2016第30届中国化学奥林匹克决赛理论试题含答案[精美word精校版].docx
2015年第29届、2016年第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
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)。
第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(一)
ＤＯＮＧ Ｘｕ ｅ － Ｙ ａ ｎ ｇ
ＳＵＮ Ｚｅ － － Ｈａ ｏ
Ｌ Ｉ Ｕ Ｈａ ｎ － Ｙｕ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＣ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｐ ｅ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ｅ ｏ ＇ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ８ ７ １ ， Ｐ Ｒ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
一
解和掌握 ，考查 了同学们抓住 问题本质、灵活运用知识 的能力 。笔者作为这项赛事 曾经的参与者 ，结 合化学知识和竞赛解题经验 ，对本次竞赛的试题做了解析 ，希望能让正在学习相关知识 的同学有所启 发 。也欢迎各位老师和同学参与讨论 ，共同促进这项赛事向前发展 。
通 讯作者 ，Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ： ｃ ｕ ｉ ｊ ｍ＠ｐ ｋ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
从１ ９ ８ ７ 年起 ，中国化学奥林匹克竞赛 已经连续举办 了３ ０ 届 。３ ０ 年来 ，一批批优秀的中学生带着 对化学的热爱和不断钻研 的探究精神参与了这项赛事 ，通过竞赛 ，同学们相互交流和学习 ，在竞争过 程中使 自己得到了锻炼和提高 ；一个个优秀的选手从这里走 向国际竞赛的平台，代表 中国摘金夺银 ； 批批优秀的化学人从这里走 向更广阔的化学舞 台， 成为科研与技术工作 中的骨干成员 。 ３ ０ 年来 ，中国化学奥林匹克竞赛的赛制不断优化 ，赛题风格不断调整 ，但引导 同学夯实知识基 础 、掌握 正确 方法 、开拓 思 维 、不 断思 考 的核心 思想 没有 改变 。今 年初赛 试题 强调 了对 基础 知识 的理
ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ．Ｔｈ ｅ ｍａ ｎ ｕ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ａｌ ｌ ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅａ ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｕ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍａ ｎ ｎ ｅ ｒ ．Ｆ ｏ ｒ ｓ ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｒ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ
第29届、2016年第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(word版)
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)。
第30届中国化学奥林匹克(决赛)理论试题解析(二)
k2
k
k
k
k
k
以上各式中“S”表示表面活性中心， “g”表示气态， “ad”表示吸附态。设 S 的浓度仅随甲醇吸 附而变化，请根据以上机理用稳态近似推导反应速率方程，并对结果进行讨论。
*通讯作者，Email:
cuijm@
No.4
常泰维等：第 30 届中国化学奥林匹克(决赛)理论试题解析(二)
1 CH 3OH(g) + S CH 3OH(ad)
k
k－1
¾ ¾ ¾ ¾ ® CH 3O(ad) + H(ad) CH 3OH(ad) ¾
