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关于化学方程式配平方法乙醇不完全燃烧的化学方程式配平方法不是普通的,今天听课老师是用反应的质量比上相对分子质量求出来的.还不怎么懂,我要的是我说的方法原因
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乙醇不完全燃烧的化学方程式配平方法：乙醇不完全燃烧的情况下,乙醇中的氢生成水,碳则既生成二氧化碳又生成一氧化碳.方程式也不是唯一的.可以用下面的式子表示：C2H5OH +aO2 = bCO + cCO2 + 3H2O.式中abc可以是分数但不为0.b+c=2,碳原子守恒2a+1=b+2c+3,氧原子守恒,即：a=b/2 + c +1将题目中的数据代入即可.例如：当b=3/2,c=1/2,则a=9/4C2H5OH +9/4O2 =3/2CO + 1/2CO2 + 3H2O若想以整数表示,只要去掉分母就可以.｛4C2H5OH +9O2 =6CO+2CO2+12H2O｝例如：当b=1/2,c=3/2,则a=11/4C2H5OH +11/4O2 =1/2CO + 3/2CO2 + 3H2O｛4C2H5OH +11O2 =2CO +6CO2 +12H2O｝可以说有很多组解.
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化学方程式的配平
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化学方程式的配平
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{description}1988年-2013年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题-共享资料网
1988年-2013年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题
试题1988 年全国高中学生化学竞赛初赛试题一、 （15 分） 厨房里有纯碱、食醋、明矾、植物油等四种物质。 （1）写出所有的两种物质（此外，还可以用水）间反应的方程式和现象。 （2）写出上述反应中各种产物（不包括可溶性产物和水）与（上述四种物质中）某种物质 （还可以加水）反应的方程式。 二、 （4 分） 某人坐在带空调的车内跟在一辆卡车后面。 此人根据何种现象可知前面这辆卡车是以汽油或 柴油为燃料的。简述原因。 三、 （9 分） 火炮在射击后要用擦抹剂清除炮膛内的铜 （俗称挂铜） 擦抹剂由 K2Cr2O7 和(NH4)2CO3 组成。 当温度低于 10℃，用擦抹剂时还要加少量 NaOH 以促进反应。 （1）铜与擦抹剂反应的方程式（产物都是水溶性的） ； （2）温度低于 10℃时，加 NaOH 为什么能促进反应？写出反应式。 四、 （17 分） 现正开始使用一种安全气袋以防止汽车撞车时坐在驾驶室的人因向前冲撞发生意外。 这种气 、 袋内装有一种能在高温下分解出气体的混合物。例如有一种配方为：61～68%NaN3（叠氨化钠） 0～5%NaNO3、0～5%陶土、23～28%Fe2O3 粉、1～2%SiO2 粉、2～6%石墨纤维这些粉末经加压 成型后，装在一个大袋子里，袋子放在驾驶室座位前。撞车时，约在 10 毫秒（10－3 秒）内引发 下列反应：2NaN3＝2Na + 3N2（365℃分解）反应在约 30 毫秒内完成，袋内充满 N2 气而胀大， 阻止人体前冲。在以后的 100～200 毫秒内气体“消失” ，所以不致使人反弹，同时袋内的钠变成 氧化钠。 （1）你认为完成上述引发分解、维持分解、生成气体的“消失” 、Na 变成 Na2O 过程各需 什么物质。在配方里那一种物质起上述作用？ （2）若气袋内放 300g NaN3，在充满氮气时，袋内有多少体积（1 大气压，300K）气体。 若袋内气体压力达到 4 大气压（此时为 350K） 。问袋的体积有多大？ （3）配方中 Fe2O3 的量是依照什么设计的？ （4）叠氮离子中三个氮原于连成直线，N－N 键等长（116pm） 。写出其电子结构式； （5）怎样做到既使混合物在 30 毫秒内迅速分解，但又不燃烧、爆炸？ 五、 （10 分） 具有族光性的化合物 A（C5H10O4）和乙酸酐反应生成二乙酸酯，但不与费林试剂（是检验 。B 脂肪醛和还原糖试剂）反应。1 摩尔 A 与稀酸加热得 1 摩尔甲醇和另一化合物 B（C4H8O4） 与乙酸酐反应得三乙酸酯。B 经 HNO3 氧化可得无旋光性的二元酸 C。写出 A、B、C 的结构式 和有关反应式。 六、 （7 分） (CH3)3SiCl 水解产物为挥发性(CH3)3SiOH（沸点：99℃） ，后者脱水成(CH3)3SiOSi(CH3)3。 （1）写出(CH3)2SiCl2 水解并且脱水后产物的结构式； （2）写出(CH3)2SiCl2 和少量 CH3SiCl3 水解并且脱水产物的结构式。?1?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析七、 （10 分）制备三草酸络铁（Ⅲ）酸钾 K3Fe(C2O4)3?3H2O 的步骤如下： 称取 6.5g 草酸亚铁 FeC2O4?2H2O，悬浮于含 10g K2C2O4?H2O 的 30cm3 溶液中。由滴定管 慢慢加入 25 cm3 6%的 H2O，边加边搅拌并保持溶液温度为（约）40℃。加完 H2O2 后，把溶液 加热至沸，即有 Fe(OH)3 沉淀。为溶解 Fe(OH)3，先加 20cm3 H2C2O4 溶液（10g H2C2O4?2H2O ，然后在保持近沸的条件下滴加 H2C2O4 溶液直到 Fe(OH)3“消失”为止 溶于水成 100cm3 溶液） ，不要加过量的草酸。过滤，往滤液中加 30cm3 乙醇，温热以使可能 （约加 5cm3 H2C2O4（溶液） 析出的少量晶体溶解。放在黑暗处冷却待其析出 K3Fe(C2O4)3?3H2O 晶体。 （1）写出所有的反应方程式； （2）为什么要放在黑暗处待其析出晶体？ （3）为什么要加乙醇？ （4）FeC2O4?2H2O 是难溶物，又不容易购到，因此有人建议：用(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O 和 H2C2O4?2H2O 为原料（合成 FeC2O4?2H2O 就是用这二种原料）代替 FeC2O4?2H2O，其他 操作如上进行。请评价这个建议。 八、 （6 分） 用凝固点降低的方法测定在 100%H2SO4 中，下列酸碱平衡产物（离子）的物质的量（n） 。 写出配平的方程式。 HNO3 + 2H2SO4 产物的 n=4 H3BO3 + 6H2SO4 产物的 n=6 7I2 + HIO3 + 8H2SO4 产物的 n=16 九、 （6 分） 10cm3 0.20 摩/升 NH4+的（绝对）乙醇溶液和 10cm3 0.20 摩/升 C2H5ONa 的（绝对）乙醇溶液 混合。求所得溶液（20cm3）中 NH4+的浓度。 附： （绝对）乙醇的电离常数 K＝8.0×10－20，NH4+的电离常数 Ka＝1.0×10－10。 十、 （6 分） 玻璃容器被下列物质沾污后，可用何种洗涤剂洗去，写出有关反应式。若无法用洗涤剂使容 器复原者，请说明原因。 （1）盛石灰水后的沾污； （2）铁盐引起的黄色沾污； （3）碘的沾污； （4）硫的沾污； （5）用高锰酸钾后的沾污； （6）作银镜反应后的试管； （7）长期盛硫酸亚铁溶液的试剂瓶； （8）长期盛强碱溶液的试剂瓶变“毛”了。1989 年全国高中学生化学竞赛初赛试题一、写出制备金属硫化物的几类方法（按：铜、铁……等分别和硫作用均归属金属和硫反应 类） 。 二、写出制备二氧化硫的几类方法（按：铜、锌……等分别和浓硫酸作用归为同一类反应） 。?2?试题三、 1．磁性材料 Fe2O3 可由 FeSO4 热分解反应制得。写出反应方程式。 2．在醋酸溶液中 K4Fe(CN)6 和 NaNO2 反应可得纯 NO。写出反应式。 3．在酸性溶液中 NaNO2 和 KI 反应可得纯 NO。写出仅应式。 （2）先混合 KI 和酸性 按下列两种步骤进行实验（1）先把 NaNO2 加入酸性溶液后再加 KI， 溶液后再加 NaNO2。问何者制得的 NO 纯？ ，写出反应式。 4．硫和石灰乳反应得五硫化钙（CaS5）和硫代硫酸钙（CaS2O3） 四、 如图装置。钥匙中盛硫，金属丝为加热用，容器内盛 O2，U 型管内盛汞，反 应前两侧液汞面持平。给金属丝通电加热使硫起反应。反应完成后使容器内温度 恢复到反应前温度，U 型管两侧液汞面仍持平。 1．由实验结果能得到什么结论？ 2．若反应前容器内盛空气或 N2O。分别如上实验并恢复到原温度时（已知主 要反应产物相同） ，U 形管两侧液汞面是否持平。说明原因。 五、 某温、 某压下取三份等体积无色气体 A， 于 25、 80 及 90℃测得其摩尔质量分别为 58.0、 20.6、 20.0 克/摩尔。于 25、80、90℃下各取 l1dm3（气体压力相同）上述无色气体分别溶于 10dm3 水 中，形成的溶液均显酸性。 1．无色气体为 ； 2．各温度下摩尔质量不同的可能原因是： 3．若三份溶液的体积相同（设：溶解后溶液温度也相同） ，其摩尔浓度的比值是多少？ 六、 1．写出 Fe（Ⅲ）和 I－在溶液中的反应现象和反应方程式。 2．有足量 F－时，Fe（Ⅲ）不和 I－反应。请说出原因。 3．往 1．的溶液中加足量 F－，有什么现象？原因何在。 、I－、F－。请说出反应现象，它可能和实验 2 的 4．在足量 2mol/dm3 HCl 溶液中加 Fe（Ⅲ） 现象有何不同？ 七、 在开采硫铁矿（FeS2）地区，开采出的矿石暴露 在空气和水中， 逐渐被氧化。 有关的反应可表示如下： 1．请写出①～⑤反应的（配平的）方程式。 2．如果矿山中水流（或雨水）不断淋洗硫铁矿， 总的趋势是什么？为什么？ 3．在反应③、④中，什么物质被氧化？通过硫 ，但仍有 FeS2 剩余，将引起什么结 铁矿的水显酸或碱性？如果反应③中途停止（断绝 O2 供给） 果？ 八、 把 CaCl2 与 Na2HPO4 溶液混合时，可得磷酸八钙 Ca8H2(PO4)6?5H2O 晶体沉淀，把所得沉淀 长时间加热可以水解生成羟基磷灰石结晶 Ca5(PO4)3(OH)。写出水解的反应方程式并讨论下列问 题。 1．下列两种方法中，哪一种得到的羟基磷灰石多？为什么？ ①1mol/dm3 CaCl2 50cm3 和 1mol/dm3 Na2HPO4 30cm3 混合后，将所得 Ca8H2(PO4)6?5H2O 滤?3?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析出。再将它放在 80cm3 水中于 80℃加热 5 小时。 ②1mol/dm3 CaCl2 50cm3 和 1mol/dm3 Na2HPO4 30cm3 混合后，直接在 80℃加热 5 小时。 2．在实验中，按①法制得的产物含 Ca 与含 P 摩尔比为 1.5。计算 Ca8H2(PO4)6 中有多少摩 尔百分比已转化为 Ca5(PO4)3(OH)？ 