第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷1答案
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】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）●后1 小时内不得离场。
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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F 2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。
第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷4
第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷4·竞赛时间3小时。
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第1题（8分）写出以下反应的化学反应方程式。
1-1少量一氧化二铝与氢氧化钠溶液反应。
1-2 将含Mn 2+的溶液用硫酸酸化并投入二氧化铅，溶液变成紫红色。
1-3CrCl 2，AlCl 3，Al ，苯共同反应得到一种盐（此盐再得到一个电子即可生成二苯铬）。
1-4向含KCuCl 2的近中性缓冲溶液中加入乙二胺，产物之一是红色固体。
第2题（12分）最近成功合成了稳定的[Cp*2Fe]X 2，Cp *是五甲基茂基的缩写。
科研人员使用了AsF 5、SbF 5等强氧化剂实现了对Cp*2Fe 的氧化。
单晶衍射结果表明，不同的X 会不同程度上打破两个Cp *的平行状态，阴离子很大时，并且阴离子越小，两个环偏离平行的角度越大。
2-1 以AsF 5为氧化剂，写出两个氧化反应的化学方程式，已知第一个反应中的X 为正八面体配离子，第二个反应中的X 为双核配离子。
2-2 指出[Cp*2Fe]X 2中铁元素的氧化数和配位数，计算铁元素是否满足EAN 规则。
2-3 从阴阳离子静电作用的角度，分析不同大小的X 会导致不同的偏离角的原因。
2-4 根据上一问的分析，解释两个理论计算得到的结果：2-4-1偏离平行的Cp*结构几乎不会导致能量变化；2-4-2偏离平行的两个Cp*呈重叠状态，而平行的两个Cp*呈交错状态。
第3题（15分）丙森锌是一种新型、高效、低毒、广谱氨基甲酸酯类保护性有机硫杀菌剂，主要通过抑制病原菌体内丙酮酸的氧化杀菌。
第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷2 (1)
第31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。
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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。
试画出其中的一个最小重复单位。
2019年第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题(含参考答案).doc
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中国化学会第31 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷估分用答案（ 2017 年 8 月 27 日 9:00 ~ 12:00 ）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分 101012101012613107100得分评卷人·竞赛时间 3 小时。
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H 相对原子质量He 1.008 4.003Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.41 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La － Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac － Rf Db Sg BhHs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo[223] [226] LaLa Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr第 1 题（ 10 分）根据条件书写化学反应方程式。