3 ¾ ¾ ¾ ¾ ® CH 2 O(ad) + H(ad) CH 3O(ad) ¾ 4 ¾ ¾ ¾ ¾ ® CHO(ad) + H(ad) CH 2 O(ad) ¾ 5 ¾ ¾ ¾ ¾ ® CO(ad) + H(ad) CHO(ad) ¾ 6 ¾ ¾ ¾ ¾ ® CO(g) + S CO(ad) ¾ 7 ¾ ¾ ¾ ¾ ® H 2 (g) 2H(ad) ¾
89
6-6 金属催化剂的表面活性与表面原子的能量有关，假设表面为完整的二维结构，表面能量由原 子的断键引起。请估算 Pd 金属(110)面(即与二重轴垂直的面)的单位表面能量。已知 Pd 为立方最密堆 积，Pd 原子半径为 179 pm，原子化热为 351.6 kJ∙mol 1。 分析与解答 本题以同学比较熟悉的甲醇裂解反应考查热力学以及动力学的基本知识和应用，涉及的题型也比 较常见，相对难度不大。 6-1 本题利用吉布斯自由能与平衡常数进行计算即可。需要注意题目中表格提供的焓变数据为
⊖
S /J∙mol ∙K
－1
/kJ∙mol
第三十届中国化学奥林匹克竞赛初赛试题
第三十届中国化学奥林匹克竞赛初赛试题一、选择题1. 下列哪种物质是氧化剂？A. NaClB. HClC. Cl2D. NaClO42. 钠金属在水中产生氢气的化学方程式是：A. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2B. 2Na + H2O → 2NaOH + H2C. Na + 2H2O → 2NaOH + H2D. 2Na + 2H2O → 2Na + H2O3. 下列哪种离子是氯化银的化学式？A. AgCl2B. AgCl3C. AgCl4D. AgCl4. 醋酸在水中的电离方程式是：A. CH3COOH → CH3COO- + H+B. CH3COOH → CH3COOH- + H+C. CH3COOH → CH3COO-D. CH3COOH → CH3COOH-5. 下列哪种化合物可以被称为“百灵酸”？A. HClB. H2SO4C. H3PO4D. HNO36. 以下哪个气体是温室效应的主要原因？A. 二氧化碳B. 氧气C. 氮气D. 氢气7. 硫酸溶液电离后会产生哪种离子？A. H+B. SO42-C. H3O+D. OH-8. 镁与氧气反应生成的化合物是：A. MgOB. Mg(OH)2C. H2MgO2D. Mg2O9. 下列哪个元素的最外层电子结构是4s2 3d10 4p4？A. 硒B. 锌C. 钛D. 铜10. 下列哪种物质是强酸？A. HClO3B. HNO2C. H2OD. H3PO4二、解答题11. 请根据下列离子方程式写出相应的化学方程式：Cl2(aq) + 2Br-(aq) → 2Cl-(aq) + Br2(l)12. 请解释为什么氨气可以溶解在水中形成氨水。
13. 环己烷是一个有机溶剂，它的结构式是C6H12。
请写出环己烷的完整结构式并解释其溶解其他非极性有机物的原因。
14. 燃烧是一种化学反应，请解释燃烧为何是放热的过程。
15. 请解释碳酸氢钙（Ca(HCO3)2）是如何在水中电离成离子的。
2015年第29届、2016年第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
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)。
第30届中国化学奥林匹克(决赛)理论试题含答案[精美word精校版]精编版
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第30届中国化学奥林匹克（决赛）理论试题2016年11月26日 长沙●本试卷共9道大题，总分100分。
考试时间4小时，迟到超过30分钟者不能进入考场。
开考后1小时内不得离开考场。
●考试“结束铃声”响起后。
立即停止答题，把试卷和答题纸放于桌面，由监考人员检查无缺。
听到可以离开指令后方可离开考场。
●发出停止答题指令后仍继续答题者，正在解答的试题（大题）以零分计。
●试卷已经装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在答卷上指定的框格，写于其他地方无效。
若有改动需将新内容写于答卷的附页，并标明题号。
●用黑色墨水笔或黑色圆珠笔大题。
试卷袋已附有草稿纸，因此不得携带纸张进入考场。
若另需草稿纸，可举手向监考人员索取。
不得将草稿纸带出考场。
●将营员号及姓名写在试卷首页和每页答卷指定位置，否则无效。
●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
不得携带铅笔盒、书籍、通讯工具入场a●欲上卫生间者，请举手示意。
经监考人员允许方可离开座位，考场外由志愿者全程引领。
