高中化学竞赛

高中化学竞赛

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2023年2月16日发(作者：公冶)

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛省级赛区试题

2007年9月16日9：00-12：00共3小时

题号11总分

满分12619100

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

通常,硅不与水反应,然而,弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解,生成

SiOH

4

;

1-1已知反应分两步进行,试用化学方程式表示上述溶解过程;

早在上世纪50年代就发现了CH

5

+的存在,人们曾提出该离子结构的多种

假设,然而,直至1999年,才在低温下获得该离子的振动-转动光谱,并由此提

出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长

相等;

1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明简述理由;

1-3该离子是;

A.质子酸B.路易斯酸C.自由基D.亲核试剂

2003年5月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子,因其结构类似于金刚石,

被称为“分子钻石”,若能合成,有可能用做合成纳米材料的理想模板;该分子的结

构简图如下：

1-4该分子的分子式为；

1-5该分子有无对称中心

1-6该分子有几种不同级的碳原子

1-7该分子有无手性碳原子

1-8该分子有无手性

第2题5分

羟胺和用同位素标记氮原子N﹡的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下：

NH

2

OH+HN﹡O

2

→A+H

2

O

NH

2

OH+HN﹡O

2

→B+H

2

O

A、B脱水都能形成N

2

O,由A得到N﹡NO和NN﹡O,而由B只得到NN﹡O;

请分别写出A和B的路易斯结构式;

第3题8分

X-射线衍射实验表明,某无水MgCl

2

晶体属三方晶系,呈层形结构,氯离子采取

立方最密堆积ccp,镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的

投影图如下;该晶体的六方晶胞的参数：a=,c=;p=·cm-3;

3-1以“”表示空层,A、B、C表示Cl-离子层,a、b、c表示Mg2+离子层,给出三

方层型结构的堆积方式;

2计算一个六方晶胞中“MgCl

2

”的单元数;

3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子,将是哪种晶体结构类型

第4题7分

化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐;用如下方法对其进行分析：

将A与惰性填料混合均匀制成样品,加热至400℃,记录含A量不同的样品的质量损

失%,结果列于下表：

样品中A的质量分数

/%

20507090

样品的质量损失/%

利用上述信息,通过作图,推断化合物A的化学式,并给出计算过程;

第5题10分

甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄,用下列方法分析粗产品的纯度：称

取样品,与25mL4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100mL圆底烧瓶中混合,加热回流1

小时；冷至室温,加入50mL20%硝酸后,用·L-1硝酸银水溶液处理,再用·L-1NH

4

SCN

水溶液滴定剩余的硝酸银,以硫酸铁铵为指示剂,消耗了mL;

5-1写出分析过程的反应方程式;

5-2计算样品中氯化苄的质量分数%;

5-3通常,上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量,指出原因;

5-4上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析请说明理由;

第6题12分

在给定实验条件下,一元弱酸HA在苯B和水W的分配系数K

D

=HA

B

/HA

W

=;已知水相

和苯相中HA的分析浓度分别为×10-3和×10-3mol·L-1;在水中,HA按HAH++A-解

离,K

a

=×10-4；在苯中,HA发生二聚：2HAHA2;

6-1计算水相中各物种的浓度及pH;

6-2计算化合物HA在苯相中的二聚平衡常数;

6-3已知HA中有苯环,含×1021个分子,给出HA的化学名称;

6-4解释HA在苯中发生二聚的原因,画出二聚体的结构;

第7题8分

KClO

3

热分解是实验室制取氧气的一种方法;KClO

3

在不同的条件下热分解结

果如下：

实验反应体系第一放热温度

/℃

第二放热温度

/℃

AKClO

3

400480

BKClO

3

+Fe

2

O

3

360390

CKClO

3

+MnO

2

350

已知⑴Ks+1/2Cl

2

g=KCls△H1=-437kJ·mol-1

⑵Ks+1/2Cl

2

+3/2O

2

g=KClO

3

s△H2=-398kJ·mol-1

⑶Ks+1/2Cl

2

+2O

2

g=KClO

4

s△H3=-433kJ·mol-1

7-1根据以上数据,写出上述三个体系对应的分解过程的热化学方程式;

7-2用写MnO

2

催化KClO

3

分解制得的氧气有轻微的刺激性气味,推测这种气体是

什么,并提出确认这种气体的实验方法;

第8题4分

用下列路线合成化合物C：

反应结束后,产物中仍含有未反应的A和B;

8-1请给出从混合物中分离出C的操作步骤；简述操作步骤的理论依据;

8-2生成C的反应属于哪类基本有机反应类型;

第9题10分

根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应：

为了合成一类新药,选择了下列合成路线：

9-1请写出A的化学式,画出B、C、D和缩醛G的结构式;

9-2由E生成F和F生成G的反应分别属于哪类基本有机反应类型;

9-3请画出化合物G的所有光活异构体;

第10题12分

尿素受热生成的主要产物与NaOH反应,得到化合物A三钠盐;A与氯气反应,

得到化合物B,分子式C

3

N

3

O

3

Cl

3

;B是一种大规模生产的化工产品,全球年产达40万

吨以上,我国年生产能力达5万吨以上;B在水中能持续不断地产生次氯酸和化合

物C,因此广泛用于游泳池消毒等;

10-1画出化合物A的阴离子的结构式;

10-2画出化合物B的结构式并写出它与水反应的化学方程式;

10-3化合物C有一个互变异构体,给出C及其互变异构体的结构式;

10-4写出上述尿素受热发生反应的配平方程式;

第11题12分

石竹烯Caryophyllene,C

15

H

24

是一种含双键的天然产物,其中一个双键的构型

是反式的,丁香花气味主要是由它引起的,可从下面的反应推断石竹烯及其相关化

合物的结构;

反应1：

反应2：

反应3：

反应4：

石竹烯异构体—异石竹烯在反应1和反应2中也分别得到产物A和B,而在经过反

应3后却得到了产物C的异构体,此异构体在经过反应4后仍得到了产物D;

11-1在不考虑反应生成手性中心的前提下,画出化合物A、C以及C的异构体的结

构式；

11-2画出石竹烯和异石竹烯的结构式；

11-3指出石竹烯和异石竹烯的结构差别;

第1题12分

1-1Si+4OH=SiO

4

4+2H

2

1分SiO

4

4+4H

2

O=SiOH

4

+4OH1分

若写成Si+2OH+H

2

O=SiO

3

2+2H

2

SiO

3

2+3H

2

O=SiOH

4

+2OH,

也得同样的分;但写成Si+4H

2

O=SiOH

4

+2H

2

不得分;写不写↓沉淀和↑

气体不影响得分;

1-2不能;1分

经典共价键理论认为原子之间通过共享电子对而成键;C为第二周期元素,只

有4个价层轨道,最多形成4个共价键;1分

理由部分：答“C原子无2d轨道,不能形成sp3d杂化轨道”,得1分；只

答“C原子没有2d轨道”,得分；只答“C原子有4个价电子”,得分；答

CH

5

+中有一个三中心二电子键,不得分因按三中心二电子键模型,CH

5

+离子的C-H

键不等长;

1-3A或质子酸多选或错选均不得分;2分

1-4C

26

H

30

分子式不全对不得分2分

1-5有1分

1-63种答错不得分1分

1-7有1分

1-8无1分

第2题6分每式3分

对每一式,只写对原子之间的连接顺序,但未标对价电子分布,只得1分；未

给出立体结构特征不扣分；未标出同位素符号不扣分,但B中将星号标错位置扣

分;

第3题10分

3-1···AcBCbABaCA···5分

大写字母要体现出Cl-层作立方最密堆积的次序,镁离子与空层的交替排列必

须正确,镁离子层与氯离子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···”,得分;

3-23分

Z的表达式对,计算过程修约合理,结果正确Z=—,指出单元数为整数3,得3

分;Z的表达式对,但结果错,只得1分;

3-3NaCl型或岩盐型2分

第4题7分根据所给数据,作图如下：

由图可见,样品的质量损失与其中A的质量分数呈线性关系,由直线外推至

A的质量分数为100%,即样品为纯A,可得其质量损失为%;

作图正确,外推得纯A质量损失为±%,得4分；作图正确,得出线性关系,用

比例法求出合理结果,也得4分；仅作图正确,只得2分;

样品是热稳定性较差的无水弱酸钠盐,在常见的弱酸盐中,首先考虑碳酸氢钠,

其分解反应为：2NaHCO

3

=Na

2

CO

3

+H

2

O↑+CO

2

↑该反应质量损失分数为+/2×

=%,与上述外推所得数据吻合;化合物A的化学式是NaHCO

3

;

根据所给条件并通过计算质量损失,答对NaHCO

3

得3分;答出NaHCO

3

但未给

出计算过程,只得1分;其他弱酸钠盐通过计算可排除,例如Na

2

CO

3

质量损失分数

为%,等等;

第5题10分

5-14分C

6

H

5

CH

2

Cl＋NaOH＝C

6

H

5

CH

2

OH＋NaCl

NaOH＋HNO

3

＝NaNO

3

＋H

2

O此式不计分

AgNO

3

＋NaCl＝AgCl↓＋NaNO

3

NH

4

SCN＋AgNO

3

＝AgSCN↓＋NH

4

NO

3

Fe3+＋SCN-＝FeSCN2+

每式1分；写出正确的离子方程式也得满分；最后一个反应式写成Fe3+＋3SCN-

＝FeSCN

3

也可;

5-22分样品中氯化苄的摩尔数等于AgNO

3

溶液中Ag＋的摩尔数与滴定所消耗的

NH

4

SCN的摩尔数的差值,因而,样品中氯化苄的质量分数为

MC

6

H

5

CH

2

Cl×××100%＝91%

算式和结果各1分;若答案为％,得分91%相当于三位有效数字,％相当于

四位有效数字;

