清北学堂全国高中生化学竞赛模拟试题及答案 (尹冬冬教授)
第34届全国高中学生化学竞赛清北学堂模拟试卷3答案
第34届全国高中学生化学竞赛清北学堂模拟试卷3（参考答案）第1题（19分）众所周知，还原剂可以显著影响有机反应中还原反应的结果。
而对于一些无机化合物，还原剂的不同也会导致生成不同的产物。
1-1下列反应均以K2MCl6作为反应物，请分别写出下列化学反应方程式1-1-1 在KCN过量的条件下以水作为溶剂，加入过氧化氢作为歧化反应的催化剂，生成1：3的两种含M化合物，在这两种化合物中M的配位数相同且与反应物相比没有升高1-1-2 在KCN过量的条件下以水作为溶剂，不加入过氧化氢，氮气气氛下反应一段时间，加入乙醇析出灰黑色晶体。
已知该过程未发生氧化还原反应，M的配位数并未改变但1mol 产物中的离子数量为1molK2MCl6中的三分之五倍1-1-3 在KCN过量的条件下以甲醇作为溶剂，加入过氧化氢作为氧化剂，生成唯一的含M 产物，该产物中阴阳离子数目比为1：31-1-4 不加入KCN，以水作为溶剂，加入KBH4作为还原剂，生成M的三价配合物。
该配合物溶液与上一小问配合物溶液在浓度相同的情况下可近似认为溶液电导率相等。
已知该配合物包含两种数目比为1：1的配体1-2 已知五种含M产物中M的质量分数分别为34.62%、48.82%、38.90%、36.39%、40.40%，推断M的元素符号1-3事实上，在进行这四个反应时，仅有上述五种产物被以固体形式分离了出来，溶液中依旧存在着极为复杂的混合物体系1-3-1 尽可能多地写出副产物化学式1-3-2 推测从溶液体系中分离得到产物的实验步骤1-3-3从混合物的分离角度考虑X-1-4中得到的产物构型，并画出其结构1-1-1 4K2MCl6+24KCN→K5M(CN)6+3KM(CN)6+24KCl1-1-2 K2MCl6+8KCN+2H2O→K4MO2(CN)4+6KCl+4HCN1-1-3 2K2MCl6+16KCN+H2O2→2K3M(CN)8+12KCl+2KOH1-1-4K2MCl6+3KBH4+12H2O→K3M(OH)3Cl3+3KCl+3H3BO3+12H2 （每个2分）1-2 Re（2分）1-3-1K2ReO(CN)5、K3Re(OH)3(CN)3、K3ReO2(CN)4、K2Re(CN)4 （每个1分）1-3-2加入乙醇析晶（1分）、过滤、分别用冰水、乙醇、乙醚洗涤晶体（1分）1-3-3经式（1分）（2分）第2题（10分）将某只含一种金属元素的样品盐晶体在氩气气氛中热分解，在65-135℃失重4.72%，对应失去全部结晶水，在250-292℃失重11.26%，该过程中生成了一种物质A，A的1H-NMR 信息如下图所示。
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·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；1-4 TiCl 3与羟胺在酸性溶液中反应；1-5 FeCl 3与羟胺在酸性溶液中反应；1-6 硝基苯与SnCl 2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。
经过一段时间后，测得碳酸盐中、H 2O 中、放出的O 2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H 2O 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1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh P d Ag Cd InSn 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 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 Ba Ra Y 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]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt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。
第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷3
第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷三·竞赛时间3小时。