常数：R=8.314J ·mol -1·K -1 F=96487 C ·mol -1 h=6.625×10-34J ·s 1eV=1.602×10-19J第1题（13分）1-1 简要解释为什么水溶液中HCN 是弱酸，而液态HCN 的酸性相比于其水溶液显著增强。
1-2 Hg 2+离子局用亲硫性，可与二硫代氨基甲酸盐形成[Hg(S 2CNEt 2)2]的二聚体，请画出该二聚体的立体结构，并指出中心原子的杂化方式。
异烟酰腙的结构如下： N ONH NH 2它与2-乙酰基吡啶反应乘车一种配体L ，将一定量的四水醋酸镍、配体L 以及4,4’-联吡啶溶解在1:1的乙醇-水的混合溶剂中回流2小时，冷却至室温，析出物质经洗涤干燥后得到褐色片状晶体M 。
分析结构标明，M 中N 元素含量为21.0%。
1-3 画出配体L 的结构，请在图中用*标出配位原子。
第30届全国2016高中学生化学竞赛(决赛)理论试题
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]
1-2 Hg2+离子具有亲硫性，可与二硫代氨基甲酸盐形成[Hg(S2CNEt2)2]的二聚体，请画出该二聚体的
立体结构，并指出中心原子的杂化方式。
O
异烟酰腙的结构如下：
N
NH NH2
它与 2-乙酰基吡啶反应生成一种配体 L。将一定量的四水醋酸镍、配体 L 以及 4, 4′-联吡啶溶解 在 1：1 的乙醇-水的混合溶剂中回流 2 小时，冷却至室温，析出物质经洗涤干燥后得到褐色片状 晶体 M。分析结果表明，M 中 N 元素含量为 21.0%。
φ φ φ 到金属 M。已知 Aϴ(NO3–/NO) = 0.957V， ϴ([PtCl4]2–/Pt) = 0.755V， ϴ([PtCl6]2–/[PtCl4]2–)
= 0.680V，所有离子活度系数为 1.00。 3-2 写出步骤（1）中除去 Pt 的化学方程式，计算该反应在 298K 下的 Kϴ。 3-3 写出步骤（2）中除去 Ag 的化学方程式。 3-4 D、E、F 中均只有 1 个金属原子，试通过计算确定 D、E、F 的化学式。
2-6 H 的α构型同分异构体（没有 O-O 键）可由 A 与 BuONO2 和甲醇钠在甲醇介质中反应而成，写 出α‒H 的制备反应方程式。
第 3 题 （11 分） 某金属 M 的氧化物 A 是易挥发的液体，有毒，微溶于水。在 HCl 气氛中蒸发 A 的盐酸溶液（含
2015年第29届、2016年第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
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及单质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)，写出及现象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)及其原子量的乘积近似为常数6cal·g-1·℃-1(1cal=4.18J)。
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2016年全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题、参考答案、评分细则
第30届中国化学奥林匹克（决赛）理论试题2016年11月26日长沙●本试卷共9道大题，总分100分，考试时间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“结束铃声”响起后，立即停止答题，把试卷和答题纸放于桌面，由监考人员检查无缺，听到可以离开指令后方可离开考场。
●若发出停止答题指令后仍继续答题者，正在解答的试题（大题）以零分计。
●试卷已装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在答卷纸的指定的框格内，写在其它地方的应答一律无效。
若有改动，需将新内容写于答卷的附页，并标明题号。
●用黑色水笔和黑色圆珠笔答题，试卷袋已附有草稿纸，因此不得携带纸张进入考场。
若另需草稿纸，可举手向监考人员索取，不得将草稿纸带出考场。
●将营员号及姓名写在试卷首页和每页答题卷指定位置，否则无效。
●允许使用非编程计算器以及直尺、橡皮等文具，不得携带铅笔盒、书籍、通讯工具入场。
●欲上卫生间者，可举手示意。
经监考人员允许方可离开座位，考场外由志愿者全程引领。