九、自然界中往往存在许多有趣也十分有意义的现象，下表列出了若干化合物的结构、分子 式、分子量和沸点结构式 （1）H－O－H （2）H3COH （3）H3CCH2OH （4）H3C －OH （5）H3C CH3 （6）H3CCH2CH2OH （7）CH3CH2OCH3 分子式 H2O CH4O C2H6O C2H4O2 C3H6O C3H8O C3H8O 分子量 18 32 46 60 58 60 60 沸点（℃） 100 64 78 118 56 97 111．写出（1）～（7）种化合物的化学名称。 2．从它们的沸点看，可以说明哪些问题？ 十、 化合物 代替通常的缝合。 被涂在手术后伤口表面在数秒钟内发生固化并起粘结作用以1．写出该化合物的化学名称。2．固化和粘结的化学变化是什么？写出反应方程式。1990 年全国高中学生化学竞赛初赛试题一、 （8 分）单质和硝酸混合 （1）反应生成相应硝酸盐的单质是 （3）呈钝态的单质是 （4）不发生反应的单质是 、 、 。 。 、 。 、 。 （2）反应生成最高价氧化物或含氧酸的单质是二、 （6 分）酸雨主要是燃烧含硫燃料时释放二氧化硫造成的。 现每隔一定时间测定某份雨水样品的 pH 值。 测试时间（小时） 雨水的 pH 0 4.73 1 4.62 2 4.56 4 4.55 8 4.55请说明在测定的时间里，雨水样品 pH 变小的原因。 三、 （8 分）为降低硫的氧化物对空气的污染，可把氧化钙或碳酸钙和含硫的煤混合后燃烧 （这种方法叫做“钙基固硫” ） 。请写出钙基固硫的反应方程式。 请从反应热角度讨论用氧化钙或碳酸钙的区别。?4?试题四、 （10 分）以无机物态存在于土壤中的磷，多半是和钙、铝、铁结合的难溶磷酸盐。 磷酸钙在酸性条件下溶解度增大， 使磷的肥效增强； 加入土壤中的磷酸钙久后则转变为磷酸 铝、磷酸铁，导致磷的肥效降低。请解释并回答下列问题。 （1）磷酸铝在酸性条件下其溶解量（和在近中性条件下的相比） 或减小。不同） ，在碱性条件下其溶解量 （2）磷酸铁在碱性条件下其溶解量 。因为： 。因为： （填入增大、持平（3）作为磷肥，磷酸铁的肥效不高，但在水田中，其肥效往往明显增高。因为： 五、 （4 分）已知四种无机化合物在水中、液氮中的溶解度（克溶质／100 克溶剂）为：AgNO3 溶解度 水 液氨 170 86 Ba(NO3)2 9.2 97.2 AgCl 1.5×10 0.8－4BaCl2 33.3 0写出上述几种化合物在水溶液和液氨溶液中发生复分解反应的方向 六、 （10 分）从某些方面看，氨和水相当，NH4+和 H3O+（常简写为 H+）相当，NH2－和 OH－相当，NH2－（有时还包括 N3－）和 O2－相当。 （1）已知在液氨中能发生下列二个反应 NH4Cl + KNH2＝KCl + 2NH2； 2NH4I + PbNH＝PhI2 + 3NH3 请写出能在水溶液中发生的与上二反应相当的反应方程式。 （2）完成并配平下列反应方程式（M 为金属） ： M + NH3 → MO + NH4Cl → M(NH2)2 → 七、 （12 分）已知：20℃时氢氧化钙的溶解度为 0.165 克／100 克水及在不同的二氧化碳压力下碳酸钙的溶解度为： 二氧化碳压力，巴 溶解度，克 CaCO3／100 克 H2O 0 0. 0. 0.109（原子量；Ca，40.0；O，16.0；C，12.0；H，1.01） 请用计算说明，当持续把二氧化碳（压强为 0.982 巴，下同）通入饱和石灰水，开始生成的 白色沉淀会否完全“消失”？ 在多次实验中出现了下列现象，请解释。 （1）把由碳酸钙和盐酸（～6mol/L）作用生成的二氧化碳直接通入饱和石灰水溶液，所观 察到的现象是：开始通二氧化碳时生成的沉淀到最后完全“消失” 。 若使生成的二氧化碳经水洗后再通入饱和石灰水溶液， 则开始生成的白色沉淀到最后就不能 完全“消失” ，为什么？ （2）把饱和石灰水置于一敞口容器中，过了一段时间后溶液表面有一层硬壳。把硬壳下部 的溶液倒入另一容器中，再通入经水洗过为二氧化碳，最后能得清液，请解释。 若把硬壳取出后，全部放回到原石灰水溶液中，再持续通入经水洗过的二氧化碳，最后能得 清液吗？ 3．用适量水稀释饱和石灰水溶液后，再持续通入经水洗过的二氧化碳，结果是因稀释程度 不同，有时到最后能得清液，有时得不到清液。请估算用水把饱和石灰水稀释多少倍时，谁能得 到清液？（设反应过程中温度保持恒定，即 20℃） 八、 （10 分） 称取四份 0.50 克锌（原子量 65） ，按下列要求分别盛于四支试管，塞 L 带导管的塞子，每?5?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析隔一定时间分别测定生成氢气的体积。 （1）0.50 克锌 + 5 毫升 3 摩／升硫酸 （2）0.50 克锌 + 5 毫升 3 摩／升硫酸 + 0.1 克铜片 （3）0.50 克锌 + 5 毫升 3 摩／升硫酸 + 0.1 克铜粉 （4）0.50 克锌 + 5 毫升 3 摩／升硫酸 + 0.41 克胆矾（相当于 0.1 克铜） 请把实验现象填入下表，并对实验现象作简要的说明： 序号 （1） （2） （3） （4） *请分别填入： “慢” “快” “最快” “最慢”或其他；**请分别填入： “相等” “最多” “最少” 或其他。 九、 （6 分） 碘在不同溶剂中呈现紫色、棕色……一般认为溶液呈紫色的表明溶解了的“碘分子”并未和 溶剂发生很强的结合。 已知不同温度下，碘在石蜡油中的溶液呈紫色或棕色。请回答 温度低时溶液呈 十、 （6 分） 2 摩尔碘（I2）和 3 摩尔碘酸酐（I2O5）的混合物在浓硫酸中反应生成(IO)2SO4；若在发烟硫 酸中（化学式为 H2SO4?SO3）中反应得 I2(SO4)3。后者小心和水反应得碘和四氧化二碘。请写出 生成 I2(SO4)3 及其和水反应的方程式。 十一、 （8 分） 化合物（A）的分子式为 C10H16。在催化氢化时可吸收 1 摩尔的氢得（B） 。 （A）经催化脱氢 可得一芳香烃（C） ， （C）经高锰酸钾氧化未见苯甲酸的生成。请画出（A） 、 （B） 、 （C）的结构 并写出各步反应式。 十二、 （12 分） 请设计区别下列化合物的方法和程序： 色，温度高时溶液呈 色，因为 生成氢气的速度* 生成氢气的总量**C6H5OH、C6H5COOH、C6H5NH2、C6H5CHO1991 年全国高中学生化学竞赛初赛试题一、 （10 分） 1．过氧化氢可使 Fe(CN)63－和 Fe(CN)64－发生相互转化，即在酸性溶液 H2O2 把 Fe(CN)64－转 化为 Fe(CN)63－，而在碱性溶液里 H2O2 把 Fe(CN)63－转化成 Fe(CN)64－。写出配平的离子方程式。 2．V2O3 和 V2O5 按不同摩尔比混合可按计量发生完全反应。 试问：为制取 V6O13、V3O7 及 V8O17，反应物摩尔比各是多少？ 二、 （8 分）1.0 克镁和氧反应生成氧化镁时增重 0.64 克 （1）1.0 克镁在空气中燃烧，增重不足 0.64 克； （2）1.0 克镁置于瓷坩埚中，反应后，只增重约 0.2 克。?6?试题请说出（1） 、 （2）增量低于 0.64 克的原因。 三、 （10 分）把单质 Fe、Cu 置于 FeCl3 溶液中达平衡后 （1）有 Cu 剩余（无 Fe） ，则溶液中必有 （2）有 Fe 剩余（无 Cu） ，则溶液中必有 （3）有 Cu、Fe 剩余，则溶液中必有 （4）无 Cu、Fe 剩余，则溶液中可能有 （5）以上四种情况都成立吗？分别简述理由。 四、 （6 分） 混合 AgNO3 溶液和 K2CrO4 溶液得 Ag2CrO4 沉淀。现取等浓度（mol?cm3）AgNO3、K2CrO4 溶液按下图所列体积比混合（混合液总体积相同） ，并把每次混合生成 Ag2CrO4 沉淀的量（以摩 。 尔计） 填入下图， 再把这些 “量” 连接成连续的线段 （即把每次混合生成 Ag2CrO4 量的点连成线） ； ； ； ；五、 （8 分） 1．以同浓度（rnol?dm－3）K4Fe(CN)6 代替 K2CrO4（混合体积比相同）生成 Ag2Fe(CN)6 沉 淀，按题四要求，画出 Ag2Fe(CN)6 量的线段。 2．用同浓度（mol?dm－3）NaAc 代替 K2CrO4，生成 AgAc 沉淀，也可按相应混合比画出生 成 AgAc 沉淀量的线段。实践中发现，生成 AgAc 沉淀量有时明显少于理论量。原因何在？六、 （12 分）某 106kW 火力发电厂以重油为燃料 1．以含硫 2％重油为燃料，燃烧后烟道气中含 SO2 多少 ppm（体积）？1dm3 重油（密度为 0.95g?cm－3）燃烧生成 14Nm（标准立方米）的烟道气。 2．以含硫 3.5％重油为燃料，重油使用量为 0.1dm3?kW－1hr－1。该厂开工率（每年实际运转 天数）为 80％，对烟道气的脱硫效率为 90％。问一年间对烟道气脱硫回收的 SO3 能生成多少吨 硫酸铵？或生成石膏，CaSO4?2H2O 多少吨？或生成 70％硫酸多少吨？（原子量 H 1.0，N 14， O 16，S 32，Ca 40） 七、 （10 分） K2Cr2O7 和 H2O2 在 H2SO4 溶液中混合时，可看到下面两个现象： （1）混合后 5～10 秒内，溶液由橙色变为暗蓝色； （2）在 80～150 秒内由暗蓝色变为绿色，与此同时放出气泡与之相应的两个反应式为： A．Cr2O72－+ H2O2 → CrO5 + H2O 请回答下列问题?7?B．CrO5 + H+ →Cr3+ + O2 rB＝K2[CrO5]两步反应的速率方程式分别为：rA＝K1[Cr2O72－][H2O2]
