精选历年高中化学奥赛竞赛试题及答案(同名18551)

1、历年高中化学奥赛竞赛试题及答案(同名18551)PAGE PAGE 111 PAGE 111中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛省级赛区试题2023年9月16日 9：00 - 12：00共3小时题号1234567891011总分总分值12610710128410129100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

2、许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题12分通常，硅不与水反响，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。反响分两步进行，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CH5+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。该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。该离子是 。A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂2023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，假

3、设能合成，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： 该分子的分子式为 ； 该分子有无对称中心？ 该分子有几种不同级的碳原子？ 该分子有无手性碳原子？ 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响，方程式如下： NH2OH+HNO2 A+H2O NH2OH+HNO2 B+H2OA、B脱水都能形成N2O，由A得到NNO和NNO，而由B只得到NNO。 请分别写出A和B的路易斯结构式。第3题8分 X-射线衍射实验说明，某无水MgCl2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

4、图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53gcm-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“MgCl2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/%7.418.525.833.3利用上述信息，

5、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分甲苯与枯燥氯气在光照下反响生成氯化苄，用以下方法分析粗产品的纯度：称取0.255g样品，与25 mL 4molL-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，参加50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000molL-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000molL-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。5-1 写出分析过程的反响方程式。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

6、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KD=HAB/HAW=1.00。水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.0510-3 和3.9610-3 molL-1。在水中，HA按HAH+A-解离，Ka=1.0010-4；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 HA中有苯环，1.00gHA含3.851021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KClO3热分解是实验室制取氧气的一种方法。KClO3在不同

7、的条件下热分解结果如下： 实验反响体系第一放热温度/第二放热温度/AKClO3400480BKClO3+Fe2O3360390CKClO3+MnO2350 = 1 * GB2 K(s)+1/2Cl2(g)=KCl(s) H(1)=-437 kJmol-1 = 2 * GB2 K(s)+1/2Cl2+3/2O2(g)= KClO3(s) H(2)=-398 kJmol-1 = 3 * GB2 K(s)+1/2Cl2+2O2(g)= KClO4(s) H(3)=-433 kJmol-17-1 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MnO2催化KClO3分解制得的氧

8、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分用以下路线合成化合物C：反响结束后，产物中仍含有未反响的A和B。8-1 请给出从混合物中别离出C的操作步骤；简述操作步骤的理论依据。8-2 生成C的反响属于哪类根本有机反响类型。第9题10分 根据文献报道，醛基可和双氧水发生如下反响：为了合成一类新药，选择了以下合成路线：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的反响分别属于哪类根本有机反响类型。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反响，得到化合物A三钠盐。A与氯气

9、反响，得到化合物B，分子式C3N3O3Cl3。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响的化学方程式。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响的配平方程式。第11题12分 石竹烯Caryophyllene,C15H24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，可从下面的反响推断石竹烯及其相关化合物的结构。反

10、响1：反响2：反响3：反响4：石竹烯异构体异石竹烯在反响1和反响2中也分别得到产物A和B，而在经过反响3后却得到了产物C的异构体，此异构体在经过反响4后仍得到了产物D。11-1 在不考虑反响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异。第 1 题12分1-1 Si + 4OH = SiO44 + 2 H2(1 分) SiO44 + 4H2O = Si(OH)4 + 4OH(1 分)假设写成 Si + 2OH + H2O = SiO32 + 2 H2 SiO32 + 3H2O = Si(OH)4 +

11、 2OH，也得同样的分。但写成 Si + 4H2O = Si(OH)4 + 2H2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)理由局部：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 0.5分；只答“C 原子有 4 个价电子，得 0.5 分；答 CH5+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，CH5+离子的 C-H 键不等长)。1-3 A 或质子酸(多项选择或错选均不得分

12、。) (2 分)1-4 C26H30(分子式不全对不得分) (2 分)1-5 有(1 分)1-6 3 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 0.5 分。第 3 题10 分3-1 AcB CbA BaC A 5 分大写字母要表达出 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

13、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。假设只写对含4个大写字母的排列，如“ AcB CbA ，得 2.5 分。3-2 3 分Z 的表达式对，计算过程修约合理，结果正确(Z=3.003.02，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。3-3 NaCl 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 37.0 %。作图正确，外推得纯 A 质量损失为37.00.5%，得 4 分；作图正确，得出线性关系，用比