2017年第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第31 屆中國化學奧林匹克(初賽)試題（2017 年8 月27 日9:00 ~ 12:00）●競賽時間3 小時。
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第 1 題（10 分）根據條件書寫化學反應方程式。
1-1工業上從碳酸氫銨和鎂硼石[Mg2B2O4(OH)2]在水溶液中反應制備硼酸。
1-2從乏燃料提取鈈元素の過程中，利用亞硝酸鈉在強酸溶液中將Pu3+氧化為Pu4+。
1-3N aBH4與氯化鎳（摩爾比2:1）在水溶液中反應，可得到兩種硼化物：硼化鎳和硼酸（摩爾比1:3）。
1-4通過KMnO4和H2O2在KF-HF 介質中反應獲得化學法制F2の原料K2MnF6。
1-5磷化氫與甲醛の硫酸溶液反應，產物僅為硫酸鏻（鹽）。
第 2 題（10 分）2-1氨晶體中，氨分子中の每個H 均參與一個氫鍵の形成，N 原子鄰接幾個氫原子？1摩爾固態氨中有幾摩爾氫鍵？氨晶體融化時，固態氨下沉還是漂浮在液氨の液面上？2-2P4S5是個多面體分子，結構中の多邊形雖非平面狀，但仍符合歐拉定律，兩種原子成鍵後價層均滿足8 電子，S の氧化數為-2。
畫出該分子の結構圖（用元素符號表示原子）。
2-3水煤氣轉化反應[CO(g) + H2O(g) → H2(g) + CO2(g)]是一個重要の化工過程，已知如下鍵能(BE)數據：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估算反應熱，該反應低溫還是高溫有利？簡述理由。
第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷3答案
第 31 届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷3 答案（2017年8月27日 9:00 ~ 12:00 ）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总分 满分 1281014101414810100得分评卷人·竞赛时间 3 小时。
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·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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H相对原子质量He 1.0084.003Li BeB C N O FNe6.9419.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe85.4787.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn132.9137.3La-Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210][210] [222]Fr RaRfDbSgBhHsMt[223] [226] Ac-Lr第 1题（12分）写出下列化学反应方程式：1-1 光照下， [Cr(bipy) 3]3+ 在碱性水溶液中得到一种六配位的带两个正电荷的配合物；1-1 [Cr(bipy) 3]3+ + OH - + H 2 O = [Cr(bipy) 2(OH)(H 2O)] 2++ bipy （ 2 分）1-2 吡咯、 4–醛基吡啶和醋酸锌以合适比例混合反应得到一种平面型分子，其中有机物分子用结构简式表示； 1-2ZnAc 2 + 4 + 4 =（ 2 分）1-3 草酸除铁锈；1-3 Fe 2O 3+ 6H 2C 2O 4= 2[Fe(C 2O 4)3 ]3- + 6H + + 3H 2O （ 2 分）1-4 TiCl 3 与羟胺在酸性溶液中反应；1-4 2Ti 3+ + NH 3OH ++ H 2O = 2TiO 2++ NH 4 + + 2H +（2 分）1-5 FeCl 3 与羟胺在酸性溶液中反应；1-5 4Fe 3+ + 2NH 3OH + = 4Fe 2+ + N 2O + 6H ++ H 2O （2 分）1-6 硝基苯与 SnCl 2 的盐酸溶液反应；1-6 PhNO 2+ 3Sn 2++7H +-++ 3SnCl2-+ 18Cl = PhNH 3 6 + 2H 2O （2分）第 2题（8分）为研究光合作用产生的氧气的来源，Ruben 和 Kamen 等利用同位素标记法进行了实验，其中一组实验的过程和数据如下：用18O 含量为 0.85%的水溶解正常的碳酸钾和碳酸氢钾，配 成 K 2CO 3 和 KHCO 3 的混合水溶液，在光照条件下用此溶液供给小球藻。