5-32分测定结果偏高的原因是在甲苯与Cl

2

反应生成氯化苄的过程中,可能生成

少量的多氯代物C

6

H

5

CHCl

2

和C

6

H

5

CCl

3

,反应物Cl

2

及另一个产物HCl在氯化苄中

也有一定的溶解,这些杂质在与NaOH反应中均可以产生氯离子,从而导致测定结

果偏高;

凡答出由以下情况导致测定结果偏高的均得满分：1多氯代物、Cl

2

和HCl；2

多氯代物和Cl

2

；3多氯代物和HCl；4多氯代物;凡答出以上任何一种情况,但又提

到甲苯的,只得1分;若只答Cl

2

和／或HCl的,只得1分;

5-42分不适用;1分氯苯中,Cl原子与苯环共轭,结合紧密,难以被OH交换下

来;1分

氯苯与碱性水溶液的反应须在非常苛刻的条件下进行,而且氯苯的水解也是

非定量的;

第6题12分

6-14分HA在水中存在如下电离平衡：

HA=H+＋AKa=×10-4

据题意,得如下3个关系式：HA＋A＝×10-3mol·L-1①

H+A／HA＝×10-4②

H+＝AH+＝×10-4mol·L-1③

三式联立,解得：A＝H+＝×10-4mol·L-1,HA＝×10-3mol·L-1,OH-＝

×10-11mol·L-1,pH＝logH+＝=

计算过程合理得分；每个物种的浓度分；pH分;

6-24分HA的二聚反应为：2HA=HA

2

平衡常数Kdim

=HA

2

/HA2

苯相中,HA的分析浓度为2HA

2

＋HA

B

＝×10-3mol·L-1

根据苯-水分配常数KD

=HA

B

/HA

W

=

得HA

B

＝HA

W

＝×10-3mol·L-1

HA

2

＝×10-4mol·L-1

Kdim

=HA

2

/HA2=×10-4／×10-32＝×102

计算过程合理得2分；单体及二聚体浓度正确各得分；平衡常数正确得1

分带不带单位不影响得分;

6-32分HA的摩尔质量为××1023/×1021＝156g/mol,根据所给信息,推断HA是

氯代苯甲酸;

156－77C

6

H

5

－45羧基=34,苯环上可能有氯,于是有156－76C

6

H

4

－45羧基=35,

因此HA是氯代苯甲酸;推算合理和结论各1分;

6-42分在苯中,氯代苯甲酸相互作用形成分子间氢键；二聚体结构如下：

原因与结构各1分;

第7题8分

7-16分

A第一次放热：4KClO

3

s=3KClO

4

s+KClsΔHθ=-144kJ/mol

第二次放热：KClO

4

s=KCls+2O

2

gΔHθ=-4kJ/mol

每个方程式1分;方程式写错,不得分；未标或标错物态,扣分；未给出

ΔHθ或算错,扣分;第一次放热过程,在上述要求的方程式外,还写出2KClO

3

s=

2KCls+3O

2

g,不扣分;

B第一次放热、第二次放热反应的热化学方程式均与A相同;给出此说明,

得分同A若写方程式,评分标准同A;

C2KClO

3

s=2KCls+3O

2

gΔHθ=-78kJ/mol

方程式2分;方程式写错,不得分；未标或标错物态,扣分；未给出ΔHθ

或算错,扣分;

7-22分

具有轻微刺激性气味的气体可能是Cl

2

;1分

实验方案:1将气体通入HNO

3

酸化的AgNO

3

溶液,有白色沉淀生成；分

2使气体接触湿润的KI-淀粉试纸,试纸变蓝色;分

若答气体为O

3

和/或ClO

2

,得1分；给出合理的确认方案,得1分;

第8题4分

8-13分

操作步骤：

第一步：将反应混合物倾入冰水中,搅拌均匀,分离水相和有机相；分

第二步：水相用乙酸乙酯等极性有机溶剂萃取2-3次后,取水相；分

第三步：浓缩水相,得到C的粗产品;1分

理论依据：C是季铵盐离子性化合物,易溶于水,而A和B都是脂溶性化合物,

不溶于水;1分

未答出水相用有机溶剂萃取,不得第二步分；

未答浓缩水相步骤,不得第三步分；

未答出C是季铵盐离子性化合物或未答出A和B都是脂溶性化合物,扣分;

8-21分

A含叔胺官能团,B为仲卤代烷,生成C的反应是胺对卤代烷的亲核取代反

应;1分

只要答出取代反应即可得1分;

第9题10分

9-15分AKMnO

4

或K

2

Cr

2

O

7

或其他合理的氧化剂；MnO

2

、PCC、PDC、Jones试剂等

不行;

A、B、C、D、和G每式1分;

化合物B只能是酸酐,画成其他结构均不得分；

化合物C画成

也得1分

化合物D只能是二醇,画成其他结构均不得分；

化合物G画成或只得分

9-22分

由E生成F的反应属于加成反应；由F生成G的反应属于缩合反应;各1分

由E生成F的反应答为其他反应的不得分；由F生成G的反应答为“分

子间消除反应”也得满分,答其他反应的不得分;

9-33分

G的所有光活异构体3分

应有三个结构式,其中前两个为内消旋体,结构相同,应写等号或只写一式；三

个结构式每式1分；如果将结构写成4个,而没有在内消旋体之间写等号的,或

认为此内消旋体是二个化合物的扣分；如果用如下结构式画G的异构体,4个

全对,得满分;每错1个扣1分,最多共扣3分;

第10题12分

10-12分

画成其他结构均不得分;

10-25分

画成其他结构均不得分;B2分

化合物B与水反应的化学方程式:

或C

3

N

3

O

3

Cl

3

+3H

2

O=C

3

N

3

O

3

H

3

+3HClO3分

方程式未配平得分；产物错不得分;

10-32分

2分,每个结构式1

分

10-43分

或3CONH

22

＝C

3

N

3

O

3

H

3

+3NH

3

方程式未配平只得分；产物错不得分;

第11题9分

11-13分

A的结构式:1分

A的结构,必须画出四元环并九元环的并环结构形式；未画出并环结构不得

分；甲基位置错误不得分;

C的结构式:1分

C的结构,必须画出四元环并九元环的结构形式；未画出并环结构不得分；环

内双键的构型画成顺式不得分,取代基位置错误不得分;

C的异构体的结构式:1分

C异构体的结构,必须画出四元环并九元环的结构形式；未画出并环结构不得

分；环内双键的构型画成反式不得分；取代基位置错误不得分;

11-24分石竹烯的结构式:2分

石竹烯的结构式,必须画出四元环并九元环的结构形式；未画出并环结构不得

分；结构中有二个双键,一个在环内,一个在环外；九元环内的双键的构型必须是

反式的；双键位置正确得满分；双键位置错误不得分；甲基位置错误不得分;

异石竹烯的结构式:2分

异石竹烯的结构式,必须画出四元环并九元环的结构形式；未画出并环结构不

得分；结构中有二个双键,一个在环内,一个在环外；九元环内的双键的构型必须

是顺式的；双键位置正确得满分；双键位置错误不得分；甲基位置错误不得分;

11-32分

环内双键构型不同,石竹烯九元环中的双键构型为反式的,异石竹烯九元环中

的双键构型为顺式的;

石竹烯和异石竹烯的结构差别：必须指出石竹烯九元环中的双键构型为反式

的,异石竹烯九元环中的双键构型为顺式的；主要差别在于环内双键构型的顺反异

构；只要指出双键构型的顺反异构就得满分,否则不得分;

注：红色字体为答案,蓝色字体为评分说明;

中国化学会第22届全国高中学生化学竞赛省级赛区

试题、标准答案及评分细则

2008年9月18日

题号11总分

满分14541100

评分通则：1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分;

2有效数字错误,扣分,但每大题只扣1次;

3单位不写或表达错误,扣分,但每大题只扣1次;

4只要求1个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分;

5方程式不配平不得分;

6不包括在此标准答案的分的题,可由评分组讨论决定是否给分;

第1题14分

1-1EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写,市售试剂是其二水合二钠盐;

1画出EDTA二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式;

C

H

2

N

C

H

2

H

2

C

N

H

2

C

CH

2

H

2

C

COO

COO

OOC

OOC

H

H

2分

答(-OOCCH

2

)

2

NCH

2

CH

2

N(CH

2

COO-)

2

H

H

或CH

2

NH(CH

2

COO-)

2

2

得2分,质子必须

在氮原子上;

2CaEDTA2溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅;写出这个排铅反应的化学方程

式用Pb2+表示铅;

Pb2++CaEDTA2=Ca2++PbEDTA21分

3能否用EDTA二钠盐溶液代替CaEDTA2溶液排铅为什么

不能;若直接用EDTA二钠盐溶液,EDTA阴离子不仅和Pb2+反应,也和体内的

Ca2+结合造成钙的流失;答案和原因各分,共

1分

1-2氨和三氧化硫反应得到一种晶体,熔点205oC,不含结晶水;晶体中的分子有一

个三重旋转轴,有极性;画出这种分子的结构式,标出正负极;

H

NS

H

O

O

H

O

2分

硫氧键画成双键或画成S→O,氮硫键画成N→S,均不影响得分;结构式1分,正负号

1分;答H

3

NSO

3

、H

3

N-SO

3

等不得分;正确标出了正负号,如

+

H

3

NSO

3

、

+

H

3

N-SO

3

得1分;

其他符合题设条件有三重轴,有极性的结构,未正确标出正负极,得1分,正确标出

正

负极,得2分;

1-3Na

2

FeCN

5

NO的磁矩为零,给出铁原子的氧化态;Na

2

FeCN

5

NO是鉴定S2的试剂,

二者反应得到紫色溶液,写出鉴定反应的离子方程式;

