1997-2006年全国化学奥林匹克竞赛初赛试题分类汇编

1997—2006年全国化学奥林匹克竞赛

初赛试题分类汇编

书目

结构化学1

结构化学答案17

有机化学34

有机化学参考答案45

化学热力学61

化学热力学参考答案66

无机化学70

无机化学参考答案76

电化学86

电化学参考答案88

分析化学90

分析化学参考答案95

1997—2006年全国化学奥林匹克竞赛

初赛试题分类汇编

结构化学

L（06年初赛）第6题（9分）

潜在储氢材料一一化合物A是其次周期两种氢化物形成的路易斯酸碱

对，是乙烷的等电子体，相对分子质量30.87常温下为白色晶体，稳定而

无毒。刚刚溶化的A缓慢释放氢气，转变为化合物B（乙烯的等电子体）。

B不稳定，易聚合成聚合物C（聚乙烯的等电子体）。C在155℃释放氢气

转变为聚乙快的等电子体，其中聚合度为3的化合物D是苯的等电子体。

高于500℃时D释放氢气，转变为化合物E、E有多种晶型。

6—1写出A、B、C、D、E的化学式。

6-2化合物A转变为E各步释放的氢氢占的质量分数以及总共释放的

氢气所占的质量分数多大？

6—3为使A再生，有人设计了化合物1）在水蒸气存在下和甲烷反应,

写出化学方程式。

2.（06年初赛）第1题（4分）

2006年3月有人预言，未知超重元素第126号元素有可能和氟形成稳定

的化合物。按元素周期系的已知规律，该元素应位于第周期，它

未填满电子的能级应是，在该能级卜.有个电子，而这个能级

总共可填充个电子。

3.（06年初赛）第7题（11分）化合物A是近十年起先采纳的锅炉水添加剂。

A的相对分子质量90.10,可形成无色晶体，能除去锅炉水中溶解氧，并可

使锅炉壁钝化。

7-1A是用碳酸二甲酯和一水合联在70℃下合成的，收率80%。画出A

的结构式。

7-2写出合成A的反应方程式。

7-3低于135c时，A干脆和溶解氧反应，生成三种产物。写出化学方

程式。

7-4高于135℃时，A光发生水解，水解产物再和氧反应。写出化学方

程式。

7-5化合物A能使锅炉壁钝化是基于它能将氧化铁转化为致密的四氧

化三铁。写出化学方程式。

7-6化合物A和很多金属离子形成八面体协作物，例如［（A）』:结

构分析证明该协作物中的A和游离态的A相比，分子中原本等长的

两个键不再等长。画出这种协作物的结构简图（氢原子不需画出），

探讨异构现象。

4.（06年初赛）第8题（9分）超硬材料氮化伯是近年来的一个探讨热点。

它是在高温、超高压条件下合成的（50、2000K）o由于相对于伯，氮原子

的电子太少，衍射强度大弱，单靠射线衍射试验难以确定氮化柏晶体中氮

原子数和原子坐标，2004年以来，先后提出过氮化伯的晶体结构有闪锌矿

型、岩盐型（）和萤石型，2006年4月11日又有人认为氮化伯的晶胞如下

图所示（图中的白球表示氮原子，为便于视察，该图省略了一些氮原子）。

8-1氮化伯的上述四种立方晶体在结构上有什么共同点？

8-2分别给出上述四种氮化伯结构的化学式。

8-3试在图上选择一个氮原子，不添加原子，用粗线画出所选氮原子的配位

8-4请在本题的附图上添加六个氮原子1添加的氧请尽可能靠前）。

5.（06年初赛）第9题（10分）环磷酰胺是目前临床上常用的抗肿瘤药物，

国内学者近年打破常规，合成了类似化合物，其毒性比环磷酰胺小，若形

成新药，可普制肝活原彘,算才有化篇物的合成路途如下，请

完成反叫勾?诚蒯或谪品旃础射C旨—"D

°2“飞右(CicHvN-OJPU)

