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1、中国化学奥林匹克竞赛初赛试题精排版中华人民共和国化学奥林匹克初赛试题第1题（6分）合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反映而得。涉及重要反映如下：（1）CH4(g)H2O(g) CO(g)3H2(g)（2）2CH4(g)O2(g) 2CO(g)4H2(g)（3）CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)假设反映产生CO所有转化为CO2，CO2被碱液完全吸取，剩余H2O通过冷凝干燥除去。进入合成氨反映塔原料气为纯净N2和H2。1-1 为使原料气中N2和H2体积比为13，推出起始气体中CH4和空气比例。设空气中O2和N2体积比为14，所有气体均按抱负气体解决。1-2 计算反映（2）反映热。已

2、知：（4）C(s)2H2(g) CH4(g) H474.8 kJ mol1（5）C(s)1/2O2(g) CO(g) H5110.5 kJ mol1第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种惯用还原剂。硫同位素互换和核磁共振实验证明，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。2-1 写出该自由基负离子构造简式，依照VSEPR理论推测其形状。2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反映得到三氟甲烷亚磺酸钠。文献报道，反映过程重要涉及自由基产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成反映机理。第3题（6分），科学家通过计算预测了高压下固态氮一种新构造：N8分子晶体。其中，N8分子呈首尾不分链状构造；按价键理论

3、，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其她氮原子采用3种不同类型杂化轨道。3-1 画出N8分子Lewis构造并标出形式电荷。写出端位之外N原子杂化轨道类型。3-2 画出N8分子构型异构体。第4题（5分）6月18日，创造开夫拉（Kevlar）波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek谢世，享年90岁。开夫拉强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机各种部件。开夫拉可由对苯二胺和对苯二甲酸缩合而成。4-1 写出用构造简式表达生成链状高分子反映式。4-2 写出开夫拉高分子链间存在3种重要分子间作用力。第5题（7分）环戊二烯钠和氯化亚铁在四氢呋喃中反映，或环戊二烯与氯化亚

4、铁在三乙胺存在下反映，可制得稳定双环戊二烯基合铁（二茂铁）。163.9 K以上形成晶体属于单斜晶系，晶胞参数a1044.35 pm，b757.24 pm，c582.44 pm，120.958。密度1.565 g cm3。5-1 写出上述制备二茂铁两种反映方程式。5-2 普通以为，二茂铁分子中铁原子配位数为6，如何算得？5-3 二茂铁属于哪种晶体类型？5-4 计算二茂铁晶体1个合法晶胞中分子数。第6题（16分）肌红蛋白（Mb）是由肽链和血红素辅基构成可结合氧蛋白，广泛存在于肌肉中。肌红蛋白于氧气结合度（）与氧分压p(O2)密切有关，存在如下平衡：Mb(aq)O2(g) MbO2(aq) （a）其

5、中，kA和kD分别是正向和逆向反映速率常数。37，反映达平衡时测得一组实验如右图所示。6-1 计算37下反映（a）平衡常数K。6-2 导出平衡时结合度（）随氧分压变化表达式，若空气中氧分压为20.0kPa，计算人正常呼吸时Mb与氧气最大结合度。6-3 研究发现，正向反映速率v正kAMbp(O2)；逆向反映速率v逆kDMbO2。已知kD60 s1，计算速率常数kA。当保持氧分压为20.0 kPa，计算结合度达50所需时间。（提示：对于v逆kDMbO2，MbO2分解50所需时间为t0.693/kD）6-4 Mb具有一种Fe(II)，呈顺磁性，与氧结合后形成MbO2是抗磁性。MbO2中铁周边配位场可

6、近似为八面体场。6-4-1 这一过程中Fe(II)价态与否发生变化？简述因素。6-4-2 写出MbO2中铁离子在八面体场中价电子排布。6-4-3 结合O2先后铁离子半径是不变、变大还是变小？简述因素。6-4-4 O2分子呈顺磁性，它与Mb结合后，价电子排布与否发生变化？简述因素。第7题（12分）在0.7520 g Cu2S、CuS与惰性杂质混合样品中加入100.0 mL 0.1209 mol L1 KMnO4酸性溶液，加热，硫所有转化为SO42，滤去不溶杂质。收集滤液至250 mL容量瓶中，定容。取25.00 mL溶液，用0.1000 mol L1 FeSO4溶液滴定，消耗15.10 mL。在

