2023年高中化學競賽試題

高中化學競賽試題(一)

第1題(12分)近來出版''重大發(fā)現(xiàn)記實"中、Cute專家刊登了有關外星文明遺跡研究

成果。她認為外星人與人類非常相似，她們也許在億萬年前來過地球，留下了非常奇異碑記。

某些碑文已經破譯被證明是外星人當?shù)卮髮W大學生所用一般化學教科書幾章。這些內容最初

凡行就相稱今人，看上去象是那個奇妙世界里物質定律,與咱們星球所遵照規(guī)律不?樣。尤

其是原子構造也用四個量子數(shù)來描述，只有一種重大區(qū)別：

n=l,2,3……

L=0.1.2.3.-,(n-l)

M=-2L,-(2L-1),….-1,0,+1,…，+(2L-i),+2L

MS=+l/2,-1/2

Cuie專家允諾耍繼續(xù)刊登有關研究，一旦她找到了財政支持，將繼續(xù)她破譯工作并描述

出X星球上周期表和某些基木化學內容。然而以揭示碑文內容就足以預見某些重要事實。

1-1試發(fā)明出X周期表前兩個周期，為簡便起見，用咱們化學符號來體現(xiàn)與咱們原子

有相似電子X原子；

1-2猜測在那里可用作洗滌和飲用X一水也許是什么？寫出所有也許，并闡明理由。根據

你所構造X周期表，寫出她化學式。

1-3寫出“甲烷(X氮化物)在氧氣中燃燒”反應，這是給人類提供能量和熱源重要過程:

解釋你選用X元素原因？

第2題（13分）光氣學名“碳酰氯”，化學式COCI2,是窒息性熱劑之一。

2-1光氣化學性質活潑,具有酰鹵經典反應，易發(fā)生水解、緞解和辭解。

（1）光氣與足量乙醇反應所得產物化學名稱是:

（2）光氣與足量氨氣反應化學方程式；

（3）足量苯在AlCh催化劑作用下與光氣反應所得產物構造簡式;

（4）光氣與苯胺分兩步反應可得異刑酸苯酯，中間產物構造簡式是，異

制酸苯酯構造簡式是。

2-2試驗室可用四氯化碳和發(fā)煙硫酸（H2s04-S03）反應制備光氣，寫出化學方程式。

2-3BTC導一種穩(wěn)定白色結晶體.熔點為78?82c.沸點為203?2O6,C°ImolBTC

可在一定條件下分解產生3mcJ光氣，因此又被稱為“三光氣”。工業(yè)上可以運用碳酸二甲酯

氯代反應制備BTC0BTC反應活性與光氣類似，可以和醇、僵、胺、酰胺、殿酸、酚、羥

胺等多種化合物反應，因而低毒性BTC在化學反應中完全可替代劇毒（被禁用）光氣合成

有關化工產品。

（1）BTC分子中所有氯原子都等價，試寫出構造簡式

(2)除毒性外、BTC比光氣尚有什么長處？

(2)

2-46月15日福建省物質構造研究所(簡稱物構所)一下屬企業(yè)，因試驗操作不妥導致有

毒光氣泄漏。導致1人死亡,260多人送醫(yī)院救治。光氣遇熱按照卜式分解:COQ2(g)=CO(g)

+C12(g),Kp=4.44X10—2(668K.K為原則平衡常數(shù))，在密閉容淵中，當混合氣體總壓力

為3(X)kPa時，計算該混合氣體平均分子量。

第3題(9分)在真空下，在230℃時分解，CsB3H8可產生下列化學反應：

□CsBsHs——?06x28^9+□Cs2BioHio+DCs2Bi2H12+aCsBH4+aH2

3-1配平上述反應。單線橋標明電子轉移方向和數(shù)目。

3-2不用硼氫化物鈉鹽進行試驗原因是

3-3B9H92一離子可通過B10H102一離子熱分解得到。已知B9H92一為三角棱柱三

個而上帶三個“帽子”，而B10H102—構造為上下兩個四邊形在上下各帶一種“帽子”。兩

種離子圍成封閉多面體均只有三角形面。則B9H92一離子較B10H102一離子

(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。

3-4Bl2H122一是一種完整封閉二卜面體，可用NaBH4與B2H6反應制備其鈉鹽。已知

產物中化合物只有一種。試寫出制備Na2BI2HI2化學反應方程式。

第4題（9分）化合物（A）是國內螭蛛皮中一種物質，由（B）合成

該化合物路線如下:

B―Ji—>CD―網山.>E—通口?螞>F—L_>A

4-1寫出C?F各物質構造簡式;

4-2寫出〃、8反應條件或使用無機試劑:

4-3E-F中叱咤（）作用是什么？

第5題（1U分）疏水作用是決定生物分子構造和性質重要原因，尤具是在蛋白質折疊,藥

物分子與受體（蛋白質、DNA等）互相作用中飾演著重要角色。非極性化合物例如苯、環(huán)