全国化学竞赛模拟考试-33届答案解析
第31届中国化学奥林匹克（初赛）模拟试题参考答案及评分标准第1题（10分）1-1锰最简单的羰基配合物在液氨中与金属钾作用可得到唯一产物，该产物为一种羰合金属阴离子化合物。
1-1-1写出反应方程式。
Mn2(CO)10 + 2K = 2 K[Mn(CO)5] 1分1-1-2说明两羰合物均符合EAN规则。
十羰基合二锰：Mn（0）提供7个电子，CO提供2个电子，形成一个Mn - Mn键，总电子数7×2+2×10+2=36=18×2，符合。
1分K[Mn(CO)5]：Mn（-1）提供8个电子，8+10=18，符合。
1分1-2金属铍易溶于氟氢化铵水溶液中，所得溶液的溶质受热分解可用于制备无水氟化铍。
写出这两个反应的方程式。
Be + 2 NH4HF2 = (NH4)2BeF4 + H2(NH4)2BeF4 = 2 NH4F + BeF2 2分1-3用化学式可表示为NaPb2.25的合金在乙二胺中与穴状配体（可记作crypt）作用可产生一种含全金属裸簇阴离子的暗红色晶体，且若反应完全进行，则没有Na元素或Pb元素的剩余。
1-3-1写出反应方程式。
4 NaPb2.25 + 4 crypt = [Na(crypt)]4[Pb9] 2分1-3-2若阴离子中只有一个四重旋转轴，不存在镜面与对称中心，试指出阴离子的结构。
加冠四方反棱柱，其中冠加在四边形面上。
1分。
第2题（19分）2-1 十硫化四磷与氟化钾作用可得到盐A与另一种与A互为等电子体的盐，盐A用溴氧化可以得到共价化合物B。
2-1-1写出两个反应的方程式。
P4S10 + 6 KF = 2 K2PS3F + 2 KPS2F22KPS2F2 + Br2 = 2KBr + P2S4F4 各1分2-1-2画出A与B的结构。
A：B： A 1分 B 2分2-2 二（二异丙胺基）氯化磷与三氯化铝在液态二氧化硫中作用可得到离子化合物C，试画出C的稳定的共振结构式。
2017奥林匹克化学竞赛国初赛模拟题武汉校区3(测试+讲评)
第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷(武汉校区)·竞赛时间3小时。
迟到超过半小时者不能进考场。
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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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一、（10分）请写出下列方程式：1.浓盐酸和过氧化氢混合液溶解Cu2O；2.五氧化二磷与氨反应；3.硫化银溶解于浓硝酸；4.高温水溶液中与PbCl42-溶液的反应；5.少量硫酸铜溶液滴入KCN溶液、二、（9分）活泼金属由于其活泼的化学性质而难以制得单质，但许多活泼金属如镁、铝、钛等均具有良好的物理性质。
因而活泼金属的制备在生产上具有重要意义。
常见的活泼金属制备往往利用电解法。
1.制备Na单质一般在600℃左右电解无水NaCl，其中一般加入CaCl2，试解释CaCl2的作用。
实践表明，加入LiCl或KCl对与电解没有帮助，不考虑成本，试分析原因。
2.实验上发现，电解NaAlCl4可以在较低温度下得到铝单质，试分析为何工业生产不采用此反应。
钛具有优秀的物理及工程学性质，如密度低，强度高，熔点高等，是优质的航空航天材料。
同时钛亦可形成多种合金，从而得到超硬材料及储氢材料等。
但是钛的制备较为复杂，除了钛矿石往往难以处理外，由高纯TiO2制备钛单质亦困难重重。
3.利用焦炭在足够高的温度下可以还原TiO2，但该方法无法得到钛单质，试分析原因。
4.利用高纯CaH2，在氢气气氛下高温可还原TiO2，请写出该反应的方程式。
该反应得到的Ti产品需要在真空中高温加热一段时间，试分析原因。
5.工业上往往先将TiO2制备成TiCl4，再用金属Mg高温下还原TiCl4以得到钛。
这种方法得到的产品需将反应中生成的MgCl2和过量的Mg除去以得到纯钛，试给出合理的除去MgCl2和Mg的方法。
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(一)
