2019年第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第化学奥林匹克初赛试题及
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）题号12345678910总分满分101012101012613107100得分评卷人●竞赛时间3小时。
迟到高出半小时者不能够进考场。
开始考试后到，把试卷（反面向上）放在桌面上，马上起立撤离考场。
1小时内不得离场。
时间●试卷装订成册，不得打开。
所有解答必定写在指定的方框内，不得用铅笔填写。
稿本纸在最后一页。
不得拥有任何其他纸张。
●姓名、报名号和所属学校必定写在首页左侧指定地址，写在其他地方者按废卷论处。
●赞同使用非编程计算器以及直尺等文具。
H1.相对原子质量He4008.003 Li6.Be9B1C1N1O1F1Ne2 941.0120.81 2.01 4.01 6.009.000.18 Na2Mg2Al2Si2P3S3Cl3Ar3 2.99 4.31 6.988.090.97 2.075.459.95K3Ca4Sc4Ti4V5Cr5Mn5Fe5Co5Ni5Cu6Zn6Ga6Ge7As7Se7Br7Kr8 9.100.08 4.967.880.94 2.004.94 5.858.938.69 3.55 5.419.72 2.61 4.928.969.90 3.80 Rb8Sr8Y8Zr9Nb9Mo9Tc[Ru1Rh1Pd1Ag1Cd1In1Sn1Sb1Te1I12Xe1 5.477.628.91 1.22 2.91 5.9498]01.102.906.407.912.414.818.721.827.66.931.3Cs1Ba1La－Hf1Ta1W1Re1Os1Ir1Pt1Au1Hg2Tl2Pb2Bi2Po[At[Rn[ 32.937.3Lu78.580.983.886.290.292.295.197.000.604.407.209.0210]210]222] Fr[Ra[Ac－Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 223]226]LaLa Ce Pr NdPm 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（10分）依照条件书写化学反应方程式。
2022-2022(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第28届中国化学奥林匹克初赛试题第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，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 为使原料气中的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＝－74.8 kJ mol－1（5）C(s)＋1/2O2(g) → CO(g) ΔH5＝－110.5 kJ mol－1第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和核磁共振实验证实，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。
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磺酸钠。
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）2022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分子呈首尾不分的链状结构；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。
写出端位之外的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）2022年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国女化学家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31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(二)
82Univ. Chem. 2018, 33 (2), 82−92收稿：2017-11-28；录用：2017-11-29*通讯作者，Email: ctw@•竞赛园地• doi: 10.3866/ 第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(二)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 北京大学化学与分子工程学院，北京 100871第6题题目(12分)钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。
6-1 研究者制得一种含混合配体的Ru(II)配合物[Ru(bpy)n (phen)3−n ](ClO 4)2 (配体结构如下图)。
元素分析结果给出C 、H 、N 的质量分数分别为48.38%、3.06%、10.54%。
磁性测量表明该配合物呈抗磁性。
6-1-1 推算配合物化学式中的n 值。
6-1-2 写出中心钌原子的杂化轨道类型。