7、滴定所得溶液中滴加氨水至浮现沉淀，然后加入适量NH4HF2溶液（掩蔽Fe3+和Mn2+），至沉淀溶解后，加入约1 g KI固体，轻摇使之溶解并反映。用0.05000 mol L1 Na2S2O3溶液滴定，消耗14.56 mL。写出硫化物溶于酸性高锰酸钾溶液方程式，计算混合样品中Cu2S和CuS含量。第8题（14分）不同条件下，HgBr2溶液（必要时加HgO）与氨反映可得不同产物。向HgBr2溶液中加入氨性缓冲溶液，得到二氨合溴化汞A。向浓度适中HgBr2溶液中加入氨水，得到白色沉淀B，B化学式中汞离子、氨基和Br比例为111。将含NH4BrHgBr2浓溶液与HgO混合，得到化合物C，C中汞离子

8、、亚氨基和Br比例为212。HgBr2浓溶液在搅拌下加入稀氨水，得到浅黄色沉淀D，D是一水合溴氮化汞。从A到D构造中，Hg(II)与N结合随N上所连氢原子数目而变化，N均成4个键，NHgN键角为180。A中，Br作简朴立方堆积，两个立方体共用面中心存在一种Hg(II)，NH3位于立方体体心。B中，Hg(II)与氨基形成一维链。C中存在Hg(II)与亚氨基形成按六边形扩展二维构造，Br位于六边形中心。D中，(Hg2N)+形成具备类似SiO2三维构造。8-1 写出生成C和D方程式。8-2 画出A构造示意图（NH3以N表达）。8-3 画出B中Hg(II)与氨基（以N表达）形成一维链式构造示意图。8-

9、4 画出C中二维层构造示意图，写出其构成式。层间还存在哪些物种？给出其比例。8-5 画出D中(Hg2N)+三维构造示意图，示出Hg与N连接方式即可。8-6 令人惊奇是，构成为HgNH2F化合物并非与HgNH2X（XCl、Br、I）同构，而与D相似，存在三维构造(Hg2N)+。写出表达HgNH2F构造特点构造简式。第9题（7分）9-1 在方框中按稳定性顺序分别画出由氯甲基苯、对甲氧基氯甲基苯以及对硝基氯甲基苯生成稳定阳离子构造简式。9-2 间硝基溴苯、2,4-二硝基溴苯、对硝基溴苯以及2,4,6-三硝基溴苯在特定条件下均能与HO反映，在方框中按其反映活性顺序分别画出相应化合物构造简式。第10题（

10、12分）在有机反映中，反式邻二醇是一类重要原料，可以通过烯烃氧化反映制备。下式给出了合成反式邻二醇一种路线：第一步反映：第二步反映：画出上述反映4个核心中间体A、B、C和D构造简式。如在第一步反映过程中，当碘完全消耗后，及时加入适量水，反映重要产物则为顺式邻二醇。画出生成顺式邻二醇两个重要中间体E和F构造简式。ABCDEF第11题（10分）异靛蓝及其衍生物是一类具备生理活性燃料，当前在有机半导体材料中有重要应用。其合成路线如下：画出第一步反映核心中间体G（电中性）构造简式和阐明此反映类型（将这两个答案写在“生成I和J反映过程”框中）。但在合成非对称异靛蓝衍生物时，却得到3个化合物：H I J45 20 25C17H12BrN3O2 C18H12Br2N2O2 C16H12BrN4O2画出产物H、I及J构造简式，并画出生成I和J反映过程。郑重声明；本试题及答案版权属中华人民共和国化学会所有，未经中华人民共和国化学会化学竞赛负责人授权，任何人不得翻印、不得在出版物或互联网网站上转载、贩卖、获利，违者必究。本试题及相应答案将于8月31日12:00和9月6日在网站 。第28届中华人民共和国化学奥林匹克初赛试题参照答案第1题（6分）第2题（5分）第3题（6分）第4题（5分）第5题（7分）第6题（16分）第7题（12分）第8题（14分）第9题（7分）第10题（12分）第11题（10分）