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第1题（9分）1-1为什么主族元素同周期最高氧化态的稳定性从左到右逐渐降低？1-2众所周知，钾比钠活泼，也比钙活泼。
但是传统化工工业使用如下两种方法制备钾单质，两者制备钾的原理不同，前者通过钾的沸点较小被从体系中蒸出推动平衡制备钾，后者将二者与另一组分形成一混合体系制备钾。
选择用钙制备钾过程中形成混合体系的另一组分并简述其原因。
KCl + Na = NaCl + K 2KCl + Ca = CaCl2 + 2KA．水B．乙醇C．液氨D．四氯化碳1-3许多过渡金属配合物遵循18电子规则，这是因为此时它们的价轨道均被占据，达到了类似稀有气体的电子构型。
可是在有些时候倾向于形成外层16电子的配合物，请解释原因。
1-4高锰酸钾法是一种重要的氧化还原滴定方法，高锰酸钾法的读数方式与其他滴定法有所不同。
请指出这一不同并说明为何会采用此种读数方式。
1-5Birch还原在有机合成中有着重要的应用，它可以有效将炔烃还原为反式烯烃。
然而，它无法还原末端炔烃，简述理由。
第2题（12分）2-1-1在镁橄榄石(Mg2SiO4)晶体中，每个Mg均形成一个[MgO6]八面体。
每个O原子与几个Mg原子连接？每个O原子与几个Si原子连接？2-1-2锌橄榄石与镁橄榄石的结构相似。
与锌橄榄石相比，镁橄榄石的密度更大还是更小？简述理由。
2-1-3给镁橄榄石逐渐加压，镁橄榄石由正交晶系转化为立方晶系(又名林伍德石)，此过程中其体积是变大还是变小？2-2磷能与碱金属形成多种多样的化合物，如Li3P7和RbP7等。
第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷二
第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷二·竞赛时间3小时。
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第1题（13分）在星际气体中探测到了一种具有极高反应活性的双原子粒子X。
X能与红棕色气体A按1：1的比例反应可以得到多种物质。
计算化学表明，该反应首先由X与A结合，得到两种互为同分异构体的分子B1和B2，B1可以直接分解为C和D，D在空气中可被氧化为A；而B2不能直接分解，而是先经异构化得到B3，B3再分解成E和羟基自由基。
X在含氧的水中被氧化，得到等量的二氧化硫和F，F不含硫，是一种活性很高的一元酸。
X在不含氧的水中可电离出负离子G，G能催化脂类化合物中双键的顺反异构化。
1-1写出X、A、D、F、G的化学式。
1-2写出B1、B2、B3、C、E的结构示意图，仅需示出原子间的键连关系。
1-3解释G能催化脂类化合物中双键的顺反异构化的原因。
第2题（11分）某温度下，在甲醇和环己烷的混合溶液中，硫单质主要以S n(n = 6,7,8)的形式存在，且它们之间达到平衡。
此时，S6的浓度为1.1 × 10-4 mol·L-1，S7的浓度为2.9 × 10-4 mol·L-1，S8的浓度为3.7 × 10-3 mol·L-1。
2-1计算溶液中硫的总浓度(以mg·mL-1计)。
2-2计算反应8S7 = 7S8的平衡常数K。
2-3达到平衡时，若n固定，证明ln{[S n]/[S8]}与ln[S8]之间近似满足线性关系，其斜率只与n有关，并求出此斜率。
第3题（11分）MgAgSb晶体具有多种结构，γ-MgAgSb可以抵抗700多摄氏度的高温仍然保持晶型不变，这一特性引起了科学家们的广泛关注。
清北学堂第34届化学竞赛模拟试题
清北学堂第34届全国高中化学竞赛模拟试卷题号123456789总分满分12916101496816100得分评卷人·竞赛时间3小时。
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H1.008相对原子质量He 4.003Li 6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na 22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K 39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.41Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb 85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs 132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr [223]Ra[226]Ac－La Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr第1题（8分）写出下列反应的方程式1-1锡溶于热的氢氧化钾溶液，放出无色无味气体，溶液中仅生成一种物种。