注：即漠代丁二酰亚胺。

6.（06年初赛）第11题（11分）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料•，

它可用作金属的表面爱护层。磷化硼可由三澳化硼和三溟化磷在氢气中高

温反应合成。

11-1写出合成磷化硼的化学反应方程式。

11-2分别画出三澳化硼分子和三澳化磷分子的结构。

11-3磷化硼晶体中磷原子作立方最密积累，硼原子填入四面体空隙中。

画出磷化硼的正值晶胞示意图。

11-4已知磷化硼的晶胞参数478,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距

（）

11-5画出磷化硼正值晶胞沿着体对角线方向的投影（用实线圆圈表示P

原子的投影，用虚线圆圈表示B原子的投影）。

7.（05年初赛）第1题（9分）

用a粒子撞击锌一209合成了破一211。所得样品中碳一211的浓度V

10-8,破一211同位素半衰期较长，足以用它来探讨碳的化学性质。

1.写出合成碳的核反应方程式。

2.已知室温下用4萃取L的安排系数为/工（也0）=84,预料用4萃取的

安排系数。（压0）84（填＞,＜或=）；理由是。

3.已知L+UOL一的平衡常数K=800,可推断+1一=±,一的平衡常

数

K800（填〉，＜或二）；依据是o

4.在中加入L和「的混合溶液，滴加3溶液，发觉所得沉淀中只有而

没有共沉淀的（假如有，必定会被共沉淀），然而在上述产物中加入（3）2却

发觉有碳的共沉淀。写出有关化学方程式，说明上述试验现象。

5.已知室温下2的=3.12,由此可推断2的3.12（填〉，〈或=）；

理由是o

8.（05年初赛）第2题（12分）为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论

文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热

电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯

坦振荡器”的独立振荡原子和温度关系的模型。

1.左上图是热电效应之一的图解。给出图中全部英文单词（或词组）

及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）

的说明文。

2.右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图

中的大原子是稀土原子，如镯；小原子是周期系第五主族元素，如睇；中

等大小的原子是周期系族元素，如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的

化学式。给出计算过程。提示：晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中睇

的氧化态为一1,锢的氧化态为+3,问：铁的平均氧化态多大？

9.（05年初赛）第3题（10分）

等摩尔的丙酮和过氧化氢混合，在盐酸催化下生成白色粉末A和水，反

应进行完全，产物分子总数是反应物分子总数的2/3oA在撞击、摩擦和加

热时发生爆炸，被称为燧炸弹。

1.A分子中氧的化学环境相同。画出A的立体结构（H原子不必画出）。

2.A发生爆炸生成丙酮等物质，并不燃烧起火。写出爆炸的反应方程式。

3.为什么A被称为“增炸弹”？

4.合成A是非常危急的，不慎会在合成时瞬即发生爆炸，例如，温度

稍高，反应将生成A的同系物B,B的相对分子质量为A的2/3。画出B的

结构；B比A更简洁爆炸，应如何从结构上理解？（注：在乩分子中的H

—0—0夹角约95℃,面夹角约112℃。）

10.（05年初赛）第4题（6分）

本题涉及3种组成不同的伯协作物，它们都是八面体的单核协作物，配

体为一和/或，

1.4•5乩。的水溶液和等摩尔3反应，生成两种伯协作物，反应式为：

2.2・4和反应（摩尔比2：5）,生成两种产物，其中一种为协作物,

该反应的化学方程式为：

11.（05年初赛）第8题（12分）

和同属型晶体，其熔点分别为614c和776℃o+、K，和一的半径分别为

76、133和181o在电解熔盐以制取金属锂的生产工艺中，加入适量的晶体,

可使电解槽温度下降至400C,从而使生产条件得以改善。

1.简要说明加入熔点高的反而使电解温度大大下降的缘由；

2.有人认为，和可形成固溶体（并画出了“固溶体的晶胞”），但试

验表明，液相和能以随意比例混溶而它们的固相完全不混溶（即不能生成

固溶体！）。请说明在固相中完全不混溶的主要缘由。

3.写出计算和两种晶体密度之比的表达式（须包含离子半径的符号）；

4.在晶体中，K十离子占据由一离子围成的八面体空隙，计算相距最近的

八面体空隙中心之间的距离。

5.试验证明，即使产生了阳离子空位，晶体在室温下也不导电。请通

过计算加以说明。

12.（05年初赛）第10题（10分）

据世界卫生组织统计，全球约有8000万妇女运用避孕环。常用避孕环

都是含金属铜的。据认为，金属铜的避孕机理之一是，铜和子宫分泌物中

的盐酸以及子宫内的空气反应，生成两种产物，一种是白色难溶物S,另一

种是酸A。酸A含未成对电子，是一种自由基，具有极高的活性，能杀死精

子。

1.写出铜环产生A的化学方程式。

2.画出A分子的立体结构。

3.给出难溶物S和酸A的化学名称。

4.A是一种弱酸，=4.8。问：在=6.8时，A主要以什么形态存在?