常数：R＝8.31447 J·K－1·mol－1 F＝96485 C·mol－1h＝6.625×10－34 J·s 1 eV＝1.602×10－19 J第1题（13分）1-1．简要解释为什么水溶液中HCN是弱酸，而液态HCN的酸性相比于其水溶液显著增强。
1-2．Hg2＋离子具有亲硫性，可与二硫代氨基甲酸盐形成Hg(S2CNEt2)2的二聚体，请画出该二聚体的立体结构，并指出中心原子的杂化方式。
异烟酰腙的结构如下：它与2-乙酰基吡啶反应生成一种配体L。
将一定量的四水醋酸镍、配体L以及4,4’-联吡啶溶解在1︰1的乙醇-水的混合溶剂中回流2小时，冷却至室温，析出物质经洗涤干燥后得到褐色片状晶体M。
分析结果表明，M中N元素含量为21.0%。
1-3．画出配体L的结构，请在图中用*号标出配位原子。
1-4．通过计算，写出配合物M符合IUPAC规则的分子式，画出M的所有几何异构体的结构，在每个几何异构体下标注Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…等，指出哪些几何异构体存在旋光异构现象？哪几个几何异构体稳定性最高？请说明理由。
2016年中国化学奥林匹克(初赛)试题、答案、评分标准与细则
第30届中国化学奥林匹克(初赛)试题、答案及评分标准第1题(8分)1-1离子化合物A2B由四种元素组成，一种为氢，另三种为第二周期元素。
正、负离子皆由两种原子构成且2242年才被用作牙膏的添加剂和补牙填充剂成分。
A是离子晶体，由NaF和NaPO3在熔融状态下反应得到。
它易溶于水，阴离子水解产生氟离子和对人体无毒的另一种离子。
1-4-1写出合成A的反应方程式。
第2题(9分)鉴定NO3–离子的方法之一是利用“棕色环”现象：将含有NO3–的溶液放入试管，加入FeSO4，混匀，然后顺着管壁加入浓H2SO4，在溶液的界面上出现“棕色环”。
分离出棕色物质，研究发现其化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4。
该物质显顺磁性，磁矩为3.8 μB (玻尔磁子)，未成对电子分布在中心离子周围。
2-1写出形成“棕色环”的反应方程式。
2-2推出中心离子的价电子组态、自旋态(高或低)和氧化态。
第3题(13分)3-1好奇心是科学发展的内在动力之一。
P2O3和P2O5是两种经典的化合物，其分子结构已经确定。
自然而然会有如下问题：是否存在磷氧原子比介于二者之间的化合物？由此出发，化学家合成并证实了这些中间化合物的存在。
3-1-1写出这些中间化合物的分子式。
3-1-2 画出其中具有2重旋转轴的分子的结构图。
根据键长不同，将P-O键分组并用阿拉伯数字标出（键长相同的用同一个数字标识）。
比较键角∠O-P(V)-O和∠O-P(III)-O的大小。
3-2NH3分子独立存在时H-N-H键角为106.7o。
右图是[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及H-N-H键角的测量值。
解释配合物中H-N-H键角变为109.5o的原因。
3-3 量子化学计算预测未知化合物是现代化学发展的途径之一。
2016年2月有人通过计算预言铁也存在四氧化物，其分子构型是四面体，但该分子中铁的氧化态是+6而不是+8。
3-3-1 写出该分子中铁的价电子组态。
正确画出四个氧原子围绕中心铁原子形成四面体分布且示出两个氧之间的过氧键，得满分；若正确画出四面体分布但未示出过氧键，得2分；其他答案不得分。
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2016 第30 届中国化学奥林匹克( 决赛) 理论试题含答案[ 精美word 精校版 ]第 30 届中国化学奥林匹克（决赛）理论试题2016年 11月 26日长沙●本试卷共 9 道大题，总分100 分。
考试时间 4 小时，迟到超过30 分钟者不能进入考场。
开考后1 小时内不得离开考场。
●考试“结束铃声”响起后。
立即停止答题，把试卷和答题纸放于桌面，由监考人员检查无缺。
听到可以离开指令后方可离开考场。
●发出停止答题指令后仍继续答题者，正在解答的试题（大题）以零分计。
●试卷已经装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在答卷上指定的框格，写于其他地方无效。
若有改动需将新内容写于答卷的附页，并标明题号。
●用黑色墨水笔或黑色圆珠笔大题。
试卷袋已附有草稿纸，因此不得携带纸张进入考场。
若另需草稿纸，可举手向监考人员索取。
不得将草稿纸带出考场。
●将营员号及姓名写在试卷首页和每页答卷指定位置，否则无效。
●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
