2022年中国化学会年全国高中学生化学竞赛试题及参考答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载中国化学会 20XX 年全国高中同学化学竞赛（省级赛区）试题题号（20XX 年 10 月 13 日9001200 共计 3 小时）12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 满分4 2 4 10 5 8 10 11 10 5 10 11 10 得分 评卷人竞赛时间3 小时；迟到超过30 分钟者不能进考场；开头考试后1 小时内不得离场；时间到,把试卷（背面前上）放在桌面上,立刻起立撤离考场；试卷装订成册,不得拆散；全部解答必需写在站定的方框内,不得用铅笔填写；草稿 纸在最终一页；不得持有任何其他纸张；姓名、报名号

2、和所属学校必需写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论；答应使用非编程运算器以及直尺等文具；H Be Ti V 元素周期表Cu Zn B C N O F He 1.008 4.003Li Ne 6.941 9.012 Cr Mn Fe Co Ni 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94

3、55.85 58.93 58.69 63.55 63.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba 137.3 La-Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 178.5 180

4、.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 210 210 222 Fr Ra 226 Ac-La 223 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大事；依据你的化学 学问作出如下判定（这一判定的正确性有待证明）：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 和；（性质）的液态洁污剂与之混合,可能发生如下反应而产生氯 当另一种具有 气：名师归纳总结 第 2 题（2 分）目然界中,碳除了有2

5、种稳固同位素12C 和13C 外,仍有一种半衰期很长第 1 页,共 8 页的放射性同位素14C,丰度也非常稳固,如下表所示（注：数据后括号里的数字是最终一位或两位的精确度,14C 只供应了大气丰度,地壳中的含量小于表中数据）：同位素相对原子质量地壳丰度（原子分数）12C 13C 14C 12（整数）0.9893（8）13.003354826（17）0.0107（8）1.2 1016（大气中）14.003241982（27）试问：为什么通常碳的相对原子质量只是其稳固同位素的加权平均值而不将14C 也加- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载入

6、取平均值？答：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,红外光谱和核磁共振说明其分子中的氢原子的化学环境没有区分,而碳的化学环境却有 2 种,而且,分子中既有CC 单键,又有CC 双键；温度上升将快速分解；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（C）,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 是首例有机氙（IV ）化合物, 20以下稳固； 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；41 写

7、出 C 的化学式,正负离子应分开写；答：42 依据什么结构特点把 C 归为有机氙比合物？答：43 写出 C 的合成反应方程式；答：44 写出 C 和碘的反应；答：45 画出五氟化碘分子的立体结构：第 5 题（5 分）今年 3 月发觉硼化镁在39K 呈超导性, 可能是人类对超导熟识的新里程碑；在硼化镁晶体的抱负模型中,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51 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；51 由图 51 可确定硼化镁的化学式为：；52 在图 5l 右边的方框里画出硼化镁的一

8、个晶胞的透视图,标出该晶胞内面、棱、顶 角上可能存在的全部硼原子和镁原子（镁原子用大白球,硼原子用小黑球表示）；图 51 硼化镁的晶体结构示意图 a b c,c 轴向上第 6 题（8 分）Mn Mn （）2离子是 KMnO 4 溶液氧化 H2C2O4 的催化剂； 有人提出该反应的历程为：MnIIMn （）MnIIMn（）MnIIMn （）C 2O42MnC 2O4n32nMn2CO2 请设计 2 个试验方案来验证这个历程是可信的（无须给出试验装置,无须指出选用的名师归纳总结 详细试剂,只需给出设计思想）；第 2 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - -

9、- - 第 7 题（10 分）某不活泼金属学习必备欢迎下载Y 溶于盐酸得黄色溶液,蒸发结晶,X 在氯气中燃烧的产物得到黄色晶体 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,反应终止时固体的质量比反应前增加 4.95g；X 是；Y 是；Z 是；推理过程如下：第 8 题（11 分）新药麦米诺的合成路线如下：81 确定 B、C、D 的结构式（填入方框） ；82 给出 B 和 C 的系统命名： B 为；C 为：；83 CH 3SH 在常温常压下的物理状态最可能是 理由是：（填气或液或固） ,作出以上判定的第 9 题（10 分）1997 年 B