6-2 利用显微镜观察生物样品时，常用到一种被称为“钌红”的染色剂，钌红的化学式为[Ru 3O 2(NH 3)14]Cl 6，由[Ru(NH 3)6]Cl 3的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌原子均为6配位且无金属-金属键。
6-2-1 写出生成钌红阳离子的反应方程式。
6-2-2 画出钌红阳离子的结构式并标出每个钌的氧化态。
6-2-3 写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。
6-2-4 经测定，钌红阳离子中Ru ―O 键长为187 pm ，远小于其单键键长。
对此，研究者解释为：在中心原子和桥键原子间形成了两套由d 和p 轨道重叠形成的多中心π键。
画出多中心π键的原子轨道重叠示意图。
分析与解答6-1 本题考查对配合物杂化理论的基本理解。
首先元素分析给出了C 、H 、N 的质量分数，那么可以直接除以相对原子质量，转化为摩尔比C : H : N = 32.1 : 24.2 : 6.0，与n = 1 (34 : 24 : 6)和n = 2 (32 : 24 : 6)比较可知n = 2。
31届全国高中化学竞赛初赛试题及参考答案
第 3 题（12 分） 在金属离子 M3+的溶液中，加入酸 HmX，控制条件，可以得到不同沉淀。pH < 1，得到沉淀 A(M2Xn·yH2O，y < 10)；pH > 7，得到沉淀 B[MX(OH)]，A 在空气气氛中的热重分析显示， 从 30°C 升温至 100°C，失重 11.1%，对应失去 5 个结晶水（部分）；继续加热至 300°C，再 失重 31.2%，放出无色无味气体，残留物为氧化物 M2O3，B 在氮气气氛中加热至 300°C 总 失重 29.6%。 3-1 通过计算，指出 M 是哪种金属，确定 A 的化学式。 3-2 写出 A 在空气中热解的反应方程式。 3-3 通过计算，确定 B 在 N2 气氛中失重后的产物及产物的定量组成（用摩尔分数表示）。 3-4 写出 B 在氮气气氛中分解的反应方程式。
第31届全国高中化学奥赛
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 ）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分满分得分10 10 12 10 10 12 6 13 10 7 100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（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。
H 1.008 相对原子质量He4.003Li 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 [223]Ra[226]Ac－LaRf 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（10 分）根据条件书写化学反应方程式。
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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。
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。
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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。
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。
2019化学竞赛初赛试题
选择题：1. 燃烧是一种氧化反应，以下反应中属于燃烧反应的是：A. 2 Na + Cl2 → 2 NaClB. 2 SO2 + O2 → 2 SO3C. CaCO3 → CaO + CO2D. Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu答案：B2. 下列元素符号中，代表具有金属性质的元素的是：A. CB. HC. BrD. Al答案：D3. 在化学反应中，如果产生了新的物质，称为：A. 氧化反应B. 还原反应C. 合成反应D. 分解反应答案：C4. 现代元素周期表的横行称为：A. 周期B. 组C. 周D. 层答案：A5. 现代元素周期表上最长的一行叫做：A. 壳层B. 壳C. 锁D. 能层答案：D填空题：1. 水的化学式是_______。
答案：H2O2. 铁与氧气反应生成的产物是_______。
答案：Fe2O33. 等体积下，气体的压强和_________成_________。
答案：温度，正比4. 在化学方程式中，表示反应物与产物之间的物质的比例关系的是_________。
答案：化学计量数5. 化学反应速率与反应物的_________、_________、_________和_________有关。
答案：浓度，温度，催化剂，表面积应用题：1. 有一瓶盐酸溶液，浓度为0.5 mol/L，需用多少升的盐酸溶液才能得到2 mol盐酸？答案：4升2. 将气体A与气体B通入一容器中，若A的体积为2L，B的体积为3L，容器中总气体体积为5L，若A的体积增加到4L，B的体积减少到1L，则容器中总气体体积将变为多少L？答案：5L3. 某化学实验需要20g NaOH ，但实验室只有10g NaOH，求助于老师后，老师提供了一种浓度为2 mol/L 的NaOH 溶液，问需要多少升的NaOH 溶液才能得到20g NaOH？答案：0.5升4. 物质A的密度为1.5g/cm^3，物质B的密度为2.5g/cm^3，两种物质的体积比为2:3，求将两种物质混合后的密度是多少？答案：1.9g/cm^35. 氧气和氢气按照2:1的体积比发生反应生成水，如果有10L的氢气，需要多少升的氧气才能完全反应？答案：20L。
