第31届我国化学奥林匹克初赛试题及答案解析WORD版Word格式文档下载.docx
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HHe
相对原子质量4.001.00
38
FBeBCNLiONe
6.949.0110.812.014.016.019.020.1
80111120
ArSAlMgPNaClSi
22.924.326.928.030.932.035.439.9
57989715
TiVCrSeMnGaZnCaFeAsScKCoNiGeKrBrCu
39.140.044.947.850.952.054.955.858.958.663.565.469.772.674.978.979.983.8
590604104123608285
XePdYNbSrSbSnCdRhIInRuTcZrMoAgRbTe
85.487.688.991.292.995.9[98101.102.106.107.112.114.118.121.127.126.131.
398242471]64817199
HfTaWPoReOsAtIrPtCsBaAuHgTlPbBiRn－La
137.178.180.183.186.190.192.195.197.200.204.207.209.[210[210[222Lu132.
98222106395420]]]
RaFr－Ac[223[226DbSgBhHsMtDsRgCnUutUuqUupUuhUusUuoRf
La]]
LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
LrFmNpEsBkPuMdAmAcNoThCfPaUCm
第1题（10分）
根据条件书写化学反应方程式。
[MgBO（OH）]在水溶液中反应制备硼酸。
工业上从碳酸氢铵和镁硼石1-122423+4+。
Pu氧化为从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将1-2Pu1-3NaBH与氯化镍（摩尔比2:
1）在水溶液中反应，可得到两种硼化物：
硼化镍和硼酸（摩
4尔比1:
3）。
。
在KF-HF介质中反应获得化学法制的原料FKMnFHO通过1-4KMnO和
6222241-5磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻（盐）。
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第2题（10分）
2-1氨晶体中，氨分子中的每个H均参与一个氢键的形成，N原子邻接几个氢原子？
1摩尔固态氨中有几摩尔氢键？
氨晶体融化时，固态氨下沉还是漂浮在液氨的液面上？
2-2PS是个多面体分子，结构中的多边形虽非平面状，但仍符合欧拉定律，两种原子成键54
后价层均满足8电子，S的氧化数为-2。
画出该分子的结构图（用元素符号表示原子）。
水煤气转化反应[CO（g）+H→H（g）+CO（g）]是一个重要的化工过程，已知如下键2-3O（g）222-1BE（C=O）=799，·
molmolBE（C≡O）=1072kJ·
，BE（O-H）=463kJ能（BE）数据：
-1-1-1估算反应热，该反应低温还是高温有利？
简述理由。
mol，BE（H-H）=436kJkJ·
mol·
2-
2-硫粉和S反应可以生成多硫离子。
在10mLS溶液中加入0.080g硫粉，控制条件使硫2-42-2-粉完全反应。
检测到溶液中最大聚合度的多硫离子是?
）离子浓度之（n=1,2,3,SS且3nn-12-c和的浓度。
若不考虑其他副反应，计算反应后溶液中S1,10,比符合等比数列?
101c。
其起始浓度
0第3题（12分）
m3+pH<
1在金属离子，得到沉淀，控制条件，可以得到不同沉淀。
M的溶液中，加入酸HX在空气气氛中的热重分析显示，，A（MX·
yHO，y<
10）；
pH>
7A，得到沉淀B[MX（OH）]
2n2从30°
C升温至100°
C，失重11.1%，对应失去5个结晶水（部分）；
继续加热至
31.2%，再失重300°
C，放出无色无味气体，残留物为氧化物MO，B在氮气气氛中加热至32300°
C总失重29.6%。
通过计算，指出M是哪种金属，确定A的化学式。
3-1
写出A在空气中热解的反应方程式。
3-2
3-3通过计算，确定B在N气氛中失重后的产物及产物的定量组成（用摩尔分数表示）。
2
3-4写出B在氮气气氛中分解的反应方程式。
第4题（10分）
随着科学的发展和大型实验装置（如同步辐射和中子源）的建成，高压技术在物质研究中发挥着越来越重要的作用。
高压不仅会引发物质的相变，也会导致新类型化学键的形成。
近
年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。
反应，可以形成不同组成、不同结构Cl50-300GPa的高压下和Na或晶体在4-1NaCl2