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析1．平衡 A、B 反应式及由 A、B 反应组成的总反应式； 2．当要用 K2Cr2O7 溶液滴定 H2O2 时，请计算每 cm3 0.020mol?dm－3 的 K2Cr2O7 相当于多少 mmol 的 H2O2？ 3．蓝色中间物 CrO5 中的氧有哪些形式？ 4．A、B 反应哪个速度快？八、 （10 分）从柑橘中可提炼得萜二烯－1，8 1．过量 HBr； 2．过量 Br2 和 CCl4； 3．浓 KMnO4 溶液，加热。，请推测它和下列试剂反应时的产物：九、 （8 分）以（+）或（－）表示以下化合物和各试剂是否反应 化合 试 物 甲苯 苯甲醛 苯酚 十、 （7 分） HgF2 有强烈的水解性，即使在 2mol?dm－3HF 中水解度高达 80％，生成 HgO 和 HF。HgCl2 溶于水，只发生极弱的水解作用，25℃0.0078mol?dm－3HgCl2 的水解度为 1.4%；HgF2 水解性明 显强于 HgCl2、HgBr2 的可能原因是： 十一、 （11 分） 丙二酸 （HOOCCH2COOH） ） 与 P4O10 共热得 A 气体， A 的分子量是空气平均分子量的二倍多， A 分别和 H2O、NH3 反应生成丙二酸、丙二酸胺。A 和 O2 混合遇火花发生爆炸。 1．写出 A 的分子式和结构式； ； 2．A 踉 H2O 的反应式（配平） ； 3．A 踉 NH3 的反应式（配平） 4．A 属哪一类化合物？按此类化合物命名之。 － 剂 Ag(NH3)2+ KMnO4，Δ 稀 NaOH1992 年全国高中学生化学竞赛初赛试题第 1 题（1 分） （1）金属锰可以用四氧化三锰为原料通过铝热法来制备。试写出配平的化学方程式。 （2）CS2 是一种有恶臭的液体，把它滴入硫酸酸化的高锰酸钾水溶液，将析出硫磺，同时 放出 CO2，写出配平的化学式方程式。 第 2 题（10 分） （1）在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的亚铁离子，把它转变成它们的皮 鞘（可以用 Fe2O3 来表示其中的铁） ，后来便沉积下来形成铁矿；这个用酶为催化剂的反应的另 一个反应物是 CO2，它在反应后转变成有机物，可用甲醛来表示，试写出配平的离子方程式。 （2）地球化学家用实验证实，金矿常与磁铁矿共生的原因是：在高温高压的水溶液（即所?8?试题谓“热液” ）里，金的存在形式是［AuS－］络离子，在溶液接近中性时，它遇到 Fe2+离子会发生 反应，同时沉积出磁铁矿和金矿，试写出配平的化学方程式。 第 3 题（10 分） 矿物胆矾就是 CuSO4? 5H2O， 当它溶于水渗入地下， 遇到黄铁矿 （FeS2） ， 铜将以辉铜矿 （Cu2S） 的形式沉积下来；而反应得到的铁和硫则进入水溶液，该溶液无臭味，透明不浑浊，绿色，呈强 酸性，在有的矿区常可见到这种具有强腐蚀性的地下水（俗称黑水）渗出地面，上述反应可以用 一个化学方程式来表示，试写出配乎的化学方程式。 第 4 题（10 分） 制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠（摩尔比 2U1）的混合溶液。 在反应过程中，先生成黄色的固体，其量先逐渐增多，然后又逐渐减少，溶液的 pH 值降到 7 左 右时，溶液近于无色，反应已经完成。如果继续通入二氧化硫，溶液的 pH 值降到 5，又会有固 体物质出现。写出和以上现象有关的各个配干的化学方程式。 第 5 题（10 分） 取 2.5 克 KClO3 粉末置于冰水冷却的锥形瓶中，加入 5.0 克研细的 I2，再注入 3cm3 水，在 45 分钟内不断振荡，分批加入 9～10cm3 浓 HCl，直到 I2 完全消失为止（整个反应过程保持在 40 ℃以下） 。将锥形瓶置于冰水中冷却，得到橙黄色的晶体 A。 将少量 A 置于室温下的干燥的试管中，发现 A 有升华现象，用湿润的 KI－淀粉试纸在管口 检测，试纸变蓝．接着把试管置于热水浴中，有黄绿色的气体生成，管内的固体逐渐变成红棕色 液体。将少量 A 分别和 KI，Na2S2O3，H2S 等溶液反应，均首先生成 I2。酸性的 KMnO4 可将 A 氧化，得到的反应产物是无色的溶液。 （1）写出 A 的化学式；写出上述制备 A 的配平的化学方程式。 （2）写出 A 受热分解的化学方程式。 （3）写出 A 和 KI 反应的化学方程式。 附：原子量 K 39.10；Cl 35.45；I 126.9；O 16.00 第 6 题（10 分） 某烃，在标准状态下呈气态，取 10cm3 该烃跟 70cm3 氧气混合，并用电火花引燃。反应后先 使水蒸气冷凝，测出混合气体的体积是 65cm3，再将气体通过氢氧化钾溶液，剩余的气体的体积 为 45cm3。所有的气体体积都是在标准状态下测定的，试求这种烃的分子式。 第 7 题（10 分） 稀土是我国的丰产元素，17 种稀土元素的性质十分相近。用有机萃取剂来分离稀土元素是 一种重要的技术。他合物 A 是其中一种有机车取剂， A 的结构式如 下所示： （1）A 所属的化合物类型叫什么？ （2） 通过什么类型的化学反应可以合成化合物 A？写出反应物 （其中的有机物用结构式表示） 。 第 8 题（10 分） 水性粘着剂聚乙烯醇是聚乙酸乙烯酯经碱性水解制得的。 （1）写出聚乙烯酸的结构式。 （2）聚乙烯醇能否直接通过聚合反应制得？为什么？ （3）写出聚乙酸乙烯酯的结构式。 （4）怎样制取聚乙酸乙烯酯？写出反应物的名称。 第 9 题（10 分）局部麻醉剂普鲁卡因的结构式如下式所?9?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析示（代号：B）已知普鲁卡因的阳离子（代号：BH+）的电离常数 Ka＝1×10－9。 （1）以 B 为代号写出普鲁卡因在如下过程中发生的化学反应： a．溶于水； b．跟等摩尔的盐酸反应； c．它的盐酸盐溶于水； d．跟 NaOH 水溶液反应。 （2）普鲁卡因作为局部麻醉剂的麻醉作用是由于它的分子能够透过神经鞘的膜，但它的阳 离子 BH+基本上不能透过神经鞘膜。试计算在 pH 值为 7 时，盐酸普普卡因溶液里的 B 和 BH+ 的浓度比，并用来说明它的麻醉作用的药效跟用药量相比是高呢还是低。 （3）已知如果把普鲁卡因分子里的叔氨基改成仲氨基（C） ，伯氨基（D） ，改造后的麻醉剂 C 和 D 的碱性顺序是 C＞B＞D，问它们通过神经鞘膜的趋势是增大还是减小，为什么？ 第 10 题（10 分） 金属纳和金属铅的 2U5（摩尔比）的合金可以部分地溶解于液态氨，得到深绿色的溶液 A， 残留的固体是铅，溶解的成分和残留的成分的质量比为 9.44U1，溶液 A 可以导电，摩尔电导率 的测定实验证实，溶液 A 中除液氨原有的少量离子（NH4+和 NH2－）外只存在一种阳离子和一种 阴离子（不考虑溶剂合，即氨合的成分） ，而且它们的个数比是 4U1，阳离子只带一个电荷。通 电电解，在阳极上析出铅，在阴极上析出钠。用可溶于液氨并在液氨中电离的盐 PbI2 配制的 PbI2 的液氨溶液来滴定溶液 A，达到等当点时，溶液 A 的绿色褪尽，同时溶液里的铅全部以金属铅 的形式析出。回答下列问题： （1）写出溶液 A 中的电解质的化学式； （2）写出上述滴定反应的配平的离子方程式； （3） 已知用于滴定的碘化铅的浓度为 0.009854mol/L， 达到等当点时消耗掉碘化铅溶液 21.03 毫升，问共析出金属铅多少克？附：铅的原子量 207.2；钠的原子量 22.99。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。?10?试题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+O2 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 Thibacillus ferroxidans 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 CuSO4?5H2O，成本降低了许多。实验结果如下： 沸腾炉温度/℃ 生 成 物 水溶性 Cu/% 酸溶性 Cu/% 酸溶性 Fe/% 560 90.12 92.00 8.56 580 91.24 93.60 6.72 600 93.50 97.08 3.46 620 92.38 97.82 2.78 640 89.96 98.16 2.37 660 84.23 98.19 2.28 Cu+FeSiO3+SO2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：H 1.0，C 12.0，O 16.0，Mn 55.0） ： 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） 。20 年后，在 Eaton 研 1964 年 Eaton 合成了一种新奇的烷，叫立方烷，化学式为 C8H8（A） 究小组工作的博士后 XIONG YUSHENG（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。?11?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析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 18O 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 + 0.53 kJ/g NH4NO3 NH4NO3＝N2 + 1/2O2 + 2H2O + 1.47 kJ/g NH4NO3 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。 ……（1） ……（2）3nNH4NO3 + (CH2)n＝3nN2 + 7nH2O + nCO2 + 4.29n kJ/g NH4NO3 ……（3）?12?试题1998 年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题1．某芳香烃 A，分子式 C9H12。在光照下用 Br2 溴化 A 得到两种一溴衍生物（B1 和 B2） ，产 ；C1 和 C2 在铁催化下 率约为 1U1。在铁催化下用 Br2 溴化 A 也得到两种一溴衍生物（C1 和 C2） 。 （13 分） 继续溴化则总共得到 4 种二溴衍生物（D1、D2、D3、D4） （1）写出 A 的结构简式。 （5 分） （8 分） （2）写出 B1、B2、C1、C2、D1、D2、D3、D4 的结构简式。 2．100.0g 无水氢氧化钾溶于 100.0g 水。在 T 温度下电解该溶液，电流强度 I＝6.00 安培， 电解时间 10.00 小时。电解结束温度重新调至 T，分离析出的 KOH?2 H2O 固体后，测得剩余溶 液的总质量为 164.8g。已知不同温度下每 100g 溶液中无水氢氧化钾的质量为：温度/oC KOH/g 0 49.2 10 50.8 20 52.8 30 55.8求温度 T，给出计算过程，最后计算结果只要求两位有效数字。 （15 分） 注：法拉第常数 F = 9.65×104 C/mol，相对原子质量：K 39.1 O16.0 H 1.01208 3．迄今已合成的最重元素是 112 号，它是用 70 30 Zn 高能原子轰击 82 Pb 的靶子，使锌核与铅核熔合而得。 科学家通过该放射性元素的一系列衰变的产物确定了它的存在， 总共只检出一个原 子。 该原子每次衰变都放出一个高能　粒子， 最后得到比较稳定的第 100 号元素镄的含 153 个中 子的同位素。 （7 分） （1）112 号是第几周期第几族元素？ （2）它是金属还是非金属？3（3）你认为它的最高氧化态至少可以达到多少？ （4）写出合成 112 元素的反应式（注反应式中的核素要用诸如 1 H、 208 82 Pb 等带上下标的符 。 号来表示，112 号元素符号未定，可用 M 表示） 4．100.00mL SO32－和 S2O32－的溶液与 80.00mL 浓度为 0.0500mol/L 的 K2CrO4 的碱性溶液恰 好反应，反应只有一种含硫产物和一种含铬产物，反应产物混合物经盐酸酸化后与过量的 BaCl2 溶液反应，得到白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，质量为 0.9336g。相对原子质量：S32.06 Cr 51.996 O 15.999 Ba 137.34（1）写出原始溶液与铬酸钾溶液反应得到的含硫产物和含铬产物的化学式。 （2）计算原始溶液中 SO32－和 S2O32－的浓度。 （10 分） 5．钨酸钠 Na2WO4 和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、深色的、 有导电性的固体，化学式 NaxWO3，用 X 射线衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长 a＝3.80×10－10m，用比重瓶法测得它的密度为 d＝7.36g/cm3。已知相对原子质量：W 183.85，Na 22.99， O 16.00，阿伏加德罗常数 L＝6.022×1023mol－1。求这种固体的组成中的 x 值（2 位有效数字） ，给出计算过程。 （12 分） 6．化合物 C 是生命体中广泛存在的一种物质，它的人工合成方法是： （1）在催化剂存在下 （2）在催化剂存在下乙烯跟氧气反应得到 B。 （3）在水存在下 A 和 B 甲醇与氨气反应得到 A。 反应得到 C。C 的脱水产物的结构如下：CH2 CH N(CH3)3OH写出 C 的合成反应的化学方程式，A、B、C 要用结构式表示。 （10 分）?13?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析7．三种等摩尔气态脂肪烷烃在室温（25℃）和常压下的体积为 2 升，完全燃烧需氧气 11 升；若将该气态脂肪烃混合物冷至 5℃，体积减少到原体积的 0.933 倍。试写出这三种脂肪烃的 结构式，给出推理过程。注：已知该混合物没有环烃，又已知含 5 个或更多碳原子的烷烃在 5℃ 时为液态。 （12 分） 8．锇的名称源自拉丁文，原义“气味” ，这是由于锇的粉末会被空气氧化为有恶臭的 OsO4 （代号 A， 熔点 40℃， 沸点 130℃） 。 A 溶于强碱转化为深红色的[OsO4(OH)2]2C离子 （代号 B） , 向 含 B 的水溶液通入氨，生成 C，溶液的颜色转为淡黄色。C 十分稳定。C 是 A 的等电子体，其 中锇的氧化态仍为+8。红外图谱可以检出分子中某些化学键的振动吸收。红外谱图显示 C 有一 （8 分） 个四氧化锇所没有的吸收。C 的含钾化合物是黄色的晶体，与高锰酸钾类质同晶。 （1）给出 C 的化学式。 （2）给出 A、B、C 最可能的立体结构。 9．1932 年捷克人 Landa 等人从南摩拉维亚油田的石油分馏物中发现一种烷（代号 A） ，次 竟是由一个叫 Lukes 的人 年借 X－射线技术证实了其结构， 早就预言过的。后来 A 被大量合成，并发现它的胺类衍生 物具有抗病毒、抗震颤的药物活性，开发为常用药。下图给 出三种已经合成的由 2，3，4 个 A 为基本结构单元“模块” 像搭积木一样“搭”成的较复杂笼状烷。 （13 分） （1）请根据这些图形画出 A 的结构，并给出 A 的分子式。 （2）图中 B、C、D 三种分子是否与 A 属于一个同系列中的 4 个同系物？为什么？ （3）如果在 D 上继续增加一“块”A“模块” ，得到 E，给出 E 的分子式。E 有无异构体？ 若有，给出异构体的数目，并用 100 字左右说明你得出结论的理由，也可以通过作图来说明。1999 年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题一、 （12 分）12.0g 含 2 种化合物（由常见元素组成）的近白色固体溶于过量盐酸, 释放出2.94L 气体 （标准状态） , 气体密度为同温度下空气密度的 1.52 倍; 剩余的不溶性残渣含氧 53.2%，既不溶于酸又不溶于稀碱溶液。通过计算分别写出 2 种化学物质的化学式。 二、 （10 分）A 和 B 两种物质互相溶解的关系如图 1 所示，横坐标表示体系的总组成，纵坐 标为温度，由下至上，温度逐渐升高。T1 时 a 是 B 在 A 中的饱和溶液的组成，b 是 A 在 B 中的 。T3 为临界温度，此时 A 和 B 完全互溶。图中曲线内为两 饱和溶液的组成（T2 时相应为 c、d） 相，曲线外为一相（不饱和液） 。某些物质如 H2O 和(C2H5)3N，C3H5(OH)3 和间－CH3C6H4NH2 有低的临界温度（见示意图 2） 。请根据上述事实，回答下列问题：图1图21． 解释图 1 中 T3 存在的原因。 2． 说明图 2 所示的两对物质存在低的临界温度的原因。 3． 描述图 2 所示的两对物质的互溶过程。?14?试题三、 （12 分）铬的化学丰富多采，实验结果常出人意料。将过量 30%H2O2 加入(NH4)2CrO4 的氨水溶液, 热至 50℃后冷至 0℃， 析出暗棕红色晶体 A。 元素分析报告： A 含 Cr 31.1%， N 25.1%，H 5.4%。在极性溶剂中 A 不导电。红外图谱证实 A 有 N－H 键，且与游离氨分子键能相差不太大，还证实 A 中的铬原子周围有 7 个配位原子提供孤对电子与铬原子形成配位键，呈五角双锥 构型。1．以上信息表明 A 的化学式为： 2．A 中铬的氧化数为： 3．预期 A 最特征的化学性质为：。；可能的结构式为： 。。4．生成晶体 A 的反应是氧化还原反应，方程式是：。四、 （12 分）市场上出现过一种一氧化碳检测器，其外观像一张塑料信用卡，正中有一个直 径不到 2cm 的小窗口，露出橙红色固态物质。若发现橙红色转为黑色而在短时间内不复原，表 明室内一氧化碳浓度超标，有中毒危险。一氧化碳不超标时，橙红色虽也会变黑却能很快复原。 已知检测器的化学成分：亲水性的硅胶、氯化钙、固体酸 H8[Si(Mo2O7)6]?28H2O、CuCl2?2H2O 和 PdCl2?2H2O（注：橙红色为复合色，不必细究） 。1．CO 与 PdCl2?2H2O 的反应方程式为： 2．题 1 的产物之一与 CuCl2?2H2O 反应而复原，化学方程式为： 3．题 2 的产物之一复原的反应方程式为：五、 （16 分）水中氧的含量测定步骤如下： 步骤 1：水中的氧在碱性溶液中将 Mn2+氧化为 MnO(OH)2。 步骤 2：加入碘离子将生成的 MnO(OH)2 再还原成 Mn2+离子。 步骤 3：用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤 2 中生成的碘。 有关的测定数据如下：。 。 。① Na2S2O3 溶液的标定。取 25.00 mL KIO3 标准溶液（KIO3 浓度：174.8 mg?L－1）与过量 KI 在酸性介质中反应，用 Na2S2O3 溶液滴定，消耗 12.45 mL。 ② 取 20.0℃下新鲜水样 103.5mL，按上述测定步骤滴定，消耗 Na2S2O3 标准溶液 11.80mL。 已知该温度下水的饱和 O2 含量为 9.08 mg?L－1。 ③ 在 20.0℃下密闭放置 5 天的水样 102.2mL，按上述测定步骤滴定，消耗硫代硫酸钠标准 溶液 6.75 mL。1．写出上面 3 步所涉及的化学反应方程式。。 2．计算标准溶液的浓度（单位 mol?L－1） 。 3．计算新鲜水样中氧的含量（单位 mg?L－1） 。 4．计算陈放水样中氧的含量（单位 mg?L－1）4． 以上测定结果说明水样具有什么性质？六、 （10 分）曾有人用金属钠处理化合物 A（分子式 C5H6Br2，含五元环） ，欲得产物 B，而 。 事实上却得到芳香化合物 C（分子式 C15H18）1．请画出 A、B、C 的结构简式。 2．为什么该反应得不到 B 却得到 C？ 3．预期用过量酸性高锰酸钾溶液处理 C，得到的产物是 D，写出 D 的结构式。七、 （12 分）在星际云中发现一种高度对称的有机分子（Z） ，在紫外辐射或加热下可转化为 （1） 其他许多生命前物质，这些事实支持了生命来自星际的假说。 有人认为，Z 的形成过程如下： （2） X 与甲醛加成得到 Y （分子式 C6H15O3N3） ； （3） Y 与氨 （摩 星际分子 CH2＝NH 聚合生成 X； 尔比 1U1）脱水缩合得到 Z 。试写出 X、Y 和 Z 的结构简式。?15?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析八、 （16 分）盐酸普鲁卡因是外科常用药，化学名：对－氨基苯甲酸－β－二乙胺基乙酯盐 酸盐，结构式如右图。作为局部麻醉剂，普鲁卡因在 传导麻醉、浸润麻醉及封闭疗法中均有良好药效。它 的合成路线如下，请在方框内填入试剂、中间产物或 反应条件。CH =CH22O2NH(C2H5)2H3C2) 分 离产物H+还原2000 年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题1．1999 年是人造元素丰收年，一年间得到第 114、116 和 118 号三个新元素。按已知的原 子结构规律，118 号元素应是第 态是 不变，该元素应是第 周期第 周期第 族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状 （气、液、固选一填入）态。近日传闻俄国合成了第 166 号元素，若已知原子结构规律 族元素。 （5 分）2．今年是勒沙特列（Le Chatelier）诞生 150 周年。请用勒沙特列原理解释如下 生活中的常见现象：打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫。 （6 分） 3．1999 年合成了一种新化合物，本题用 X 为代号。用现代物理方法测得 X 的相对分子质 量为 64；X 含碳 93.8%，含氢 6.2%；X 分子中有 3 种化学环境不同的氢原子和 4 种化学环境不 同的碳原子；X 分子中同时存在 C―C、C＝C 和 C≡C 三种键，并发现其 C＝C 键比寻常的 C＝C 短。 3－1．X 的分子式是（2 分）3－2．请画出 X 的可能结构。 （4 分）4．理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今有 一枚 MgO 单晶如附图 1 所示。它有 6 个八角形晶面和 8 个正三角形晶面。宏 观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。已知 MgO 的晶体结构 属 NaCl 型。它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角 形晶面上的原子（用元素符号表示原子，至少画出 6 个原子，并用直线把这 些原子连起，以显示它们的几何关系） 。 （6 分） 5．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示， 顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。6．某中学同学在一本英文杂志上发现 2 张描述结构变化的简图如下（图中“―～―”是长 链的省略符号） ：?16?试题H O H H H H O H C C N C C N C CN H H O H H C C N O H NH3 COO C C NC+O C NH2H O H H H H O H C C N C C N C C N H+O C NH CH2 C NHH ONHCH2OH H CH2OH COOH C N C C N CC NH3CO H H OO HO H H O未读原文， 他已经理解： 左图是生命体内最重要的一大类有机物质 的模型化的结构简图，右图是由于左图物质与 （化学式） ，即（填中文名称） （中文名称）发 。