化学竞赛答案.docx

1、化学竞赛答案化学竞赛答案【篇一：全国高中学生化学竞赛试题及答案】txt第1题（4分） 2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素x和y。x是用高能48ca撞击243 量数为268的第105号元素db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。 答案： 243 95am+ （答下式不计分：284113-44he = 268105或268 105db）（蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同） 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n-n键的键

2、能为160 kj/mol (n2的键能为942 kj/mol)，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：。 答案： 3原子晶体炸药（或高能材料） 高聚氮分解成n2释放大量能量。（各1分） 第3题（6分）某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/pa如下表所示： 4828820ca = 115+3n 2844（2分）不写3n不得分。答291115不得分。 31 请将各种气体的分子式填入上表。 32 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。 答案： （每空1分，共4分） 呼出气中的n2的分压小于吸入气中

3、的分压的主要原因是呼出气中的co2和水蒸气有较大分压，总压不变，因而n2的摩尔分数下降（1分）；呼出气中的o2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的o2被人体消耗了。（1分） （共2分） 4-1 写出a的分子式和它的合成反应的化学方程式。 答案： nf3 （1分） 4nh3 + 3f2 = nf3 + 3nh4f（1分）（共2分） 4-2 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？ 答案：n-f 键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反，导致分子偶极矩很小，因此质子化能力远比氨质子化能力小。 画图说明也可，如：（1分） 4-3 a与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的b

4、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。 答案： 2nf3 +2hg = n2f2 + 2hgf2 （1分） (14+19)x2=66 （每式1分） （共3分） 4-4 b与四氟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。 答案： def （每式1分） 2 n2f2 + snf4 = n2f+2snf62-（1分） n2f+2snf62- = n2f +snf5- + n2f2 （1分） （共5分） 4-5 a与f2、bf3

5、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hf，而同时得到的o2和h2o2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解释。 答案： 阳离子的化学式为nf4+。（1分） nf3 + f2 + bf3 = nf4+bf4-（1分） nf4+水解反应首先得到hof （否则写不出配平的nf4+水解反应）: nf4+h2o = nf3+hof+h+ 定量生成nf3。（1分） 而反应2hof = 2hf+o2和反应hof+h2o = hf+h2o2 哪一反应为主与反应条件有关，但无论哪一反应为主却总是定量生成h

6、f。（1分）（共4分） 第5题（7分）研究发现，钒与吡啶-2-甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，实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。 答案：吡啶甲酸根的相对分子质量为122。设钒与2个吡啶甲酸根络合，50.9244 295，氧的质量分数为21.7%;设钒与3个吡啶甲酸根络合，50.9366417，氧的质量分数为23.0 %;设钒与4个吡啶甲酸根结合，50.9488539，氧的质量分数为23.7%；设钒与5个吡啶甲酸根结合，50.9610661，氧的质量分数为24.2%；钒与更多吡啶甲酸根络合将使钒的氧化态超过

7、+5而不可能，因而应假设该配合物的配体除吡啶甲酸根外还有氧，设配合物为vo(吡啶甲酸根)2, 相对分子质量为50.916.0244311，氧的质量分数为25.7%,符合题设。（3分） 结论：该配合物的结构如下： (其他合理推论也可) 和/或得分相同（2分） 钒的氧化态为 +iv （或答4或v+4） （1分） 钒与吡啶甲酸根形成的五元环呈平面结构，因此，该配合物的配位结构为四角锥体（或四方锥体），氧原子位于锥顶。（1分） （共7分） 第6题（6分）最近发现，只含镁、镍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镍原子在一起进行(面

8、心)立方最密堆积(ccp)，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，一种由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子一起构成，两种八面体的数量比是1 : 3，碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中。 61 画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小球，镍原子用大62 写出该新型超导材料的化学式。 答案： 61球，镁原子用大球）。 （5分） 在（面心）立方最密堆积填隙模型中，八面体空隙与堆积球的比例为1 : 1, 在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置，它们的比例是1 : 3，体心位置的八面体由镍原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2

9、个镁原子和4个镍原子一起构成，不填碳原子。 62mgcni3（化学式中元素的顺序可不同，但原子数目不能错）。 （1分） 第7题（9分）用2份等质量的xef2和xef4混合物进行如下实验： （1） 一份用水处理，得到气体a 和溶液b，a 的体积为56.7 ml（标准状况，下同），其中含o2 22.7 ml， 余为xe。b中的xeo3能氧化30.0ml浓度为0.100mol/l的(nh4)2fe(so4)2。 （2） 另一份用ki溶液处理，生成的i2被0.200mol/l na2s2o3滴定，用去na2s2o3 35.0 ml。 求混合物中xef2和xef4各自的物质的量。 答案： 由（1）求xe