化学竞赛初赛难度试卷-高中(18)
3
第五题 A 的单质和 B 的单质在常温下剧烈反应，得到化合物 X。X(g)的密度是相同条件下 的空气密度的 5.9 倍。X 与水剧烈反应，反应完全后的混合物加热蒸干，得一难溶物，后者 在空气中经 1273K 以上高温灼烧，得到化合物 Y。Y 在高温高压下的一种晶体的晶胞可与 金刚石晶胞类比，A 原子的位置相当于碳原子在金刚石晶胞中的位置，但 Y 晶胞中 A 原子 并不直接相连，而是通过 E 原子相连。X 与过量氨反应完全后得到含 A 的化合物 Z。Z 经高 温灼烧得化合物 G。G 是一种新型固体材料。 （1）写出 X、Y、Z 和 G 的化学式。
全国高中生化学竞赛模拟试题 （尹冬冬教授）
H
He
4.003
Li Be 6.941 9.012
B C N O F Ne 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18
Na Mg 22.99 24.31
Al Si P S Cl Ar 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95
II 1 ·Ö
I N2 H·Ö2CH3
1 ·Ö
2O·Ö
CH3H2N I I
C: C:
CH3H2NI
Pt Pt
I I
Pt I Pt NH2CH3
I
I 3 ·Ö
NH2CH3
3 ·Ö
I NH2CH3
D£ºI D£ºI
Pt Pt
NNHH32CH3
OCO NH2CH3
E£º H2C CO E£º H2C CO
硫酸和 2~3 滴 1mol/L MnSO4 溶液，冷却至 5℃；准确称量 0.5027g 过氧乙酸试样加入到之 前的碘量瓶中后摇匀，用 0.01183mol/L KMnO4 标准溶液滴定至溶液呈浅粉色（半分钟不褪 色），共消耗 24.98mL；随即加入 10mL20%的 KI 溶液和 2~3 滴(NH4)2MoO4 溶液，轻轻摇匀， 加塞，避光静置 10min，而后用 0.1018mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，接近终点时加入 3mL 0.5% 淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失（半分钟不恢复），消耗 23.61mL。
第33届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷A1
第33届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷A1·竞赛时间3小时。
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第1题(12分) 写出下列化学反应的方程式1-1过量锡与少量氯气反应。
1-2高温下往氯化铜中通入氨气。
1-3用氧化汞制备次氯酸酐。
1-4往硒单质中加入30%过氧化氢。
1-5膦与甲醛反应。
1-6亚硝酸银热分解。
第2题(9分)锌是一种重要的过渡金属元素，以前由火法炼锌制备锌单质。
现在主要被湿法取代。
首先对富集后的含铁高的锌精矿，焙烧高于500 度后生成一些铁酸锌（ZnFe2O4）。
为检测锌矿中的铁杂质含量。
取100 克锌矿进行上述操作后，用热的中等浓度硫酸使所有固体溶解得到硫酸锌和硫酸铁。
将溶液倒入500ml 容量瓶中并定容。
取100ml 溶液加入NaOH溶液。
得到易于沉出的一种含铁矾A2.83 克，其中含钠的百分含量为4.743%，含硫13.23%。
锌全部以硫酸锌的形式存在于溶液中。
2-1请写出A 的化学式，写出计算过程。
2-2 请计算铁在锌矿中的百分含量。
第3题(16分)某无色双原子气体A是一种自由基，对人体呼出气中A水平的检测可以在一定程度上判断肺部的疾病状况。
双原子分子B是A的价层等电子体，但B的稳定性远不如A，B是一种星际分子。
A是一种常见的配体。
分子B含的两种元素X和Y可以形成大量的中性分子或阴阳离子。
对于中性分子而言，最容易制备的是一种橙黄色晶体C，其中一种元素的含量是30.4%。