14、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，其分解反响为：2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 该反响质量损失分数为44.0+18.0/2 84.0 = 36.9%，与上述外推所得数据吻合。化合物 A 的化学式是 NaHCO3。根据所给条件并通过计算质量损失，答对 NaHCO3得 3 分。答出 NaHCO3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 Na2CO3质量损失分数为 41.5%，等等。第 5 题10 分5-14 分C6H5CH2ClNaOHC6H5CH2OHNaC

15、l NaOHHNO3NaNO3H2O (此式不计分 ) AgNO3NaClAgClNaNO3 NH4SCNAgNO3AgSCNNH4NO3Fe3+SCN-Fe(SCN)2+每式 1 分；写出正确的离子方程式也得总分值；最后一个反响式写成 Fe3+3SCN-Fe(SCN)3也可。5-22 分样品中氯化苄的摩尔数等于 AgNO3溶液中 Ag的摩尔数与滴定所消耗的 NH4SCN 的摩尔数的差值，因而，样品中氯化苄的质量分数为M (C6H5CH2Cl)0.1000(25.00-6.75)255126.60.1000(25.00-6.75)255 100% 91%算式和结果各 1 分;假设答案为 90.

16、6，得 1.5 分(91%相当于三位有效数字，90.6相当于四位有效数字)。5-3(2 分)测定结果偏高的原因是在甲苯与Cl2反响生成氯化苄的过程中，可能生成少量的多氯代物C6H5CHCl2和C6H5CCl3，反响物 Cl2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 反响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总分值：1)多氯代物、Cl2和HCl；2)多氯代物和 Cl2；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。假设只答 Cl2和或 HCl 的，只得 1 分。5-42 分不适用

17、。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响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+A Ka =1.0010-4据题意，得如下 3 个关系式：HAA3.0510-3molL-1 H+ AHA1.0010-4 H+AH+5.0510-4 molL-1 三式联立，解得：AH+5.0510-4 molL-1， HA2.5510-3 molL-1， OH- 1.9810-11 molL-1， pHlogH+3.297 = 3.30 计算过程合理得 1.5 分；每

18、个物种的浓度 0.5 分；pH 0.5 分。6-24 分HA 的二聚反响为： 2HA = (HA)2平衡常数 Kdim=(HA)2/ HA2 苯相中，HA 的分析浓度为 2(HA)2HAB3.9610-3 molL-1 根据苯-水分配常数 KD=HAB/HAW=1.00得HABHAW2.5510-3 molL-1(HA)27.0510-4 molL-1Kdim=(HA)2/ HA2=7.0510-4(2.5510-3)21.08102计算过程合理得 2 分；单体及二聚体浓度正确各得 0.5 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(1.006.0210

19、23)/(3.851021)156 (g/mol)，根据所给信息，推断 HA 是氯代苯甲酸。15677(C6H5)45(羧基)=34，苯环上可能有氯，于是有 15676(C6H4)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7-1 6 分A 第一次放热：4KClO3(s) = 3 KClO4 (s)+ KCl(s) H= -144 kJ/mol第二次放热：KClO4 (s) = KCl(s) + 2O2(g) H = -4 kJ/mol每个方程式 1 分。方程

20、式写错，不得分；未标或标错物态，扣 0.5分；未给出 H或算错，扣 0.5分。第一次放热过程，在上述要求的方程式外，还写出 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g)，不扣分。B 第一次放热、第二次放热反响的热化学方程式均与 A 相同。给出此说明，得分同 A假设写方程式，评分标准同 A。C 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g) H = -78 kJ/mol方程式 2 分。方程式写错，不得分；未标或标错物态，扣 0.5分；未给出 H 或算错，扣 0.5分。7-2 (2 分)具有轻微刺激性气味的气体可能是 Cl2。(1分)实验方案:(1)将气体通入 HNO3酸化的

21、 AgNO3溶液，有白色沉淀生成；(0.5分)(2)使气体接触湿润的 KI-淀粉试纸，试纸变蓝色。(0.5分)假设答气体为 O3和/或 ClO2,得 1 分；给出合理确实认方案，得 1 分。第 8 题 (4 分)8-13 分操作步骤：第一步：将反响混合物倾入冰水中，搅拌均匀，别离水相和有机相；0.5 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；(0.5 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