10、的总量：xe 56.7ml-22.7ml=34.0ml 34,0 ml/2.24 x104 ml/mol = 1.52x10-3 mol (1分） xeo3 + 6fe2+ + 6h+ = xe + 6fe3+ + 3h2o 1 :6 （1分） x 0.100mol/lx0.0300ml x = 5.0x10-4 mol (1分） xe的总量 1.52x10-3 mol + 5.0x10-4 mol = 2.02x10-3 mol （1分） 由（2） xef2 + 2i- i2 2s2o32- 1 2 （1分） y z z = 2 y (1分） xef4 + 4i- 2i2 4s2o32- 1

11、 4 （1分） 2.02x10-3 - y 0.200 mol/lx0.0350 l -z y = 5.4x10-4 mol (xef2) (1分） xef4 2.02x10-3 mol - 5.4x10-4 mol = 1.48x10-5 mol （1分） 第8题（8分）今有化学式为co(nh3)4brco3的配合物。 81 画出全部异构体的立体结构。 82 指出区分它们的实验方法。 答案 81 三种。 立体结构如下： iii iii（各2分，共6分） 82 配合物iii可通过其离子特性与另两个配合物区分开：滴加agno3溶液，br-立即被沉淀下来（而直接与钴配位的溴相当缓慢地沉淀）。也可通

12、过测定电导将iii与i、ii区分（用红外光谱法区分也可）(1分)。i的偶极矩比ii的偶极矩小，因此测定极性可将两者区分开（1分）。（共2 分） 第9题（6分）下图摘自一篇新近发表的钒生物化学的论文。回答如下问题：91。此图钒化合物的每一次循环使无机物发生的净反应（的化学方程式）是： 答案： h2o2+cl-+h+ = h2o+hocl （1分） 92。在上面的无机反应中，被氧化的元素是；被还原的元素是 答案： 被氧化的是氯；被还原的是氧。（共1分） 93。次氯酸的生成被认为是自然界的海藻制造ccl键的原料。请举一有机反应来说明。 答案：h2c=ch2 + hocl = hoh2cch2cl （

13、举其他含c=c双键的有机物也可）（2分） 94。试分析图中钒的氧化态有没有发生变化，简述理由。 答案：没有变化。理由：（1）过氧化氢把过氧团转移到钒原子上形成钒与过氧团配合的配合物并没有改变钒的氧化态，所以从三角双锥到四方锥体钒的氧化态并没有发生变化；（2）其后添加的水和氢离子都不是氧化剂或还原剂，因此，过氧团变成次氯酸的反应也没有涉及钒的氧化态的变化，结论：在整个循环过程中钒的氧化态不变。 （2分） 第10题（8分）有一种测定多肽、蛋白质、dna、rna等生物大分子的相对分子质量的新实验技术称为esi/fticr-ms, 精度很高。用该实验技术测得蛋白质肌红朊的图谱如下，图谱中的峰是质子化肌

14、红朊的信号，纵坐标是质子化肌红朊的相对丰度，横坐标是质荷比m/z，m是质子化肌红朊的相对分子质量，z是质子化肌红朊的电荷(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m/z分别为1542和1696。求肌红朊的相对分子质量(m)。【篇二：历年高中化学奥赛竞赛试题及答案】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

15、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 2003年5月报道，在石油中发现了

16、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

17、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 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，

18、并给出计算过程。第5题（10分） 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） -4 6-2 计算化合物ha在苯相中的二聚平衡常数。 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： 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

19、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4

20、0万吨以上，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

21、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） 1-1 si + 4oh? = sio44 ? + 2 h2(1 分)sio44 ? + 4h2o = si(oh)4 + 4oh?(1 分) 若写成 si + 2oh? + h2o = sio32? + 2 h2 sio32? + 3h2o = si(oh)4 + 2oh?，也得同样的分。但写成

22、 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)【篇三：2005全国化学竞赛试题及答案】/p （2005年9月11日 9001200 共计3小时）? ? ? ? 竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有

23、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。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。第一题（9分） 衰期较长，足以用它来研究砹的化学性质。 1写出合成砹的核反应方程式。 2已知室温下用ccl4萃取i2的分配系数为ci(ccl4)/ci(h2o)84，预计用ccl4萃取ati的分配系数 2 2 cati(ccl4)/cati(h2（填，或）；理由是 3已知i2i i3的平衡常数k800，可推断atii ati2的平衡常数 k（填，或）；依据是 4在ati中加入i2和i的混合溶液，滴加agno3溶液，发现所得沉淀中只有agi而没有共沉淀的agat（如果有a