3-1写出A B C代表的三种物质3-2写出一种C的制备方法化合物C可以被二氟化银氟化，首先生成一种角型分子D，进一步氟化可以得到E。
第34届全国高中学生化学竞赛清北学堂模拟试卷3
第34届全国高中学生化学竞赛清北学堂模拟试卷3·竞赛时间3小时。
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第1题（19分）众所周知，还原剂可以显著影响有机反应中还原反应的结果。
而对于一些无机化合物，还原剂的不同也会导致生成不同的产物。
1-1下列反应均以K2MCl6作为反应物，请分别写出下列化学反应方程式1-1-1 在KCN过量的条件下以水作为溶剂，加入过氧化氢作为歧化反应的催化剂，生成1：3的两种含M化合物，在这两种化合物中M的配位数相同且与反应物相比没有升高1-1-2 在KCN过量的条件下以水作为溶剂，不加入过氧化氢，氮气气氛下反应一段时间，加入乙醇析出灰黑色晶体。
已知该过程未发生氧化还原反应，M的配位数并未改变但1mol 产物中的离子数量为1molK2MCl6中的三分之五倍1-1-3 在KCN过量的条件下以甲醇作为溶剂，加入过氧化氢作为氧化剂，生成唯一的含M 产物，该产物中阴阳离子数目比为1：31-1-4 不加入KCN，以水作为溶剂，加入KBH4作为还原剂，生成M的三价配合物。
该配合物溶液与上一小问配合物溶液在浓度相同的情况下可近似认为溶液电导率相等。
已知该配合物包含两种数目比为1：1的配体1-2 已知五种含M产物中M的质量分数分别为34.62%、48.82%、38.90%、36.39%、40.40%，推断M的元素符号1-3事实上，在进行这四个反应时，仅有上述五种产物被以固体形式分离了出来，溶液中依旧存在着极为复杂的混合物体系1-3-1 尽可能多地写出副产物化学式1-3-2 推测从溶液体系中分离得到产物的实验步骤1-3-3从混合物的分离角度考虑X-1-4中得到的产物构型，并画出其结构第2题（10分）将某只含一种金属元素的样品盐晶体在氩气气氛中热分解，在65-135℃失重4.72%，对应失去全部结晶水，在250-292℃失重11.26%，该过程中生成了一种物质A，A的1H-NMR 信息如下图所示。
清北学堂年全国高中化学竞赛模拟试卷(四)
清北学堂20XX 年全国高中化学竞赛模拟试卷（四）张祖德教授命制第一题：Lewis 酸碱定义为凡是能接受电子对的物种称为Lewis 酸，凡是能给出电子对的物种称为Lewis 碱。
1． 试写出XeF 2(g)与SbF 5(g)以摩尔比：① 1︰1， ② 2︰1， ③ 1︰2，进行Lewis酸碱反应的方程式。
2． 试画出反应物分子的空间几何构型，指出中心原子的杂化类型（中心原子上的孤电子对要标出来）。
3．试画出三种原子以上的离子团物种的几何构型。
第二题：IIA 、IIIA 族元素的单核共价化合物属缺电子化合物，它们往往以多聚的形式出现：如Be 3Cl 6、B 2H 6、Al 2Cl 6，化合物分子中含有桥键，如，称为氢桥键，ClAl称为氯桥键。
三氯化镓发生下面一系列反应：(B)(C)(D)(E)(F)(G)GaCl 3Me 3SiH 3Li[GaH 4)Li[BH 4]NH 3低温1．(A)是结构对称的，具有氯桥键的镓的氢化物，分子中的镓原子符合八隅律。
试画出(A)的几何构型。
2．(B)是镓的二元共价化合物，(C)是含硼、镓的三元共价化合物。
画出(B)和(C)的结构式。
3．(D)是镓的混合价态的二元离子化合物，当(A)加热生成(D)时，有最轻的气体放出。
试写出该反应的离子方程式[其中(D)必须以离子式表示]4．1mol(C)与2mol NH 3反应，生成(F)共价化合物混合物与(G)离子化合物。
(1) 写出生成(F)，(G)的反应方程式。
(2) 画出(G)中正、负离子团的结构式。
第三题：1．甲酸与二甲基胺缩合，形成N, N －二甲基甲酰胺(A) (1) 试画出(A)的共振结构式，标出形式电荷(2) 试比较N －甲基乙酰胺(B)，丙酰胺(C)和(A)的熔点高低： ＞ ＞ （填入化合物的编号A 、B 、C ）。
并解释之。
2．化学式为(CHCOOH)2为两种异构体的酸(A)和(B)。
其中一种酸称为马来酸(maleic acid)，另一种酸称为富马酸(fumaric acid)。
清北学堂第34届全国高中学生化学竞赛模拟题答案