己烷在水中溶解度非常小，與水混合時會形成互不相溶兩相，即非極性分子有離開水相進

入非極性相趨勢.即所謂疏水性（Hydrophobicity）,非極性溶質與水溶劑互相作用則稱為

疏水效應。

5-1有關相似相溶原則可以用熱力學自由能減少來理解。（△GVO；AG=AH-TAS,

式中AH是燧變，代表減少體系能量原因：AS是體系爆增原因。在常溫下（25°C）,非

極性溶質溶于水熔變化（△H）一般較小，有時甚至是負，似乎是有助于溶解：但實際上

溶解度不大！請分析原因。

5-2疏水基團之間互相作用一般被認為是沒有方向性，不過近來對劍橋晶體構造數(shù)據庫

（CSD）和蛋白質晶體構造數(shù)據庫（PDB）研究發(fā)現(xiàn)，疏水作用是有方向傾向性。請分析

富電子口引咻芳環(huán)與苯環(huán)、缺電子惡噗環(huán)與苯環(huán)也許接觸方式，畫出示意圖。

5-3下面研究有助于深入揭示疏水效應和疏水作用本質。芳香化合物在水中溶解度其

實也不是很小，這取決于互相間氫鍵作用，該氫鍵是由于什么而產生？:Na+,K

+等陽離子能與有些芳香化合物很好互溶取決于。

第6題（10分）今有一金屬鹵化物A,在水溶液中完全電離.生成一種陰離子和一種陽

離子，個數(shù)比為4：1。取4.004gA溶于水，加入過■AgNO3溶液，生成2.294g

白色沉淀。經測定，陽離子由X和Y兩種元素構成，構造呈正方體狀，十分對稱。

任意兩個相離最遠X原子連線為此離子三重軸，任意兩個相離最遠Y原子連線為

此離子四重軸（n重軸體現(xiàn)某物質繞此軸旋轉360。/n角度，不能察覺其與否旋轉

過）。

6-1寫出A化學式（陰陽離子分開寫）

6-2寫出X和Y元素符號、

6-3在右框中畫出A溶液中陽離子構造：

6-4小明把一種常用含X二元化合物晶胞去掠所

有X原子，發(fā)現(xiàn)剩余某些與A溶液中陽離子結

構竟十分相似。這種常用二元化合物是o

6-5你認為A溶液中陽離子中，同種原子間存在著什

么樣作用力，并簡略闡明你根據:

第7題（6分）科學家預言，燃料電池將成為20世紀獲得電力重要途徑。由于燃料電

池有諸多長處。它能量轉化率比火力發(fā)電高一倍多，環(huán)境污染少，節(jié)能。按燃料電池化學成

分不一樣，有氫、一般化碳、聯(lián)氨、醇和燒等類型；按電解液性質不一樣，可分為堿性、酸

性、熔鹽和固體電解質、高聚物電解質、澳子互換膜等類型。

以滲透于多孔基質惰性導電物材料為電極，用35%?50%KOH為電解液，天然氣和空

氣為原料，構成電池為堿性燃料電池。請寫出：

陽極反應：；陰極反應：：

電池總反應式：。

用兩種或多種碳酸鹽低熔點混合物為電解質，例如Li2co352%、Na2co348%,采用吸

滲錦粉作陰極，多孔性氧化鎂作陽極，以含一氧化碳為重要成分陽極燃料氣，混有C02空氣

為陰極燃氣，在650c電池中發(fā)生電極反應，這種電池在國外已經問世。請寫出有關反應式。

陽極反應：；陰極反應：；

電池總反應式：。

第8題（9分）有強烈氣味無色液體A在1001蒸僧時，其構成不變。此液體蒸氣密度

（相對于空氣）隨溫度而變化，100℃時為1.335,20℃時為1.50。若將液體加到新制氫氧化

銅（取化學計?堿）中，沉淀溶解，形成淡藍色溶液。將1g液體A與過量濃硫酸在一起加

熱時，放出密度（相對于空氣）為0.966氣體360mL,若將1g液體A加到含過量MnO2破

酸溶液中，則放出同樣體積、比前一種氣體重L57倍另一種氣體（體積均以原則狀態(tài)計）。

8-1確定液體A構成，并以必要計算和反應化學方程式證明答案。

8-2為何蒸儲時此液體構成不變？為何它蒸氣相對密度隨溫度變化而變化？

第9題（14分）日本白川英樹等于1977年首先合成出帶有金屬光澤聚乙塊薄膜,發(fā)現(xiàn)

它具有導電性。這是世界上第一種導電高分子聚合物。研究者為此獲得了諾貝爾化學獎。

9-1寫出聚乙煥分子順式和反式兩種構型。再另舉一例常用高分子化合物，它也有順

反兩種構型（但不具有導電性）。

9-2若把聚乙塊分了當作維晶體，指出該晶體構造基元，

9-3簡述該聚乙快塑料分子構造特點。

9-4假設有一種聚乙塊由9個乙塊分子聚合而成，聚乙烘分子中碳-碳平均鍵長為

140pm。若將上述線型聚乙塊分子頭尾連接起來，形成一種大環(huán)輪烯分子，請畫出該分子構

造。

9-5假如3個乙塊分子聚合，可得到什么物質。并比較與由9個乙煥分子聚合而成大環(huán)

輪烯分子在構造上有什么共同之處。

第10題（8分）稱取含鉛試樣0.500g,用HNO3溶解，然后用Imol/LNaOH溶液將試

液調至中性。①加入足?K2CrO4溶液，鉛完全生成銘酸鉛沉淀；②將沉淀過濾洗凈，用酸

溶解.調整溶液為酸性；③再加入足*KI溶液，釋放出12;④用0.100mol/LNa2s203溶液

滴定至終點時，消耗30.0mL。

10-1寫出上述①、②、③、④步重要離子反應方程式:

10-2寫出該含鉛試樣中Pb質量分數(shù)計算式和成果。

高中化學競賽試題（二）

第1題（3分）下表是摘自目前高中化學教材附錄中相對原子質量（某些）

HHeLiBeBCN0

1.007944.0026026.9419.01218210.81112.910714.006715.9994

FNeNaMgAlSiPS

18.998403220.179722.98977024.305626.98153828.085530.97376132.062

上表元素（及更多元素）中，有元素相對原子質量（原子量）有效數(shù)字位數(shù)多達7?9位，而

有元素相對原子質量有效數(shù)字位數(shù)少至3?4位，為何？

第2題（12分）將H2O2慢慢加入到SbF5HF溶液中得一白色固體A,A是一種鹽類，其

陰離子呈八面體構造。

2-1A構造簡式，生成A化學方程式。

2-2A不穩(wěn)定，能定量分解,B是產物之一，其中亦具有八面體構造，B構造簡式

為。

2-3若將H2S氣體通入SbF5HF溶液中，則得晶體C,C中仍具有八面體構造，寫出C

構造簡式。生成C化學反應方程式是。

2-4將H2O2滴入液氨中得白色固體D,D是一種鹽，具有正四面體構造，寫出D構造

式和生成反應方程式。

比較H2O2和H2s性質異同o

第3題（8分）有機物X具有旋光活性.其分子由C.H、O、N4種元素構成，其中C.H、

O原子個數(shù)比是3：5：2；工業(yè)上可以用A和B以物質■1：4通過取代反應制備X；X能

與4倍其物質量NaOH反應，并能與Ca2+等與大某些金屬離子1：1絡合，所得螯合物構

造中存在5個五原子環(huán)。

3-1寫出X化學式和B構造簡式.

3-2寫出滿足條件所有X構造簡式,分別命名和計算光學異構體個數(shù)。

第4題（12分）據《中華人民共和國制藥》報道，化合物F是用于制備抗“非典”藥

物（鹽酸祛炎痛）中間產物，其合成路線為：

（A。明普―D--------------------------------

I濃硫酸+濃硝酸.③「（g）r^^NH2_

水浴/加熱②c（E）JCOOH

4-1請寫出有機物字母代碼構造簡式。

4-2第③、④步反應次序能否填倒，闡明理由。

4-3寫出D+E-F化學方程式，并用系統(tǒng)命名法命名F。

4-4第④步反應反應類型是。

4-5E在一定條件下可聚合成熱固性很好功能高分子，寫出合成此高聚物化學方程式。

第5題（6分）目前，咱們來研究AgNO3溶液和（NH4RS溶液之間反應。

①將AgNO3溶液和（NH4）2S溶液混合，會發(fā)生反應。

②若在31c時，將5mL2mol/LAgNO3溶液和5mL靠近飽和（NH4）2S溶液分別放在2個青

霉素瓶中，用一段60cm長充滿飽和KNO3溶液一次性醫(yī)用輸液管作鹽橋，如圖所示：

經觀測，電解一段時間后.二個青霉素瓶中均有新物質生成。

5-1插入AgNO3(aq)碳棒上有，是由于有生成；插入

(NH4)2S溶液碳棒附近液體顯色是由于有生成；上述電解離子反

應方程式為o

5-2在盛AgNCh溶液和［NH5S溶液液面上分別用1cm厚石蠟油封閉液面原因是

第6題(20分)A物質是試驗室一種無色有毒揮發(fā)性液體，由X、Y兩種短周期元素

構成。A在空氣中極易著火生成B氣體和C氣體；A不溶于水，但加熱到423K可以和水反

應，生成B氣體和I)氣體,I)只含兩種元素,其中一種是Y。在交流放電狀況下，分解生成E

氣體、F固體兩種物質，E物質和B化學式量幾乎相等,含Y元素約72.7%;F是環(huán)狀單質

分子，具有冠狀構造，易溶于A,F式■約是C4倍。E可在液氮條件下與HBr于77K生成

含雙鍵構造物質G冷卻至室溫可得G環(huán)狀三聚體Ho

6-1寫出A.B、C、D、E、F、G、H構造簡式。

6-2用X射線衍射法測得F晶體為正交晶系，晶胞參數(shù)a=1048pm,b=1292pm,c=

2455pm。已知該物質密度為2。7g?cm—3。計算每個晶胞中F分子數(shù)目。

6-3自發(fā)現(xiàn)富勒烯以來，其和奇構造和性能引起了人們對碳原子團簇廣泛和深入研究。除

了碳原子團簇之外，其他元素原子團簇與否也具有類似碳原子團簇奇異特性，這是個十分有

趣研究課題。F物質有諸多同分異構體，在試驗手段受到多種條件限制時，理論研究是一種

重要補充。原門大學化學系對F物質原子團簇進行了理論計算，發(fā)現(xiàn)除了冠狀構造外尚有多

種構造。其中一種X具有2次對稱軸，以及兩個包括對稱軸對稱面，一配位和三配位原子數(shù)

目相等：此外一種Y是一種椅式構造原子團簇增長2個原子形成，也具有二次對稱軸，對稱

面和對稱軸垂直。請畫出這兩種構造原子團簇。

6-4五氟化碑AsF5(2.93g)和上述物質F(0.37g)用四氮化四硫S4N4(0.53g)在液

態(tài)SO2溶劑中發(fā)生完全反應，溶劑和揮發(fā)性產物被泵抽出后得黃色固體殘留物L(3.O8g),分

析J知其具有:As28.04%,F42.70%,N5.25%,經分析L是離子化合物，陰離子為正八面體構

造，陽離子為兩種元素構成，構造是直線形。固體L(0.48g)溶于液態(tài)二氧化硫，和疊氮化

他Cs+N3一(0.31g)完全反應，搜集應釋放出得氮氣于66.5kPa、298K為67.1cm3。反應

混合物過濾得難溶藍黑色纖維狀固體J(0.16g)。分析J知其具有2種元素，其中含N30.3%.