13.（04年初赛）第1题（4分）

2004年2月2日，俄国杜布纳试验室宣布用核反应得到了两种新元素X

和Y。X是用高能的撞击，靶得到的。经过100微秒，X发生Q-衰变,得到

Yo然后Y连续发生4次Q-衰变，转变为质量数为268的第105号元素的

同位素。以X和Y的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量

数），写出上述合成新元素X和Y的核反应方程式。

14.（04年初赛）第2题（4分）

2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下

氮气会发生聚合得到高聚氮，这种高聚氮的\一N

键的键能为160（M的键能为942）,晶体结构如

图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数

为—；按键型分类时，属于晶体。这种

固体的可能潜在应用是，这是因

为：

15.（04年初赛）第4题（15分）

在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种镂盐和一种三角锥体分子A（键

角102。，偶极矩0.78X107°C・m；对比：氨的键角107.3°,偶极矩4.74

X10-30C•m）；

1.写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。

2.A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么？

3.A和汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质

量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。

4.B和四氨化锡反应首先得到平面构型的D和负二价单中心阴离子E

构成的离子化合物；这种离子化合物受热放出C,同时得到D和负一价单中

心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F的立体结构；写出得到它们

的化学方程式。

5.A和桂、3反应得到一种四氟硼酸盐，它的阳离子水解能定量地生成

A和，而同时得到的和也。2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离

子的化学式和它的合成反应的化学方程式，并用化学方程式和必要的推断

对它的水解反应产物作出说明。

16.（04年初赛）第5题（7分）

探讨发觉，钮和毗咤一2一甲酸根形成的单核协作物可增加胰岛素降糖

作用，它是电中性分子，试验测得其氧的质量分数为25.7%,画出它的立体

结构，指出中心原子的氧化态。要给出推理过程。

17.（04年初赛）第6题（6分）

最近发觉，只含镁、银和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这

三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原

子和银原子在一起进行（面心）立方最密积累（），它们的排列有序，没

有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体

空隙，一种由银原子构成，另一种由银原子和镁原子一起构成，两种八面

体的数量比是1：3,碳原子只填充在锲原子构成的八面体空隙中。

1.画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小0球，馍原子用大。球,

镁原子用大®球）。

2.写出该新型超导材料的化学式。

18.（04年初赛）第8题（8分）

今有化学式为（3）」3的协作物。

1.画出仝部异构体的立体结构。

2.指出区分它们的试验方法。

19.（04年初赛）第10题（8分）

有一种测定多肽、蛋白质、、等生物大分子的相对分子质量的新试验技

术称为一，精度很高。用该试验技术测得蛋白质肌红肮的图谱如下，图谱

中的峰是质子化肌红肌的信号，纵坐标是质子化肌红肮的相对丰度，横坐

标是质荷比，m是质子化肌红肮的相对分子质量，Z是质子化肌红肮的电荷

（源自质子化，取正整数），图谱中的相邻峰的电荷数相差1,右起第4峰

和第3峰的分别为1542和1696o求肌红肮的相对分子质量（M）。

20.（04年初赛）第13题（9分）

88.1克某过渡金属元素M同134.4升（已换算成标准状况）一氧化碳完

全反应生成反磁性四配位络合物。该协作物在确定条件下跟氧反应生成和

属同一晶型的氧化物。

1.推断该金属是什么；

2.在确定温度下可在三氧化二铝表面自发地分散并形成“单分子层”。

理论上可以计算单层分散量，试验上亦能测定。（a）说明在三氧化二铝表面

能自发分散的主要缘由。（b）三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的。

中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单层。画出此模型的图形；计算