不得携带铅笔盒、书籍、通讯工具入场a●欲上卫生间者，请举手示意。
经监考人员允许方可离开座位，考场外由志愿者全程引领。
H相对原子质量He 1.0084.003 Li Be B C N O F Ne 6.9419.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.3126.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95KCa Sc Ti VCr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr39.10 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 78.9679.90 83.80Rb 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 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au HgTl Pb Bi 132.9137.3 La -Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt[223] [226] Ac-LrPo At Rn[210][210] [222]常数：R=8.314J ·mol -1 ·K -1F=96487 C ·mol-1h=6.625×10-34J ·s 1eV=1.602×10-19J第 1 题（13 分）1-1 简要解释为什么水溶液中 HCN 是弱酸，而液态 HCN 的酸性相比于其水溶液显著增强。
1-2 Hg 2+离子局用亲硫性， 可与二硫代氨基甲酸盐形成 [Hg(S 2 CNEt 2 ) 2] 的二聚体， 请画出该二聚体的立体结构，并指出中心原子的杂化方式。
异烟酰腙的结构如下：ONNH NH 2它与 2- 乙酰基吡啶反应乘车一种配体 L ，将一定量的四水醋酸镍、 配体 L 以及 4,4 ’ - 联吡啶溶解在 1:1 的乙醇 - 水的混合溶剂中回流 2 小时，冷却至室温，析出物质经洗涤干燥后得到褐色片状晶体 M 。
分析结构标明， M 中 N 元素含量为 21.0%。
1-3 画出配体 L 的结构，请在图中用 * 标出配位原子。
1-4 通过计算，写出配合物 M 符合 IUPAC 规则的分子式，画出 M 的所有几何异构体的结构，在每个几何异构体下面标注Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ· ··等，指出哪些几何异构体存在旋光异构现象？哪个几何异构体稳定性最高？说明理由。
1-5 说明 4,4 ’- 联吡啶的作用。
第 2 题（10 分）某白色固体 A 室温时不稳定，在水中稳定。
A 具有弱碱性和较显著的还原性，分子只有 1 个镜面，有顺式和反式异构体。
在酸性条件下 A 分解为三中产物 B 、C 、D 。
其中 B 为二元化合物，与 CO 2为等电子体。
在中性溶液中 A 与亚硝酸作用可生成化合物 E 和 C 。
纯净的 E 是一种无色晶体，为二元酸（ pKa1=6.9， pKa2=11.6）。
E 的阴离子有 C2轴和与此轴垂直的镜面， 其钠盐 F 可通过金属钠与硝酸铵 1:1 反应而成，也可在乙醇介质中由 A 与 RONO 和乙醇钠反 应而成。
2-1 写出以上两种方法合成 F 的反应方程式。
2-2 画出 A 的顺式和反式异构体的立体结构。
2-3 干燥的 E 晶体极易爆炸，水溶液中较稳定，但仍会逐渐分解，写出其分解反应的方程式。
2-4 E 的异构体 G 是弱酸 pKa=6.6，画出 G 的两种路易斯结构。
2-5 用液态 NO 与 F 反应生成 H，此法得到的 H为β构型，其中钠的百分含量为37.69%，存24在一个 O-O键，推断 H的化学式并画出其阴离子的结构（孤对电子不需标出）。
2-6 H 的α构型同分异构体（没有 O-O键）可由 A 与 BuONO2和甲醇钠在甲醇介质中反应而成，写出α -H 的制备反应方程式。
第 3 题（11 分）某金属 M的氧化物 A 是易挥发的液体，有毒，微溶于水。
在氯化氢气氛中蒸发 A 的盐酸溶液（含 1.000g 的 A）得到 1.584g晶体 MCl ·3H O。
323-1 假定转化反应按化学计量比进行，通过计算确定 A 的化学式，并写出金属M的价电子构型。
从精炼镍的阳极泥提取M的步骤为：（1）用王水处理溶解 Pt 、 Pd 和 Au；（2）固体不溶物与碳酸铅共热，然后用稀硝酸处理除去可溶物B；（3）剩余固体不溶物与硫酸氢钠共熔，用水浸取除去可溶物C；（4）留下的固体不溶物与过氧化钠共熔，用水浸取，过滤。