生反应后的模型化的结构简图。由左至右的变化的主要科学应用场合是：__________；但近年来 我国一些不法奸商却利用这种变化来坑害消费者，消费者将因 7．最近，我国某高校一研究小组将 0.383g AgCl，0.160g Se 和 0.21g NaOH 装入充满蒸馏水的反应釜中加热到 115℃，10 小时后冷至室温，用水洗净可溶 物后，得到难溶于水的金属色晶体 A。在显微镜下观察，发现 A 的单晶竟是六 角微型管（如右图所示） ，有望开发为特殊材料。现代物理方法证实 A 由银和 硒两种元素组成，Se 的质量几近原料的 2/3；A 的理论产量约 0.39g。7－1 写出合成 A 的化学方程式，标明 A 是什么。 （3 分）（2 分） 7－2 溶于水的物质有：________________________________。 8．某中学生取纯净的 Na2SO3?7H2O 50.00 g，经 600℃以上的强热至恒重，分析及计算表 明，恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将它 溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值。经过仔细思考，这位同学解释了这种反常现象，并 设计了一组实验，验证了自己的解释是正确的。 （请用化学方程式表达） （5 分） 8－1 他对反常现象的解释是： （请用化学方程式表达） （5 分） 8－2 他设计的验证实验是： 9．最近，我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药，它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震， 但一经引爆就发生激烈爆炸，据信是迄今最烈性的非核爆炸品。该炸药的化学式为 C8N8O16，同 种元素的原子在分子中是毫无区别的。 （4 分） 9－1 画出它的结构式。 （2 分） 9－2 写出它的爆炸反应方程式。 （3 分） 9－3 该物质为何是迄今最烈性的非核爆炸品。 10．据统计，40%的飞机失事时机舱内壁和座椅的 塑料会着火冒烟，导致舱内人员窒息致死。为此，寻 找装修机舱的阻燃聚合物是化学研究的热点之一。最 近，有人合成了一种叫 PHA 的聚酰胺类高分子，即主 。温度达 180～200 链内有“酰胺键” （―CO―NH―） ℃时，PHA 就会释放水变成 PBO（结构式如右图所示） ，后者着火点高达 600℃，使舱内人员逃 离机舱的时间比通常增大 10 倍。该发明创造的巧妙之处还在于，PHA 是热塑性的（加热后可任 。 意成型） ，而 PBO 却十分坚硬，是热固性的（加热不能改变形状） （3 分） 10－1 写出 PHA 的结构式。 （2 分） 10－2 根据高分子结构来解释，为什么 PHA 有热塑性而 PBO 却是热固性的。 11．已经探明，我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过 已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。 据报导， 这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固 体，是外观像冰的甲烷水合物。N O O N n11－1 试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化？为什么？它的晶体是分?17?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析子晶体、离子晶体还是原子晶体？你作出判断的根据是什么？（2 分） 试估算晶体中水与甲烷的 11－2 已知每 1 立方米这种晶体能释放出 164 立方米的甲烷气体， 分子比（不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确论） 。 （6 分） 12．氯化亚砜（SOCl2） ，一种无色液体，沸点 79℃，重要有机试剂，用于将 ROH 转化为RCl。氯化亚砜遇水分解，需在无水条件下使用。； 12－1 试写出它与水完全反应的化学方程式：__________________________（2 分） （只需给出实验原理，无须 12－2 设计一些简单的实验来验证你写的化学方程式是正确的。 描述实验仪器和操作。评分标准：设计的合理性―简捷、可靠、可操作及表述。4 分） 13．某烃 A，分子式为 C7H10，经催化氢化生成化合物 B（C7H14） 。A 在 HgSO4 催化下与水 反应生成醇，但不能生成烯醇式结构（该结构可进一步转化为 酮） 。A 与 KMnO4 剧烈反应生成化合物 C，结构式如右图所示。 （9 分） 试画出 A 的可能结构的简式。HOOCCH2CH2CCH2COOH O14．铂系金属是最重要的工业催化剂。但其储藏已几近枯竭，上小行星去开采还纯属科学幻 想。研究证实，有一类共价化合物可代替铂系金属催化剂。它们是坚硬的固体，熔点极高，高温 。下面 3 种方法都可以合成它们： 下不分解，被称为“千禧催化剂” （millennium catalysts） ① 在高温下将烃类气体通过钨或钼的氧化物的表面。 ② 高温分解钨或钼的有机金属化合物（即：钨或钼与烃或烃的卤代物形成的配合物） 。 ③ 在高度分散的碳表面上通过高温气态钨或钼的氧化物。 （共 4 分，各 2 分） 14－1 合成的化合物的中文名称是______和__________。 提出了一种电子理论， 认为这些化合物是 14－2 为解释这类化合物为什么能代替铂系金属， 金属原子与非金属原子结合的原子晶体， 金属原子周围的价电子数等于同周期的铂原子或钌原子 （4 分，各 2 分） 的价电子数。这类化合物的化学式（即最简式或实验式）是_______和_______。 15．2.00 升（标准状况测定值）氢气和 5.00 克氯气混合经光照后直至检不出氯气剩余，加 。 问： 需要加入多少毫升 0.100 mol/L 的 H2SO4 入 9.00% NaOH 溶液 80.0 mL （密度 d＝1.10g/mL） 才能使溶液呈中性？（10 分）中国化学会 2001 年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题第 1 题（4 分）今年 5 月底 6 月初，各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的 警告。据报道，在全国各地发生了多起混合洁污剂发生氯气中毒的事件。根据你的化学知识作出 如下判断（这一判断的正确性有待证明） ： 当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯， 最可能的存在形式是 有 和 。 当另一种具 （性质）的液态洁污剂与之混合，可能发生如下反应而产生氯气： 第 2 题（2 分）目然界中，碳除了有 2 种稳定同位素 12C 和 13C 外，还有一种半衰期很长的 放射性同位素 14C，丰度也十分稳定，如下表所示（注：数据后括号里的数字是最后一位或两位 ： 的精确度，14C 只提供了大气丰度，地壳中的含量小于表中数据）同位素12 13 14相对原子质量 12（整数） 13.（17） 14.（27）地壳丰度（原子分数） 0.9893（8） 0.0107（8） 1.2×10－16（大气中）C C C?18?试题试问： 为什么通常碳的相对原子质量只是其稳定同位素的加权平均值而不将 14C 也加入取平 均值？ 第3题 （4 分） 最近报道在－100℃的低温下合成了化合物 X， 元素分析得出其分子式为 C5H4， 而 红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别， 而碳的化学环境却有 2 种， 且，分子中既有 C－C 单键，又有 C＝C 双键。温度升高将迅速分解。X 的结构式是： 第 4 题（10 分）去年报道，在－55℃令 XeF4（A）和 C6F5BF2（B）化合，得一离子化合物 ，测得 Xe 的质量分数为 31％，阴离子为四氟硼酸根离子，阳离子结构中有 B 的苯环。C （C） 是首例有机氙（IV）化合物，－20℃以下稳定。C 为强氟化剂和强氧化剂，如与碘反应得到五氟 化碘，放出氙，同时得到 B。4－1 写出 C 的化学式，正负离子应分开写。 4－2 根据什么结构特征把 C 归为有机氙比合物？ 4－3 写出 C 的合成反应方程式。 4－4 写出 C 和碘的反应。 4－5 画出五氟化碘分子的立体结构：第 5 题（5 分）今年 3 月发现硼化镁在 39K 呈超导性，可能是人类对超导认识的新里程碑。 在硼化镁晶体的理想模型中， 镁原子和硼原子是分层排布的， 像维夫饼干， 一层镁一层硼地相间， 图 5－1 是该晶体微观空间中取出的部分原子沿 C 轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼 原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。5－1 由图 5－1 可确定硼化镁的化学式为：。5－2 在图 5－l 右边的方框里画出硼化镁的一个晶胞的透视图，标出该晶胞内面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子（镁原子用大白球，硼原子用小黑球表示） 。图 5－1 硼化镁的晶体结构示意图a＝b≠c，c 轴向上第 6 题（8 分）Mn2+离子是 KMnO4 溶液氧化 H2C2O4 的催化剂。有人提出该反应的历程为：2 4 ?? Mn（Ⅵ） ?? ?? Mn（Ⅳ） ?? ?? Mn（Ⅲ） ?? ?? Mn（Ⅶ） ??Mn ? II ?Mn ? II ?Mn ? II ?C O2?Mn(C2O4)n3－2n ? ?? Mn2+ + CO2请设计 2 个实验方案来验证这个历程是可信的 （无须给出实验装置， 无须指出选用的具体试 剂，只需给出设计思想） 。 第 7 题（10 分）某不活泼金属 X 在氯气中燃烧的产物 Y 溶于盐酸得黄色溶液，蒸发结晶， 得到黄色晶体 Z，其中 X 的质量分数为 50％。在 500mL 浓度为 0.10mol/L 的 Y 水溶液中投入锌 片，反应结束时固体的质量比反应前增加 4.95g。X是推理过程如下：；Y 是；Z 是。?19?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析第 8 题（11 分）新药麦米诺的合成路线如下：8－1 确定 B、C、D 的结构式（填入方框） 。 8－2 给出 B 和 C 的系统命名：B 为 8－3 CH3SH 在常温常压下的物理状态最可能是由是： 第 9 题（10 分）1997 年 BHC 公司因改进常用药布洛芬的合成路线获得美国绿色化学挑战 奖： 旧合成路线： ；C 为： 。 （填气或液或固） ， 作出以上判断的理新合成路线：。 