紅外光譜、X射線粉末衍射成果表明抽出SO2后殘留物是六氨礎(V)酸鈉。

(1)L試驗式是什么？

(2)提出L構造式；

(3)寫出配平生成L方程式；

(4)ImolL發(fā)生轉化時生.成氮氣物質量；

(5)J化學式;

(6)寫出〃molL生成J普遍離子方程式。

第7題(12分)已知298.2K時，(C2H5OH,液)=-1366.8kJ-mol-1,水和乙解

摩爾蒸發(fā)燃/(kJ-niol-1)分別為44.01和42.6,C2H4(g),H2O(g)和CO2(g)/(kJ?mol-1)

分別為52.26.-241.8及-393.5,求

7-1同溫度下，分子式為CnH2n物質與之間關系式;

7-2求298.2K時C2H統(tǒng))ACHW,

7-3298.2K時C2H5OH:氣)^fHin和

7-4298.2K時C2H4(g)+H2O(g)-GHQH(g)A,"”,

第8題（7分）苯巴比妥是19就開始使用安眠藥，其合成路線體現(xiàn)如下。請在對應方

格中寫出A—F和苯巴比妥構造:

i.Mg.Et?。522^

A(CHBr)AB)

77+(C8H8。2

ii.CO2,iii.H

CH3CH2

C(QH7CIO)0>D(CI0H12O2)c；健標+EC3H16O4)

KOC(CH3)3U-CO(NH2)2.

Phenobarbital(G2H12N2O3)

函方面*F<C,5H2O04)CH^FTONT

苯巴比妥

ABCD

EF苯巴比妥

第9題（14分）鋰電池由于其安全可靠性能，體積小、質■輕、高效能

及可逆等卓越品質被廣泛應用于移動、筆記本電腦、數(shù)碼相機等便攜式電子器材中。下

圖為鋰電池工作原理圖，陰極材料由LiMO2(M=Co,Ni,V,Mn)構成.陽極材料由石墨構

成，陰、陽兩極之間用半透膜隔開，充電時鋰離子由陰極向陽極遷移，放電時則相反，電池

可體現(xiàn)為：

(-)Cn/LiClO4/LiMO2(+)

9-1寫出鋰電池充放電時可逆電極反應。

9-2根據上圖所示LiM02尖晶石構造，寫出氧堆積方式，并指出Li和M占據何種空

隙，畫出以氧為頂點一種品胞。

9-3鋰離子在陽極與石墨形成固體混合物.試推測并畫出鋰離子嵌入石墨也許構造。

9-4初期陽極材料用是但金屬，試指出鋰金屬作陽極材料局限性，并闡明還可以用什

么物質替代石墨作陽極材料？

第10題（6分）稱取具有KBiO3.KBi及情性物質試樣1.000g,溶解定容于100mL容量瓶

中。移取25.00mL試液,在H2SO4介質中以Na2s03還原BrO3一至Br-,調至中性，用

0.1010mol/LAgN03滴定至終點,用去10.51mL,另取25.00mL試液，用硫酸酸化后.加熱

趕去Br2,再調至中性，滴定剩余Br-,用去上述AgNO3原則溶液3.25mL。計算試樣中

KBrO3.KBr質■分數(shù)。（已知KBrO3.KBr摩爾質?分別為167.0g/mol,U9.0g/mol）

高中化學競賽試題（三）

第I題（9分）某一簡易保健用品,由一種產氣瓶、A劑、B劑構成，使用時，將A劑

放入產氣瓶中，加入水,無明顯現(xiàn)象發(fā)生,再加入B劑，則產生大量氣體供保健之用。

經分析，A劑為略帶淡黃色白色顆粒.可溶于水，取少許A溶液，加入H2s04.戊爵、

K2Cr2O7溶液，戊醇層中展現(xiàn)藍色，水層中則不停有氣體放出，展現(xiàn)藍綠色。B劑為棕

黑色粉末，不溶于水，可與KOH和KC1O3共溶.得深綠色近黑色晶體，該晶體溶在水

中又得到固體B與紫紅色溶液。回答問題:

1-1填表：重要成分在保健用品中作用

A劑

B劑

1-2寫出各過程方程式。

1-3在A劑、B劑量足夠時,要想在常溫下使產氣速率較均勻，你認為關鍵是控制什么？

第2題(8分)離子晶體X是由三種短周期元素構成,三種短周期元素簡樸離子核外電

子排布相似，晶胞參數(shù)a=780pm,晶胞中陰離子構成立方最密堆積，陽離子(r=102pm)

占據所有八面體和四面體空隙。

2-1寫出X化學式和化學名稱：

2-2指出陰離子空間構型______________：

2-3計算晶體X密度:

2-4X在化工生產中有什么用途;