在三氧化二铝（比表面为178m2）表面上的最大单层分散量（?）（氧离子

的半径为140）o

21.（03年初赛）第3题（5分）

在正确选项上圈圈。

1.下列化学键中碳的正电性最强的是

A.C-FB.C-0C.C-D.C-

2.电子构型为[]4代516s2的元素是

A.稀有气体B.过渡兀素C.主族兀素D.稀土兀素

3.下列离子中最外层电子数为8的是

A.3+B.-C.+D.+

22.（03年初赛）第4题（8分）

在30C以下，将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中，析出一种

无色晶体X。组成分析证明，该晶体的质量组成为14.90%,B7.03%,H

5.24%。加热X,得无色晶体Y。Y含23.0%,是一种温柔的氧化剂，常温

下在干燥空气里稳定，但在潮湿热空气中分解放氧，广泛用作洗涤剂、牙

膏、织物漂白剂和美发产品，也用于有机合成。结构分析证明X和Y的晶

体中有同一种阴离子Z?，该离子中硼原子的化学环境相同，而氧原子却有

两种成健方式。

1.写出X、Y的最简式，给出推理过程。

X的最简式：Y的最简式：

推理过程：

2.用最恰当的视角画出Z"离子的立体结构（原子用元素符号表示，共

价键用短线表示）。

23.（03年初赛）第6题（12分）

2003年3月日本筑波材料科学国家试验室一个探讨小组发觉首例带结

晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为o.352•1.3Ho

—

具有...—2-H2O—H2O—2H2O—H2O—....层状结构;在以“2”为最简

式表示的二维结构中，钻原子和氧原子呈周期性排列，钻原子被4个氧原

子包围，一0键等长。

1.钻原子的平均氧化态为o

2.以•代表氧原子，以•代表钻原子，画出2层的结

构，用粗线画出两种二维晶胞。可资参考的范例是：石墨

的二维晶胞是右图中用粗线围拢的平行四边形。

3.据报道，该晶体是以。.72为起始物，先跟澳反应，然后用水洗涤而得

到的。写出起始物和澳的反应方程式。

24.（03年初赛）第9题（6分）

钮是我国丰产元素，储量占全球11%,居第四位。在光纤通讯系统中，

光纤将信息导入离光源1外的用户就需用5片机酸忆晶体（钮是第39号元

素）。我国福州是全球钢酸钻晶体主要供应地，每年出口几十万片机酸钮

晶体，年创汇近千万美元（1999年）。钮酸钮是四方晶体，晶胞参数a=

712,c=629,密度（1=4.22、含饥25%,求乳酸铉的化学式以及在一个晶

胞中有几个原子。给出计算过程。

帆酸钛的化学式：一个晶胞中的原子数：

计算过程：

25.（02年初赛）第3题（3分）

最近有人用高能26核轰击喘核，发生核合成反应，得到新元素X。探讨者将

X和氧气一起加热，检出了气态分子4,使X成为探讨了化学性质的最重元

素。已知的X同位素如下表所示，上述核反应得到的核素是其中之一，该

核素的衰变性质保证了其化学性质试验获得胜利。

质量数半衰期衰变方式

2631s释放a粒子

释放Q粒子；或自发裂

2640.00008s

变

释放a粒子；或自发裂

2650.0018s

变

266不详不详

释放Q粒子；或自发裂

2670.033s

变

268不详不详

2699.3s释放«粒子

1.X的元素符号是O

2.用元素符号并在左上角和左下角分别标注其质量数和质子数，写出

合成X的核反应方程式（方程式涉及的其他符号请按常规书写）。

26.（02年初赛）第4题（6分）

1.汞和次氯酸（摩尔比1：1）发生反应，得到2种反应产物，其一是

水。该反应的方程式为；反应得到的

含汞产物的中文名称为o

2.Hz乩在确定条件下热分解，产生3、M和山，后两者摩尔比为3：2,

写出反应方程式o

3.其次周期元素A和氢形成的如下化合物中的A—A键的键能（）：

3-3346,H.N—2247,-207

试问：它们的键能为什么依次下降？

27.（02年初赛）第5题（13分）

六配位（八面体）单核协作物2（，呈电中性；组成分析结果：M31.68%,

N31.04%,C17.74%；配体A不含氧：配体。，的氮氧键不等长。

1.该协作物中心原子M是什么元素？氧化态多大？给出推理过程。

2.画出该协作物的结构示意图，给出推理过程。

3.指出配体（＞在“自由”状态下的几何构型和氮原子的杂化轨道。

4.除本例外，上述无机配体还可能以什么方式和中心原子配位？用图

形画出三种。

28.（01年初赛）第2题（2分）

自然界中，碳除了有2种稳定同位素气和气外，还有一种半衰期

很长的放射性同位素"C,丰度也非常稳定，如下表所示（注：数据后括

号里的数字是最终一位或两位的精确度，气只供应了大气丰度，地壳中

的含量小于表中数据）：

同位素相对原子质量地壳丰度（原子分数）

,2C12(整数)0.9893(8)

13c13.003354826(17)0.0107(8)

14c14.003241982(27)1.2X10-16(大气中)