FeII答II或+2也可2

分

FeCN

5

NO2+S2=FeCN

5

NOS4配合物电荷错误不得分1分

1-4CaSO

4

2H

2

O微溶于水,但在HNO

3

1molL1、HClO

4

1molL1中可溶;写出能

够解释CaSO

4

在酸中溶解的反应方程式;

CaSO

4

+H+=Ca2++HSO

4

1分

写成2CaSO

4

+2HNO

3

=CaNO

32

+CaHSO

42

也得分;高氯酸同;答案若生成H

2

SO

4

不得分;

1-5取质量相等的2份PbSO

4

难溶物粉末,分别加入HNO

3

3molL1和HClO

4

3mol

L1,充分混合,PbSO

4

在HNO

3

能全溶,而在HClO

4

中不能全溶;简要解释PbSO

4

在HNO

3

中溶解的原因;

Pb2+与NO

3

形成络离子配离子或配合物;1分

写方程式也可,如PbSO

4

+H++NO

3

-=HSO

4

-+PbNO

3

+;若将络离子配离子或配

合物写成PbNO

32

或PbNO

33

也得分,但方程式须配平;

1-6X和Y在周期表中相邻;CaCO

3

与X的单质高温反应,生成化合物B和一种气态氧

化物；B与Y的单质反应生成化合物C和X的单质；B水解生成D；C水解生成

E,E水解生成尿素;确定B、C、D、E、X和Y;

B:CaC

2

C:CaCN

2

D:C

2

H

2

或CaOH

2

E:NH

2

CNCNH

2

也可

催化剂,700oC

X:CY:N

各分,共3分

第2题5分化合物X是产量大、应用广的二元化合物,大量用作漂白剂、饮水处

理剂、消毒剂等;年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料,92%用于生产X—在

酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原;此外,将亚氯酸钠固体装柱,通入用空

气稀释的氯气氧化,也可生产X;X有极性和顺磁性,不形成二聚体,在碱性溶液里可

发生歧化反应;

2-1写出X的分子式和共轭π键m

n;

ClO

2

5

3



各1分,共2分

2-2分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式;

2ClO

3

+H

2

C

2

O

4

+2H+=2ClO

2

+2CO

2

+2H

2

O1分

或2NaClO

3

+H

2

C

2

O

4

+H

2

SO

4

=2ClO

2

+2CO

2

+Na

2

SO

4

+2H

2

O

2NaClO

2

+Cl

2

=2ClO

2

+2NaCl1

分

NaClO

2

是固体,写成ClO

2

,不得分;

2-3写出上述X歧化反应的化学方程式;

2ClO

2

+2NaOH=NaClO

2

+NaClO

3

+H

2

O1分

或2ClO

2

+2OH=ClO

2

+ClO

3

+H

2

O

第3题4分甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇脱氢制备,反应式如下：

CH

3

OHgCH

2

Og+H

2

g

mr

H=kJmol-11

向体系中通入空气,通过以下反应提供反应1所需热量：

H

2

g+O

2

gH

2

Og

mr

H

=–kJmol-12

要使反应温度维持在700C,计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比;已知空气中氧气

的体积分数为;

要使反应维持在一定温度持续进行,应保证反应2放出的热量恰好被反应1全部利用,则：

甲醇与氧气的摩尔比为：nCH3OH:nO2=2/=2分

甲醇与空气的摩尔比为：nCH

3

OH:n空气=/5=2分

答成或得分;

答写成1:也得2分;

考虑到实际情况,将上式的等号写成小于或小于等于,得2分;

算式合理,结果错误,只得1分;只有结果没有计算过程不得分;

第4题10分CN

2

被称为拟卤素,它的阴离子CN作为配体形成的配合物有重要用

途;

4-1HgCl

2

和HgCN

2

反应可制得CN

2

,写出反应方程式;

HgCl

2

+HgCN

2

=Hg

2

Cl

2

+CN

2

1分

4-2画出CN、CN

2

的路易斯结构式;

CN

[

]NCCN

各1分,共2分

短线画成电子对同样得分；不画孤对电子不得分;

4-3写出CN

2

g在O

2

g中燃烧的反应方程式;

CN

2

g+2O

2

g=2CO

2

g+N

2

g1分

不标物态也可;

4-4298K下,CN

2

g的标准摩尔燃烧热为1095kJmol1,C

2

H

2

g的标准摩尔燃烧

热为1300kJmol1,C

2

H

2

g的标准摩尔生成焓为227kJmol1,H

2

Ol的标准摩尔生

成焓为286kJmol1,计算CN

2

g的标准摩尔生成焓;

CN

2

g+2O

2

g=2CO

2

g+N

2

g

2Δ

fHm

CO

2

Δ

fHm

CN

2

=1095kJmol1

2Δ

fHm

CO

2

=1095kJmol1+Δ

fHm

CN

2

C

2

H

2

g+g=2CO

2

g+H

2

Ol

2Δ

fHm

CO

2

+Δ

fHm

H

2

OΔ

fHm

C

2

H

2

=1300kJmol-1

2Δ

fHm

CO

2

=1300kJmol1+286kJmol1+227kJmol1

Δ

fHm

CN

2

=1095kJmol11300kJmol1+286kJmol1+227kJmol1

=308kJmol12分

计算过程正确计算结果错误只得1分;没有计算过程不得分;

Δ

fHm

CN

2

=10951300+286+227=308kJmol1也可以;

但不加括号只得分;

4-5CN

2

在300~500oC形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构;

C

C

N

N

n

或

C

C

N

C

C

N

N

C

C

N

N

N

2分

画成

N

N

N

N

N

N

也得2分;但画成

N

N

N

N

N

N

只得1分;

4-6电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN,写出化学方程

式漂白粉用ClO表示;

2CN+5ClO+H

2

O=2HCO

3

+N

2

+5Cl2分

产物中写成CO

3

2只要配平,也得分;

第5题5分1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite;它形成于

冷的海水中,温度达到8oC即分解为方解石和水;1994年的文献指出：该矿物晶体

中的Ca2+离子被氧原子包围,其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子,其余6个氧

原子来自6个水分子;它的单斜晶胞的参数为：a=887pm,b=823pm,c=1102

pm,β=°,密度d=gcm3,Z=4;

5-1通过计算得出这种晶体的化学式;

ikaite晶胞体积：

V=abcsinβ=10-24cm3°=10-22cm3分

设晶胞中含有n个水分子,晶胞的质量：m=4100+18n/NA

g分

晶体密度：d=m/V=4100+18n/102310-22gcm3=gcm-3

100+18n=208n=6

分

该晶体的化学式为CaCO

3

6H

2

O

分

算出6个水分子,未写化学式,得分;

5-2研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形,并与冰及钙离子配位数

也是8的二水合石膏晶体gypsum作了对比,结果如下图所示纵坐标为相对体

积：

为什么选取冰和二水合石膏作对比实验结果说明什么

Ikaite在冷水中形成,而且含有大量结晶水,分解温度又接近冰的熔点,可能

gypsu

ika

ice

与冰的结构有相似性,故选取冰作参比物；分

石膏是带结晶水的钙的含氧酸盐,而且钙的配位数也是8,可能与ikaite结

构相似,故选取石膏作参比物;

分

实验结果说明ikaite的结构跟冰相似;1分

实验结果,说明含水的摩尔分数越大膨胀越大,可以得分;

5-3这种晶体属于哪种类型的晶体简述理由;

分子晶体;分

答混合型晶体不得分;

晶体分解温度接近冰的熔点,体积随温度的变化趋势也接近冰,可认为晶体中

的化学微粒是CaCO

3

6H

2

O,它们以分子间作用力氢键和范德华力构成晶体;

分

第6题11分在900oC的空气中合成出一种含镧、钙和锰摩尔比2:2:1的复

合氧化物,其中锰可能以+2、+3、+4或者混合价态存在;为确定该复合氧化物的

化学式,进行如下分析：

6-1准确移取mLmolL1的草酸钠水溶液,放入锥形瓶中,加入25mL蒸馏水和5

mL6molL1的HNO

3

溶液,微热至60~70oC,用KMnO

4

溶液滴定,消耗mL;写出滴

定过程发生的反应的方程式；计算KMnO

4

溶液的浓度;

2MnO

4

+5C

2

O

4

2+16H+=2Mn2++10CO

2

+8H

2

O1分

KMnO

4

溶液浓度：2/5/=molL11分

反应方程式反应物C

2

O

4

2-写H

2

C

2

O

4

,只要配平,也得1分;下同;

6-2准确称取g复合氧化物样品,放入锥形瓶中,加mL上述草酸钠溶液和30mL6

molL1的HNO

3

溶液,在60~70oC下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液;用

上述KMnO

4

溶液滴定,消耗mL;根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态,给

出该复合氧化物的化学式,写出样品溶解过程的反应方程式;已知La的原子量

为;

根据：化合物中金属离子摩尔比为La:Ca:Mn=2:2:1,镧和钙的氧

化态分别为+3和+2,锰的氧化态为+2~+4,初步判断

复合氧化物的化学式为La

2

Ca

2

MnO

6+x

,其中x=0~1;1分

滴定情况：

加入C

2

O

4

2总量：mLmolL1=mmol分

样品溶解后,滴定消耗高锰酸钾：mLmolL1=mmol分

样品溶解后剩余C

2

O

4

2量:mmol5/2=mmol分

样品溶解过程所消耗的C

2

O

4

2量:mmolmmol=mmol分

若将以上过程合并,推论合理,结果正确,也得2分;