9－1 写出 A、B、C、D 的结构式（填入方框内）9－2 布洛芬的系统命名为：。第 10 题（5 分）最近有人用一种称为“超酸”的化合物 H(CB11H6Cl6) 和 C60 反应，使 C60 获得一个质子，得到一种新型离于化合物[HC60]+[CB11H6CL6]－。回答如下问题：?20?试题10－1 以上反应看起来很陌生， 但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟，后者是：－。10－2 上述阴离子[CB11H6Cl6] 的结构可以跟图 10－1 的硼二十面体相比拟，也是一个闭合 [CB11H6Cl6]－离子有如下结构特征： 它有一根轴穿过笼心， 依据这根轴旋转 360°/5 的纳米笼， 而且，的度数， 不能察觉是否旋转过。 请在图 10－1 右边的图上添加原子 （用元素符号表示） 和短线 （表 示化学键）画出上述阴离子。图 10－1 第 11 题（10 分）研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它 的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为 d，以钠 离子为中心，则：11－1 第二层离子有+个，离中心离子的距离为－d，它们是离子。11－2 已知在晶体中 Na 离子的半径为 116pm，Cl 离子的半径为 167pm，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。11－3 纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状， 求这种纳米颗粒的表面原子占总 原子数的百分比。11－4 假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞边长的 10 倍，试估算表面原子占总原子数的百分比。 第 12 题（11 分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之 一。 最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质 是掺杂了 Y2O3 的 ZrO2 晶体，它在高温下能传导 O2－离子。回答如下问题：12－1 以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是： 12－2 这个电池的正极发生的反应是：负极发生的反应是： 固体电解质里的 O2－的移动方向是： 向外电路释放电子的电极是：12－3 人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是： 12－4 你认为在 ZrO2 晶体里掺杂 Y2O3 用 Y3+代替晶体里部分的 Zr4+对提高固体电解质的导电能力会起什么作用？其可能的原因是什么？12－5 汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需 10 年时间，正是新一代化学家的历史使命。 第 13 题 （10 分） 溴酸钾测定苯酚纯度的步骤如下： 称取含苯酚 0.6000 g 的试样溶于 2000mL ，加酸酸化。放置，待反应完全后加入 KI，而 0.1250mol/L KBrO3 溶液（该溶液含过量的 KBr） 后用 0.1050mol/L Na2S2O3 溶液滴定生成的碘，滴定终点为 20.00mL。计算试样中苯酚的质最分 数。?21?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析中国化学会 2002 年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题第 1 题（5 分）阅读如下信息后回答问题：元素 M，其地壳丰度居第 12 位，是第 3 种蕴藏 最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来 制作干电池，还是动植物必需的微量元素。1．M 的元素符号是 3．M 的三种常见化合物是。2．M 的最重要矿物的化学式是、 和 。。第 2 题（6 分）用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学 对现代物质文明的重要作用。例如：1．计算机的芯片的主要成分是；2．光导纤维的主要成分是 ；： 的化合物；3．目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是用作吸附剂、 干燥剂、 催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为 4．5．有一大类化合物，结构独特，兼备无机材料和有机材料双重性能，有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀……等特性，广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业，用于密封、 粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮……，已为现代社会不可替代的新材料。这类材料在 分子结构上的特点是 和 。248 96 Cm第 3 题（3 分）最近有人用高能 26Mg 核轰击核，发生核合成反应，得到新元素 X。研究者将 X 与氧气一起加热，检出了气态分子 XO4，使 X 成为研究了化学性质的最重元素。已 知的 X 同位素如下表所示，上述核反应得到的核素是其中之一，该核素的衰变性质保证了其化 学性质实验获得成功。质量数 263 264 265 266 267 268 269 半衰期 1s 0.08s 不详 0.033s 不详 9.3s 衰变方式 释放α粒子 释放α粒子；或自发裂变 释放α粒子；或自发裂变 不详 释放α粒子；或自发裂变 不详 释放α粒子1．X 的元素符号是。2．用元素符号并在左上角和左下角分别标注其质量数和质子数，写出合成 X 的核反应方程式（方程式涉及的其他符号请按常规书写） 。 第 4 题（6 分）1．汞与次氯酸（摩尔比 1U1）发生反应，得到 2 种反应产物，其一是水。该反应的方程式为 式 ；反应得到的含汞产物的中文名称为 。 ： 3．第二周期元素 A 与氢形成的如下化合物中的 A－A 键的键能（kJ/mol） 。2．N2H4 在一定条件下热分解，产生 NH3、N2 和 H2，后两者摩尔比为 3U2，写出反应方程CH3－CH3 346， H2N―NH2 247， HO－OH 207试问：它们的键能为什么依次下降？?22?试题第5题 （13 分） 六配位 （八面体） 单核配合物 MA2(NO2)2 呈电中性； 组成分析结果： M 31.68%，N 31.04%，C 17.74%；配体 A 不含氧：配体(NO2)x 的氮氧键不等长。 1．该配合物中心原子 M 是什么元素？氧化态多大？给出推理过程。 2．画出该配合物的结构示意图，给出推理过程。 3．指出配体(NO2)x 在“自由”状态下的几何构型和氮原子的杂化轨道。 4．除本例外，上述无机配体还可能以什么方式和中心原子配位？用图形画出三种。第 6 题（8 分）化合物 A 俗称“吊白块” ，年产量上万吨，主要用于染色工艺，具还原性和 漂白性，对热不稳定，有毒。近年报道，我国一些不法商人违章地将 A 添加到米、面、腐竹、 食糖等食品中增白， 导致多起严重食物中毒事件， 如某地曾发生五所学校 400 余名学生食用含 A 食品一次性中毒事件。已知： ● 固体 A?2H2O 的摩尔质量为 154g/mol； ● A 的晶体结构及其水溶液的电导证实 A 是钠盐，每摩尔 A 含 1 摩尔钠离子。 ● A 在水中的溶解度极大，20℃饱和溶液 A 的质量分数达 45%。 ● A 的制备方法之一是，在 NaOH 溶液中令甲醛与 Na2S2O4（连二亚硫酸钠）反应（摩尔 ，反应产物为 A 和亚硫酸钠。 比 1U1） ● A 在化学上属于亚磺酸的衍生物，亚磺酸的通式为 RSO2H，R 为有机基团。1．画出 A 的阴离子的结构（简）式。。 2．写出上述制备 A 的“分子方程式”3．给出 A 的化学名称。第 7 题（8 分）据报道，我国酱油出口因“氯丙醇”含量超标而受阻。1．据研究，酱油中的“氯丙醇”的来源可能是酱油原料中的杂质脂肪水解产物甘油的羟基被氯取代的衍生物；另一来源可能是用离子交换树脂纯化水配制酱油，由于交换树脂采用 1，2 －环氧－3－氯丙烷（代号 A）作交联剂，残留的 A 水解会产生“氯丙醇” ；此外，A 还可能来 自包装食品的强化高分子材料。试写出由甘油得到的“氯丙醇”的结构简式和 A 水解的反应方 程式，反应涉及的有机物用结构简式表示。2．在同一个碳上同时有 2 个羟基或者一个羟基和一个氯原子的“氯丙醇”是不稳定的，在通常条件下会发生消除反应，请给出 2 个反应方程式作为例子。 第 8 题（9 分）化合物 A 和 B 的元素分析数据均为 C 85.71%，H 14.29%。质谱数据表明 A 和 B 的相对分子质量均为 84。室温下 A 和 B 均能使溴水褪色，但均不能使高锰酸钾溶液褪色。A 与 HCl 反应得 2，3－二甲基－2－氯丁烷，A 催化加氢得 2，3－二甲基丁烷；B 与 HCl 反应得 2－甲基－3－氯戊烷，B 催化加氢得 2，3－二甲基丁烷。1．写出 A 和 B 的结构简式。 2．写出所有与 A、B 具有相同碳环骨架的同分异构体，并写出其中一种异构体与 HCl 反应的产物。 第 9 题（8 分）Xe 和 F2 反应，可得三种氟化物，视反应条件 而定。 下图表述的是将 0.125mol/L Xe 和 1.225mol/L F2 为始态得到 的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。1．应在什么温度下制备 XeF2 和 XeF4？ 2．Xe 和 F2 生成 XeF6 和 XeF4，哪个反应放热更多？生成 的反应放热更多。理由： 为有效地制备 XeF2， 应在什么反应条件下为好？简述理由。 3． 第 10 题（10 分）某远洋船只的船壳浸水面积为 4500m2，与锌块相连来保护，额定电流密?23?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析度为 15.0mA/m2， 预定保护期限 2 年， 可选择的锌块有两种， 每块的质量分别为 15.7kg 和 25.9kg， 通过每块锌块的电流强度分别为 0.92A 和 1.2A。计算说明，为达到上述保护船体的目的，最少 各需几块锌块？用哪种锌块更合理？为什么？ 第 11 题（5 分）镅（Am）是一种用途广泛的锕系元素。241Am 的放射性强度是镭的 3 倍， 在我国各地商场里常常可见到 241Am 骨密度测定仪，检测人体是否缺钙：用 241Am 制作的烟雾监 测元件已广泛用于我国各地建筑物的火警报警器（制作火警报警器的 1 片?241Am 我国批发价仅10 元左右） 。镅在酸性水溶液里的氧化态和标准电极电势（E /V）如下，图中 2.62 是 Am4+/Am3+的标准电极电势，－2.07 是 Am3+/Am 的标准电极电势，等等。