22、；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0.5 分。8-21 分A 含叔胺官能团，B 为仲卤代烷，生成 C 的反响是胺对卤代烷的亲核取代反响。(1 分)只要答出取代反响即可得 1 分。第 9 题10 分9-1(5 分)AKMnO4或 K2Cr2O7或其他合理的氧化剂；MnO2、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 0.5 分9-22 分由 E 生成 F 的反响属于加成反响；由 F 生成 G

23、 的反响属于缩合反响。各 1 分由 E 生成 F 的反响答为其他反响的不得分；由 F 生成 G 的反响答为“分子间消除反响也得总分值，答其他反响的不得分。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 0.5 分；如果用如下结构式画 G 的异构体，4 个全对，得总分值。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

24、反响的化学方程式:或C3N3O3Cl3 + 3 H2O = C3N3O3H3 + 3 HClO3 分方程式未配平得 1.5 分；产物错不得分。10-32 分2 分，每个结构式 1 分10-43 分或 3 CO(NH2)2 C3N3O3H3 + 3 NH3方程式未配平只得 1.5 分；产物错不得分。第 11 题9 分11-1(3 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

25、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；双键位置正确得总分值；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；双键位置正确得总分值；双键位置

26、错误不得分；甲基位置错误不得分。11-3(2 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异：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；主要差异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总分值，否那么不得分。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、标准答案及评分细那么 2023年9月18日 题号1234567891011总分总分值14541051114971110100评分通那么：1.凡要求计算的，没有计算过程，即使结果

27、正确也不得分。 2有效数字错误，扣0.5分，但每大题只扣1次。 3单位不写或表达错误，扣0.5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0.5分的题，可由评分组讨论决定是否给分。第1题 (14分) EDTA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。 (2分)答或 得2分，质子必须在氮原子上。 2 Ca(EDTA)2溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反响的化学方程式用Pb2+ 表示铅。 Pb2+ + Ca(EDTA)2 = Ca

28、2+ + Pb (EDTA)2 (1分) 3能否用EDTA二钠盐溶液代替Ca(EDTA)2溶液排铅？为什么？不能。假设直接用EDTA二钠盐溶液，EDTA阴离子不仅和Pb2+反响, 也和体内的Ca2+结合造成钙的流失。 (答案和原因各0.5分，共 1分)氨和三氧化硫反响得到一种晶体，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。 (2分) 硫氧键画成双键或画成SO，氮硫键画成NS，均不影响得分。结构式1分，正负号1分。答H3NSO3、H3N-SO3等不得分。正确标出了正负号，如+H3NSO3、+H3N-SO3得1分。其他符合题设条件有三重轴，

29、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。1-3 Na2Fe(CN)5(NO)的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。Na2Fe(CN)5(NO)是鉴定S2的试剂，二者反响得到紫色溶液，写出鉴定反响的离子方程式。Fe(II) 答II 或+2也可 (2分) Fe(CN)5(NO)2+S2= Fe(CN)5(NOS)4 配合物电荷错误不得分 (1分)1-4 CaSO4 2H2O微溶于水，但在HNO3 ( 1 mol L1)、HClO4 ( 1 mol L1)中可溶。写出能够解释CaSO4在酸中溶解的反响方程式。CaSO4 + H+ = Ca2+ + HSO4 (1分)写成 2CaSO

30、4 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + Ca(HSO4)2 也得分。高氯酸同。 答案假设生成H2SO4 不得分。取质量相等的2份PbSO4 (难溶物)粉末，分别参加HNO3 ( 3 mol L1) 和HClO4 ( 3 mol L1)，充分混合，PbSO4在HNO3 能全溶，而在HClO4中不能全溶。简要解释PbSO4在HNO3中溶解的原因。Pb2+与NO3形成络离子(配离子或配合物)。 (1分) 写方程式也可，如PbSO4 + H+ + NO3- = HSO4- + Pb(NO3)+。假设将络离子(配离子或配合物)写成Pb(NO3)2或Pb(NO3)3也得分，但方程式须配平。X和Y在周