滤液中含有 M的盐 D，D 为 Na2SO型电解质，无水 D 中氧含量为30.32%；（5）往 D溶液4中通入 Cl 2，加热，收集40℃～ 50℃的馏分，得到 A。
A 收集在盐酸中，加热得到 E 的溶液， E 中 CI 含量为 67. 14%;（ 6）溶液 E 中加入适量 NH4CI 溶液得到沉淀 F，F 中 Cl 含量为57.81%。
F在氢气中燃烧即得到金属M。
已知ψ Aθ3-，ψ θA(NO /NO)=0.957V ([PtCl4]2-/Pt)=0.755 V，ψ θ([PtCl6]2-/[PtCl42-)=0.680 V ，所有离子活度系数为 1.00 。
]3-2 写出步骤 (l) 中除去 Pt 的化学反应方程式，计算该反应在298 K 下的 Kθ。
3-3 写出步骤 (2) 中除去银的化学反应方程式。
3-4 D 、E、F 中均只有 1 个金属原子，试通过计算确定D、E、F 的化学式。
第4题（8分）镍是钢中的重要元素之一，镍的加入可以增加钢的硬度、弹性、延展性和抗腐蚀性。
某实验室有两份含 Ni 钢样， 1 号钢样中 Ni 的质量分数为0.362%，2 号钢样 Ni 含量未知。
实验人员用过二硫酸铵 - 丁二酮肟吸光光度法对钢样中Ni 含量进行测定：取一定质量的钢样在通风柜中加入适量硝酸，加热溶解，转移至100 mL 容量瓶，定容摇匀。
移取 10.00 mL 试样溶液于 50 mL 容量瓶中，依次加入酒石酸钠、NaOH、丁二酮肟和过二硫酸铵。
丁二酮肟加入后有浑浊现象，加入过二硫酸铵后溶解成酒红色溶液，再加水定容。
4-1 请写出镍溶解及氧化过程中的离子方程式，并说明加入酒石酸钠和NaOH的作用。
4-2 1 号钢样经上述分解步骤和显色反应后制备的溶液，利用普通吸光光度法进行检测。
使用 2cm吸收池于 530nm处（ε =6.60 ×103L·mol-1·cm-1）测量，欲使测量的相对误差最小，称取 1 号钢样的质量应为多少？4-3请指出 4-2 中普通吸光光度法使用的参比溶液的组成，为何使用该溶液作为参比溶液？4-4以示差吸光光度法测定 2 号钢样中 Ni 含量，称取 0.382 g 2 号钢样，经与测定 1号钢样同样步骤配制的溶液，使用 2 cm 吸收池，波长连择 530 nm，以 4-2 中配制的 1号钢样显色反应后的溶液作参比液，并以此调节透射比为 100%，此时测得 2 号钢样显色后溶液的透射比为 T= 31.4%，计算 2 号钢样中 Ni 的质量分数。
第 5 题（12 分）近年来，光电材料领域有一类有机／无机杂化材料获得突破。
某该类材料由三种离子组成，其晶体的晶胞有 4 条沿体对角线的C3轴。
A 为显正一价的阳离子或基团，其分数坐标为：2+2+---离子，分数坐标为：0,1/2,1/2; 1/2,0,1/2; 1/2,1/2,0。
5-1 分别以●、·和 O代表 A、 B 和 X 离子，画出该晶体的正当晶胞。
5-2+2+-形成晶体的化学式。
写出 A 为 CHNH 、 B 为 Pb、X为 I335-3指出 A、B、X 的配位数，并推断该晶体是否存在分离的配位离子。
5-4某该类晶体材料的带隙E g为 1.55 eV 。
计算其吸收光的波长。
5-5通过改变晶体中的阳离子和/ 或阴离子，可能对其光电性能进行调节，但是为了使该晶体结构保持稳定，离子尺寸受到限制，即要求填隙离子半径与空隙半径比 b 在一定范围。
现有一同类晶体， B 位 Pb2+半径为 133 pm，X 位 I -半径为 203 pm，如 b 为 0.9 ～1.05 ，试估算 A位阳离子的半径范围。
5-6 此类有机／无机杂化薄膜太阳能电池材料的优异特性源于其无机组分和有机组分特性的优异组合，请分别指出各自特性所起的作用。
第 6 题（17 分）甲醇既是重要的化工原料，又是一种很有发展前途的代用燃料。
甲醇分解制氢已经成为制取氢气的重要途径，它具有投资省、流程短、操作简便、氢气成本相对较低等特点。
我们可以根据 298 K 时的热力学数据（如下表）对于涉及甲醇的各种应用进行估算、分析和预判。
CO(g H O(l H O(g物质H2(g)O2(g)CO(g)222CH3OH(l)CH3OH(g))))-? f H mΘ/ KJ· mo00110.5393.5285.8241.8238.66200.66l -12132S mΘ/ J·K-1·mol-1130.6205.1197.6213.769.91188.8126.80239.81847436-1 估算 400.0 K，总压为 100.0kPa 时甲醇裂解制氢反应的平衡常数 ( 设反应的 ? r H mΘ和? r S mΘ不随温度变化，下同 ) 。