在溶样过程中,C

2

O

4

2变为CO

2

给出电子：

2mmol=mmol分

有两种求解x的方法：

1方程法：

复合氧化物La

2

Ca

2

MnO

6+x

样品的物质的量为：

g/+xgmol1分

La

2

Ca

2

MnO

6+x

中,锰的价态为:26+x2322=2+2x1分

溶样过程中锰的价态变化为：2+2x2=2x

分

锰得电子数与C

2

O

4

2给电子数相等：

2xg/+xgmol1=2103mol1分

x=1分

如果将以上步骤合并,推导合理,结果正确,也得分；如果将以上步骤合并,推

导合理但结果错误,得2分；推导错误,即便结果吻合,也不得分;

2尝试法

因为溶样过程消耗了相当量的C

2

O

4

2,可见锰的价态肯定不会是+2价;若设

锰的价态为+3价,相应氧化物的化学式为,此化学式式量为gmol-1,称取样

品的物质的量为：

g/gmol-1=104mol分

在溶样过程中锰的价态变化为

103mol/8.628104mol=0.5分

锰在复合氧化物中的价态为：2+=0.5

分

与3差别很大,+3价假设不成立；分

而结果提示Mn更接近于+4价;

分

若设Mn为+4价,相应氧化物的化学式为La

2

Ca

2

MnO

7

,此化学式式量为g

mol-1;

锰在复合氧化物中的价态为：

2+2103//=4分

假设与结果吻合,可见在复合氧化物中,Mn为+4价;分

如果将以上步骤合并,推导合理,结果正确,也得分；如果将以上步骤合并,推

导合理但结果错误,得2分；推导错误,即便结果吻合,也不得分;

该复合氧化物的化学式为La

2

Ca

2

MnO

7

1分

溶样过程的反应方程式为：

La

2

Ca

2

MnO

7

+C

2

O

4

2+14H+=2La3++2Ca2++Mn2++2CO

2

+7H

2

O1

分

未经计算得出La

2

Ca

2

MnO

7

,方程式正确,只得方程式的1分;

第7题14分AX

4

四面体A为中心原子,如硅、锗；X为配位原子,如氧、硫在无

机化合物中很常见;四面体T

1

按下图所示方式相连可形成一系列“超四面体”T

2

、

T

3

···：

7-1上图中T

1

、T

2

和T

3

的化学式分别为AX

4

、A

4

X

10

和A

10

X

20

,推出超四面体T

4

的化学

式;

T

4

超四面体的化学式为A

20

X

35

1

分

7-2分别指出超四面体T

3

、T

4

中各有几种环境不同的X原子,每种X原子各连接

几个A原子在上述两种超四面体中每种X原子的数目各是多少

T1T3T2

T

3

超四面体中,有3种不同环境的X原子;1分

其中4个X原子在顶点上,所连接A原子数为1；分

12个X原子在超四面体的边上,所连接A原子数为2；分

4个原子在超四面体的面上,所连接A原子数为3;1分共3分

T

4

超四面体中有5种不同环境的X原子;2分

其中4个X原子在顶点上,所连接A原子数为1；分

12个X原子在超四面体的边上但不在边的中心,所连接A原子数为2；分

6个X原子在超四面体的边的中心,所连接A原子数为2；分

12个原子在超四面体的面上,所连接A原子数为3；分

1个在超四面体的中心,所连接A原子数为4;1

分

共5分

7-3若分别以T

1

、T

2

、T

3

、T

4

为结构单元共顶点相连顶点X原子只连接两个A原子,

形成无限三维结构,分别写出所得三维骨架的化学式;

化学式分别为AX

2

,A

4

X

8

,A

10

X

18

,A

20

X

33

;每式分,共2分

答分别为AX

2

,AX

2

,A

5

X

9

,A

20

X

33

也可;

7-4欲使上述T

3

超四面体连接所得三维骨架的化学式所带电荷分别为+4、0和

4,A选Zn2+、In3+或Ge4+,X取S2-,给出带三种不同电荷的骨架的化学式各给出一

种,结构单元中的离子数成简单整数比;

A

10

X

18

4+只能是Ge

10

S

18

4+；1

分

A

10

X

18

可以是Zn

2

Ge

8

S

18

,In

2

ZnGe

7

S

18

,In

4

Ge

6

S

18

；1分

只要答出其中一种,得1分；

A

10

X

18

4可以是

Zn

4

Ge

6

S

18

4,In

8

Ge

2

S

18

4,In

6

ZnGe

3

S

18

4,In

4

Zn

2

Ge

4

S

18

4,In

2

Zn

3

Ge

5

S

18

4；1分

只要答出其中一种,得1分;

第8题9分由烷基镁热分解制得镁的氢化物;实验测定,该氢化物中氢的质量分

数为%,氢的密度为gcm3,镁和氢的核间距为pm;已知氢原子的共价半径为

37pm,Mg2+的离子半径为72pm;

8-1写出该氢化物中氢的存在形式,并简述理由;

H1

分

镁-氢间距离为pm,Mg2+离子半径为72pm,则氢的半径为pm－72pm＝123pm;

此值远大于氢原子的共价半径,这说明H原子以H离子的形式存在;1分

8-2将上述氢化物与金属镍在一定条件下用球磨机研磨,可制得化学式为Mg

2

NiH

4

的化合物;X-射线衍射分析表明,该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被镍原

子占据,所有镁原子的配位数都相等;推断镁原子在Mg

2

NiH

4

晶胞中的位置写出

推理过程;

Mg原子与Ni原子数之比为2:1,故每个晶胞中含8个镁原子;所有镁原子

的配位数相等,它们只能填入由镍原子形成的四面体空隙;

3分

镁原子的位置用下列坐标参数表示也得3分：

14,14,14；14,14,34；34,34,14；34,34,34；

14,34,14；14,34,34；34,14,14；34,14,34;

坐标错一组,扣分,不得负分;

其他答案不得分;

8-3实验测定,上述Mg

2

NiH

4

晶体的晶胞参数为pm,计算该晶体中镁和镍的核间距;

已知镁和镍的原子半径分别为pm和pm;

镁镍间的距离为

pm279.9pm5.6463

4

1

3

4

1

Ni-Mg

ad

2分

算式及答案皆正确包括单位得2分；算式对但结果错；只得1分；结果中数

对但单位错,得分;用原子半径相加计算镁-镍间的距离,不得分;

8-4若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力,计算

Mg

2

NiH

4

的储氢能力假定氢可全部放出；液氢的密度为gcm3;

储氢能力＝晶体的密度×氢的质量分数÷液氢密度



3-38-1-23

1-

3-3

A

42

cmg0708.0

100/622.3

)cm10465.6(mol106.022

molg34.1114

cmg0708.0

100/622.3

NiHMg4















aN

M

2分

=

=

算法及结果皆正确得2分；算法式正确但结果错得1分；无过程不得分;

只有结果但无算式,不得分;

氢的原子量取1不取,算出结果,只得分;

第9题7分化合物A、B和C互为同分异构体;它们的元素分析数据为：碳%,

氢%;1molA在氧气中充分燃烧产生L二氧化碳标准状况;A是芳香化合物,分子

中所有的原子共平面；B是具有两个支链的链状化合物,分子中只有两种不同化学

环境的氢原子,偶极矩等于零；C是烷烃,分子中碳原子的化学环境完全相同;

9-1写出A、B和C的分子式;

C

8

H

8

1分

其他答案不得分;

9-2画出A、B和C的结构简式;

A的结构简式：

CH

2

CH

或2分

写成

C

C

H

H

H或键线式也得分；苯环画成也可,其他答案不

得分;

B的结构简式：

H

3

C

C

C

CH

3

C

C

C

C

H

H2分

写成键线式也得分；其他答案不得分;

C的结构简式：

CH

HC

CH

HC

C

HC

C

H

CH

H

2分

写成

C

C

C

C

C

C

C

C

H

H

HH

H

H

H

H

,或写成键线式,其他答案不得分;

第10题11分化合物A、B、C和D互为同分异构体,分子量为136,分子中只含碳、

氢、氧,其中氧的含量为%;实验表明：化合物A、B、C和D均是一取代芳香化合物,

其中A、C和D的芳环侧链上只含一个官能团;4个化合物在碱性条件下可以进行如

下反应：

10-1写出A、B、C和D的分子式;

C

8

H

8

O

2

1分

10-2画出A、B、C和D的结构简式;

A的结构简式：

OCH

3

O

或

COOCH

31分

若写成C

6

H

5

COOCH

3

也得分;

B的结构简式：

CH

2

OCH

O

或

CH

2

OCHO

1分

若写成C

6

H

5

CH

2

OCHO也得分;

C的结构简式：

OCCH

3

O

或

OCOCH

31分

若写成C

6

H

5

OCOCH

3

也得分;

D的结构简式：

OH

O或

CH

2

COOH

1分

若写成C

6

H

5

CH

2

COOH也得分;

10-3A和D分别与NaOH溶液发生了哪类反应

A与NaOH溶液发生了酯的碱性水解反应;分

答碱性水解反应、酯的水解反应或水解反应、皂化、取代反应也得分;

D与NaOH溶液发生了酸碱中和反应;分

答酸碱反应或中和反应也得分；其他答案不得分;

10-4写出H分子中官能团的名称;

醛基和羧基;各分共1分

10-5现有如下溶液：HCl、HNO

3

、NH

3

H

2

O、NaOH、NaHCO

3

、饱和Br

2

水、FeCl

3

和

NH

4

Cl;从中选择合适试剂,设计一种实验方案,鉴别E、G和I;

由题目给出的信息可推出：E是苯甲酸,G是苯甲醇,I是苯酚;根据所给试剂,

可采用如下方案鉴定;

方案1：

取3个试管,各加2mL水,分别将少许E、G、I加入试管中,再各加1-2滴FeCl

3

溶液,呈现蓝紫色的试管中的化合物为苯酚I;

2分

另取2个试管,各加适量NaOH溶液,分别将E和G加入试管中,充分振荡后,

不溶于NaOH溶液的化合物为苯甲醇G,溶于NaOH溶液的化合物为苯甲酸E;