最新-(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第28届中国化学奥林匹克初赛试题第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，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 为使原料气中的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＝－74.8 kJ mol－1（5）C(s)＋1/2O2(g) → CO(g) ΔH5＝－110.5 kJ mol－1第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和核磁共振实验证实，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。
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磺酸钠。
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分子呈首尾不分的链状结构；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。
写出端位之外的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 ）的波兰裔美国女化学家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。
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31届化学竞赛山东初赛试题
31届化学竞赛山东初赛试题第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AgI(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浊(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6calg1o C??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。
第32届全国高中学生化学竞赛(初赛含参考答案解析)
第32届中国化学奥林匹克（初赛）试题第1题（8分）根据所给的条件按照要求书写化学方程式（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。
1-3在50℃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）2-1195K，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。
2-2CH2SF4是一种极性溶剂，其分子几何构型符合阶点子对互斥（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）。
2-32018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2-3-1EPDM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）。
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，分解产物中右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溶于发烟硝酸得到白色沉淀D。
最新第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
C 12.01
N 14.01
O 16.00
F 19.00
Ne 20.18
Na 22.99
Mg 24.31
Al 26.98
Si 28.09
P 30.97
S 32.07
Cl 35.45
Ar 39.95
K 39.10
Ca 40.08
Sc 44.96
Ti 47.88
V 50.94
Cr 52.00
Ru 101.1
Rh 102.9
Pd 106.4
Ag 107.9
Cd 112.4
In 114.8
Sn 118.7
Sb 121.8
Te 127.6
I 126.9
Xe 131.3
Cs 132.9
Ba 137.3
La－
Lu
Hf 178.5
Ta 180.9
W 183.8
Re 186.2
Os 190.2
Ir 192.2
Uuo
La
Ce
Pr
Nd
世界上的每一个国家和民族都有自己的饰品文化，将这些饰品汇集到一起再进行新的组合，便可以无穷繁衍下去，满足每一个人不同的个性需求。Pm
一、消费者分析Sm
Eu
Gd
Tb
2、传统文化对大学生饰品消费的影响Dy
Ho
营销环境信息收集索引Er
（四）大学生对手工艺制品消费的要求Tm
Yb
Lu
Ac
Pt 195.1
Au 197.0
Hg 200.6
Tl 204.4
Pb 207.2