24、gat，必然会被共沉淀），然而在上述产物中加入pb(io3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式，解释上述实验现象。 5已知室温下ich2cooh的pka3.12，由此可推断atch2cooh的pka（填，或）；理由是。 第二题（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”的独立振荡原子与温度关系的模型。1左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（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

25、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，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系viii 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。设晶体中锑的氧化态为1，镧的氧化态为3，问：铁的平均氧化态多大？ 第三题（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2/3。a在撞击、摩擦和加热时发生爆炸，被称为熵炸弹。 1a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）。 2a发生爆炸生成丙酮等物质，并不燃烧起火。写出爆

26、炸的反应方程式。 3为什么a被称为“熵炸弹”？ 4合成a是十分危险的，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更容易爆炸，应如何从结构上理解？（注：在h2o2分子中的hoo夹角约95，面夹角约112。） 第四题（6分） 第五题（8分） k4fe(cn)6气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫：配制一份电解质溶液，主要成分为： （200g/l）和khco3（60g/l)；通电电解，控制电解池的电流密度和槽电压，通入h2s气体。写出相应的反应式。 第六题（13分） 写出下列反应的每步反应的主产物（a、b、c）的结构

27、式；若涉及立体化学，请用z、e、r、s等符号具体标明。 2coohch2cooha (等摩尔）chchob c b是两种几何异构体的混合物。 第七题（8分） 1给出下列四种化合物的化学名称： a：h c n(ch3)2 b：ch3och2ch2och3c： d： h3cch3 2 常用上述溶剂将芳香烃和丁二烯等化工原料从石油馏分中抽提出来，请简要说明它们的作用原理。 3选出下列顺磁性物种（用物种前面的字母表示）： a：cr(h2o)62 b：fe(co)5 c：n2oon2 d：n(c6h4och3)3 第八题（12分） licl和kcl同属nacl型晶体，其熔点分别为614和776。li、k

28、和cl的半径分别为76pm、133pm和181pm。在电解熔盐licl以制取金属锂的生产工艺中，加入适量的kcl晶体，可使电解槽温度下降至400，从而使生产条件得以改善。 1简要说明加入熔点高的kcl反而使电解温度大大下降的原因； 2有人认为，licl和kcl可形成固溶体（并画出了“固溶体的晶胞”）。但实验表明，液相licl和kcl能以任意比例混溶而它们的固相完全不混溶（即不能生成固溶体！）。请解释在固相中完全不混溶的主要原因。 3写出计算licl和kcl两种晶体密度之比的表达式（须包含离子半径的符号）； 4在kcl晶体中，k离子占据由cl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

29、的距离。 5实验证明，即使产生了阳离子空位，kcl晶体在室温下也不导电。请通过计算加以说明。 第九题（12分） 一种鲜花保存剂（preservativeofcutflowers）b可按以下方法制备： 把丙酮肟、溴乙酸、氢氧化钾混合在1，4二氧六环（溶剂）中反应，酸化后用乙醚提取，蒸去乙a用11盐酸水溶液水解，醚后经减压蒸馏析离出中间产物a，水解液浓缩后加入异丙醇（降低溶解度），冷却，即得到晶态目标产物b，b的熔点152153（分解），可溶於水，与agno3溶液形成agcl沉淀。 用银定量法以回滴方式（用nh4scn回滴过量的agno3)测定目标产物b的相对分子质量，实验过程及实验数据如下： 用

30、250毫升容量瓶配制约0.05mol/l的agno3溶液，同时配置250ml浓度相近的nh4scn溶液。准确称量烘干的nacl 207.9mg，用100毫升容量瓶定容。 用10毫升移液管移取上述agno3溶液到50毫升锥瓶中，加入4ml 4mol/l hno3和1ml饱和铁铵矾溶液，用nh4scn溶液滴定，粉红色保持不褪色时为滴定终点，三次实验的平均值为6.30ml。 用10毫升移液管移取nacl溶液到50毫升锥瓶中，加入10ml agno3溶液、4ml 4mol/l hno3和1ml饱和铁铵矾溶液，用nh4scn溶液回滴过量的agno3，三次实验结果平均为1.95ml。 准确称量84.0mg

31、产品b，转移到50毫升锥瓶中，加适量水使其溶解，加入10ml agno3溶液、4ml 4mol/l hno3和1ml饱和铁铵矾溶液，用nh4scn溶液回滴，消耗了1.65ml。 重复操作步骤，称量的b为81.6mg，消耗的nh4scn溶液为1.77ml；称量的b为76.8mg，消耗的nh4scn溶液为2.02ml。 1按以上实验数据计算出产物b的平均相对分子质量。 用质谱方法测得液相中b的最大正离子的相对式量为183。 2试写出中间产物a和目标产物b的结构式。 第十题（10分） 据世界卫生组织统计，全球约有8000万妇女使用避孕环。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，铜与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