2-5另有一種晶體Y,其陰離子也構成立方最密堆積，且與X陰離子互為等電子體，而陽

離子與X陽離子相似.但只占據所有四面體空隙.請寫出Y化學式。

第3題（8分）“搖頭丸”中具有融胺酮成分。氯胺酮是國家監(jiān)管藥物，它具有致幻作用。

氯胺酮在一定條件下發(fā)生下列一系列轉化：

③

Ac（C13H21N）

3-1寫出氯胺酮分子式;系統(tǒng)命名為

氯胺酮（填"溶"或'‘不溶"，下同）于水，于乙醛。

3-2上述轉化過程中發(fā)生取代反應是；反應③條件是。

3-3C構造簡式也許為Cl:、C2:。其

中最有也許是。

第4題（7分）測定硫磺純凈度，可采用如下措施：精確稱取一定■硫磺，與已知濃度

和質量氫氧化鈉溶液（過量）（反應I）,直到硫磺完全溶解。冷卻至室溫,緩緩加入15%

過氧化氫溶液至過■,并不停搖動（反應II,硫元素所有轉化為S（VI））o反應完畢后，加熱

至沸騰.冷卻至室溫，加2?3滴酚fit用已知濃度鹽酸滴入，至溶液剛好褪色。記錄鹽酸消

耗量。

4-1寫出反應I、II各步化學方程式。

4-2簡述這一措施怎樣能懂得硫磺純度？（不必列式計算，只需把原理闡明）

4-3”反應完畢后，加熱至沸騰”這一操作與否必要，為何？

第5題（12分）無機化合物A由同主族短周期元素X、\及C1構成，其中C1元素質

■百分含黃為61.18%,可由氯化物B（含氧85.13%）和C（含氯66.27%）以物質■1：1

反應得到。用冰點測定儀確定其摩爾質■為（34（）±15）g/mol°A只有兩種鍵長：X-Y160pm,

Y-Cl198pmoA顯示出非常有趣物理性質：速熱可在114℃時熔化,256℃時沸騰；而緩慢

加熱，約在250℃時才觀測到熔化。緩慢加熱所得到熔化物冷卻固化時得到橡皮狀樹脂（D,

線形高分子化合物）。256℃蒸儲該熔化物，得一液體，它可在114℃固化。

5-1寫出元素X、Y符號；

5-2寫出化合物A.B.C.D化學式：

5-3畫出A.D構造簡式；

5-4估算相鄰氯原子間距離：

5-5預測聚合物D與否有導電性，闡明理由。

第6題（16分）根據下面合成路線回答

A（慌）心上>B—_坐三JC（格氏試劑）

D（氟代乙酸乙酯）+c_G

G+C(l)無水乙限(2)”“H：0,H<10⑵Zi/"8)|N?BH\

6-1請命名產物K；并用七標出手性碳原了

6-2寫出A-B：B-C反應條件

6-3寫出A?J各物質構造簡式

6-4寫出D和C加成反應歷程。

第7題(16分)將NaHCCh固體放入真空容器中發(fā)生下列反應

2NaHC0?(s)=Na2co3(s)+HzCXg)+CQj(g)

已知298K時有下列數(shù)

據：(

NaHC03(s)Na2co3s)H2O(g)CO2(g)