清北学堂第34届全国高中学生化学竞赛模拟题参考答案第一题：1-16CO+3B2H6==2B3O3(CH3)31-24Mn(CO)5(NO2)==2Mn(NO3)2+Mn2(CO)10+10CO1-31-43Cr2O3+13C==2Cr3C2+9CO1-5th Es+ 4He==101 t6Md+0110 Ne+ h8U==101 t6Md+11H+301n第二题2-1M：砷A：As2O3B：AsCl3C：AsCl5D：AsH3E：H3AsO4F：H2S G：As2S5H：As(OH)32-2AsH3+3KOH=K3As+3H2O2K3As+6H2O=As2H2+6KOH+2H22-3As2O3+4CH3COONa=2Na2CO3+(Me2As)2O+CO2第三题3-1单体：sp杂化二聚体：sp2杂化多聚体：sp3杂化3-2BeCl2是酸，I2S2是碱3-33-43-5用软硬酸碱理论解释：由于水中的O是比S更硬的碱，对于属于硬酸的Be来说具有更好的亲核性，它会取代S2I2，因而游离出S2I2。
第四题4-1232－208＝24；24／4＝6α；核电荷减少2×6＝12，核电荷之差为90－82＝8；12－8＝4β4-2E=[m(232Th)-m(208Pb)-6m(4He)]×c2＝42.67MeV4-31.00kg含2.64×1021粒子；232Th衰变常数λ＝1.57×10-18s-1；A＝Nλ＝4.08×106dps；每次衰变释放能量42.67MeV,产生能量的速率为2.79×105W4-4228Th＝208Pb＋54He；A＝Nλ＝9.58×1020y-1；N He＝9.58×1022；V He＝3.56L4-55.75y第五题5-11条C3轴，3条C2轴，3个镜面，3条S6轴5-2[Ru2(C6Me6)2(SC6H4Br)3][BF4]5-3[Ru2(C6Me6)2H3][PF6]：+2，7，符合；[Ru2(C6Me6)2(SC6H4Br)3][BF4]：+2，6，符合5-4前一配离子中因为Ru周围配体不能提供足够的电子使Ru满足18电子规则，Ru、Ru 间形成三键，使得Ru-Ru距离较短。
第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷一
第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试一（9:00 ~ 12:00）·竞赛时间3小时。
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第1题（6分）随着2017年我国在南海海域开采可燃冰的工作取得重大突破，“包合物”这个词语出现在大众视野中。
1-1看似“包合物”离我们很远，但是实际上，我们生活中随处可见其身影。
例如我们口服的药物，大多以药物及其他组分组成的外壳形成“包合物”的形式进入我们的身体。
简单说明这种“包合物”有什么优点？1-2下图为可燃冰的部分相图，根据下图我们知道，如果想得到水的包合物，则必须在高压条件下制备。
实际上，我们在利用管道运输天然气的时候，管道内部压力也是很大的，而且并不能完全除去体系中的水蒸气，所以会在管道内部出现可燃冰。
现在可以通过加入甲醇或乙二醇等醇类或者特殊高聚物的方法来阻止其在管道内部形成可燃冰，据此提出加入这两种物质能够避免可燃冰出现的原因。
第2题（25分）含有非金属元素X的二元化合物A在一般情况下呈现橙黄色，其中X的质量分数为30.4%。
A可以通过一种黄色的离子化合物B与一常见有刺激性气味的气体C反应制备而得到，或通过B与一个生活中常见的二元离子化合物D反应而得到。
D中X的质量分数为64.6%，A可以在少量银的催化下转变成另一种物质E，物质E在氰化钾的作用下能够重新生成A，A可以与三氯化铁反应生成1：1的加合物F。
2-1写出上述A-F的化学式。
2-2画出物质F的结构。
A可以与D反应得到一种离子化合物G，经过测定该物质的电导率与氯化钾相同，而且阳离子的质量分数为10.4%，反应中生H。
第33届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷A1答案
第33届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷A1答案·竞赛时间3小时。
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第1题1-1 过量锡与少量氯气反应。
（2分）Sn+2Cl2=SnCl41-2高温下往氯化铜中通入氨气。
（2分）6CuCl2+2NH3=6CuCl+N2+6HCl1-3用氧化汞制备次氯酸酐。
（2分）2HgO+2Cl2=HgO·HgCl2+Cl2O1-4往硒单质中加入30%过氧化氢。
（2分）Se+3H2O2=H2SeO4+2H2O1-5膦与甲醛反应。