一般而言，发生自发的氧化还原 反应的条件是氧化剂的标准电极 电势大于还原剂的标准电极电势。 试判断金属镅溶于过量稀盐 酸溶液后将以什么离子形态存在。 简述理由。 附：Eθ(H+/H2)＝0V；Eθ(Cl2/Cl－)＝1.36V；Eθ(O2/H2O)＝1.23V。 第 12 题（8 分）组合化学是一种新型合成技术。对比于传统的合成反应如 A+B＝AB，组合 化学合成技术则是将一系列 Ai（i＝1，2，3，…）和一系列 Bj（j＝1，2，3，…）同时发生反应， ，然后利用计算机、自动检测仪等现代化技术从 结果一次性地得到许多个化合物的库（library） 库中筛选出符合需要的化合物。今用 21 种氨基酸借组合化学技术合成由它们连接而成的三肽 （注：三肽的组成可以是 ABC，也可以是 AAA 或者 AAB 等等，还应指出，三肽 ABC 不等于 三肽 CBA：习惯上，书写肽的氨基酸顺序时，写在最左边的总有未键合的α－氨基而写在最右 边的总有未键合的羧基） 。1．该组合反应能得到多少个三肽的产物库。答：个。2．假设所得的库中只有一个三肽具有生物活性。有人提出，仅需进行不多次实验，即可得知活性三肽的组成（每次实验包括对全库进行一次有无生物活性的检测） 。请问：该实验是如何 设计的？按这种实验设计，最多需进行多少次实验，最少只需进行几次实验？简述理由。 第 13 题（11 分）离于液体是常温下呈液态的离子化合物，已知品种几十种，是一类“绿色 溶剂” 。据 2002 年 4 月的一篇报道，最近有人进行了用离子液体溶解木浆纤维素的实验，结果如 下表所示：向溶解了纤维素的离子液体添加约 1.0%（质量）的水，纤维素会从离子液体中析出 而再生；再生纤维素跟原料纤维素的聚合度相近；纤维素分子是葡萄糖（C6H12O6）的缩合高分 子，可粗略地表示如下图，它们以平行成束的高级结构形成纤维；葡萄糖缩合不改变葡萄糖环的 结构；纤维素溶于离子溶液又从离子液体中析出，基本结构不变。表木浆纤维在离子液体中的溶解性 离子液体 [C4min]Cl [C4min]Cl [C4min]Br [C4min]SCN [C4min][BF4] [C4min][PF6] [C6min]Cl [C8min]Cl 溶解条件 加热到 100℃ 微波 加热 微波 加热 微波 加热 微波 加热 微波 加热 加热到 100℃ 加热到 100℃ 溶解度（质量%） 10% 25%，清澈透明 5～7% 5～7% 不溶解 不溶解 5% 微溶 n＝400～1000?24?试题表中[C4min]Cl 是 1－（正）丁基－3－甲基咪唑正一价离子的代号， “咪唑”的结构如右上 图所示。回答如下问题：1．在下面的方框中画出以[C4min]+为代号的离子的结构式。 2．符号[C6min]+和[C8min]+里的 C6 和 C8 代表什么？答：要原因是纤维素分子与离子液体中的 之间形成了 的摩尔分数 。 。 和 。3．根据上表所示在相同条件下纤维素溶于离子液体的差异可见，纤维素溶于离子液体的主键；纤维素在 [C4min]Cl 、[C4min]Br、[C4min][BF4]中的溶解性下降可用和[C8min]Cl 中溶解度下降是由于来解释，而纤维素在[C4min]Cl、[C6min]Cl4．在离子液体中加入水会使纤维素在离子液体里的溶解度下降，可解释为：5．假设在[C4min]Cl 里溶解了 25%的聚合度 n＝500 的纤维素，试估算，向该体系添加 1.0%（质量）的水，占整个体系的摩尔分数多少？假设添水后纤维素全部析出，析出的纤维素的摩尔 分数多大？中国化学会 2003 年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题第 1 题（5 分） 二战期间日本是在战场上唯一大量使用毒气弹的国家，战争结束日军撤退 时，在我国秘密地遗弃了大量未使用过的毒气弹，芥子气是其中一种毒气。芥子气的分子式为(ClCH2CH2)2S。人接触低浓度芥子气并不会立即感受痛苦，然而，嗅觉不能感受的极低浓度芥子气已能对人造成伤害，而且，伤害是慢慢发展的。1－1 用系统命名法命名芥子气。 1－2 芥子气可用两种方法制备。其一是 ClCH2CH2OH 与 Na2S 反应，反应产物之一接着与氯化氢反应；其二是 CH2=CH2 与 S2Cl2 反应，反应物的摩尔比为 2 : 1。写出化学方程式。1－3 用碱液可以解毒。写出反应式。第 2 题（7 分）50 年前，Watson 和 Crick 因发现 DNA 双螺旋而获得诺贝尔化学奖。DNA 的 中文化学名称是： 和 作用力是 ；DNA 是由如下三种基本组分构成的： 。给出 DNA 双螺旋结构在现代科技中应用的一个实例： 、 。 ；DNA 中的遗传基因是以 的排列顺序存储的；DNA 双链之间的主要第 3 题（5 分） 在正确选项上圈圈。3－1 下列化学键中碳的正电性最强的是 A．C－F A．稀有气体 A．Ga3+ B．C－O14 7 2C．C－Si C．主族元素 C．Cu+D．C－Cl D．稀土元素 D．Li+3－2 电子构型为[Xe]4f 5d 6s 的元素是 B．过渡元素 B．Ti4+ 3－3 下列离子中最外层电子数为 8 的是第 4 题（8 分） 在 30oC 以下，将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中，析出一种无 色晶体 X。组成分析证实，该晶体的质量组成为 Na 14.90％，B 7.03 %，H 5.24 %。加热 X，得 无色晶体 Y。Y 含 Na 23.0%，是一种温和的氧化剂，常温下在干燥空气里稳定，但在潮湿热空 气中分解放氧，广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品，也用于有机合成。结构分析证 实 X 和 Y 的晶体中有同一种阴离子 Z2－，该离子中硼原子的化学环境相同，而氧原子却有两种 成键方式。4－1 写出 X、Y 的最简式，给出推理过程。 4－2 用最恰当的视角画出 Z2－离子的立体结构 （原子用元素符号表示， 共价键用短线表示） 。?25?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析第 5 题（6 分） 下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央 为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电 池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电 池放电和充电时该膜可允许钠离子通过；放电前，被 膜隔开的电解质为 Na2S2 和 NaBr3，放电后，分别变 为 Na2S4 和 NaBr。5－1 左、右储罐中的电解质分别为； 5－2 写出电池充电时，阳极和阴极的电极反应。 5－3 写出电池充、放电的反应方程式。 5－4 指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。第6题 （12 分） 2003 年 3 月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水 的晶体在 5K 下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为 Na0.35CoO2 ? 1.3H2O，具有……－CoO2 －H2O－Na－H2O－CoO2－H2O－Na－H2O－……层状结构；在以“CoO2”为最简式表示的二维结 构中，钴原子和氧原子呈周期性排列，钴原子被 4 个氧原子包围，Co－O 键等长。6－1 钴原子的平均氧化态为 6－2 以。代表氧原子，以 代表钴原子，画出 CoO2 层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。可资参考的范例是：石墨的二维晶胞是下图中用粗线围拢的平行四边形。6－3 据报道，该晶体是以 Na0.7CoO2 为起始物，先跟溴反应，然后用水洗涤而得到的。写出起始物和溴的反应方程式。 第 7 题（5 分） 杜邦公司因发明了一项新技术而获得了 2003 年美国总统绿色化学奖。该技 术利用基因工程将酵母菌的基因引入一种大肠杆菌，用来将葡萄糖发酵生成 1.3－丙二醇。 葡萄糖首先转化为二羟基丙酮的一磷酸酯， 随后转化为目标产物。 7－1 在上述发酵过程中， 该反应对于葡萄糖的原子利用率为 物相对原子质量之和乘以 100％。 石油→乙烯→环氧乙 7－2 生产 1.3－丙二醇的传统工艺是以石油为原料按下述路线进行的： 烷→3－羟基丙醛→1.3－丙二醇。获得 3－羟基丙醛的反应在乙醚溶剂中进行，用钴催化剂或铑 催化剂，温度 80oC，压力 107 Pa；后一反应用镍催化剂，温度 80－120oC，压力 1.6x107 Pa。对 比之下，新工艺至少具有以下 3 种绿色化学特征： 第 8 题（12 分） ％。 原子利用率是目标产物的相对分子质量除以反应8－1（4 分）1 摩尔高锰酸钾在 240－300oC 加热释放出 19.2 g 氧气，写出反应方程式。（已知 K2MnO4 640oC 分解，K3MnO4 800oC 分解。 ）8－2（3 分）咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构式如下。常温下，咖啡因在水中的溶解加适量水杨酸钠[C6H4(OH)(COONa)]， 由于形成氢键而增大咖啡因的溶解度。 度为 2 g/100g H2O， 请在附图上添加水杨酸钠与咖啡因形成的氢键。O H3 C O N N C H3?26?C H3 N NH O O C H C C O O3试题8－3（2 分） 阿司匹林结构式如图，难溶于水。若和适量柠檬酸三钠混合，即可增大溶解度。解释原因。 （3 分） 氯仿在苯中的溶解度明显比 1,1,1－三氯乙烷的大， 请给出一种可能的原因 （含 8－4 图示） 。 第 9 题（6 分）钒是我国丰产元素，储量占全球 11％，居第四位。在光纤通讯系统中，光纤 。我国福州是全球 将信息导入离光源 1km 外的用户就需用 5 片钒酸钇晶体（钇是第 39 号元素） 。钒酸钇 钒酸钇晶体主要供应地，每年出口几十万片钒酸钇晶体，年创汇近千万美元（1999 年） 是四方晶体，晶胞参数 a = 712 pm, c = 629 pm,密度 d = 4.22 g/cm3，含钒 25％，求钒酸钇的化学 式以及在一个晶胞中有几个原子。给出计算过程。 第 10 题（12 分）美国 Monsando 公司生产了一种除草剂，结构如下图，酸式电离常数如下：pKa1 0.8, pKa2 2.3 , pKa3 6.0 , pKa4 11.0。与它配套出售的是转基因作物（大豆、棉花、玉米、油菜籽）的种子，转入了抗御该除草剂的基因，喷洒该除草剂后其他植物全部死光，唯独这些作物茁 。这四种转基因作物已在美国大量种 壮成长，由此该除草剂得名 Roundup，可意译为“一扫光” 植，并已向我国和巴西等国大量出口，但欧洲至今禁止进口。H O O10－1 Roundup 为无色晶体，熔点高达 200oC，根据如上CH OHNP结构式进行的分子间作用力（包括氢键）的计算，不能解释OCHCH其高熔点。