2分

方案2：

取3个试管,各加2mL水,分别将少许E、G、I加入试管中,再各加几滴溴水,

产生白色沉淀的试管中的化合物为苯酚I；

2分

另取2个试管,各加适量NaOH溶液,分别将E和G加入试管中,充分振荡后,

不溶于NaOH溶液的为苯甲醇G;溶于NaOH溶液的为苯甲酸E;2

分

方案3：

取3个试管,各加2mL水,分别将少许E、G、I加入试管中,再各加1-2滴FeCl

3

溶液,呈现蓝紫色的试管中的化合物为苯酚I;

2分

另取2个试管,各加适量NaHCO

3

溶液,分别将E和G加到试管中;加热,放出气

体的试管中的化合物为苯甲酸E;

2分

方案4;

取3个试管,各加2mL水,分别将少许E、G、I加入试管中,再各加几滴溴水,

产生白色沉淀的试管中的化合物为苯酚I；

2分

另取2个试管,各加适量NaHCO

3

溶液,分别将E和G加入试管中;加热,放出气

体的试管中的化合物为苯甲酸E;

2分

方案5：

取3个试管,各加适量NaOH溶液,分别将E、G和I加到试管中,充分振荡后,

不溶于NaOH溶液的化合物为苯甲醇G,溶于NaOH溶液的化合物为苯甲酸E

或苯酚I;

2分

另取2个试管,各加适量NaHCO

3

溶液,分别将E、I加入试管中;加热,放出气

体的试管中的化合物为苯甲酸E;

2分

答出以上5种方案中的任何一种均给分;其他合理方法也得分,但必须使用上

列试剂;

第11题10分1941年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉

挛药、退热药等;通过荆芥内酯的氢化反应可以得到二氢荆芥内酯,后者是有效的

驱虫剂;为研究二氢荆芥内酯的合成和性质,进行如下反应：

写出A、B、C、D和E的结构简式不考虑立体异构体;

ABCDE

每个结构简式2分共10分

D画成下面的结构简式得1分;

E答如下结构也可：

中国化学会第23届全国高中学生化学竞赛省级赛区

试题、标准答案及评分细则

2009年9月16日

题号总分

满分25100

评分通则：1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分;

2有效数字错误,扣分,但每大题只扣1次;

3单位不写或表达错误,扣分,但每大题只扣1次;

4只要求1个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分;

5方程式不配平不得分;

6不包括在此标准答案的分的题,可由评分组讨论决定是否给分;

第1题20分

1-1Lewis酸和Lewis碱可以形成酸碱复合物;根据下列两个反应式判断反应中所

涉及Lewis酸的酸性强弱,并由强到弱排序;

F

4

SiNCH

33

+BF

3

F

3

BNCH

33

+SiF

4

;

F

3

BNCH

33

+BCl

3

Cl

3

BNCH

33

+BF

3

BCl

3

BF

3

SiF

4

顺序错误不给分2分

1-21分别画出BF

3

和NCH

33

的分子构型,指出中心原子的杂化轨道类型;

分子构型为平面三角形,不画成平面形不给分分

sp2

分

分子构型为三角锥形,不画成三角锥形不给分分

sp3

分

2分别画出F

3

BNCH

33

和F

4

SiNCH

33

的分子构型,并指出分子中Si和B的杂化

轨道类型;

CH

3

N

H

3

C

H

3

C

F

B

F

F

B：sp31分+1分

CH

3

N

H

3

C

H

3

C

F

Si

F

F

F

Si,sp3d1分+1分

1-3将BCl

3

分别通入吡啶和水中,会发生两种不同类型的反应;写出这两种反应的

化学方程式;

BCl

3

+3H

2

O=BOH

3

+3HCl不配平不给分1

分

BCl

3

+C

5

H

5

N=Cl

3

B-NC

5

H

5

或

BCl

3

+N=Cl

3

B

N

1分

1-4BeCl

2

是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在;分别画出它们的结

构简式,并指出Be的杂化轨道类型;

sp

结构简式和杂化轨道各分1分

结构简式分

sp2

杂化轨道分2分

结构简式分

sp3

杂化轨道分

画成

Cl

Be

Cl

n也得分

2分

1-5高氧化态Cr的过氧化物大多不稳定,容易分解,但CrO

22

NHC

2

H

4

NH

22

却是稳定的;

这种配合物仍保持Cr的过氧化物的结构特点;画出该化合物的结构简式,并指

出Cr的氧化态;

只有画出7配位的结构简式才能得满分,端基氮不配位得0分,二级氮不配位得1

分2分

Cr的氧化态为+4

1分

1-6某些烷基取代的金属羰基化合物可以在其他碱性配体的作用下发生羰基插入

反应,生成酰基配合物;画出MnCO

5

CH

3

和PPh

3

反应的产物的结构简式,并指出

Mn的氧化态;

1分

不要求配体的位置

Mn的氧化态为+1

1分

第2题6分下列各实验中需用浓HCl而不能用稀HCl溶液,写出反应方程式并阐

明理由;

2-1配制SnCl

2

溶液时,将SnCl

2

s溶于浓HCl后再加水冲稀;

SnCl2+2HCl=SnCl4

2-+2H+

不配平不给分1分

浓HCl的作用是形成SnCl

4

2-,可防止SnOHCl的形成,抑制SnCl

2

水解;1

分

写配平的水解方程式,加浓盐酸平衡向左移动,抑制水解也得分2分

2-2加热MnO

2

的浓HCl溶液制取氯气;

MnO

2

+4HCl=MnCl

2

+Cl

2

+2H

2

O

不配平不给分1分

加浓HCl利于升高MnO

2

的氧化电位,降低Cl-的还原电位,使反应正向进行;

表述为提高MnO

2

氧化性,同时提高HCl还原性,也可以;

二个理由各分1分

2-3需用浓HCl溶液配制王水才能溶解金;

Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O

1分

加浓HCl利于形成AuCl

4

-,降低Au的还原电位,提高硝酸的氧化电位,使反应

正向进行;

表述为提高Au的还原性,提高硝酸的氧化性,有利于反应向右进行,也得满

分;

二个理由各分1分

第3题5分用化学反应方程式表示：

3-1用浓氨水检查氯气管道的漏气；

12NH3+3Cl2=N2+6HCl

2NH3+HCl=NH4Cl白烟

每个反应式各1分,不配平不给分2分

合并成一个反应也得分;得到N

2

得1分,得到NH

4

Cl得1分;

3-2在酸性介质中用锌粒还原-2

72

OCr离子时,溶液颜色经绿色变成天蓝色,放置后

溶液又变为绿色;

13Zn+Cr2O7

2-+14H+=3Zn2++2Cr3+绿+7H2O

2Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+天蓝

34Cr2++O2+4H+=4Cr3+绿+2H2O

或2Cr2++2H+=2Cr3+绿+H2

每个反应式各1分,不配平不给分3分

第4题4分我国石油工业一般采用恒电流库伦分析法测定汽油的溴指数;溴指

数是指每100克试样消耗溴的毫克数,它反映了试样中C=C的数目;测定时将V毫

升试样加入库伦分析池中,利用电解产生的溴与不饱和烃反应;当反应完全后,过

量溴在指示电极上还原而指示终点;支持电解质为LiBr,溶剂系统仅含5%水,其余

为甲醇、苯与醋酸;

设d为汽油试样密度,Q为终点时库伦计指示的溴化反应消耗的电量库伦;

4-1导出溴指数与V、d和Q的关系式注：关系式中只允许有一个具体的数值;

2分

4-2若在溶剂体系中增加苯的比例,说明其优缺点;

优点：增加汽油溶解度,有利于烯烃的加成过程；

1分

缺点：降低溶液电导,将使库伦仪输出电压增加;

1分

第5题8分皂化当量是指每摩尔氢氧根离子所能皂化的酯样品的质量mg;可用如

下方法测定皂化当量适用范围：皂化当量100-1000mgmol-1,样品量5-100mg：

准确称取Ｘmg样品,置于皂化瓶中,加入适量molL-1氢氧化钾醇溶液,接上回流冷

凝管和碱石灰管,加热回流~3小时；皂化完成后,用1~2mL乙醇淋洗冷凝管内壁,

拆去冷凝管,立即加入5滴酚酞,用molL-1盐酸溶液酸化,使酸稍过量；将酸化后

的溶液转移到锥形瓶中,用乙醇淋洗皂化瓶数遍,洗涤完的醇溶液也均移入锥形瓶

中；向锥形瓶滴加molL-1氢氧化钾醇溶液,直至溶液显浅红色；然后用molL-1

盐酸溶液滴定至刚好无色,消耗盐酸V1

mL；再加入3滴溴酚蓝指示剂,溶液显蓝色,

用molL-1盐酸溶液滴定至刚刚呈现绿色,即为滴定终点,消耗盐酸V2

mL;

在没有酯存在下重复上述实验步骤,消耗标准盐酸溶液分别为V3

和V4

mL;

5-1碱石灰管起什么作用

防止空气中的二氧化碳进入试样溶液,否则会在溶液中产生碳酸盐,后者不能

使酯发生皂化反应却在酚酞无色时以碳酸氢根存在导致滴定结果有正误差;

2分

5-2写出计算皂化当量的公式;

3分

5-3样品中的游离羧酸将对分析结果有什么影响如何消除影响

样品中的游离羧酸会降低皂化当量;要消除这种影响,可另取一份样品,不必

皂化,其它按上述测定步骤进行操作,然后将第二次滴定所消耗的molL-1盐

酸标准溶液的毫升数,自皂化样品滴定时所消耗的molL-1标准盐酸溶液的毫

升数中减去,以进行校正;其中空白

实验2分

3分

第6题10分

6-1文献中常用下图表达方解石的晶体结构：

图中的平行六面体是不是方解石的一个晶胞简述理由;

