼烧后，称取同样质量，采用相同的条件处理和滴定，消耗(NH4)2SO4·FeSO4溶液22.35mL。
4-1写出在酸性介质中K2Cr2O7将碳氧化为CO2的方程式。
4-2写出硫酸亚铁铵滴定过程的方程式。
4-3计算土壤中腐殖质的质量分数。
第5题（8分）有一类复合氧化物具有奇特的性质：受热密度不降反升。
这类复合氧化物的理想结构属立方晶系，晶胞示意图如右。
图中八面体中心是锆原子，位于晶胞的顶角和面心；四面体中心是钨原子，均在晶胞中。
八面体和四面体之间通过共用顶点（氧原子）连接。
锆和钨的氧化数分别等于它们在周期表里的族数。
5-1写出晶胞中锆原子和钨原子的数目。
5-2写出这种复合氧化物的化学式。
5-3晶体中，氧原子的化学环境有几种？各是什么类型？在一个晶胞中各有多少？5-4己知晶胞参数a=0.916nm，计算该晶体的密度（以g·cm-3为单位）。
第6题（7分）最近报道了一种新型可逆电池。
该电池的负极为金属铝；正极为(C n[AlCl4])，式中C n表示石墨；电解质为烃基取代咪唑阳离子(R+)和AlC14－阴离子组成的离子液体。
电池放电时，在负极附近形成双核配合物。
充放电过程中离子液体中的阳离子始终不变。
6-1写出电池放电时，正极、负极以及电池反应方程式。
6-2该电池所用石墨按如下方法制得：甲烷在大量氢气存在下热解，所得碳沉积在泡沫状镍模板表面。
写出甲烷热解反应的方程式。
采用泡沫状镍的作用何在？简述理由。
6-3写出除去制得石墨后的镍的反应方程式。
6-4该电池的电解质是将无水三氯化铝溶入烃代咪唑氯化物离子液体中制得，写出方程式。
第7题（8分）7-1在如下反应中，反应前后钒的氧化数和配位数各是多少？N-N键长如何变化？7-2单晶衍射实验证实，配合物[Cr3O(CH3CO2)6(H2O)3]Cl·8H2O中，3个铬原子的化学环境完全相同，乙酸根为桥连配体，水分子为单齿配体。
画出该配合物中阳离子的结构示意图。
第8题（9分）金属A常用于铁的防护。
A与氯气反应，生成易挥发的液态物质B，B和过量A反应生成具有还原性的物质C，C可以还原Fe3+；B和格氏试剂(C6H5MgBr)反应生成D(含元素A、碳和氢)。
D和B反应得到E，E水解、聚合成链状的F并放出HCl。
向B的盐酸溶液中通入H2S，得到金黄色沉淀G（俗名“金粉”），G溶于硫化铵溶液得到H。
向C的盐酸溶液中通入H2S，得到黑色沉淀I，I可溶于多硫化铵溶液但不溶于硫化铵溶液。
写出A-I的化学式。
第9题（7分）Coniine是一种有毒生物碱，可以通过麻痹呼吸系统导致死亡。
致死量小于0.1g。
公元前399年苏格拉底就是南于饮用了含coniine的混合物而被毒死的。
Hofmann在1881年确定了Coniine分子式为C8H17N。
将coniine彻底甲基化后接着Hofmann消除反应的产物为4S-(N,N-二甲基)-辛-7-烯-4-胺。
9-1画出4S-(N,N-二甲基)-辛-7-烯-4-胺及其对映体的结构简式；9-2从Hofmann消除反应的结果可以确定Coniine具有哪些结构特征？并以此结果画出你所推断的coniine所有可能的结构简式。
第10题(10分)当溴与l，3一丁二烯在环己烷溶液中发生加成反应时，会得到两个产物A和B（不考虑立体化学）。
在-15℃时A和B的比例为62:38；而在25℃时A和B的比例为12:88。
10-1画出化合物A和B的结构简式；并确定哪个为热力学稳定产物，哪个为动力学产物。
10-2在室温下，A可以缓慢地转化为B。
画出此转换过程的反应势能示意图和中问体的结构简式。
10-3根据以上的研究结果，确定以下反应的产物：第11题(13分)11-1Tropinone是一个莨菪烷类生物碱，是合成药物阿托品硫酸盐的中间体。
它的合成在有机合成史上具有里程碑意义，开启了多组分反应的研究。