（2分）PH3+3HCHO=P(CH2OH)31-6亚硝酸银热分解。
（2分）AgNO2=Ag+NO2第2题2-1（5分）NaFe3(SO4)2(OH)6过程：由题目数据，Na与S摩尔比为1:2，所以有1个Na两个SO42-，很容易想到加一个Fe3+，分子量还差213.7，根据高中知识不难想到沉淀里含Fe(OH)3，经计算，含两个Fe(OH)3，故A为NaFe3(SO4)2(OH)6。
2-24.891%第3题3-1 A.NO B.NS C.S4N4(3分)3-26S2Cl2 + 16NH3→ S4N4 + S8 + 12NH4Cl (2分)或6S2Cl2 + 4NH4Cl → S4N4 + S8 + 16HCl或24SCl2 + 64NH3→ 4S4N4 + S8 + 48NH4Cl或24SCl2 + 16NH4Cl → 4S4N4 + S8 + 64HCl3-4 C3C2(或2C2+S4(I4)) 2σd(2分)或D2d点群GS4(或I4)(2分) 或S4点群第4题4-1 BBr3、BI3在光照下部分分解。
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。
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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。
第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷4
第32届全国高中化学竞赛清北学堂模拟试卷四·竞赛时间3小时。
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第1题（13分）1-1氰酸钾是一种重要的化学产品，其可由尿素和氢氧化钾在乙醇中混合加热回流制得，写出制备氰酸钾反应的化学方程式。
1-2硫化亚铜在二氧化碳气氛中加热生成一种气体产物和两种固体产物，写出该反应的方程式。
1-3亚铁氰化钾溶液用二氧化碳饱和后通入氧气会放出氰化氢，写出该反应的方程式。
1-4草酰氨与五硫化二磷缓慢加热，得到一种对称性较高的化合物，写出该反应的方程式。
1-5在相当长的一段时间中，人们对于某一种几何构型的配合物非常痴迷，为此人们合成出了一种配体，如图，指出这是哪种几何构型的配合物，并且指出参与配位的原子种类。
1-6NaN(i-Pr)2置于THF中，可以得到一种二聚体，画出该二聚体的结构。
第2题（11分）将Na2M O4的水溶液和磷酸混合，加入盐酸并加热，用乙醚萃取，蒸发结晶，得到了化学式为H3P M12O40·6H2O的晶体，其阴离子中磷的质量分数为1.08%。
1934年，Keggin对该结构进行X射线衍射，进而提出了其中阴离子的结构，因此该结构被称为“Keggin结构”。
2-1 通过计算确定M的元素符号，写出Na2M O4、磷酸、盐酸反应的化学反应方程式。
2-2Keggin结构阴离子具有α、β、γ、δ和ε五种可能的异构体结构，其中α结构和ε结构均具有和甲烷相同的对称性，β结构和δ结构均具有和氨相同的对称性，下图示出了其中的δ结构和ε结构：2-2-1 请简述δ型Keggin结构和ε型Keggin结构的不同点。
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ZM MgCl2 m ZM MgCl2 ＝ ＝ 2 V VN A a c sin 120 N A
Ｚ＝
a 2 c sin 120 N A
M MgCl2
＝2.35× 103× (363.63× 10-12)2 × (× 10-12) × 0.866× 6.022× 1023/(95.21× 10-3) ＝3.01 2分 1分
第八题 日常生活中，我们常会用到 PE(高压聚乙烯)保鲜膜，如果你仔细观察，会发现 在包装盒上有“用于微波炉时，请勿让保鲜膜与高油性食物直接接触”的提示，请用化学原 理解释之(用化学语言写出关键的书面表达式)。 （共 6 分）
5
第九题
推测化合物 A.- F.的结构简式，指出何者有光学活性，给出该化合物 R
第二题 过氧乙酸的含量分析方法如下：在碘量瓶中加入 40mL 水，再加入 5mL 3mol/L 稀 硫酸和 2~3 滴 1mol/L MnSO4 溶液，冷却至 5℃；准确称量 0.5027g 过氧乙酸试样加入到之 前的碘量瓶中后摇匀，用 0.01183mol/L KMnO4 标准溶液滴定至溶液呈浅粉色（半分钟不褪 色） ， 共消耗 24.98mL； 随即加入 10mL20%的 KI 溶液和 2~3 滴(NH4)2MoO4 溶液， 轻轻摇匀， 加塞， 避光静置 10min， 而后用 0.1018mol/L Na2S2O3 标准溶液滴定， 接近终点时加入 3mL 0.5% 淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失（半分钟不恢复） ，消耗 23.61mL。 （1） 写出与测定有关的化学方程式。