31、期表中相邻。CaCO3与X的单质高温反响，生成化合物B和一种气态氧化物；B与Y的单质反响生成化合物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: CaC2 C: CaCN2 D: C2H2 或Ca(OH) 2 E: NH2CN C(NH)2也可 X: C Y: N (各0.5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、二氧化硫或草酸复原。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

32、和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反响。2-1 写出X的分子式和共轭键。 ClO2 (各1分，共2分)2-2 分别写出上述用草酸复原和用氯气氧化生产X的反响方程式。 2ClO3+ H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O (1分) 或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O 2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl (1分) NaClO2是固体，写成ClO2，不得分。2-3 写出上述X歧化反响的化学方程式。 2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaCl

33、O3 + H2O (1分)或 2ClO2 + 2OH = ClO2+ ClO3+ H2O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，反响式如下： 催化剂，700oC CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) = 84.2 kJ mol-1 (1)向体系中通入空气，通过以下反响提供反响(1) 所需热量： H2(g) + O2(g) H2O(g) =241.8 kJ mol-1 (2)要使反响温度维持在700C，计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。空气中氧气的体积分数为0.20。要使反响维持在一定温度持续进行，应保证反响(2)放出的热量恰好被反响(1) 全部利用，那么：

34、甲醇与氧气的摩尔比为：n(CH3OH) : n (O2) = (2 241.8) / 84.2 = 5.74 (2分) 甲醇与空气的摩尔比为：n(CH3OH) : n (空气) = 5.74 / 5 = 1.1 (2分)答成1.15或1.148得1.5分。答写成1 : 0.87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。4-1 HgCl2 和Hg(CN)2反响可制得 (CN)2, 写出反响方程式。 HgCl2 + Hg(

35、CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2 (1分) 4-2 画出CN、(CN)2的路易斯结构式。 (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O2 (g) 中燃烧的反响方程式。 (CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) (1分) 不标物态也可。4-4 298 K下，(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1095 kJ mol1，C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1300 kJ mol1，C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为227 kJ mol1，H2O (l) 的标准摩尔生成焓为 286 kJ mol1

36、，计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。 (CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) 2fHm(CO2)fHm(CN)2 = 1095 kJ mol1 2fHm(CO2) = 1095 kJ mol1 +fHm(CN)2 C2H2(g) + 2.5O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) 2fHm(CO2) +fHm(H2O) fHm(C2H2) =1300 kJ mol-1 2fHm(CO2) =1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1 fHm(CN)2 = 1095 kJ mol1 1300 kJ mol1 +

37、 286kJ mol1 + 227 kJ mol1 = 308 kJ mol1 (2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。 fHm(CN)2 = 1095 1300 + 286 + 227 = 308kJ mol1也可以。但不加括号只得1.5分。 4-5 (CN)2在300500 oC形成具有一维双链结构的聚合物，画出该聚合物的结构。 或 (2分)画成 也得2分。 但画成 只得1分。4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中参加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 + H2O = 2HCO3 + N2 + 5Cl (2分)产物中写成C

38、O32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，温度到达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 = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, = 110.2，密度d = 1.83 g cm3，Z = 4。5-1 通过计算得出这种晶体的化学式。 ikaite晶胞体积：V = abc sin = (8.87 8.23 11.02 10-24 cm3) si

39、n110.2 = 7.55 10-22 cm3 0.5分设晶胞中含有n个水分子，晶胞的质量：m = 4 (100 + 18 n) / NA (g) 0.5分 晶体密度：d = m/V = 4 (100 + 18 n) / ( 6.02 1023 7.55 10-22)g cm3= 1.83 g cm-3 100 + 18 n = 208 n = 6 (0.5分)该晶体的化学式为 CaCO3 6H2O (0.5分)算出6个水分子，未写化学式，得1.5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)作了比照，结果如以下图所示纵坐标

40、为相对体积：ikaiteicegypsum为什么选取冰和二水合石膏作比照？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，可能与冰的结构有相似性，应选取冰作参比物； (0.5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，应选取石膏作参比物。 (0.5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0.5分。 5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体？简述理由。 分子晶体。 (0.5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，