试问：为什么通常碳的相对原子质量只是其稳定同位素的加权平均

值而不将七也加入取平均值？

答：

29.（01年初赛）第4题（10分）

去年报道，在一55℃令NA）和CM（B）化合，得一离子化合物（C）,

测得的质量分数为31%,阴离子为四氟硼酸根离子，阳离子结构中有B

的苯环。C是首例有机伍（）化合物，-20℃以下稳定。C为强氟化剂和

强氧化剂，如和碘反应得到五氟化碘，放出值，同时得到B。

4-1写出C的化学式，正负离子应分开写。答：

4-2依据什么结构特征把C归为有机值比合物？答：

4-3写出C的合成反应方程式。答：

4-4写出C和碘的反应。答：______________________________________

4-5画出五氟化碘分子的立体结构：

30.（01年初赛）第5题（5分）

今年3月发觉硼化镁在39K呈超导性，可能是人类对超导相识的新

里程碑。在硼化镁晶体的志向模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，

像维夫饼干，一层镁一层硼地相间，图5—1是该晶体微观空间中取出的

部分原子沿C轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，

图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。

5-1由图5—1可确定硼化镁的化学式为：o

5-2在图5—1右边的方框里画出硼化镁的一个晶胞的透视图，标出该

晶胞内面、棱、顶角上可能存在的全部硼原子和镁原子（镁原子用大白

球，硼原子用小黑球表示）。

31.（01年初赛）.第10题（5分）

最近有人用一种称为“超酸”的化合物HQh）和G。反应，使C。。获得

一个质子，得到一种新型离于化合物LJ+LHM，回答如下问题：

10-1以上反应看起来很生疏，但反应类型上却可以跟中学化学课本中的

一个化学反应相比拟，后者

是：o

10-2上述阴离子LJkT的结构可以跟图10-1的硼二十面体相比拟，也

是一个闭合的纳米笼，而且，「离子有如下结构特征：它有一根轴穿

过笼心，依据这根轴旋转360°/5的度数，不能察觉是否旋转过。请在图

10-1右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出

上述阴离子。

图10-1

32.（01年初赛）第11题（10分）

探讨离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其四周不同距离的离

子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近

的氯离子之间的距离为d,以钠离子为中心，则：

11-1其次层离子有个，离中心离子的距离为d,它们是

离子。

11-2已知在晶体中一离子的半径为116,一离子的半径为167,它们在

晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。

11-3纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的很多特殊

性质的缘由，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形态恰等于氯化钠晶胞的

大小和形态，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。

11-4假设某氯化钠颗粒形态为立方体，边长为氯化钠晶胞边长的10

倍，试估算表面原子占总原子数的百分比。

33.（00年初赛）第1题（5分）

1.1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新

元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第一周期第一族元素，

它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是—（气、液、固选一填入）

态。近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元

素应是第一周期第一族元素。

34.（00年初赛）第4题（6分）

4.志向的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今

有一枚单晶如附图1所示。它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。宏

观晶体的晶面是和微观晶胞中确定取向的截面对应的。已知的晶体结构属

型。它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角形晶

面上的原子（用元素符号表示原子，至少画出6个原子，并用直线把这些

原子连起，以显示它们的几何关系）。

35.（00年初赛）第5题（2分）

5.最近发觉一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分

子，如右图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和

体心的原子是碳原子，它的化学式是。

36.（00年初赛）第11题（8分）

11.已经探明，我国南海跟世界上很多海疆一样，海底有极其丰富的甲烷

资源。其总量超过己知隐藏在我国陆地下的自然气总量的一半。据报导，

这些隐藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。

1.试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变更？为什么？

它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体？你作出推断的依据是什

么？（2分）

2.已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体

中水和甲烷的分子比（不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确

论）。（6分）

37.（00年初赛）第14分（6分）

14.伯系金属是最重要的工业催化剂。但其炫存已几近枯竭，上小行星去

开采还纯属科学幻想。探讨证明，有一类共价化合物可代替柏系金属催化

剂。它们是坚硬的固体，熔点极高，高温下不分解，被称为“千禧催化剂”

（）O下面3种方法都可以合成它们：

①在高温下将烧类气体通过铝或铜的氧化物的表面。

②高温分解鸨或铝的有机金属化合物（即：铝或铝和烽或烧的卤代物形成

的协作物）。

③在高度分散的碳表面上通过高温气态铐或铝的氧化物。

1.合成的化合物的中文名称是和。（共4分，各2分）

2.为说明这类化合物为什么能代替伯系金属，提出了一种电子理论，认为

这些化合物是金属原子和非金属原子结合的原子晶体，金属原子四周的价

电子数等于同周期的钳原子或钉原子的价电子数。这类化合物的化学式（即

最简式或试验式）是和。（4分，各2分）

38.（99年初赛）第三题（12分）

倍的化学丰富多采，试验结果常出人意料。将过量30%HG加入O4的

氨水溶液，热至50后冷至0,析出暗棕红色晶体Ao元素分析报告：A含

31.1%,N25.1%,H5.4%O在极性溶剂中A不导电。红外图谱证明A有键,

且和游离氨分子键能相差不太大，还证明A中的铭原子四周有7个配位原

子供应孤对电子和铭原子形成配位键，呈五角双锥构型。

3-1以上信息表明A的化学式为：；可能的结构式

为：。

3-2A中格的氧化数为：o

3-3预期A最特征的化学性质为：o

3-4生成晶体A的反应是氧化还原反应，方程式

是：O

39..（98年初赛）第3题（7分）

70-208

3.迄今已合成的最重元素是112号，它是用3。2n高能原子轰击82Pb的

靶子，使锌核和铅核熔合而得。科学家通过该放射性元素的一系列衰变的

产物确定了它的存在，总共只检出一个原子。该原子每次衰变都放出一个

高能粒子，最终得至J比较稳定的第100号元素馈的含153个中子的同位

素。（7分）

（1）112号是第几周期第几族元素？

（2）它是金属还是非金属？

（3）你认为它的最高氧化态至少可以达到多少？

（4）写出合成112元素的反应式（注反应式中的核素要用诸如3111、2莪Pb

等带上下标的符号来表示，112号元素符号未定，可用M表示）。

40.（98年初赛）第5题.