不是;

1分

晶体的平移性决定了晶胞的8个顶角必须相同,平行棱的结构必须相同,平行

面的结构必须相同,而该平行六面体平行棱上的碳酸根离子的取向是不同的;

1分

6-2文献中常用下图表达六方晶体氟磷灰石的晶体结构：

该图是c轴投影图,位于图中心的球是氟,大球是钙,四面体是磷酸根氧原子未画出;

试以此图为基础用粗线画出氟磷灰石晶胞的c轴投影图,设晶胞顶角为氟原子,其他原子可不补全;

2分

6-3某晶体的晶胞参数为：a=pm,c=pm,γ=120o；原子A的原子坐标为

0,0,1/2和1/3,2/3,0,原子B的原子坐标为1/3,2/3,1/2和0,0,0;

(1)试画出该晶体的晶胞透视图设晶胞底面即ab面垂直于纸面,A原子用“○”

表示,B原子用“●”表示;

或

2分

2计算上述晶体中A和B两原子间的最小核间距dAB;

dAB=pmcos30o=pm

只要有计算过程,得出正确的核间距2

分

3共价晶体的导热是共价键的振动传递的;实验证实,该晶体垂直于c轴的导

热性比平行于c轴的导热性高20倍;用上述计算结果说明该晶体的结构与

导热性的关系;

因为该晶体的c=pm,是AB最短核间距的倍,其间不可能有共价键,只

有范德华力,该晶体属层状晶体,难以通过由共价键振动传热;

2分

第7题8分1964年,合成大师Woodward提出了利用化合物AC

10

H

10

作为前体合成

一种特殊的化合物BC

10

H

6

;化合物A有三种不同化学环境的氢,其数目比为6:3:1；

化合物B分子中所有氢的化学环境相同,B在质谱仪中的自由区场中寿命约为1微

秒,在常温下不能分离得到;三十年后化学家们终于由A合成了第一个碗形芳香二

价阴离子C,C

10

H

6

2-;化合物C中六个氢的化学环境相同,在一定条件下可以转化为B;

化合物A转化为C的过程如下所示：

7-1A的结构简式：

其他答案不得分;2分

7-2B的结构简式：

或

只要答出其中一种,得2分；2分

7-3C的结构简式：

只要答出其中一种,得2分；2分

2-

得1分

7-4B是否具有芳香性为什么

B不具有芳香性;

1分

因为不符合4n+2规则;

1分

第8题16分

8-1化合物A是一种重要化工产品,用于生产染料、光电材料和治疗疣的药物等;A

由第一、二周期元素组成,白色晶体,摩尔质量g/mol,熔点293oC,酸常数pKa1

=,pKa2

=；酸根离子A2中同种化学键是等长的,存在一根四重旋转轴;

1画出A的结构简式;

其他答案不得分;2分

2为什么A2离子中同种化学键是等长的

A2-环内的π电子数为2,符合4n+2规则,具有芳香性,π电子是离域的,

可记为10

8,因而同种化学键是等长的;

2分

3A2离子有几个镜面

5

2分

8-2顺反丁烯二酸的四个酸常数为x102,x104,x105和x107;指出这些常数分

别是哪个酸的几级酸常数,并从结构与性质的角度简述你做出判断的理由;

共4个酸常数,每个分2

分

顺式丁烯二酸发生一级电离后形成具有对称氢键的环状结构,十分稳定,既使

一级电离更容易,又使二级电离更困难了,因而其K1

最大,K2

最小;

2分

8-3氨基磺酸是一种重要的无机酸,用途广泛,全球年产量逾40万吨,分子量为;

晶体结构测定证实分子中有三种化学键,键长分别为102、144和176pm;氨基

磺酸易溶于水,在水中的酸常数Ka

=x101,其酸根离子中也有三种键长,分别

为100、146和167pm;

1计算molL-1氨基磺酸水溶液的pH值；

c/K=10-1<500,

K=H+2/c-H+,

H+=molL-1

pH=

2分

2从结构与性质的关系解释为什么氨基磺酸是强酸

N-S键中的电子由于磺酸根强大的吸电子效应使H-N键极性大大增大,而

且去质子后N-S缩短,导致H-N很容易电离出氢离子;

2分

3氨基磺酸可用作游泳池消毒剂氯水的稳定剂,这是因为氨基磺酸与Cl

2

的反

应产物一氯代物能缓慢释放次氯酸;写出形成一氯代物以及一氯代物与

水反应的方程式;

H

3

NSO

3

+Cl

2

=H

2

ClNSO

3

+HClH

2

ClNSO

3

+H

2

O=HClO+H

3

NSO

3

每个方程式1分2分

第9题8分请根据以下转换填空：

9-1

1的反应条件

加热

其他答案不得

分;

分

1的反应类别

狄尔斯-阿尔德

Diels-Alder反应答环加成

反应、二聚反应也给分；

分

2的反应类别

还原反应

答催化氢化、加成反应也

给分；分

9-2分子A中有个一级碳原子,有个二级碳原子,有个三级碳原子,有

个四级碳原子,至少有个氢原子共平面;

2,0,4,1,4．每空分分

9-3B的同分异构体D的结构简式是:

只要正确表达出双键加成就可得分;

其他答案不得分;2分

9-4E是A的一种同分异构体,E含有sp、sp2、sp3杂化的碳原子,分子中没有甲基,E

的结构简式是:

答出1个就得满分;错1个扣分;2分

第10题15分高效低毒杀虫剂氯菊酯I可通过下列合成路线制备：

10-11化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色且不存在几何异构体;

A的结构简式

其他答案不得分;1分

B的结构简式

其他答案不得分;1分

10-2化合物E的系统名称

3,3-二甲基-4,6,6-三氯-5-己烯酸乙酯;

其他答案不得分;2分

化合物I中官能团的名称

卤原子、碳碳双键、酯基、醚键;

共4种官能团,每个分;写错1个扣分;2分

10-3由化合物E生成化合物F经历了步反应,每步反应的反应类别分别是

;

2

其他答案不得分;1分

酸碱反应亲核取代反应;

共2个反应类别,每个分;1分

10-4在化合物E转化成化合物F的反应中,能否用NaOH/C

2

H

5

OH代替

C

2

H

5

ONa/C

2

H

5

OH

溶液为什么

不能

其他答案不得分;1分

因为酯会发生皂化反应、NaOH的碱性不够强不能在酯的位生成碳负离子、

烯丙位的氯会被取代、双键可能重排等等;

答出二种或二种以上给满分;

2分

10-51化合物G和H反应生成化合物I、NCH

2

CH

33

和NaCl,由此可推断：

H的结构简式

O

CH

2

N(CH

2

CH

3

)

3

+

Cl-

其他答案不得分;

1分

H分子中氧原子至少与个原子共平面;

11其他答案不得分;

1分

10-6芳香化合物J比F少两个氢,J中有三种不同化学环境的氢,它们的数目比是

921,则J可能的结构为用结构简式表示：

答出1个就得2分,答错1个扣分2

分

中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛省级赛区

试卷、答案及评分标准

2010年9月15日

题号11总分

满分1179100

评分通则

1.凡要求计算或推导的,必须示出计算或推导过程;没有计算或推导过程,即使

结果正确也不得分;

2.有效数字错误,扣分,但每一大题只扣1次;

3.单位不写或表达错误,扣分,但每一大题只扣1次;

4.只要求1个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分;

5.方程式不是反应式不配平不得分;

6.用铅笔解答包括作图无效;

7.使用涂改液涂改的解答无效;

8.不包括在标准答案的分的题,可由省、市、自治区评分组讨论决定是否给分;

9．答案中红色字为标准答案,而蓝字体加下划线为注释语不属于答案;

气体常数R＝JK1mol1法拉第常数F＝96485Cmol1阿佛加德罗常数NA

＝×1023

mol1

第1题15分

1-12009年10月合成了第117号元素,从此填满了周期表第七周期所有空格,是元

素周期系发展的一个里程碑;117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的,总共得到6

个117号元素的原子,其中1个原子经p次α衰变得到270Db后发生裂变；5个原

子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变;用元素周期表上的117号元素符号,写出

得到117号元素的核反应方程式在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和

原子序数;

每式1分,画箭头也得1分;两式合并为23n+Uns5+Uns=Bk6+Ca6293

97

294

117

249

97

48

20也得满分;

2分

1-2写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：

C

6

H

5

IF

5

C

6

H

52

XeIC

6

H

52

+

DsRgCnUutUuqUupUuhUusUuo

Z

r

NbMo

Tc

RuRhPd

AgCdI

n

Sn

SbT

e

I

HfT

a

WRe

Os

I

r

P

t

AuHgT

l

PbB

i

PoAt

Ac-L

r

H

L

i

Be

BCN

O

F

Na

Mg

AlS

i

P

C

l

S

KCaScT

i

V

CrMn

FeCoNiCuZnGa

GeAs

Se

Br

Rb

Cs

F

r

S

r

Ba

Ra

Y

La

Lu-

223

226

21

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

元素周期

RfDbSgBhHsMt

sp3d31分

其他答案不得分;

sp3d1分

其他答案不得分;

sp31分

其他答案不得分;

3分

1-3一氯一溴二氨基乙酸根合钴III酸根离子有多种异构体,其中之一可用如下简

式表示;请依样画出其他所有八面体构型的异构体;

每式1分;正确画出5个几何异构体,未画对映体但指明都有对映异构体,各得分;10

分

第2题5分最近我国有人报道,将molL1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡

蛋壳里,将蛋壳开口朝上,部分浸入盛有molL1的氯化铜溶液的烧杯中,在静置一

周的过程中,蛋壳外表面逐渐出现金属铜,同时烧杯中的溶液渐渐褪色,并变得混

浊;