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(一)常泰维;戴昱民;方润亭;李宇轩;孙斯达;孙泽昊;王泽淳;曾承禹;张宇婷【摘要】详细分析并解答了第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题.对于每一道题目,我们都给出了详尽的讨论,引导读者综合运用所学的化学知识,通过推理、演算、论证等方法顺利解题.对于特定的题目,我们还给出了相关的科学背景介绍与知识拓展,鼓励读者了解题目背后的科学思想,感受化学学习与科研的乐趣.%The questions in the 31st Chinese Chemistry Olympiad (Preliminary Test) are solved in detail. The manuscript not only provides systematic analyses for all questions, but also guides the readers through the solutions in an intuitive manner. For selected questions, rich introduction to the scientific backgrounds and bibliographical resources are also included.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2018(033)001【总页数】9页(P73-81)【关键词】化学竞赛;试题解析【作者】常泰维;戴昱民;方润亭;李宇轩;孙斯达;孙泽昊;王泽淳;曾承禹;张宇婷【作者单位】北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京100871【正文语种】中文【中图分类】G64;O6第1题题目(10分)根据条件书写化学反应方程式。
全国化学竞赛模拟考试 33届问题详解
标准文档31届中国化学奥林匹克（初赛）模拟试题第参考答案及评分标准10分）第1题（锰最简单的羰基配合物在液氨中与金属钾作用可得到唯一产物，该产物为一种羰合金1-1属阴离子化合物。
1-1-1写出反应方程式。
分(CO) + 2K = 2 K[Mn(CO)] 1Mn5210规则。
1-1-2说明两羰合物均符合EAN键，总电子Mn - Mn提供2个电子，形成一个0）提供7个电子，CO （十羰基合二锰：Mn 分，符合。
110+2=36=18×2+2××2数7 分，符合。
1-1）提供8个电子，8+10=18K[Mn(CO)]：Mn（5金属铍易溶于氟氢化铵水溶液中，所得溶液的溶质受热分解可用于制备无水氟化铍。
1-2 写出这两个反应的方程式。
BeF + H)Be + 2 NHHF = (NH2442242分)BeF = 2 NHF + BeF(NH22444）作用可产生的合金在乙二胺中与穴状配体（可记作crypt用化学式可表示为NaPb1-32.25元元素或Pb一种含全金属裸簇阴离子的暗红色晶体，且若反应完全进行，则没有Na 素的剩余。
写出反应方程式。
1-3-1 ] 4 NaPb + 4 crypt = [Na(crypt)][Pb分292.254若阴离子中只有一个四重旋转轴，不存在镜面与对称中心，试指出阴离子的结构。
1-3-2分。
加冠四方反棱柱，其中冠加在四边形面上。
1分）题（19第2用溴氧化互为等电子体的盐，盐AA2-1 十硫化四磷与氟化钾作用可得到盐与另一种与A B。
可以得到共价化合物2-1-1写出两个反应的方程式。
FF + 2 KPS+ 6 KF = 2 KPSPS2 410 322分各1SF+ Br = 2KBr + PF 2KPS 224 22 4的结构。
与BA2-1-2画出分 B 2分A 1：B：A实用大全．标准文档，试画C二（二异丙胺基）氯化磷与三氯化铝在液态二氧化硫中作用可得到离子化合物2-2的稳定的共振结构式。
第31届全国高中化学竞赛模拟试卷答案
第31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。
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第1题（12分）写出下列反应的化学方程式：+-）含量；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1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CdIn Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr HLi BeB C N O F Na MgAl Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr BaRaY La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar KrXe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt的氮原子的化学环境相同。
第31届全国高中化学竞赛模拟试卷3试题及答案