铝酸钠2,和金属铝在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、

深色的、有导电性的固体，化学式3,用X射线衍射法测得这种固体的立方

晶胞的边长a=3.80X10一，,用比重瓶法测得它的密度为d=7.36、己知

相对原子质量：W183.85,22.99,016.00,阿伏加德罗常数L=6.022

X1023-'o求这种固体的组成中的x值（2位有效数字），给出计算过程。

（12分）

41.（98年初赛）第8题

钺的名称源自拉丁文，原义“气味”，这是由于饿的粉末会被空气氧化

为有恶臭的4（代号A,熔点40℃,沸点130℃）。A溶于强碱转化为深红

色的LOI?一离子（代号B）,向含B的水溶液通入氨，生成C,溶液的颜色

转为淡黄色。C非常稳定。C是A的等电子体，其中钺的氧化态仍为+8。

红外图谱可以检出分子中某些化学键的振动汲取。红外谱图显示C有一个

四氧化钺所没有的汲取。C的含钾化合物是黄色的晶体，和高镒酸钾类质同

晶。（8分）

（1）给出C的化学式。（2）给出A、B、C最可能的立体结构。

42.（97年初赛）其次题

,是一•种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃

下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3,极性为零，P一键长为204和211

两种。接着加热到250c时测得压力为计算值的两倍。5在加压下于148C液

化，形成一种能导电的熔体，测得P—的键长为198和206两种。（P、相对

原子质量为31.0、35.5）

（1）180c下$蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结

构。

（2）在250c下5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立

体结构。

（3）5熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出说明。

（4）5气态分子结构和5相像，它的熔体也能导电，但经测定其中只存

在一种键长。5熔体为什么导电？用最简洁的形式作出说明。

结构化学答案:

1.（06年初赛）第6题

6—1写出A、B、C、D、E的化学式。

A.乩B:3（或6）B.H22（或4）

C.H2B—21D.BMFt

E.（5分）

6-2化合物A转变为E各步释放的氢所占的质量分数以及总共释放的

氢气所占的质量分数多大？

A-B2.016/30.87=6.531%（或0.06531）

B-C2.016/28.85=6.988%（或0.06988）

D-E6.048/26.84=24.14%（或0.2414）

A-E6.048/30.87=19.59%（或0.1959）（2

分）

6-3为使A再生，有人设计了化合物D在水蒸气存在下和甲烷反应，

写出化学方程式。

3什2（）3+6H232+6H33（2分）

2.【（06年初赛）第6题（9分）正确答案】

第1题（4分）2006年3月有人预言，未知超重元素第126号元素有可能

和氟形成稳定的化合物。按元素周期系的已知规律，该元素应位于第A

周期，它未填满电子的能级应是5g,在该能级上有6个电子,

而这个能级总共可填充一18个电子。

3.（06年初赛）第7题【正确答案】

7—1A是用碳酸二甲酯和一水合肺在70℃下合成的，收度80%。画出A

的结构式。

注：C—N—N角必需不是直线（2分）

7-2写出合成A的反应方程式。

（3）2+21122•H2（2）2+232H2O（1分）

7—3低于1350c时，A干脆和溶解氧反应，生成二种产物。写出化学方

程式。

（N2H3）2202=2N22+3H20（1分）

7-4高于135c时，A先发生水解，水解产物再和氧反应。写出化学方

程式。

（N2H2z2N此Mi2H2O（1分）

7—5化合物A能使锅炉壁钝化是基于它能将氧化铁转化为致密的四氧化

三铁。写出化学方程式。

（N2H：,）212203=830,+2N22+3H20（2分）

7-6化合物A和很多金属离子形成八面体

2+

协作物,例如[（A）3]O结构分析证

明该协作物中的A和游离态的A相比,

分子中原本等长的两个键不再等长。

画出这种协作物的结构简图（氢原子

不需画出），探讨异构现象。（2分）

有一对经式、面式异构体（几何异构体）

（1分）它们分别有一对对映异构体（手

性异构体）（1分）

（画不画异构体的结构不影响得分。）

4.（06年初赛）第8题

8-1氮化伯的上述四种立方晶体结构上有什么共同点？

柏原子面心立方最密积累。（2分）

8-2分别给出上述四种氮化柏结构的化学式。

依次为、2、2（2分）

8-3试在图上选择一个氮原子，不添加原子，用粗线画出所选氮原子

的配位多面体。

（3分）

8-4请在本题的附图上添加六个氮原子（添加的氮请尽可能靠前）。

5.（06年初赛）第9题（10分）【正确答案】

（二瓶为二漠也可〉（2分）

G

F-HCI（1分）

（3分）

6.（06年初赛）第11题【正确答案】

11-1写出合成磷化硼的化学反应方程式。

33+3乩6（1分）

11-2分别画出三澳化硼分子和三溟化磷分子的结构。

Br

r

Br，

（画不画磷上的孤对电子不影响得分）

平面三角形三角锥（2分）

11-3磷化硼晶体中磷原子作立方最密积累，硼原子填入四面体空隙中。

画出磷化硼的正值晶胞示意图。

11-4已知磷化硼的晶胞参数478,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距

（）O

dB_p=—V3«=-V3x478Pm=207pm

22

或（P=K-+（-«）]=-=207x478pm=207pm（2分）

444

11-5画出磷化硼正值晶胞沿着体对角线方向的投影（用实线圆圈表示P

原子的投影，用虚线俱投影）

7.（05年初赛）第1题（9分）

1.2；；Bi+：He=2；；At+2"（2分）

2.<是极性分子（1.5分）

3.>形成X：,一离子的实力L->3一（L5分）

+-+

4.+2I2+5+3H20=5+3+6H（2把b改为IJ也可，但仍应配平）

3一和（3）2共沉淀（1分）。

5.>2分子中的碳的吸电子效应比2中的碘小（1分）

8.（05年初赛）第2题（12分）

1.：输入：热（端）：冷（端）：热流I：电流强度

n：n型半导体p：p型半导体i+：正电流（各0.25分）

向热电材料构成的半导体的n-p结的远端输入外电流，半导体发生空

穴导电，电流流经n—p结时发生复合，外电流输入的能量转化为热流，使

n-p结的温度越来越低，而其远端的温度越来越高，即有类似冰箱制冷的

效应。（4分）

2.化学式：412（2分）（写2824扣1分）

铁的氧化态：9/4=2.25（1分）

晶胞里有2个原子（处于晶胞的顶角和体心）；有8个原子（处于睇形

成的八面体的中心）；睇八面体是共顶角相连的，平均每个八面体有6/2

=3个锦原子，晶胞中共有8个八面体，8义3=24个睇原子；即：2824。（3

分，其他合理过程也可）

9.（05年初赛）第3题

1.(4分,,分子中c—o—o—c不在一个平面上）

2.CM26=333+ft,（2分，或3/2。2）

3.爆炸反应不是燃烧反应，能量变更不大，是由于生成大量气态小分

子导致的燧增加效应，因而称为“燧炸弹。

B是双聚分子，分子的六元环不能满意过氧团的正常键角（C-O-O-C

面间角和C—0—0键角）的须要，导致分子张力太大而不稳定。（3分）

10.（05年初赛）第4题

1.2H2[4（）2]+23=G）2[6]+H2[2（）4]

或H2[6]+（4）2[2（）J或4H[6]+4H[2（）4]（3分）

2.2[6]+5（）2=2[（）5]+52（3分）

11.（05年初赛）第8题I.熔点降低效应：或形成有低共熔点的二元体系：

或固相不互溶，而在液相中产生混合焙。（2分：三者中答出任一者可得2

分）

2.在固相中，离子呈周期性排列，对“相像相溶”的“相像条件”的

要求比液相中严格得多。和的结构型式相同，*和K+的电价相等，和K的电

负性差别也有限。明显，两个组分在固相中完全不互溶源于十和C的半径差

别太大。（2分，关键要回答出最终一句话）

⑶4Ma।

UQ)

D_I，uci_*'A_Mxag_Mx“++%2_

DKQ(%]4XMKQMKQa%KCI_匕++%-卜2_

\V)KCIaKcixNA

(2分，只写出最终的表达式也可)

4.=孝（分+%JX2=¥（133+181）X2=444

（2分；方法正确但结果算错扣0.5分）

5.可按如下思路说明：离子晶体能够导电是由于离子离开原位而迁移

到距离最近的空位所致。迁移中必需经过由异号离子围成的最小窗孔。比

较离子半径和窗孔的大小，可推断能否发生迁移，即能否成为快离子导体。

取体积为正值晶胞体积1/8的小立方体（见图）来考虑。三个分布在正

值晶胞0,0,0；1/2,0,1/2；0,1/2,1/2位置的一围成的三角形半径为:

2(41)fV2

——a——a(々.+占卜2—rcr=(133pm+181pnt)-181pm=ISApm

324

该半径远小于K+的半径，K+不能穿过此窗口，因而晶体不能成为固体离

子导体。

大白球为，黑球为K+,虚线球为空位

（4分；思路和方法正确但计算结果错误可得2分）

12.（05年初赛）第10题

1.++。2=+2（3分）

2.（3分，画0—0单键不扣分，但分子不画成角型不得分。）

3.A：超氧酸（2分）

4.几乎完全电离为超氧离子（2分）

13.（04年初赛）第1题（4分）

+力15十3n（2分，不写3n不得分。答刈115不得分。）

2叼15=2力13+4（2分，质量数错误不得分。」也可用符号。。

（答下式不计分：湖113—41=2力05或需）

14.（04年初赛）第2题

3原子炸药（或高能材料）高聚氮分解成苗释放大量能量（各1

分）

15.（04年初赛）第4题

1.3（1分）43+3F2=3+34F（1^）（共2分）

2.N-F键的偶极方向和氮原子孤对电子的偶极方向相反，导致分子偶

极矩很小，因此质子化实力远比氨质子化实力小。画图说明也可

（如：）（1分）

3.23+2=N2F2+22（1分）

（14+19）*2=66（每式1分）（共3分）

4.D：E：F：（每式1分）

+2-

2N2F2+4=[N2F]2[6]（1分）

+2+-

[N2F]2[6]-=[N2F][5]+N2F2（1分）（共5分）

5.阳离子的化学式为（1分）

分）

3+F2+3=.V（1

「水解反应首先得到（否则写不出配平的「水解反应）：

，，

4+H2（）=3++H定量生成3。（I分）

而反应2=2+。2和反应+乩0=+乩0?哪一反应为主和反应条件有关，但无

论哪一反应为主却总是定量生成。（1分）（共4分）

16.（04年初赛）第5题

毗咤甲酸根的相对分子质量为122。设钗和2个毗咤甲酸根络合，50.9

+244=295,氧的质量分数为21.7%；设钮和3个毗咤甲酸根络合,50.9

+366=417,氧的质量分数为23.0%；设机和4个毗咤甲酸根结合，50.9

+488=539,氧的质量分数为23.7%；设钮和5个毗咤甲酸根结合，50.9

+610=661,氧的质量分数为24.2机锐和更多吐咤甲酸根络合将使机的氧

化态超过+5而不行能，因而应假设该协作物的配体除毗咤甲酸根外还有

氧，设协作物为（毗陡甲酸根）2,相对分子质量为50.9+16.0+244=311,

氧的质量分数为25.7%,符合题设。（3分）

结论：该协作物的结构如下：（其他合理推论也可）

和/或（得分相同，2分）

锐的氧化态为+W（或答+4或V+"）（1分）

钮和毗咤甲酸根形成的五元环呈平面结构，因此，该协作物的配位结构

为四角锥体（或四方隹体），氧原子位于锥顶。（1分）（共7分）

（通过计算得出CH〉，但将配位结构画成三角双锥，尽管无此配位结构,

却也符合题意，建议总共得4分，以资激励.，用有效数字较多的原子量数

据通过计算得出丫9北2）3・丛0,氧含量为25.7%,据+3,五角双锥,尽管

由于环太大而不行能，却也符合题意，建议总共得4分，以资激励。）

17.（04年初赛）第6题

1.（5分）

（在（面心）立方最密积累一填隙模型中，八面体空隙和积累球的比例

为1：1,在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和全部棱的中心位置，

它们的比例是1：3,体心位置的八面体由馍原子构成，可填入碳原子，而

棱心位置的八面体由2个镁原子和4个馍原子一起构成，不填碳原子。）

2.3（化学式中元素的依次可不同，但原子数目不能错）。（1分）

18.（04年初赛）第8题

1.三种。立体结构如下：

IIII（各2分，共6分）

（结构式中的碳酸根离子也可用路易斯结构式表示，但须表明是单齿还

是双齿配位（可不标2—）；编号随意，但须和下题的分析对应；3?一不能用

兀电子配位（受限于的配位数及3必为配体）。画其他配位数的协作物不计

分。）

2.协作物可通过其离子特性和另两个协作物区分开：滴加3溶液，一马

上被沉淀下来（而干脆和钻配位的澳相当缓慢地沉淀）。也可通过测定电

导将和I、区分（用红外光谱法区分也可）（1分）。I的偶极矩比的偶极

矩小，因此测定极性可将两者区分开（1分）。（共2分）

19.（04年初赛）第10题

1542=(M+Z)或1696=(M+Z)

1696=[M+(Z-1)]/(Z-1)1542=(M+Z+1)/(Z+1)

解联立方程：解联立方程：

Z=ll2=10

M=16951M=16950

肌红肮的相对分子质量为16951（或16950）,答任一皆可。

（联立方程正确，计算错误，得6分。方程错为1542=等，求得Z=ll

或10,相对分子质量误为16960等，只得4分。（8分）

20.（04年初赛）第13题

1.（88.1）：（134.422.4L•7）=1：4（1分）

=58.7g--lM是（1分）（共2分）

2.（a）主要缘由是混乱度（燧）增加了（从表面化学键角度探讨焰变、

烯变和自由能变更也可）。（1分）

（b）氧离子在氧化铝表面作密置单层排列，银离子有规律地填入三角形

空隙（图）。

（密置层1分,填隙1分，共2分）

1个“”截面：（22"）2120°=（2X140X10-12m）21200=6.79XW20m2（2

分）

In^Os表面可铺数：1点/6.79X1CT,2=1.47X1019—分）

相当于：74.7g・"1X1.47X1019m-26.022X1023"l=1.82X10"

32

g（）Go3）

（1分）（共4分）

（将1个“”截面算成6.78X1O-20m2,相应的1诡03表面可铺数为

1.48X1019,不扣分。

21.（03年初赛）第3题1.A2.B3.B

22.（03年初赛）第4题

1.80；2。4（各1分；写成水合物也可）

BH0

14.90/23.0=0.6487.03/10.8=0.6515.24/1.008=5.20

72.83/16.0=4.55

1187

X变成Y是脱水过程。X为A-3H2。，则Y中的质量百分数为23/99.8

=0