2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应,已知φCu2+/Cu和φS/S2

分别为V和V,nFE＝RTlnK,Ｅ表示反应的标准电动势,n为该反应得失电子数;

计算25oC下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡常数,写出平衡常数表达式;

Cu2++S2=Cu+Sn=2,lnK=2x96485Cmol1x+V/JK1mol

K=×1027；1

分

代入计算式的数值因约化导致计算结果K值不同,K值的指前因子在范围内均得

满分;

K=Cu2+1S2-1；严格的表达式为K=Cu2+1S21Xco

21分

2-2金属铜和混浊现象均出现在蛋壳外,这意味着什么

硫离子可从蛋壳内通过蛋壳上的微孔向蛋壳外扩散并与铜离子反应生成铜和硫,而铜

离子不能通过蛋壳微孔向蛋壳内扩散;两个要点各分;

1分

2-3该报道未提及硫离子与铜离子相遇时溶液的pH;现设pH=6,写出反应的离子

方程式;

Cu2++H

2

S=Cu+S+2H+

1分

将方程式中的H

2

S写成HS或S2,即使方程配平了,也不得分;

2-4请对此实验结果作一简短评论;

开放式;只要写出了有一定合理性的评论均可得分;

1分

第3题7分早在19世纪人们就用金属硼化物和碳反应得到了碳化硼;它是迄今

已知的除金刚石和氮化硼外最硬的固体;1930年确定了它的理想化学式;左下图是

2007年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图;

3-1该图给出了晶胞中的所有原子,除“三原子”中心原

子和与其相连的2个原子外,晶胞的其余原子都是B

12

多面

体中的1个原子,B

12

多面体的其他原子都不在晶胞内,均未

画出;图中原子旁的短棍表示该原子与其他原子相连;若

上述“三原子”都是碳原子,写出碳化硼的化学式;

3-2该图有什么旋转轴有无对称中心和镜面若有,指出个

数及它们在图中的位置未指出位置不得分;

B

4

C或CB

4

答B

12

C

3

得分;1分

3-3该晶胞的形状属于国际晶体学联合会在1983年定义的布拉维系七种晶胞中的

哪一种注：国际晶体学联合会已于2002年改称Bravaissystems为lattice

systems,后者尚无中文译名;

标准答案是菱方或“菱面体”rhombohedral,答“三方”trigonal,虽不符合国际晶体

学联合会的推荐性规定,但考虑到国内许多教科书的现状,仍给分;只答“素晶胞”不

得分,答“菱方素晶胞”不扣分;

1分

第4题8分

4-1分别将O

2

、KO

2

、BaO

2

和O

2

AsF

6

填入与O—O键长相对应的空格中;

O—O键长112pm121pm128pm149pm

化学式O

2

AsF

6

O

2

KO

2

BaO

2

每空分;

2分

4-2在配合物A和B中,O

2

为配体与中心金属离子配位;A的化学式为Co

2

O

2

NH

310

4+,

其O—O的键长为147pm；B的化学式为CobzacenPyO

2

,其O—O的键长为126pm,Py

是吡啶C

5

H

5

N,bzacen是四齿配体C

6

H

5

CO=CHCCH

3

=NCH

22

;B具有室温吸氧,加热脱氧的

功能,可作为人工载氧体;画出A和B的结构简图图中必须明确表明O—O与金属离

子间的空间关系,并分别指出A和B中Co的氧化态;

配合物AB

结构简图

有一根3重旋转轴过上述“三原子”的直线;1

分

有对称中心,在晶胞中心;

1分

Co的氧化态+3+3

结构简图第1空2分,第2空3分,O-O-Co画成直线扣分,氧化态每空分;

6分

第5题11分把红热的玻棒插入橙红色固体A中,A受热后喷射出灰绿色粉末B

和无色无味气体C;镁在C中加热生成灰色固体D;B在过量的NaOH溶液中加热溶解,

得到绿色溶液E;将适量H

2

O

2

加入E中,加热,得到黄色溶液F;F酸化后变为橙色溶

液G;向G中加入PbNO

32

溶液,得到黄色沉淀H;

5-1写出A、B、C、D、E、F、G和H的化学式;

ANH

42

Cr

2

O

7

BCr

2

O

3

CN

2

DMg

3

N

2

ENaCrOH

4

FNa

2

CrO

4

GNa

2

Cr

2

O

7

HPbCrO

4

每个化学式分E写NaCrO

2

也得满分;

4分

5-2写出由E转变为F,F转变为G,G转变为H的离子方程式;

E转变为F-2

2242

4

2CrOH+3HO2OH2CrO+8HO



F转变为G2-+2

4272

2CrO2HCrOHO

G转变为H2+2-+

2724

2Pb+CrO+HO2PbCrO+2H

每个方程式1分;E转变为F,写CrO2

-配平,也得满分;

3分

5-3A中的金属元素M可以形成MO

2

和ZnM

2

O

4

,它们均为磁性材料,广泛用于制作磁

带和磁盘;分别写出MO

2

和ZnM

2

O

4

中M的价电子组态;

3d2,3d31分

5-4A中的金属元素M可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基阴离子,按照18

电子规则画出Na

2

M

2

CO

10

的阴离子结构,指出M的氧化态;

CrCr

CO

OC

OC

OCCO

CO

OC

CO

OC

CO

2-

Cr的氧化态-1结构式2分,氧化态1分

3分

第6题8分在我国青海、西藏等地有许多干涸盐湖盛产一种钠盐Q;Q为一种易溶

于水的白色固体;Q的水溶液用硫酸酸化,得到弱酸X;X为无色小片状透明晶体;X

和甲醇在浓硫酸存在下生成易挥发的E;E在空气中点燃呈现绿色火焰;E和NaH反

应得到易溶于水的白色固态化合物Z分子量;

6-1写出由Q得到X的离子方程式;

6-2写出X在水中的电离方程式;

BOH

3

+H

2

O＝BOH

4

+H+1分

6-3写出X和甲醇在浓硫酸存在下生成E的化学方程式;

6-4写出E燃烧反应的化学方程式;

6-5写出由E和NaH制备Z的化学反应方程式;

B

4

O

5

OH

4

2+3H

2

O+2H+＝4H

3

BO

3

写B

4

O

7

2-配平的方程式也得满分;1分

BOH

3

+3CH

3

OH＝BOCH

33

+3H

2

O1分

2BOCH

33

+9O

2

＝B

2

O

3

+6CO

2

+9H

2

O1

分

6-6Z在水溶液里的稳定性与溶液pH有关,pH越大越稳定;为什么

6-7近年来,用Z和过氧化氢构建一种新型碱性电池已成为热门的研究课题;该电

池放电时,每摩尔Z释放8摩尔电子,标准电动势大于2V;写出这种电池放电反应

的离子方程式;

BH

4

+4H

2

O

2

＝BOH

4

+4H

2

O2

分

第7题13分分子筛是一种天然或人工合成的泡沸石型水合铝硅酸盐晶体;人工

合成的分子筛有几十种,皆为骨架型结构,其中最常用的是A型、X型、Y型和丝光

沸石型分子筛,化学组成可表示为M

m

Al

p

Si

q

O

np+q

·xH

2

O;

7-1Si4+、Al3+和O2的离子半径分别为41pm、50pm和140pm,通过计算说明在

水合铝硅酸盐晶体中Si4+和Al3+各占据由氧构成的何种类型的多面体空隙;

Si4+Al3+

介于和间,四面体介于和间,四面体

每个多面体1分；只答四面体而无正确的计算和说明,不得分;

2分

根据多面体几何学计算得出结论,只要正确,亦各得1分;

7-2上述化学式中的n等于多少说明理由;若M为2价离子,写出m与p的关系式;

n＝2；

理由：由7-1结果知,SiAlO

4

为骨架型结构,氧原子被2个四面体共用

BOCH

33

+4NaH＝NaBH

4

+3NaOCH

3

1分

水溶液的pH越大,H

3

O+越低,BH

4

和H

3

O+的反应越难,因而NaBH

4

越稳定;1分

p+q／np+q＝,n＝2

m＝1/2p

n值和理由各1分；m与p的关系1分3分

通过其他途径推算,结果正确,也得满分;

7-3X光衍射测得Si-O键键长为160pm;此数据说明什么如何理解

实测Si-O键键长160pm远小于Si4+和O2的离子半径之和181pm,表明Si-O键中已

有较大的共价成分1分;Si4+电价高、半径小,极化力较大,导致了键型变异离子键

向共价键过渡1分

2

分

7-4说明以下事实的原因：

①硅铝比有时用SiO

2

/Al

2

O

3

表示越高,分子筛越稳定；②最小硅铝比不小于

1;

各1分

2分

7-5人工合成的A型分子筛钠盐,属于立方晶系,正当晶胞参数a＝2464pm,晶胞组

成为Na

96

Al

96

Si

96

O

384

·xH

2

O;将克该分子筛在×105Pa、700℃加热6小时将结晶水完

全除去,得到升水蒸气视为理想气体;计算该分子筛的密度D;

硅氧四面体和铝氧四面体无序地按硅铝原子比交替排列;①硅-氧键强于铝-氧键；

②若Al3+数超过Si4+数,必出现铝氧四面体直接相连的情况,结构中引入不稳定因

素,导致骨架强度削弱;

n=mol1分；x=2161分；D=gcm32分;4分

用另外的算法,算式与结果皆正确包括有效数字和单位,亦得满分;

第8题6分在25℃和kPa下,向电解池通入A的恒定电流,阴极Pt,molL1HNO

3

放出氢气,阳极Cu,molL1NaCl得到Cu2+;用molL1的EDTA标准溶液滴定产生的

Cu2+,消耗了mL;

8-1计算从阴极放出的氢气的体积;