Bi 209.0
Po[210]
At [210]
Rn [222]
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。
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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。
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第31 届中国化学奥林匹克(初赛)试题3 1时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。
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第 1 题( 10 分)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[Mg 2B2O4(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- 3NaBH4 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KMnO 4 和H2O2 在KF-HF 介质中反应获得化学法制F2 的原料K2MnF 6。
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) + H 2O(g) → H2(g) + CO 2(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 ·mo-1l ，BE(O-H) = 463 kJ ·mol-1，BE(C=O) = 799 kJ ·mol-1，BE（H-H） = 436 kJ mo·l-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。
检测到溶液中最大聚合度的多硫离子是S32-且S n2-（n = 1,2,3, ⋯）离子浓度之比符合等比数列1,10,⋯,10n-1。
若不考虑其他副反应，计算反应后溶液中S2-的浓度c1 和其起始浓度c0。
第 3 题（12 分）在金属离子M 3+的溶液中，加入酸H m X ，控制条件，可以得到不同沉淀。
pH < 1，得到沉淀A （M 2X n·yH2O，y < 10）；pH > 7，得到沉淀B[MX（OH）] ，A 在空气气氛中的热重分析显示，从30°C 升温至100°C，失重11.1% ，对应失去 5 个结晶水（部分）；继续加热至300°C，再失重31.2%，放出无色无味气体，残留物为氧化物M2O3，B 在氮气气氛中加热至300°C 总失重29.6% 。
3- 1 通过计算，指出M 是哪种金属，确定 A 的化学式。
3- 2 写出 A 在空气中热解的反应方程式。
3- 3 通过计算，确定 B 在N2 气氛中失重后的产物及产物的定量组成（用摩尔分数表示）。
3- 4 写出 B 在氮气气氛中分解的反应方程式。
第 4 题（10 分）随着科学的发展和大型实验装置（如同步辐射和中子源）的建成，高压技术在物质研究中发挥着越来越重要的作用。
高压不仅会引发物质的相变，也会导致新类型化学键的形成。
近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。
4- 1 NaCl 晶体在50-300 GPa 的高压下和Na 或Cl 2 反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。
下图给出其中三种晶体的晶胞（大球为氯原子，小球为钠原子）。
写出A、B、C 的化学式。
4- 2 在超高压（300 GPa）下，金属钠和氦可形成化合物。
结构中，钠离子按简单立方排布，形成Na4 立方体空隙（如右图所示），电子对（2e-）和氦原子交替分布填充在立方体的中心。
4- 2-1 写出晶胞中的钠离子数。
4- 2-2 写出体现该化合物结构特点的化学式。
4- 2-3 若将氦原子放在晶胞顶点，写出所有电子对（2e-）在晶胞中的位置。
4- 2-4 晶胞边长 a = 395pm 。
计算此结构中Na-He 的间距 d 和晶体的密度ρ（单位:g c·m-1）。
第 5 题（10 分）由元素X 和Y 形成的化合物 A 是一种重要的化工产品，可用于制备润滑剂、杀虫剂等。
A 可由生产X 单质的副产物FeP2 与黄铁矿反应制备，同时得到另一个二元化合物B。
B 溶于稀硫酸放出气体 C ，而与浓硫酸反应放出二氧化硫。
C 与大多数金属离子发生沉淀反应。
纯 净的A 呈黄色，对热稳定，但遇潮湿空气极易分解而有臭鸡蛋味。
A 在乙醇中发生醇解， 得 到以 X为单中心的二酯化合物 D 并放出气体 C ，D 与 Cl 2 反应生成制备杀虫剂的原料 E 、 放出刺激性的酸性气体 F 并得到 Y 的单质(产物的摩尔比为 1:1:1)。
A 与五氧化二磷混合加 热，可得到两种与A 结构对称性相同的化合物 G 1 和 G 2。
5- 1 写出 A 、C 到 F 以及 G 1 和 G 2 的分子式。
5- 2 写出由生产 X 单质的副产物 FeP 2 与黄铁矿反应制备 A 的方程式。
5- 3 写出 B 与浓硫酸反应的方程式。
第 6 题(12 分)钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。