试问：Roundup 在晶体中以什么型式存在？写出 它的结构式。H O10－2 加热至 200~230oC，Roundup 先熔化，后固化，得到一种极易溶于水的双聚体 A，其中有酰胺键，在 316oC 高温下仍稳定存在，但在无机强酸存在下回流，重新转化为 Roundup。 画出 A 的结构式。10－3 Roundup 的植物韧皮的体液的 pH 约为 8; 木质部和细胞内液的 pH 为 5~6。试写出 Roundup 后三级电离的方程式（方程式中的型体附加①②③④标注） ，并问：Roundup 在植物轫皮液和细胞内液的主要存在型体（用你定义的①②③④表达） 。提示：通常羧酸的电离常数介于 磷酸的一、二级电离常数之间。10－4 只有把 Roundup 转化为它的衍生物，才能测定它的 pK1，问：这种衍生物是什么?第 11 题 （10 分） 某烯烃混合物的摩尔分数为十八碳－3,6,9－三烯 9%, 十八碳－3,6－二烯2257％，十八碳－3－烯 34％。写出化学反应方 11－1 烯烃与过氧乙酸可发生环氧化反应，请以十八碳－3,6,9－三烯为例， 程式。11－2 若所有的双键均被环氧化，计算 1 摩尔该混合烯烃需要多少摩尔过氧乙酸。用酸碱滴定法测 11－3 若上述混合烯烃中只有部分不饱和键环氧化，请设计一个实验方案， 定分离后产物的环氧化程度：简述实验方案；写出相关的反应方程式和计算环氧化程度（％）的 通式。 第 12 题（12 分）中和 1.2312 g 平面构型的羧酸消耗 18.00 mL 1.20 mol/L NaOH 溶液，将该 羧酸加热脱水，生成含碳量为 49.96％的化合物。确定符合上述条件的摩尔质量最大的羧酸及其 脱水产物的结构式，简述推理过程。中国化学会 2004 年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题第 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?27?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析Y。X 是用高能 48Ca 撞击 243 95 Am 靶得到的。经过 100 微秒，X 发生 α－衰变，得到 Y。然后 Y 连续发生 4 次 α－衰变，转变为质量数为 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。 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 潜在应用是 ，这是因为：气体 吸入气体
40 667；按键型分类时，属于晶体。这种固体的可能 。呼出气体
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：3－1 请将各种气体的分子式填入上表。 3 － 2 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。 第 4 题（15 分）在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子 A（键角 102o，偶极矩 0.78x10－30 C?m；对比：氨的键角 107.3o，偶极矩4.74×10－30 C?m） ； 4－1 写出 A 的分子式和它的合成反应的化学方程式。 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？。写出化 4－3 A 与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的 B 和 C（相对分子质量 66） 学方程式及 B 和 C 的立体结构。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。4－5 A 与 F2、BF3 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，而写出这个阳离子的化学式和它的合成反应 同时得到的 O2 和 H2O2 的量却因反应条件不同而不同。 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。 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。 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 ， 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） ， 心） 立方最密堆积 （ccp） 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。6－1 画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小 球，镍原子用大球） 。 6－2 写出该新型超导材料的化学式。 第 7 题（9 分）用 2 份等质量的 XeF2 和 XeF4 混合物进行如下实验：球，镁原子用大（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。?28?试题第 8 题（8 分）今有化学式为 Co(NH3)4BrCO3 的配合物。8－1 画出全部异构体的立体结构。 8－2 指出区分它们的实验方法。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：9－1 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： 9－2 在上面的无机反应中，被氧化的元素是；被还原的元素是 。9－3 次氯酸的生成被认为是自然界的海藻制造 C―Cl 键的原料。请举一有机反应来说明。 9－4 试分析图中钒的氧化态有没有发生变化，简述理由。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 用该实验技术测得蛋白质肌红朊的图谱如下， 图谱中 实验技术称为 ESI/FTICR－MS, 精度很高。 的峰是质子化肌红朊的信号，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） 。第 11 题（9 分）家蝇的雌性信息素可用芥酸（来自菜籽油）与羧酸 X（摩尔比 1 : 1）在浓NaOH 溶液中进行阳极氧化得到。家蝇雌性信息素芥 酸?29?
年全国高中学生化学竞赛初赛试题及解析11－1 写出羧酸 X 的名称和结构式以及生成上述信息素的电解反应的化学方程式。 11－2 该合成反应的理论产率（摩尔分数）多大？说明理由。第 12 题（9 分）2004 年是俄国化学家马科尼可夫（V. V. Markovnikov，）逝世100 周年。马科尼可夫因提出 C=C 双键的加成规则（Markovnikov Rule）而著称于世。本题就涉及该规则。给出下列有机反应序列中的 A、B、C、D、E、F 和 G 的结构式，并给出 D 和 G 的 系统命名。HBr KCN 2 H2O , H+ Br2 , P KCN 2 H2O , H+ 2 C2H5OH , H+CH3CH CH2ABCDEFG第 13 题（9 分）88.1 克某过渡金属元素 M 同 134.4 升（已换算成标准状况）一氧化碳完全 反应生成反磁性四配位络合物。该配合物在一定条件下跟氧反应生成与 NaCl 属同一晶型的氧化 物。 13－1 推断该金属是什么； 13－2 在一定温度下 MO 可在三氧化二铝表面自发地分散并形成“单分子层” 。理论上可 以计算单层分散量， 实验上亦能测定。 (a)说明 MO 在三氧化二铝表面能自发分散的主要原因。 (b) 三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的。MO 中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单 层。画出此模型的图形；计算 MO 在三氧化二铝（比表面为 178 m2/g）表面上的最大单层分散量 （g/m2） （氧离子的半径为 140 pm） 。中国化学会 2005 年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题（2005 年 9 月 11 日 9：00 － 12：00 共计 3 小时） 第1题 （9 分）用 α 粒子撞击铋－209 合成了砹－211。 所得样品中砹－211 的浓度&10－8mol/L， 砹－211 同位素半衰期较长，足以用它来研究砹的化学性质。1－1 写出合成砹的核反应方程式。 1－2 已知室温下用 CCl4 萃取 I2 的分配系数为 cI2(CCl4)/cI2(H2O)=84，预计用 CCl4 萃取 AtI的分配系数 cAtI(CCl4)/cAtI(H2O) （填&，& 或＝） ； 依据是：－84（填 &，& 或＝） ；理由是。。可推断 AtI + I－ ? AtI2－ 的平衡常数 K 1－3 已知 I2 + I－ ? I3－ 的平衡常数 K = 800，8001－4 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，然而在上述产物中加入 Pb(IO3)2 却发现有砹 共沉淀的 AgAt（如果有 AgAt，必然会被共沉淀） 的共沉淀。写出有关化学方程式，解释上述实验现象。1－5 已知室温下 ICH2COOH 的 pKa=3.12，由此可推断 AtCH2COOH 的 pKa &，&或＝） ；理由是：3.12（填。第 2 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。?30?试题2－1 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。2－2 右上图是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 3 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。 。 3－1 A 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）3－2 A 发生爆炸生成丙酮等物质，并不燃烧起火。写出爆炸的反应方程式。 3－3 为什么 A 被称为“熵炸弹”？ 3－4 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 H―O―O 夹角约 95o，面夹角约 112o。 第 4 题（6 分） 本题涉及 3 种组成不同的铂配合物，它们都是八面体的单核配合物，配体 为 OH－和/或 Cl－。4－1 PtCl4 ? 5H2O 的水溶液与等摩尔 NH3 反应，生成两种铂配合物，反应式为：，生成两种产物，其中一种为配合物，该反 4－2 BaCl2 ? PtCl4 和 Ba(OH)2 反应（摩尔比 2:5） }