物質

-947.7-1130.9-241.8-393.5

102.1136.6188.7213.6

7-1求298K時平衡體系總壓力：

7-2體系溫度為多高時，平衡壓力為101.3kPa；

7-3298K大氣也H2O(g)與CO2(g)分壓分別為3I67Pa與30.4Pa,將純NaHCO3固體

放入大氣中讓其發(fā)生上述分解反應。

(I)問此時該分解反應比大還是?。繛楹?？

(2)用QP與比較闡明NaHC03固體迅速分解還是穩(wěn)定存在？

(3)用吉布斯自由能判據闡明NaHCO3固體迅速分解還是穩(wěn)定存在？［視H20(g)與

CO2(g)為理想氣體］

第8題（10分）無機橡膠是一類橡膠狀彈性體，磷睛聚合物為經典代表,它由五氯化磷

和氯化鉉在四氯乙烯溶劑中反應制得，經減壓蒸僧可將聚合度為3?4得分子分離出來，將

三聚產物在真空管加熱至300℃左右，則開環(huán)聚合成具有鏈狀構造氯代磷脂高聚物，其分子

■不不不小于，它是無色透明不溶于任何有機溶劑橡膠狀彈性體。無機橡膠在潮濕空氣中彈

性會減少，改性無機械膠具有優(yōu)良耐水性、耐熱性、抗燃燒性及低溫彈性好等優(yōu)良特性。

試寫出：

8-1生成聚磷睛化學反應方程式。

8-2寫出聚磷箱基本構造單元及三聚磷懵構造式。

8-3三聚磷臘加熱聚合化學方程式。

8-4無機橡膠在潮濕空氣中彈性減少原因是什么。

8-5采用什么樣措施才能有效防止其遇潮彈性減少。

8-6試說出改性無機橡膠兩個用途。

第9題（8分）本題波及4種構成不一樣配合物，它們都是平面正方形構造。

9-1PtCI2-2KC1水溶液與二乙硫觸（Et2S）反應（摩爾比1：2）得到兩種構造

不?樣黃色配合物，該反應化學方程式和配合物立體構造是：

9-2PtC12-2KC1水溶液弓足量Et2S反應獲得配合物為淡紅色品體，它弓AgNO3

反應（摩爾比1:2）得到兩種構成不?樣配合物，寫出上述兩個反應化學方程式

第10題（10分）維生素C又稱抗壞血酸,廣泛存在于水果、蔬菜中，屬

于外源性維生素，人體不能自身合成,必要從食物中攝取。其化學式為C6H8O6,相對分子

量為176.1,由于分子中烯二醉基具有還原性，能被12定量地靛化成二第基，半反應為：

+

C6HSO6=CSH6O6+2H+2c^?=0.18V

因而，可以采用碘量法測定維生素C藥片中抗壞血酸含量,詳細試驗環(huán)節(jié)及成果如下：

（I）精確移取0.01667mol/LK2Cr2O7原則溶液10.0（）mL于碘量瓶中.加3mol/L

H2SO4溶液10mL,10%KI溶液10mL.塞上瓶塞，暗處放置反應5min,加入100mL水稀

釋，用Na2s203原則溶液滴定至淡黃色時，加入2n】L淀粉溶液，繼續(xù)滴定至溶液由藍色變

為亮綠色。平行三次試驗，消耗Na2s203原則溶液平均體積為19.76mL。

（2）精確移取上述Na2s203原則溶液10.00mL于錐瓶中，加水50mL,淀粉溶液2mL,

用12原則溶液滴定至藍色且30s不褪。平行三次試驗，消耗12原則溶液平均體積為10.15

mLo

<3）精確稱取0.2205g維生素C粉末（維生素C藥片研細所得）于錐瓶中，加新煮沸

過并冷卻蒸儲水100mL,2mol/LHAc溶液10mL,淀粉溶液2mL,及時用12原則溶液滴定

至藍色且30s不褪,消耗12.50mL。

（4）反復操作環(huán)節(jié)（3）,稱取維生素C粉末0.2176g,消耗12原則溶液為12.36mL：

稱取維生素C粉末0.2332g,消耗12原則溶液為13.21mL

根據以上試驗成果計算出該維生素C藥片中所含抗壞血酸質量分數(shù)。

高中化學競賽試題（四）

第1題（8分）根據提供信息寫出對應化學方程式:

1-1據認為“紅巨星”星體內部發(fā)生著合成重元素中子俘獲反應，例如Zn可以俘獲I

個中子形成A,過剩能量以光子形式帶走：A發(fā)生B衰變轉化為B。

試寫出平衡核反應方程式。

1-2被與某些一般配體形成配合物相稱穩(wěn)定，例如被化合物A為無色可升華分子型化合物,

易溶于氯仿并可從氯仿溶液中重結晶。A物質中心氧原子周圍按四面體方式排布4個Be原

子.Be原子兩兩間又被醋酸根所橋聯(lián)。該物質可以通過碳酸鉞與醋酸反應制備.請寫出該制

備反應化學方程式；

1-3CIF3是比F2更有效氟化劑，遇有機物往往爆炸.能燃燒石棉.能驅除許多金屬氯化物

中氨。例如氣態(tài)C1F3與Co3O4反應，作為還原劑元素有兩種，物質量之比為I:4,請寫出

反應方程式。

第2題（H分）上世紀末，中華人民共和國科大化學家把CCI4⑴和Na混合放入真空

容器中，再置于高壓容器中逐漸加熱，可得某些固體顆粒。經X—射線研究發(fā)現(xiàn)：該固體顆

粒實際由A和B兩種物質構成，其中A含量較少,B含?較多。試回答問題：

2-1CC14和Na為何要放在真空容楷中？隨即為何要置于高壓容器中？

2-2指出C04分子構造特點和碳原子雜化態(tài)。

2-3上述試驗理論根據是什么？請從化學反應角度加以闡明。

2-4試確定A.B各為何物？A.B之間有何關系？

2-5寫出上述反應方程式，并從熱力學角度闡明A為何含量較少,B為何含量較多？

2-6請你從純理論角度闡明：采用什么措施后,A含量將大幅度增多？

2-7請評述一下上述試驗有何應用前景？

第3題（12分）罌粟堿可以按下列路線（不得增長反應環(huán)節(jié)）合成:

CHjCHzNH,

A(?隗

CHjO；

sos)Pd.2(M'C/-2HI

OCHJCHJ--OCH,

OCH,

3-1命名反應物A：

3-2寫出合成中間產物B.C.E、F、G、H構造簡式

3-3確定無機試劑a、b、c>d

第4題（12分）鋼鐵表面發(fā)藍（或發(fā)黑，在鋼鐵表面形成一層致密氧化物Fe3O4）可

提高其耐磨、耐蝕性能。其原理是：

①在NaOH溶液中，將鐵粉溶解在NaNO2溶液中，除水之外，還可產生A和C。其中C

為氣體，能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍。

②A能在過量NaNO2溶液中繼續(xù)反應，生成B和C。

③A和B溶液能繼續(xù)反應，生成Fc3O1u

經研究發(fā)現(xiàn)：A和B焰色反應均為黃色，其導電性試驗均為K2s04型。生成物中A與

C、B與C物質量之比均為3：I?；卮饐栴}：

4-1寫出并配平化學反應方程式。

4-2實踐中發(fā)現(xiàn)恰當提高溫度或增大NaNO2溶液濃度有助于氧化膜增厚，但加大NaOH溶

液濃度對膜層厚度影響不大。試闡明原因。

4-3發(fā)藍層遇光氣（COCI2）,若不及時清洗，則發(fā)藍層完整也將被破壞。寫出有關化學反

應方程式。

4-4有一種隱形材料D可由B與Zn（NO3）2反應生成，也可用以硝酸鐵、硝酸鋅、氫氧化

鈉等為原料水熱合成法。請確定D化學式，并判斷上述制備D反應與否屬于氧化還原反應。

此法所得產品D可以隱形原因是什么？

第5題（II分）卡賓又稱為碳烯，是某些有機反應中間物質，碳原子最外層有兩個電子沒有參

與成鍵。由于其構造特殊性，因此有很高活性。左賓重要分單線態(tài)和三線態(tài)兩種狀態(tài)，三線

態(tài)穩(wěn)定性最差。然而，年Nature朵忐報道了日本研究人員偶爾獲得了迄今為止最穩(wěn)定三線

態(tài)卡賓（如圖，實心圓點體現(xiàn)電子），其在室溫溶液中半衰期高達19分鐘，比1999年報道

最長半衰期三線態(tài)卡賓半衰期長10分鐘。三線態(tài)對于形成鐵遨性有機材料具有潛在意義,

故該偶爾發(fā)既有也許導致新有機磁性材料。

回答問題:

5-1合成中重要碳烯是二氯卡賓(：CCI2),請分析其具有高反應活性原因。

52右圖中A化學式為.