6-1 研究者制得一种含混合配体的 Ru(II) 配合物 [Ru(bpy)n (phen)3-n ](ClO 4)(2配体结构如下图)元素分析结果给出 C 、H 、N 的质量分数分别为 48.38%、3.06%、10.54%。
磁性测量表明该 配合物呈抗磁性。
6- 1-1 推算配合物化学式中的 n 值。
6- 1-2 写出中心钌原子的杂化轨道类型。
6-2 利用显微镜观察生物样品时，常用到一种被称为[Ru 3O 2 (NH 3)14]Cl 6，由[Ru(NH 3)6]Cl 3 的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌 原子均为 6 配位且无金属 -金属键。
6-2-1 写出生成钌红阳离子的反应方程式。
6-2-2 画出钌红阳离子的结构式并标出每个钌的氧化态。
6-2-3 写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。
6-2-4 经测定，钌红阳离子中 Ru-O 键长为 187 pm ，远小于其单键键长。
对此，研究者解 释为：在中心原子和桥键原子间形成了两套由 d 和p 轨道重叠形成的多中心 π 键。
画出 多中心π 键的原子轨道重叠示意图。
第 7 题(6 分)嵌段共聚物指由不同聚合物链段连接而成的聚合物。
若其同时拥有亲水链段和疏水链段， 会形成内部为疏水链段，外部为亲水链段的核 -壳组装体(如胶束) 。
下图所示为一种 ABA型嵌段共聚物，该嵌段共聚物在水中可以形成胶束并包载药物分子，在氧化或还原的条件刺激下，实现药物的可控释放。
ABA 型三嵌段共聚物应，形成中部的聚氨酯链段，随后加入过量乙二醇单甲醚 CH 3(OCH 2CH 2)n OH 进行封端。
写出单体 X 与 Y 的结构式。
7- 2 在氧化还原条件下二硫键可发生断裂，采用 R-S-S-R 简式，写出其断键后的氧化产物 O和还原产物 P 。
7- 3 该嵌段共聚物所形成的胶束可以包载右图中哪种抗癌药物？简述理由。
钌红”的染色剂，钌红的化学式为7- 1 该共聚物的合成方法如下：先使单体 X 与稍过量单体 Y 在无水溶剂中进行聚合反第8 题(13 分)8- 1 判断以下分子是否有手性8-2S N1S N2反应原料反应试剂产物反应类型1H2S/KOH2K2CO33H2O4CH3OH第9 题(10 分)画出以下转换的中间体和产物( A-E )的结构简式。
元素分析结果表明化合物 E 含C，64.84%；H，8.16%，N，12.60%。
化合物 B 不含羟基。
第10 题( 7 分) 影响有机反应的因素较多。
例如，反应底物中的取代基不同往往会使反应生成不同的产物。
10-1当R = CH 3时，产物为 A ，分子式为C15H12O4。
研究表明 A 不含羟基，它的1H NMR(CDCl 3，ppm)：δ1 .68 (3H) ，2.73-2.88 (2H) ，3.96-4.05 (2H) ，5.57 (1H) ，7.72-8.10 (4H) 。
画出 A 的结构简式。
提示：δ 不同，氢的化学环境不同。
10-2 当R = Ph 时，产物为B，分子式为C20H14O4。
研究表明 B 含有一NMR(CDCl 3，ppm)：δ2 .16 (1H) ，3.79 (1H) ，4.07 (1H) ，5.87(1H)，7.41-7.77 (5H) ，7.82-8.13 (4H) 。
画出 B 的结构简式；解释生成 B10-3当R = OEt 时，产物为C，分子式为C14H10O5。
参照以上实验结果，简式。
个羟基，它的1H 6.68 (1H)，的原因。
画出 C 的结构第30 届中国化学奥林匹克（初赛）参考答案第 1 题（10 分）1- 1 2NH 4HCO 3 + Mg2B2O4（OH）2 = 2MgCO 3 + 2NH3 + 2H 3BO 3（ 2 分）NH 4HCO 3 + Mg 2B2O4（OH）2 + 2H2O = Mg 2（OH）2CO3 + NH3 + 2H 3BO 31- 2 4H+ + 2HNO 2 + 4Pu3+ = N2O + 4Pu4+ + 3H2O（2 分）1-3 8NaBH 4 + 4NiCl 2 + 18H2O = 6H3BO3 + 2Ni2B + 8NaCl + 25H 2（2 分）1-4 2KMnO 4 + 3H2O2 + 2KF + 10HF = 2K 2MnF6 + 3O2 + 8H2O（2 分）1-5 2PH3 + 8HCHO + H 2SO4 = [P（CH 2OH）4]2SO4（2 分）第 2 题（10 分）2- 1 6（3 个氢键、3 个共价键）；（ 1 分）3 mol（1 分）；下沉（ 1 分）。
2- 3ΔH ≈- 2[BE（C=O） + BE（H-H） - BE（C≡ O） - 2BE（O-H）]= -36 KJ mol·-1（1 分）该反应的ΔH<0，根据勒夏特列平衡移动原理，故而低温有利于平衡正向移动，因而低温有利。
（ 1 分）注：实际反应要用合适的温度。
2- 4 根据题意可得溶液中只有三种含硫离子S2-, S22-, S32-列式S22-S32-10c1 100c1S2-根据零c价S 守恒可得：10c1 + 2 1×00c1 = n（S） = 2.49 10×-3 mol（1 分）因而c1 = 1.2 1×0-3 mol ·L -1（ 1 分）c0 = c1 + 10c1 + 100c1 = 0.13 mol L -1·（ 1 分）第 3 题（12 分）3- 1 由MX（OH）可知X 为-2 价，因而 A 为M2X3·yH2O根据第一步失去 5 个结晶水可以确定其分子量为811.53g·mol-1（1 分）因为在热重分析中放出无色无味的气体，因而推测该气体可能为CO2（1 分）当X 为碳酸根时，验证无合理答案。