Tropinone 的许多衍生物具有很好的生理活性，从而可以进行各种衍生化反应。
在研究tropinone和溴苄的反应中发现：此反应的两个产物A和B可以在碱性条件下相互转换。
因此，纯净的A或B在碱性条件下均会变成A和B的混合物。
画出A、B以及二者在碱性条件下相互转换的中间体的结构简式。
11-2高效绿色合成一直是有机化学家追求的目标，用有机化合物替代金属氧化剂是重要的研究方向之一。
硝基甲烷负离子是一种温和的有机氧化剂。
画出硝基甲烷负离子的共振式（氮原子的形式电荷为正），并完成以下反应（写出所有产物）：参考答案第1题（8分）1-1 2Pb2++H2O+3CrO42–→Pb2(OH)2CrO4↓+Cr2O72–1-2 6HCN+Fe+2K2CO3→K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O1-3 5Fe(CN)64–+61MnO4–+188H+→5Fe3++30NO3–+30CO2↑+61Mn2++94H2O 1-4 3Ag2SO4+4S+4H2O→3Ag2S+4H2SO4第2题(12分)2-1(1)乙酸，CaCO3溶解。
(2)硝酸或盐酸，BaCrO4溶解。
(3)NaOH，Zn(OH)2显两性，可溶。
(4)氨水，AgCl 与NH3作用形成Ag(NH3)2+络离子而溶解。
(5)盐酸或硝酸，ZnS溶解。
2-22-2a SO2+6I－+4H+→2I3－+S+2H2O或SO2+4I－+4H+→2I2+S+2H2O2-2b SO2+I3－+H2O→SO42－+3I－+4H+或SO2+I2+2H2O→SO42－+2I－+4H+2-2c 2H2O+3SO2→2SO42-+S+4H+KI起催化作用。
2-32-3-1 A2-3-2 可以和水形成氢键。
2-3-3第3题(10分)3-13-1-1 40.0g×c m×(100℃×17.2℃）=50.0g×4.18J·g-1·℃-1×(17.2℃×15.2℃)c m=0.126J·g-1·℃-1原子量：6×4.18J·g-1·℃-1/(0.126J·g-1·℃-1)=199摩尔质量为199g·mol-13-1-2 设金属氧化物的化学式为M n O m，其中：金属的摩尔数：1.000/199=5.03×10-3(mol)氧的摩尔数：0.336/16.00=0.0210(mol)n:m=5.03×10-3:0.0210=1:4.17≈1:4,所以化学式应为MO4金属的摩尔质量＝1.336×4×16.00/0.336－4×16.00=190(g·mol-1)3-1-3 Os 或锇3-2 设有100g原料样品，高岭土：100g×10.0%/258.2g·mol-1=0.0387mol铝：0.0774mol硅：0.0774mol水铝石：100g×90.0%/78.00g·mol-1=1.154mol铝的总摩尔数：1.231mol高岭土变成“泥”需要的铝：0.0774mol×6/5=0.0929mol铝的损失率：0.0929mol/1.231mol=7.54%第4题（8分）4-1 2Cr2O72-+3C+16H+→4Cr3++3CO2+8H2O或2K2Cr2O7+3C+8H2SO4→2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O4-2 Cr2O72-+6Fe2++14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O或K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O4-3土样经高温灼烧后，其中的腐殖质全部被除去，故空白实验和测定实验结果之差即为氧化腐殖质中的C所需要的Cr2O72-。