第31届全国高中化学竞赛模拟试卷3·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）写出下列化学反应方程式：1-1 光照下，[Cr(bipy)3]3+在碱性水溶液中得到一种六配位的带两个正电荷的配合物；1-2吡咯、4–醛基吡啶和醋酸锌以合适比例混合反应得到一种平面型分子，其中有机物分子画出结构；1-3草酸除铁锈；1-4TiCl3与羟胺在酸性溶液中反应；1-5FeCl3与羟胺在酸性溶液中反应；1-6硝基苯与SnCl2的盐酸溶液反应；第2题（8分）为研究光合作用产生的氧气的来源，Ruben和Kamen等利用同位素标记法进行了实验，其中一组实验的过程和数据如下：用18O含量为0.85%的水溶解正常的碳酸钾和碳酸氢钾，配成K2CO3和KHCO3的混合水溶液，在光照条件下用此溶液供给小球藻。
经过一段时间后，测得碳酸盐中、H2O中、放出的O2中18O的含量分别为0.61%，0.85%，0.86%。
已知氧在自然界中以16O，17O，18O的形式存在，氧的原子量为15.9994，而16O，17O，18O的原子量分别为15.9949，16.9991和17.9992，16O的同位素丰度为99.762%。
2-1 计算实验开始时，碳酸盐中18O的含量。
2-2 小球藻光合作用产生的氧气来源于水还是碳酸（氢）盐？简述判断理由。
2-3实验证实，即使溶液中无小球藻存在，碳酸盐中18O的含量也会发生变化。
简述无小球藻存在的条件下碳酸盐中18O的含量变化的原因，并说明为何H2O中18O的含量几乎不变？2-4若向碳酸盐溶液中加入少量18O含量为0.85%的NaOH，则碳酸盐中18O的含量的变化速率是变快还是变慢？简述判断理由。
第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷3
第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷3清北学堂（2022年8月27日9:00~12:00）题号1122831041451061471488910满分，总分100分，比赛时间3小时。
迟到半小时以上的不能进入考场。
考试开始后1小时内不得离开会场。
到时候，把试卷放在桌子上，立即站起来，离开考场。
试卷应装订成册，不得拆开。
所有答案必须写在指定的盒子里，而不是用铅笔。
论文草稿在最后一页。
不要拿任何其他纸张。
申请人的姓名和职位必须写在主页的左侧。
允许使用非编程计算器和尺子等文具。
1.008he4.003onebcnflibe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18alsipsclarnamg2 6.9828.0930.9732.0735.4539.9522.9924.31kcasctivcrmnfeconicuzngageassebrkr39.10 40.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679. 9083.80snsbteixerbsryzrnbmotcrurhpdagcdin85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.9110 1.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3hftawreosirptauhgtlpbbipo atrncsbala[210][222]132.9137.3-lu178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210]frra[2 23][226]ac-lrrfdbsgbhhsmth相对原子质量问题1（12点）写出下列化学反应方程式：在1-1光照下，[Cr（bipy）3]3+在碱性水溶液中得到一个带两个正电荷的六配位配合物；1-2吡咯、4c醛基吡啶和醋酸锌以合适比例混合反应得到一种平面型分子，其中有机物分子画出结构；1-3用草酸除锈；1-4ticl3与羟胺在酸性溶液中反应；1-5fecl3与羟胺在酸性溶液中反应；1-6硝基苯与sncl2的盐酸溶液反应；第2题（8分）为了研究光合作用产生的氧气来源，鲁本和卡门用同位素标记法进行了实验。
第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷3答案
第 31 届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷3 答案〔 2021 年 8 月 27 日 9:00 ~ 12:00 〕题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总分 总分值 1281014101414810100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〔反面朝上〕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。