41、可认为晶体中的化学微粒是CaCO3 6H2O，它们以分子间作用力氢键和范德华力构成晶体。(0.5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25.00 mL 0.05301 mol L1的草酸钠水溶液，放入锥形瓶中，参加25 mL蒸馏水和5 mL 6 mol L1的HNO3溶液，微热至6070oC，用KMnO4溶液滴定，消耗27.75 mL。写出滴定过程发生的反响的方程式；计算KMnO4溶液的浓度。 2MnO4 + 5C

42、2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O (1分)KMnO4溶液浓度：(2/5) 0.05301 25.00 / 27.75 = 0.01910 mol L1 (1分)反响方程式反响物C2O42-写H2C2O4，只要配平，也得1分。下同。6-2 准确称取0.4460 g复合氧化物样品，放入锥形瓶中，加25.00 mL上述草酸钠溶液和30 mL 6 mol L1 的HNO3溶液，在6070oC下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液。用上述KMnO4溶液滴定，消耗10.02 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响方程

43、式。La的原子量为138.9。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La2Ca2MnO6+x, 其中 x = 01。 (1分)滴定情况：参加C2O42总量：25.00 mL 0.05301 mol L1 = 1.3253 mmol (0.5分)样品溶解后，滴定消耗高锰酸钾：10.02 mL 0.01910 mol L1 = 0.1914 mmol (0.5分)样品溶解后剩余C2O42量: 0.1914 mmol 5/2 = 0.4785 mmol (0.5分)样品溶

44、解过程所消耗的C2O42量: 1.3253 mmol 0.4785 mmol = 0.8468 mmol (0.5分)假设将以上过程合并，推论合理，结果正确，也得2分。在溶样过程中，C2O42变为CO2给出电子： 2 0.8468 mmol = 1.694 mmol (0.5分)有两种求解x的方法：1方程法：复合氧化物(La2Ca2MnO6+x)样品的物质的量为： 0.4460 g / (508.9 + 16.0 x) g mol1 (0.5分)La2Ca2MnO6+x中，锰的价态为: 2 (6+x) 2 3 22 = (2+2x) (1分) 溶样过程中锰的价态变化为： (2+2 x 2) =

45、 2 x (0.5分)锰得电子数与C2O42给电子数相等：2 x 0.4460 g / (508.9 + 16.0 x) g mol1 = 2 0.8468 103 mol (1分) x = 1.012 1 (0.5分)如果将以上步骤合并，推导合理，结果正确，也得3.5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C2O42，可见锰的价态肯定不会是+2价。假设设锰的价态为+3价，相应氧化物的化学式为La2Ca2MnO6.5, 此化学式式量为516.9 g mol-1, 称取样品的物质的量为：0.4460 g / (516

46、.9 g mol-1) = 8.628 104 mol (0.5分)在溶样过程中锰的价态变化为 1.689 103 mol / (8. 628 104 mol) = 1.96 (0. 5分) 锰在复合氧化物中的价态为： 2 + 1.96 = 3.96 (0. 5分) 3.96与3差异很大，+3价假设不成立； (0.5分)而结果提示Mn更接近于+4价。 (0.5分)假设设Mn为+4价, 相应氧化物的化学式为La2Ca2MnO7, 此化学式式量为524.9 g mol-1。锰在复合氧化物中的价态为：2 + 2 0.8468 103 / (0.4460 / 524.9) = 3.99 4 (0.5分

47、)假设与结果吻合，可见在复合氧化物中，Mn为+4价。 (0.5分)如果将以上步骤合并，推导合理，结果正确，也得3.5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La2Ca2MnO7 (1分)溶样过程的反响方程式为： La2Ca2MnO7 + C2O42 + 14H+ = 2La3+ + 2Ca2+ + Mn2+ + 2CO2 + 7H2O (1分) 未经计算得出La2Ca2MnO7，方程式正确，只得方程式的1分。第7题 (14分) AX4四面体 (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T1按

48、以下图所示方式相连可形成一系列“超四面体T2、T3：T1T3T2上图中T1、T2和T3的化学式分别为AX4、A4X10和A10X20，推出超四面体T4的化学式。T4超四面体的化学式为A20X35 (1分)7-2 分别指出超四面体T3、T4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？ T3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；(0.5分)12个X原子在超四面体的边上，所连接A原子数为2；(0.5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) T4超四面体中有5种不同