5-3分子B中所有苯環(huán)與否會共平面，為何?

5-4比較A和B穩(wěn)定性,并闡明也許原因。

第6題(6分)合成氨工業(yè)中，原料氣(N2,H2及少許CO,NH3混合氣)在進入

合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液來吸取原料氣中CO,其反應為:

[CU(NH3)2]AC+CO+NH3[CU(NH3)3]AC?CO+Q

6-1命名：[Cu(NH3)2]Ac

6-2必要除去原料氣中CO原因是；

6-3ICU(NH3)2]AC吸取CO生產合適條件應是：

6-4吸取CO[Cu(NH3)2].Ac溶液經恰當處理后又可再生，恢復其CO吸取能力以供循環(huán)

使用,[Cu(NH3)2]Ac再生合適條件是。

第7題（12分）曾報道，硼鎂化合物刷新了金屬化合物超導溫度最高記錄。該化合品體

構造中一種反復單位如右圖所示。鎂原子間形成正六楂柱，六人硼原子位于棱柱內。

7-1則該化合物化學式可體現(xiàn)為

7-2畫出該晶體晶胞示意圖（Mg原子在晶胞頂點）;

7-3Mg原子配位數(shù)是，B原子配位數(shù)是

7-4D原子空間排列方式與（物質名稱）排列

方式類似；并判斷Mg、B在平面片層排列與否為最密排列。

7-5假如將B原子畫在晶胞頂點，在右框中畫

出此時品胞示意圖；

7-6上述所畫兩個晶胞體積比是

第8題（8分）近年來，化學家將F2通入KC1和CuCl混合物中，制得了一種淺綠色晶

體A和一種黃綠色氣體Bo經分析,A有磁性，其磁矩為H=2.8B.M,且能被氧化。將A在

高溫高壓下繼續(xù)和F2反應，可得C,C陰離子和A陰離子共價鍵數(shù)不變（陰離子構造對稱

已知A.C中銅元素質量分數(shù)分別為21.55%和24.85%o

8-1試寫出A?C化學式，分別指出A、C中銅化合價和價電子構型。

8-2寫出上述化學反應方程式。

8-3簡述A.C陰離子形成原因。

第9題（9分）20世紀6（1年代，化學家發(fā)現(xiàn)了一類酸性比10。％磕酸還要強酸,稱之為

魔酸.其酸性強至可以將質子予以5受體,CF3SO3H就是其中常用魔酸之一。

9-1試寫出CFhCHa與CFaSChH也許反應式。

9-2以上反應所得產物活性均很高，及時發(fā)生分解，試寫出分解后來所得到所有也許產

物。

第10題（11分）1866年H.Rithausen從谷膠硫酸分解產物中分離出谷氨酸（）?1890

年L.Wollf合成并確定了它構造.19池田菊苗從海帶熱水提取物中分離出谷氨酸鈉鹽（）,

它才是具有鮮味成分，即味精。

10-1谷氨酸電離常數(shù)Kal=6.46X10—3,Ka2=5.62X1（）-5,Ka3=2.14X1（）-10：pKa=

-IgKa,因此pKal=2.19.pKa2=4.25.pKa3=9.67-

日前工業(yè)上生產味精措旅有水解法、糖蜜提取法、淀粉發(fā)酵法及合成法等。目前國內生

產味精重要采用淀粉發(fā)酵法。

以發(fā)醉法生產工藝流程如下：淀粉葡萄精發(fā)醉谷氨酸筱L一谷氨酸谷氨酸一鈉

鹽。

若生成谷氨酸二鈉鹽，則不具有鮮味，因此工業(yè)生產中控制各階段pH是一項關鍵。

（1）Kal.Ka2.Ka3相對應基團各是哪個?