Zn 65.39 Cd 112.4 Hg 200.6
He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]
第一题 选用下列物质的化学式按要求填空（单选） 。 （共 6 分） 可选物质：NO、N2O3、N2O4、NO2+、NH3、N2H4、NH2OH、H2N2O2。 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） 的衍生物用作高能燃料，且不是平面分子； 存在两种异构体，其中不含非极性键的异构体的结构为 具有线形结构，Lewis 结构中每个键的键级为 2.0； 是无色平面分子，它的一种等电子体是 可作制冷剂，且具有两性； 具有两性， 且既可以做氧化剂， 也可以做还原剂， 但主要做 的水溶液会分解产生 N2O， 上述分解过程的反应式为 具有顺磁性。 ； ； ； ；
E ( C8H15O4K )
F ( C4H6O3 ) + 2 C2H5OH
CH3COCH3 + CO2
6
参考答案
解答： （1）N2H4； （2）N2O3，O-N-O-N-O； （3）NO2+； （4）N2O4，C2O42-； （5）
第一题
NH3； （6）NH2OH，还原剂； （7）H2N2O2；H2N2O2=N2O+H2O； （8）NO。 每空 0.5 分，共 6 分。 第二题 解答： （1）2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O 2KI+2H2SO4+CH3COOOH=2KHSO4+CH3COOH+H2O+I2 I2+2Na2S2O3= 2NaI+2Na2S4O6 每个方程式 2 分，共 6 分 （2）起催化作用和减轻溶液的颜色 1分 2分
Li Be 6.941 9.012 Na Mg 22.99 24.31 K Ca Sc Ti V 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 Zr Nb Rb Sr Y 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 Hf Ta Cs Ba 132.9 137.3 La-Lu 178.5 180.9 Fr Ra [223] [226] Ac-Lr
第六题 解答： （1） 每个 2 分，共 10 分 I I 2I NH2CH3 A: I Pt I 2- B: Pt I NH2CH3 A: I Pt I B: I Pt NH2CH3 I I NH2CH3 I 2· Ö 1· Ö 2O · Ö 1· Ö
I CH3H2N I C: CH H N Pt I Pt I 3 2 I Pt I Pt NH2CH3 C: I NH2CH3 I 3 · Ö 3 · Ö
（3）23.61· 10-3· 0.1018· 76.05/(2· 0.5027)=0.182 （4）2CH3COOOH=2CH3COOH+O2 第三题 解答： （1）„AcB□CbA□BaC□A„
-
1分 5分
注意：大写字母要体现出 Cl 层作立方最密堆积的次序，Mg2+与空层的交替排列必须正 确，Mg2+层与Cl 层之间的相对位置关系（大写字母与小写字母的相对关系）不要求。必须 表示出层型结构的完整周期，即至少写出包含6个大写字母、3个小写字母、3个空层的排列。 若只写对含4个大写字母的排列，如“· · · AcBCbA · · · ”，得 2.5 分。 （2）ρ＝
每个晶胞含有 3 个“MgCl2”单元。 （3）NaCl 型或岩盐型。 1分
第四题 解答： （1）8②+9③-①得 8C(石墨)+9H2(g)→C8H18(g) rHm= 82Hm+93Hm-1Hm = –207.8 kJ·mol–1 rSm= BSm = –757.252J·K-1·mol–1 1分 1分 1分
（5） 若在 298K 及 101.325kPa 下进行，平衡混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到 0.1？
（6） 若希望正辛烷在平衡混合物中的摩尔分数达到 0.5，则在 298K 时，需要多大的压 力才行？给出计算过程。 （共 12 分）
