高中化学竞赛历年初赛试题汇编.docx
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高中化学竞赛历年初赛试题汇编
高中化学竞赛历年初赛试题汇编
篇一：
历年高中化学奥赛竞赛试题及答案
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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Si（OH）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。
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
2021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：
�~
NH2OH+HNO2→A+H2O
�~
NH2OH+HNO2→B+H2O
�~�~�~
A、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-射线衍射实验表明，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图如
-3
下。
该晶体的六方晶胞的参数：
a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g・cm。
3-1以“
-2+
”表示空层，A、B、C表示Cl离子层，a、b、c表示Mg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。
2+
3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg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：
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0.255g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25.00mL0.1000mol・L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol・L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75mL。
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KD=[HA]B/[HA]W=1.00。
已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05×10-3和3.96×10-3mol・L-1。
在水中，HA按HA
-4
?
H++A-解离，Ka=1.00×10；在苯中，HA发生二聚：
2HA?
（HA）2。
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，1.00gHA含3.85×1021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）
KClO3热分解是实验室制取氧气的一种方法。
KClO3在不同的条件下热分解结果如下：
已知错误！
未找到引用源。
K（s）+1/2Cl2（g）=KCl（s）△H
（1）=-437kJ・mol-1
错误！
未找到引用源。
K（s）+1/2Cl2+3/2O2（g）=KClO3（s）△H
（2）=-398kJ・mol-1错误！
未找到引用源。
K（s）+1/2Cl2+2O2（g）=KClO4（s）
△H（3）=-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MnO2催化KClO3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,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?
=SiO44?
+2H2（1分）SiO44?
+4H2O=Si（OH）4+4OH?
（1分）
若写成Si+2OH?
+H2O=SiO32?
+2H2SiO32?
+3H2O=Si（OH）4+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）
篇二：
历年高中化学奥赛竞赛试题及答案
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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Si（OH）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。
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
2021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
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：
�~
NH2OH+HNO2→A+H2O
�~
NH2OH+HNO2→B+H2O
�~�~�~
A、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-射线衍射实验表明，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图如
-3
下。
该晶体的六方晶胞的参数：
a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g・cm。
3-1以“
-2+
”表示空层，A、B、C表示Cl离子层，a、b、c表示Mg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。
2+
3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg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：
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。
2
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0.255g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25.00mL0.1000mol・L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol・L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75mL。
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KD=[HA]B/[HA]W=1.00。
已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05×10-3和3.96×10-3mol・L-1。
在水中，HA按HA
-4
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H++A-解离，Ka=1.00×10；在苯中，HA发生二聚：
2HA?
（HA）2。
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，1.00gHA含3.85×1021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）
KClO3热分解是实验室制取氧气的一种方法。
KClO3在不同的条件下热分解结果如下：
3
篇三：
1997年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题