49、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； (0.5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； (0.5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； (0.5分)12个原子在超四面体的面上，所连接A原子数为3； (0.5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 假设分别以T1、T2、T3、T4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 AX2, A4X8, A10X18, A20X33。 (每式0.5分，共2分) 答分别为 AX2, AX2,

50、 A5X9, A20X33也可。7-4 欲使上述T3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。A10X184+ 只能是Ge10S184+； (1分)A10X18可以是Zn2Ge8S18，In2ZnGe7S18，In4Ge6S18； (1分)只要答出其中一种，得1分； A10X184可以是Zn4Ge6S184, In8Ge2S184, In6ZnGe3S184, In4Zn2Ge4S184, In2Zn3Ge5S184； (1分)只要答出其中一种，得1分。

51、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7.6%，氢的密度为0.101 g cm3，镁和氢的核间距为194.8 pm。氢原子的共价半径为37pm，Mg2+ 的离子半径为72 pm。8-1 写出该氢化物中氢的存在形式，并简述理由。 H (1分)镁-氢间距离为194.8 pm，Mg2+离子半径为72 pm，那么氢的半径为194.8 pm72 pm 123 pm。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Mg2NiH4的化合物。X-射线衍射分析说明，该化合物的立

52、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Mg2NiH4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)镁原子的位置用以下坐标参数表示也得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0.5分，不得负分。其他答案不得分。8-3 实验测定，上述Mg2NiH4晶体的晶胞参数为646.5 p

53、m，计算该晶体中镁和镍的核间距。镁和镍的原子半径分别为159.9 pm和124.6 pm。 镁镍间的距离为 (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1.5分。用原子半径相加计算镁-镍间的距离，不得分。8-4 假设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Mg2NiH4的储氢能力假定氢可全部放出；液氢的密度为0.0708 g cm3。储氢能力晶体的密度氢的质量分数液氢密度 (2分) = 1.40= 1.4 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1.008，算出

54、结果1.39，只得1.5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 92.3%, 氢 7.7%。1 mol A在氧气中充分燃烧产生179.2 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。C8H8 (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： 或 (2分)写成或键线式也得分；苯环画成也可，其他答案不得分。 B的结构简式： (2分)写成键线式 也得分；其他答案不得分

55、。 C的结构简式： (2分)写成， 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23.5%。实验说明：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响： 10-1 写出A、B、C和D的分子式。 C8H8O2 (1分)10-2 画出A、B、C和D的结构简式。A的结构简式： 或 (1分)假设写成C6H5COOCH3也得分。 B的结构简式： 或 (1分)假设写成C6H5CH2OCHO也得分。C的结构简式： 或 (1分)假设写成C6H

56、5OCOCH3也得分。D的结构简式： 或 (1分)假设写成C6H5CH2COOH也得分。10-3 A和D分别与NaOH溶液发生了哪类反响？A与NaOH溶液发生了酯的碱性水解反响。 (0.5分)答碱性水解反响、酯的水解反响或水解反响、皂化、取代反响也得0.5分。D与NaOH溶液发生了酸碱中和反响。 (0.5分)答酸碱反响或中和反响也得0.5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0.5分 (共1分)10-5 现有如下溶液：HCl、HNO3、NH3 H2O、NaOH、NaHCO3、饱和Br2水、FeCl3和NH4Cl。从中选择适宜试剂，设计一种实验方案，鉴别E、G和

57、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参加试管中，再各加1-2滴FeCl3 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参加试管中，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参加试管中，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参加试管中，充分振荡后，不溶

58、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参加试管中，再各加1-2滴FeCl3 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NaHCO3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参加试管中，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NaHCO3溶液，分别将E和G参加试管中。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

59、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NaHCO3溶液，分别将E、I参加试管中。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年从猫薄荷植物中别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响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，进行如下反响：写出A、B、C、D和E的结构简式不考虑立体异构体。

60、A B C D E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、标准答案及评分细那么 2023年9月16日 题号12345678910总分总分值20654810816815100评分通那么：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0.5分，但每大题只扣1次。 3单位不写或表达错误，扣0.5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0.5分的题，可由评分组讨论决定是否给分。第1题 (20分) 1