H相对原子质量HeLi Be B C N O F NeNa MgAlSi P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRbSr YZr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCsBa HfTaWReOsIrPt AuHgTlPbBiPoAtRn132.9137.3La-Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210][210] [222]FrRaRfDbSgBhHsMt[223] [226] Ac-Lr第 1 题〔 12 分〕写出以下化学反响方程式：1-1 光照下， [Cr(bipy) 3]3+ 在碱性水溶液中得到一种六配位的带两个正电荷的配合物；1-1 [Cr(bipy) 3]3+ + OH - + H 2 O = [Cr(bipy) 2(OH)(H 2O)] 2++ bipy 〔 2 分〕1-2 吡咯、 4–醛基吡啶和醋酸锌以适宜比例混合反响得到一种平面型分子，其中有机物分子用结构简式表示； 1-2ZnAc 2 + 4 + 4 =〔 2 分〕1-3 草酸除铁锈；1-3 Fe 2O 3+ 6H 2C 2O 4= 2[Fe(C 2O 4)3 ]3- + 6H + + 3H 2O 〔 2 分〕1-4 TiCl 3 与羟胺在酸性溶液中反响；1-4 2Ti 3+ + NH 3OH ++ H 2O = 2TiO 2++ NH 4 + + 2H +〔2 分〕1-5 FeCl 3 与羟胺在酸性溶液中反响；1-5 4Fe 3+ + 2NH 3OH + = 4Fe 2+ + N 2O + 6H ++ H 2O 〔2 分〕1-6 硝基苯与 SnCl 2 的盐酸溶液反响；1-6 PhNO 2+ 3Sn 2++7H +-++ 3SnCl2-+ 18Cl = PhNH 3 6 + 2H 2O 〔 2 分〕第 2 题〔 8 分〕为研究光合作用产生的氧气的来源，Ruben 和 Kamen 等利用同位素标记法进行了实验，其中一组实验的过程和数据如下：用18O 含量为 0.85%的水溶解正常的碳酸钾和碳酸氢钾，配成 K 2CO 3 和 KHCO 3 的混合水溶液，在光照条件下用此溶液供应小球藻。
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第31届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷1
·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（11分）
1-1 我们知道，金属氯化物之间可以发生反应，如CoCl 2(s)与AlCl 3反应产生挥发性三核配合物，CrCl 3(s)与AlCl 3反应产生挥发性四核配合物，写出上面两个反应的化学方程式，画出1-2 低温条件下许多不稳定的化合物会发生非常有趣的反应。
比如77 K 下，以BF(g)与B 2F 4(g)反应得到一种类似乙硼烷的分子，试画出产物分子的结构； 1.008
Zr Nb Mo Tc Ru Rh P d Ag Cd In
Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o At Ac-Lr H
Li Be
B C N O F Na Mg
Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba
Ra
Y La Lu -6.9419.01222.9924.31
39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210]
[210]126.979.9035.454.003
20.18
39.9583.80
131.3
[222]He
Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量
Rf Db Sg Bh Hs Mt
1-3 放电条件下许多相对稳定的化合物也会发生一些特殊的反应，CS 2(g)交流放电下得到一
1-5 光照条件下，[Co(en)3]
在酸性水溶液中得到一种六配位的带四个正电荷的配合物，写出反应的化学方程式，画出生成配合物的结构。
第2题（7分）
某实验室用如下方法制备一种晶体。
将31.5 g 草酸溶于水，恒温70℃，加入6.32 g 高锰酸钾和7.0 g 碳酸钾。
降温至0 ~ 2℃下再加入1.58 g 高锰酸钾。
迅速抽滤，滤液中加入乙醇，冷却结晶，抽滤洗涤干燥，得到含三个结晶水的产物16.25 g ，将产品储存。
第3题（22分）
NH 4X 的热分解温度一直存在争论，很多教材中的描述也不甚清晰，甚至给出了前后矛盾的说法，如北师大无机《铵盐的性质》中写道：“铵盐热分解反应的实质是质子的转移。