Cu2+与EDTA按1:1络合,因此,阴极放出的氢气的摩尔数等于阳极产生的Cu2+

的摩尔数,即等于消耗的EDTA的摩尔数：

给定条件下的体积为

整式计算,算式和结果全对,得满分;分步计算：氢的摩尔数算式正确得1分；氢体

积的算式正确得1分,结果正确含单位和有效数字各得1分;

4分

8-2计算电解所需的时间以小时为单位;

计算过程与结果各1分;

生成mL氢气需mmol×2＝mmol电子,电解所需时间为

g分子筛含水量为

一个晶胞的质量为

分子筛密度为

阳极反应：Cus→Cu2+＋2e

阴极反应：H

2

O＋e→1/2H

2

g＋OH-

电池反应：Cus＋2H

2

O→Cu2+＋H

2

g＋2OH-

2分

第9题11分

9-1画出下列转换中A、B、C和D的结构简式不要求标出手性;

ABCD

每个结构简式1分,其他答案不得分;

4分

9-2画出下列两个转换中产物1、2和3的结构简式,并简述在相同条件下反应,对

羟基苯甲醛只得到一种产物,而间羟基苯甲醛却得到两种产物的原因;

123

结构简式1和2各1分；结构简式3,3分没有烷氧基只得1分,β-羟基酮只得1

分;若2,3对换,则得分也对换;其它答案不得分,例如丙酮自身缩合不得分;

5分

原因：连在苯环的烷氧基对苯环的对位比对苯环的间位有更强的给电子共轭效应

分和更弱的吸电子诱导效应分,致使羟基间位的醛基比对位的醛基有更强的亲电

性分,所以在碳酸钾的弱碱条件下,对羟基苯甲醛与丙酮不发生缩合反应而间位羟

基苯甲醛可与丙酮发生羟醛缩合反应分;

2分

第10题7分灰黄霉素是一种抗真菌药,可由A和B在三级丁醇钾/三级丁醇体

系中合成,反应式如下：

10-1在下面灰黄霉素结构式中标出不对称碳原子的构型;

每个构型1分,构型错误不得分;

2分

10-2写出所有符合下列两个条件的B的同分异构体的结构简式：

①苯环上只有两种化学环境不同的氢；②分子中只有一种官能团;

B的同分异构体：

每个结构简式1分;

4分

10-3写出由A和B生成灰黄霉素的反应名称;

麦克尔加成;

答1,4-共轭加成或共轭加成都得满分,答加成只得分;

1分

第11题9分化合物A由碳、氢、氧三种元素组成,分子量72,碳的质量分数大

于60%;A分子中的碳原子均为sp3杂化;A与2-苯基乙基溴化镁在适当条件下反应

后经水解生成B;B在质子酸的催化作用下生成C;经测定B分子只含1个不对称碳

原子,其构型为R;请根据上述信息回答下列问题：

11-1写出A的分子式;

C

4

H

8

O其它答案不得分;

1分

11-2画出A、B和C的结构简式列出所有可能的答案;

ABC

每个结构简式1分;未正确标明手性化合物A和B的构型,每个只得分;C为外消旋

体,没有表示出外消旋体,每个只得分;

6分

11-3简述由手性化合物B合成C时手性能否被保留下来的理由;

B在质子酸的催化作用下生成平面型的碳正离子1分,它的两侧均可与苯环反应,从

而生成一对外消旋体,所以B的手性不能完全被保留下来1分;

2分

中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛省级赛区试卷

第1题15分

1-12009年10月合成了第117号元素,从此填满了周期表第七周期所有空格,是元

素周期系发展的一个里程碑;117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的,总共得到6

个117号元素的原子,其中1个原子经p次α衰变得到270Db后发生裂变；5个原

子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变;用元素周期表上的117号元素符号,写出

得到117号元素的核反应方程式在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和

原子序数;

1-2写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：

C

6

H

5

IF

5

-C

6

H

52

XeIC

6

H

52

+

1-3一氯一溴二氨基乙酸根合钴III酸根离子有多种异构体,其中之一可用如下简

式表示;请依样画出其他所有八面体构型的异构体;

第2题5分最近我国有人报道,将molL-1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡

蛋壳里,将蛋壳开口朝上,部分浸入盛有molL-1的氯化铜溶液的烧杯中,在静置一

周的过程中,蛋壳外表面逐渐出现金属铜,同时烧杯中的溶液渐渐褪色,并变得混

浊;

2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应,已知φCu2+/Cu和

φS/S2-分别为和V,nFE＝RTlnK,Ｅ表示反应的标准电动势,n为该反应得失电子

数;计算25oC下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡常数,写出平衡常数表达

式;

2-2金属铜和混浊现象均出现在蛋壳外,这意味着什么

2-3该报道未提及硫离子与铜离子相遇时溶液的pH;现设pH=6,写出反应的离子

方程式;

2-4请对此实验结果作一简短评论;

第3题7分早在19世纪人们就用金属硼化物和碳反应得到了碳化硼;它是迄今

已知的除金刚石和氮化硼外最硬的固体;1930年确定了它的理想化学式;左下图是

2007年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图;

第4题8分

4-1分别将O

2

、KO

2

、BaO

2

和O

2

AsF

6

填入与O—O键长相对应的空格

中;4-2

在配合物A和B中,O

2

为配体与中心金属离子配位;A的化学式为Co

2

O

2

NH

310

4+,其O—O

的键长为147pm；B的化学式为CobzacenPyO

2

,其O—O的键长为126pm,Py是吡

啶C

5

H

5

N,bzacen是四齿配体C

6

H

5

CO-=CHCCH

3

=NCH

22

;B具有室温吸氧,加热脱氧的功

能,可作为人工载氧体;画出A和B的结构简图图中必须明确表明O—O与金属离子

间的空间关系,并分别指出A和B中Co的氧化态;

配

合

物

AB

结

构

简

图

Co+3+3

的

氧

化

态

第5题11分把红热的玻棒插入橙红色固体A中,A受热后喷射出灰绿色粉末B

和无色无味气体C;镁在C中加热生成灰色固体D;B在过量的NaOH溶液中加热溶解,

得到绿色溶液E;将适量H

2

O

2

加入E中,加热,得到黄色溶液F;F酸化后变为橙色溶

液G;向G中加入PbNO

32

溶液,得到黄色沉淀H;

5-3A

中的金属元素M可以形成MO

2

和ZnM

2

O

4

,它们均为磁性材料,广泛用于制作磁带和

磁盘;分别写出MO

2

和ZnM

2

O

4

中M的价电子组态;

5-4A中的金属元素M可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基阴离子,按照18

电子规则画出Na

2

M

2

CO

10

的阴离子结构,指出M的氧化态;

第6题8分在我国青海、西藏等地有许多干涸盐湖盛产一种钠盐Q;Q为一种易溶

于水的白色固体;Q的水溶液用硫酸酸化,得到弱酸X;X为无色小片状透明晶体;X

和甲醇在浓硫酸存在下生成易挥发的E;E在空气中点燃呈现绿色火焰;E和NaH反

应得到易溶于水的白色固态化合物Z分子量;

第7题

13分分子筛是一种天然或人工合成的泡沸石型水合铝硅酸盐晶体;人工合成的分

子筛有几十种,皆为骨架型结构,其中最常用的是A型、X型、Y型和丝光沸石型分

子筛,化学组成可表示为MmAlpSiqOnp+q·xH2O;

7-1Si4+、Al3+和O2-的离子半径分别为41pm、50pm和140pm,通过计算说明在

水合铝硅酸盐晶体中Si4+和Al3+各占据由氧构成的何种类型的多面体空隙;

Si4+Al3+

7-2上述化学式中的n等于多少说明理由;若M为2价离子,写出m与p的关系式;

7-3X光衍射测得Si-O键键长为160pm;此数据说明什么如何理解

7-4说明以下事实的原因：

①硅铝比有时用SiO

2

/Al

2

O

3

表示越高,分子筛越稳定；②最小硅铝比不小于1;

7-5人工合成的A型分子筛钠盐,属于立方晶系,正当晶胞参数a＝2464pm,晶胞组

成为Na96Al96Si96O384·xH2O;将克该分子筛在×105Pa、700oC加热6小时将结晶水

完全除去,得到升水蒸气视为理想气体;计算该分子筛的密度D;

第8题6分在25℃和下,向电解池通入A的恒定电流,阴极Pt,molL-1HNO

3

放

出氢气,阳极Cu,molL-1NaCl得到Cu2+;用molL-1的EDTA标准溶液滴定产生的

Cu2+,消耗了mL;

8-1计算从阴极放出的氢气的体积;

8-2计算电解所需的时间以小时为单位;

第9题11分

9-1画出下列转换中A、B、C和D的结构简式不要求标出手性;

9-2画出下列两个转换中产物1、2和3的结构简式,并简述在相同条件下反应,对

羟基苯甲醛只得到一种产物,而间羟基苯甲醛却得到两种产物的原因;

第10题7分灰黄霉素是一种抗真菌药,可由A和B在三级丁醇钾/三级丁醇体系

中合成,反应式如下：

10-1在下面灰黄霉素结构式中标出不对称碳原子的构型;

10-2写出所有符合下列两个条件的B的同分异构体的结构简式：

①苯环上只有两种化学环境不同的氢；②分子中只有一种官能团;

B的同分异构体：

10-3写出由A和B生成灰黄霉素的反应名称;

第11题9分化合物A由碳、氢、氧三种元素组成,分子量72,碳的质量分数大于

60%;A分子中的碳原子均为sp3杂化;A与2-苯基乙基溴化镁在适当条件下反应后

经水解生成B;B在质子酸的催化作用下生成C;经测定B分子只含1个不对称碳原

子,其构型为R;请根据上述信息回答下列问题：

11-1写出A的分子式;

11-2画出A、B和C的结构简式列出所有可能的答案;