（2）計算谷經酸等電點pH（所謂等電點，就是谷級酸呈電中性時所處環(huán)境pH）。在下

面對的選項上畫圈。

A.2.19B.3.22C.4.25D.6.96

（3）中和、脫色、結晶時pH應保持在多少？在下面對的選項上畫圈。

A.3.22B,4.25C.6.96D.9.67

（4）用什么物質脫色？

10-2味精中有效成分是谷氨酸鈉，可用沙倫遜甲醛滴定法測定其含量。精確稱取味精

1.000g.加蒸儲水溶解后稀釋到10.0mL；從中取2.0mL放入100mL錐形瓶中.加］入2.0mL36%

甲醛溶液，加入20mL水。以酚隙為指示劑,用0.1000mol/L原則NaOH溶液進行滴定，消耗

10.80mL。

(1)谷氨酸鈉與甲醛反應得到化學式為C6H8NO4Na,寫出構造簡式。

(2)加入甲醛目是什么？

(3)計算該味精中谷氨酸鈉含量。

10-3味精中往往會加入食鹽，某學生設計如下試驗方案測定NaCl含量：取味精樣品

5.0g,并溶于蒸儲水：加入足量用稀硝酸酸化硝酸銀溶液.使沉淀完全：過濾：用蒸播水反

復洗滌沉淀多次；將沉淀低溫烘干、稱量；反復操作3次，計算NaCl含量。

另一學生覺得這個試驗方案誤差較大，且測定沉淀偵量很八以便。十是她設計「另一種

試驗方案來測定NaCl含量。已知AgSCN是難溶于水沉淀。

請簡要寫出測定NaCl含量新方案。

高中化學競賽試題（五）

第1題（6分）完畢下列化學方程式

1-1某校曾發(fā)生誤將高缽酸鉀與紅磷相混，導致一死一殘嚴重事故。試寫出這一變化化學

方程式。

1-2在一支試管中，盛少許As2s3和K2S粉末（物質量之比為1：2）,往其中加入足量硝

酸并微熱。寫出化學反應方程式（用一種化學方程式體現(xiàn),HN03還原為NO）

1-3在SnCL硫酸溶液中滴入KMnO』至剛好反應完全。寫出離子反應方程式。

第2題（13分）金屬X被喻為“含在口中就熔化金屬“，是1871年俄國化學家門捷列

夫在編制化學元素周期表時曾預言“類鋁”、1875年法國化學家布瓦博德朗從閃鋅礦中離析

出金屬。近年來，X成為電子工業(yè)新寵，其重要用途是制造半導體材料，被譽為“半導體材

料新糧食”。

2-1X元素符號是，電子構型是O展現(xiàn)化合價也許是和

2-2X化學性質不活潑，在常溫下幾乎不與氧和水發(fā)生反應，但溶于強酸和強堿。寫出

離子反應方程式。

2-3X熔點為（清估計），沸點卻高達2403-C,更奇妙是X有過冷現(xiàn)象（即熔

化后不易凝固），它可過冷到一120℃,是?種低熔點、高沸點液態(tài)范圍最大金屬，是金屬制

造材料中千古絕唱。

并分析X做該材料時還也許具有哪些性質>

2-4X不能像一般金屬那樣任意堆放，也不能盛裝在玻璃容器內，試分析也許原因，并提出

保留方案。

第3題（11分）化合物A含硫（每個分子只含1個硫原子）、氧以及一種或幾種鹵素;

少許A與水反應可完全水解而不被氟化或還原，所有反應產物均可溶于水；將A配成水溶

液稀釋后提成幾份，分別加入一系列0.1mol/L試劑，現(xiàn)象如下：

①加入硝酸和硝酸銀，產生微黃色沉淀。

②加入硝酸鋼，無沉淀產生。

③用氨水將溶液調至pH=7,然后加入硝酸鈣，無現(xiàn)象發(fā)生。

④溶液經酸化后加入高鋅酸鉀,紫色褪去，再加入硝酸鋼，產生白色沉淀。

⑤加入硝酸銅，無沉淀。

3-1①、②、③目是為了檢出什么離子？試分別寫出欲檢出離子化學式。

3-2寫出④發(fā)生反應離子方程式。

3-3⑤欲測物質是什么？寫出欲測物質與加入試劑離子方程式。

3-4以上測試成果表明A也許是什么物質？寫出A化學式。

3-5稱取7.190gA溶于水稀釋至250.0cm3o取25.00cm3溶液加入HNO3和足量AgNO3,

使沉淀完全，沉淀經洗滌、干燥后稱重，為1.452g。寫出A化學式。

3-6寫出A與水反應方程式。若你未在回答以上問題時得到A化學式，請用SO2CIF替

代A。

第4題（9分）AnXe、CH4.CI2等分子能和水形成氣體水合物晶體。在這種晶體中，水

分子形成三維氫鍵骨架體系。在骨架中有空穴，它可以容納這些氣體小分子形成籠型構造。

4-1甲烷氣體水合物晶體成為可燃冰。已知每lm3這種晶體能釋放出164nl3甲烷氣體。試

估算晶體中水與甲烷分子比。（局限性數(shù)據由自己假定，只要假設合理均按對的論）

4-2X—射線衍射分析表明，該晶體屬于立方晶系a=1200pm。晶胞中46個水分子圍成兩

個五角I二面體和六個稍大I四面體（2個六角形面，12個五角形面），八個CH4分子可以

進入這些多面體籠中。計兌甲烷和水分子數(shù)之比和該晶體密度.

4-3已知C12氣體水合物品體中,C12和H2O分子數(shù)之體為1：8,在其晶體中水分子所圍成

籠型構造與可燃冰相似。推測它構造。

笫5題（11分）很快前，美國威斯康星洲日”5），大學研究者們發(fā)現(xiàn)r種可以在溫和條件下

將硫?。ㄒ话憬⊙踉颖涣蛱娲┻x用性地氧化為硫氧化物水溶性催化劑。新催化劑是金（ni）

配合物（如圖），催化速度比已知以氧氣為氧化劑高溫水溶性催化劑高幾種數(shù)量級。該發(fā)現(xiàn)潛在

應用價值是可以在空氣中分解掉化妝品、涂料、織物污染物?；卮饐栴}：

5-1下列物質中屬于硫醛有（）。

A.CH3-SHB.CH3-S-CH3C.CH3--CH3D.CH3CH2--0H

5-2配位鍵是一種特殊共價鍵,共享電子對完全由一種原子提供。該催化劑分子中配

位鍵是。

5-3”金（HI）配合