与NH 4+成盐的阴离子碱性越强，铵盐对热越不稳定，因此卤化铵NH 4X 的热稳定性是按NH 4F→NH 4I 卤素 电子亲和能 E A / eV
键解离能 D (X 2) / kJ·mol -1
HX(g)的生成焓
ΔH /kJ·mol -1
X (g)的标准熵S f /J·mol -1·K -1
F
3.401 158.8
–273.3
228.7
Cl 3.613 242.6 –92.3 210.1 Br 3.364 192.9 –36.3 178.2 电离能I 1/eV
键解离能D (H 2) / kJ·mol H (g)的标准熵S f /J·mol ·K
（1分）
卤素 NH 4X(s)的生成焓 Δf H /kJ·mol -1
NH 4的标准熵
S f /J·mol -1·K -1
HX(g)的标准熵 ΔH /kJ·mol -1
F – 464.0 72.0
173.8
Cl – 314.4 94.6 186.9 Br – 270.8 113.0 198.7 Δf H /kJ·mol
S f /J·mol ·K 在气相中的碱性，说明与水溶液中的碱性顺序是否相同。
4步分解成单质的反应。
卤素 X 2(g)的生成焓
Δf H /kJ·mol -1
X 2(g)的标准熵
S f /J·mol -1·K -1
H 2(g)的标准熵
S f /J·mol -1·K -1
F 0 202.8 130.7 Cl 0 223.1 Br 30.9 245.5 3-6 在你计算的NH 4X 各自的分解温度下，分别计算HX 分解成单质的离解率α。
分别说明
第4题（8分）
某混合液A为紫红色。
向A中加入浓盐酸并微热得蓝色溶液B和气体C。
若于A中加入氢氧化钠溶液搅拌得棕褐色沉淀D和绿色溶液E。
向A中通入过量二氧化硫则溶液最后变为粉红色溶液F。
向F中迅速倒入氨水得白色沉淀G和棕黄色溶液H。
G在空气中缓慢转变为棕色沉淀。
将D与G混合后加入稀硫酸又得溶液A。
请给出A、B、C、D、E、F、G、
第5题（9分）
一种新型陶瓷材料中仅含有V、Al、C三种原子，属六方晶系，晶体中V原子的堆积方式为…BACBBCABBACBBCAB…，其中A、B、C都是密置单层。
C原子有规律地占据八面体空隙，而Al原子有规律地占据三棱柱空隙。
这种晶体正当晶胞的晶胞参数a = 508.8 pm，c = 2298 pm，ρ = 5.08 g/cm3，每个正当晶胞中有46个原子，其中有24个是钒原子。
物的化学式。
相邻的A层和C层V原子，以及它们之间填充的原子，试画出这三层原子沿c轴的投影图，
第6题（14分）
非水酸碱滴定法测定氯化铵含量的实验步骤如下：
在小烧杯中称取2 g NaOH，用10 mL蒸馏水洗一次后将水倒尽，立即用10 mL无水乙醇再洗两次，加入200 mL无水乙醇，使之溶解，过滤后转移至试剂瓶中。
准确称取0.2535 g苯甲酸，置于250 mL锥形瓶中，加入25 mL乙醇溶解。
以酚酞为指示剂，用NaOH溶液滴定至浅粉，三十秒不褪色为终点，消耗体积14.42 mL。
在小烧杯中准确称取0.5472 g NH4Cl 试样，加入3 mL去离子水溶解完全，再加入无水乙醇，转入干燥的100 mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。
准确移取25.00 mLNH4Cl溶液，加入锥形瓶中，以酚酞为指示剂，用NaOH溶液滴定至浅粉，三十秒不褪色为终点，平行滴定三份，平均消耗体积16.26 mL。
6-1用去离子水和无水乙醇洗NaOH分别洗去什么物质？加入乙醇溶解后的不溶物可能是什么？滴定体系中水的含量对实验有何影响？
6-2分别0.20 mol·L NaOH和0.20 mol·L C2H5ONa滴定20 mL等浓度的NH4Cl溶液，计算（1）计量点前0.02 mL，（2）计量点，（3）计量点后0.02 mL时体系的pH。
从中你能获得什么结论？
已知：K a(NH4+) =5.60 × 10-10且受溶剂的影响可忽略不计，K w= 1.00 × 10-14，乙醇的自耦电-20。
离常数K
第7题（8分）
芳环上的亚砜基团可引导其邻位C-H键与炔丙基C-H键的偶联反应。
-78˚C下，往二苯基亚砜与2-丁炔的混合体系中加入三氟甲磺酸酐，可得到中间体A（可由NMR观测到），升温至0˚C并加入，然后于65˚C下加热16小时，反应经历电中性中间体B和C，B经历[3,3]-迁移得到C，最终得到偶联产物D。
已知B和C中均有形式电荷的分离，两者互为同分异构体，写出A，B，C和D的结构简式。
第8题（8分）
根据下列反应回答以下问题：
8-3150℃下加热，A会完全转化为B，写出该反应的名称并通过关键结构表示反应机理（不要求立体化学）。
第9题（13分）
9-3 若采用手性的四氢吡咯衍生物1作为催化剂，试写出该反应的反应机理，注意画出产生
9-4 根据以上信息，完成该合成路线。