1997年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题
第一题（10分）
次磷酸H3PO2是一种强还原剂，将它加入CuSO4水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物A。
经鉴定：
反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿（ZnS）,组成稳定；A的主要化学性质如下：
①．温度超过60℃，分解成金属铜和一种气体；②．在氯气中着火；③．与盐酸应放出气体。
回答如下问题：
1．写出A的化学式。
2．写出A的生成反应方程式。
3．写出A与氯气反应的化学方程式。
4．写出A与盐酸反应的化学方程式。
第二题（13分）
PCl5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9.3g/L,极性为零，P―Cl键长为204pm和211pm两种。
继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。
PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P―Cl的键长为198pm和206pm两种。
（P、Cl相对原子质量为31.0、35.5）回答如下问题：
1．180℃下PCl5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250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？
为什么？
写出分子式，画出立体结构。
3．PCl5熔体为什么能导电？
用最简洁的方式作出解释。
4．PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测定其中只存在一种P-Br键长。
PBr5熔体为什么导电？
用最简洁的形式作出解释。
第三题（19分）
用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：
CuFeS2＋SiO2＋O2Cu＋FeSiO3＋SO2
事实上冶炼反应是分步进行的。
①黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁；
②硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣；③硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜；④硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。
1．写出上述各个分步反应（①，②，③，④）的化学方程式。
2．给出总反应方程式的系数。
3．据最新报道，有一种叫Thibacillusferroxidans的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。
反应是在酸性溶液中发生的。
试写出配平的化学方程式。
4．最近我国学者发现，以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2（空气）反应,生成物
冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO
・5H
回答如下问题：
（1）CuFeS2和O2主要反应的方程式为
（2）实际生产过程的沸腾炉温度为600～620℃。
控制反应温度的方法是（3）温度高于600～620℃生成物中水溶性Cu（%）下降的原因是第四题（10分）
将固体MnC2O4・2H2O放在一个可以称出质量的容器里加热，固体质量随温度变化的关系如图所示（相对原子质量：
H1.0，
C12.0，O16.0，Mn55.0）：
纵坐标是固体的相对质量。
说出在下列五个温度区间各发生什么变化，并简述理由：
0～50℃：
50～100℃：
100～214℃：
214～280℃：
280～943℃：
第五题（10分）
1964年Eaton合成了一种新奇的烷，叫立方烷，化学式为C8H8（A）。
20年后，在Eaton研究小组工作的博士后XIONGYUSHENG（译音熊余生）合成了这种烷的四硝基衍生物（B）,是一种烈性炸药。
最近，有人计划将B的硝基用19种氨基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物（C），认为极有可能从中筛选出最好的抗癌、抗病毒，甚至抗爱滋病的药物来。
回答如下问题：
1．四硝基立方烷理论上可以有多种异构体，但仅只一种是最稳定的，它就是（B），请画出它的结构式。
2．写出四硝基立方烷（B）爆炸反应方程式。
3．中每个酰胺基是一个氨基酸基团。
请估算，B的硝基被19种氨基酸取代，理论上总共可以合成多少种氨基酸组成不同的四酰胺基立方烷（C）？
4．C中有多少对对映异构体？
第六题（12分）
―
NO的生物活性已引起科学家高度重视。
它与超氧离子（O2）反应，该反应的产物本题用A为代号。
在生理pH值条件下，A的半衰期为1～2秒。
A被认为是人生病，
如炎症、中风、心脏病和风湿病等引起大量细胞和组织毁坏的原因。
A在巨噬细胞里受控生成却是巨噬细胞能够杀死癌细胞和入侵的微生物的重要原因。
科学家用生物拟态法探究了A的基本性质，如它与硝酸根的异构化反应等。
他们发现，当16O标记的A在18
O标记的水中异构化得到的硝酸根有11%18O，可见该反应历程复杂。
回答如下问题：
1．写出A的化学式。
写出NO跟超氧离子的反应。
这你认为A离子的可能结构是什么？
试写出它的路易斯结构式（即用短横表示化学键和用小黑点表示未成键电子的结构式）。
2．A离子和水中的CO2迅速一对一地结合。
试写出这种物种可能的路易斯结构式。
－
3．含Cu+离子的酶的活化中心，亚硝酸根转化为一氧化氮。
写出Cu+和NO2在水溶液中的反应。
4．在常温下把NO气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力的2/3就不再改变，已知其中一种产物是N2O，写出化学方程式。
并解释为什么最后的气体总压力略小于原压力的2/3。
第七题（15分）回答如下几个问题
1．近期发现不需要外加能源、节约水源而能除去废水中的卤代烷（有碍于人类健康）的方法：
把铁放在含卤代烷的废水中，经一段时间后卤代烷“消失”。
例如废水中的一氯乙烷经14.9d后就检不出来了。
目前认为反应中卤代烷（RCH2X）是氧化剂。
写出反应式并说明（按原子）得失电子的关系。
2．电解NaCl―KCl―AlCl3熔体制铝比电解Al2O3―Na3AlF6制铝节省电能约30%。
为什么现仍用后一种方法制铝？
3．NH4NO3热分解及和燃料油[以（CH2）n表示]反应的方程式及反应热分别为：
NH4NO3＝N2O＋2H2O＋0.53kJ/gNH4NO3?
?
?
?
（1）NH4NO3＝N2＋1/2O2＋2H2O＋1.47kJ/gNH4NO3?
?
?
?
（2）3nNH4NO3＋（CH2）n＝3nN2＋7nH2O＋nCO2＋4.29nkJ/gNH4NO3?
?
（3）试问：
由以上三个热化学方程式可得出哪些新的热化学方程式?
4．参照水溶液化学反应的知识回答下面的问题：
在液态BrF3中用KBrF4滴定Br2PbF10，过程中出现电导最低点。
写出有关反应式。
第八题（11分）
乙酸在磷酸铝的催化作用下生成一种重要的基本有机试剂A。
核磁共振谱表明A分子中的氢原子没有差别；红外光谱表明A分子里存在羰基，而且，A分子里的所有原子在一个平面上。
A很容易与水反应重新变成乙酸。
回答如下问题：
1．写出A的结构式。
2．写出A与水的反应方程式。
3．写出A与氢氧化钠的反应方程式。
4．写出A与氨的反应方程式，有机产物要用结构式表示。
5．写成A与乙醇的反应方程式，有机产物要用结构式表示。
第九题（10分）1．完成反应式
？
？
？
？
2．测结构，式中（＋）表示反应，（－）表示不反应
求（A）→（G）各化合物的可能结构第十题（10分）
由乙炔合成乙酸正丁酯
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