3
X(g)的密度是相同条件下 第五题 A 的单质和 B 的单质在常温下剧烈反应， 得到化合物 X。 的空气密度的 5.9 倍。X 与水剧烈反应，反应完全后的混合物加热蒸干，得一难溶物，后者 在空气中经 1273K 以上高温灼烧，得到化合物 Y。Y 在高温高压下的一种晶体的晶胞可与 金刚石晶胞类比，A 原子的位置相当于碳原子在金刚石晶胞中的位置，但 Y 晶胞中 A 原子 并不直接相连，而是通过 E 原子相连。X 与过量氨反应完全后得到含 A 的化合物 Z。Z 经高 温灼烧得化合物 G。G 是一种新型固体材料。 （1）写出 X、Y、Z 和 G 的化学式。
构型的书面表达式。 （共 15 分）
A ( C6H10O3 )
NaBH4 / EtOH
H2O
B ( C6H12O3 )
2 C2H5OH / 干 HCl C ( C10H20O4 )
KOH / H2O H2O / H + CH3MgI
干 ( C2H5 ) 2O
H2O / H +
D ( C6H12O2 )
（2） 步骤①的目的是什么？
4
（3） 合成路线的最后一步加入 Ag2CO3 起到什么作用？（共 13 分）
第七题
“Depudecin”是一种具有抗癌活性的化合物， 结构简式为：
OH
O
O
OH
关于该化合物的说法正确的是(
)并简要说明之。
（1）该化合物的分子式应为 C12H1804，不饱和度（或不饱和指数）为 4。 （2）该化合物的分子中处于同一平面的原子可能有 4 个。 （3）该化合物分子无顺反异构体。 （4）该化合物分子中有手性碳原子，且有两个手性碳原子。 （共 6 分）
（2）请预计 G 的用途并说明理由。 （共 10 分）
第六题
铂的配合物{Pt(CH3NH2)(NH3)[CH2(COO)2]}是一种抗癌新药，药效高而毒副作用
小，其合成路线如下： K2PtCl4 ① A（棕色溶液） ② B（黄色晶体） ③ C（红棕色固体） ④
D（金黄色晶体） ⑤
E（淡黄色晶体）
①加入过量 KI， 反应温度 70℃； ②加入 CH3NH2； A 与 CH3NH2 的反应物质的量之比为 1:2； ③加入 HClO4 和乙醇；红外光谱显示 C 中有两种不同振动频率的 Pt—I 键，而且 C 分子呈中心 对称，经测定，C 的相对分子质量为 B 的 1.88 倍；④加入适量的氨水得到极性化合物 D；⑤加 入 Ag2CO3 和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到 E。 整个合成过程中 Pt 的配位数不变，杂化轨道类型为 dsp2。 （1） 画出 A、B、C、D、E 的结构简式。
Cr 52.00 Mo 95.94 W 183.9
Mn 54.94 Tc 98.91 Re 186.2
Fe 55.85 Ru 101.1
Co 58.93 Rh 102.9 Ir Os 190.2 192.2
Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1
Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0
K-1· mol-1。 正辛烷、氢气和石墨的标准熵分别为：463.7，130.6，5.694J· 设正辛烷和氢气为理想气体，问： （1）298K 下，由单质生成 1 摩尔正辛烷的反应的平衡常数 Kp；给出计算过程。
（3） 增加压力对提高正辛烷的产率是否有利？为什么？
（4） 升高温度对提高产率是否有利？为什么？
7
rGm = rHm -TrSm = 17.861kJ·mol–1 Kp = e–rGm/RT= 7.3610–4 （2）Kx=Kp (p/p)–，= –8
1分 1分
当压力不高时，Kp为常数，Kx 随总压的增加而增大，故有利于正辛烷的生成。 2 分 （3）rHm<0，Kp随温度升高而减小，因此升高温度不利于正辛烷的生成。 （4）若 x(C8H18)=0.1，则 Qp=[p(C8H18)/p] / [p(H2)/p]9=0.258>>Kp=7.3610-4 故 x(C8H18)不能达到 0.1； （5）若使 x(C8H18)=0.5，Kp=Kx(p/p)-8=7.3610-4，求得 p=499 kPa。 第五题 解答： （1）X——SiCl4，Y——SiO2，Z——Si(NH2)4，G——Si3N4 8分 （2）可做耐磨材料和耐高温材料；因为 Si3N4 是原子晶体，其中 Si—N 键的键能高，键长 短，因此该晶体的熔点高，硬度大。 2分 2分 1分 每个 2 分， 共 2分