的晶体。
下图给出其中三种晶体的晶胞（大球为氯原子，小球为钠原子）。
写出A、B、C的化学式。
4-2在超高压（300GPa）下，金属钠和氦可形成化合物。
结构中，
钠离子按简单立方排布，形成Na立方体空隙（如右图所示），电子对4-）和氦原子交替分布填充在立方体的中心。
2e（
4-2-1写出晶胞中的钠离子数。
写出体现该化合物结构特点的化学式。
4-2-2
-）在晶胞中4-2-3若将氦原子放在晶胞顶点，写出所有电子对（2e
的位置。
dρa（单Na-He晶胞边长的间距=395pm。
计算此结构中和晶体的密度4-2-4
-1位:
g·
cm）。
第5题（10分）
A可是一种重要的化工产品，可用于制备润滑剂、杀虫剂等。
形成的化合物A由元素X和Y
B。
B溶于稀由生产X单质的副产物FeP与黄铁矿反应制备，同时得到另一个二元化合物2C，而与浓硫酸反应放出二氧化硫。
C与大多数金属离子发生沉淀反应。
纯净的硫酸放出气体
A呈黄色，对热稳定，但遇潮湿空气极易分解而有臭鸡蛋味。
A在乙醇中发生醇解，得到以
XE、放出刺为单中心的二酯化合物D并放出气体C，D与Cl反应生成制备杀虫剂的原料2）。
YF并得到A与五氧化二磷混合加热，的单质（产物的摩尔比为激性的酸性气体1:
1:
1
A结构对称性相同的化合物G和G。
可得到两种与12写出A、C到F以及G和G的分子式。
5-121写出由生产X单质的副产物FeP与黄铁矿反应制备的方程式。
5-2A2写出B与浓硫酸反应的方程式。
5-3
分）6题（12第
钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。
6-1研究者制得一种含混合配体的Ru（II）配合物[Ru（bpy）（phen）]（ClO）（配体结构如下图）。
元2n43-n素分析结果给出C、H、N的质量分数分别为48.38%、3.06%、10.54%。
磁性测量表明该配合物呈抗磁性。
6-1-1推算配合物化学式中的n值。
6-1-2写出中心钌原子的杂化轨道类型。
6-2利用显微镜观察生物样品时，常用到一种被称为“钌红”的染色剂，钌红的化学式为
[RuO（NH）]Cl，由[Ru（NH）]Cl的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌361433236
原子均为6配位且无金属-金属键。
写出生成钌红阳离子的反应方程式。
6-2-1
6-2-2画出钌红阳离子的结构式并标出每个钌的氧化态。
写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。
6-2-3
Ru-O键长为187pm，远小于其单键键长。
对此，研究者解经测定，钌红阳离子中6-2-4
和p释为：
在中心原子和桥键原子间形成了两套由d轨道重叠形成的多中心π键。
画出
键的原子轨道重叠示意图。
多中心π
第7题（6分）
嵌段共聚物指由不同聚合物链段连接而成的聚合物。
若其同时拥有亲水链段和疏水链段，
会形成内部为疏水链段，外部为亲水链段的核-壳组装体（如胶束）。
下图所示为一种ABA
型嵌段共聚物，该嵌段共聚物在水中可以形成胶束并包载药物分子，在氧化或还原的条件刺激下，实现药物的可控释放。
ABA型三嵌段共聚物
7-1该共聚物的合成方法如下：
先使单体X与稍过量单体Y在无水溶剂中进行聚合反
应，形成中部的聚氨酯链段，随后加入过量乙二醇单甲醚进行封端。
写）OHCH（OCHCHn232
的结构式。
出单体X与Y
OR-S-S-R7-2在氧化还原条件下二硫键可发生断裂，采用简式，写出其断键后的氧化产物
和还原产物。
P
该嵌段共聚物所形成的胶束可以包载右图中哪种抗癌药物？
7-3
第8题（13分）
判断以下分子是否有手性。
8-1
8-2画出以下反应所得产物的立体结构简式，并写出反应类型（S1或S2）。
NN
产物反应原料反应试剂反应类型
HS/KOH12
2COK32
3HO2
4CHOH
3
第9题（10分）
画出以下转换的中间体和产物（A-E）的结构简式。
不含羟基。
N8.16%，，12.60%。
化合物B；
E元素分析结果表明化合物含C，64.84%H，
分）10题（7第
影响有机反应的因素较多。
例如，反应底物中的取代基不同往往会使反应生成不同的产物。
1，A当R=CH时，产物为，分子式为CHOAHNMR（CDCl。
研究表明不含羟基，它的10-13153412δ。
5.57（1H），7.72-8.10（4H），3.96-4.05（2H），2.73-2.88（2H）1.68（3H），ppm）：
δ不同，氢的化学环境不同。
画出A的结构简式。
提示：
H含有一个羟基，它的B。
研究表明B当R=Ph时，产物为，分子式为CHO10-2142014δ6.68（1H），5.87（1
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