10、HC 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：新合成路线：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载91 写出 A、B、C、D 的结构式（填入方框内） ；92 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 HCB 11H6Cl 6 和 C60 反应,使 C60获得一个质子,得到一种新型离于化合物 HC 60 CB 11H 6CL 6；回答如下问题：101 以上反应看起来很生疏,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：

11、；102 上述阴离子 CB 11H 6Cl 6的结构可以跟图 101 的硼二十面体相比拟,也是一个闭合的纳米笼,而且,CB 11H6Cl 6离子有如下结构特点：它有一根轴穿过笼心,依据这根轴旋转 360 /5 的度数,不能察觉是否旋转过；请在图 符号表示）和短线（表示化学键）画出上述阴离子；图 101 101 右边的图上添加原子（用元素第 11 题（10 分）讨论离子晶体,常考察以一个离子为中心时,其四周不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力；d,以钠离子为中心,就：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111 其次层离子有Na个,离中心离子的距离为d,它们是离子；112 已知

12、在晶体中离子的半径为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；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载113 纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大,这是它的很多特别性质的缘由,假设某氯化钠纳米颗粒的大小和外形恰等于氯化钠晶胞的大小和外形,原子占总原子数的百分比；114 假设某氯化钠颗粒外形为立方体,边长为氯化钠晶胞边长的 子占总原子数的百分比；求这种纳米颗粒的表面10 倍,试估算表面原第 12 题（11 分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对

13、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Y 2O3 的 ZrO 2 晶体,它在高温下能传导O2离子；回答如下问题：121 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：122 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：123 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缘由是：124 你认为在ZrO 2晶体里掺杂Y 2O3 用 Y3代替晶体里部分的Zr4对提高固体电解质的导电才能会起什么作用？其可能的缘由是什么？答：125 汽

14、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,有人估量,完全防止这种副反应至少仍需 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 0.1250mol/L KBrO 3溶液（该溶液含过量的 KBr ）,加酸酸化； 放置,待反应完全后加入 KI ,而后用 0.1050mol/L Na 2S2O3 溶液滴定生成的碘,滴定终点为 20.00mL ；运算试样中苯酚的质最分数；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - -

15、学习必备 欢迎下载20XX 年全国高中同学化学竞赛试题答案、评分标准和注释第 1 题（4 分）ClO和 Cl；（各 1 分）酸性（ 1 分）ClO Cl2H +Cl 2H2O；（1分） （注：不写离子方程式或不配平不得分；）第 2 题（ 2 分）14C 不加权不会影响运算结果的有效数字,因其丰度太低了；（2 分）（注：涉及有效数字的任何表述均得满分,未涉及有效数字的不得分,如答：放射性元素不应加权求取相对原子质量之类；）H第 3 题（ 4 分）H（注：平面投影图也按满分计；）参考图形：HH第 4 题（ 10 分） 4-1 C6F5XeF2 +BF4（1 分）4-2 分子中有 CXe 键；（2

16、分）（答：“ 分子中存在氙和有机基团” 得 1 分）4-3 XeF4 + C6F5BF 2 = C6F5XeF2 +BF4（1 分）（注：用“ ” 代替“=” 不扣分；离子加方括号得分相同；画出五氟代苯基结构不加分）；F4-4 5C6F5XeF2 BF42I2 4IF55Xe5C6F5BF 2（2 分）（注：不配平不得分）F F4-5（4 分）（注：4-5 的答案需应用初赛基本要求规定的 VSEPR 模 I型才能得出； 只要正确表述出四方锥体都得满分,表述形式不限； ）F F第 5 题（ 5 分） 5-1 MgB 2 （2 分）（注：给出最简式才得分）或a = b c,c 轴向上（ 3 分）5

17、-2 （注：任何能精确表达出Mg B 12 的晶胞都得满分,但所取晶胞应满意晶胞是晶体微观空间基本平移单位的定义,例如晶胞的顶角应完全相同等；）第 6 题（ 8 分） 1对比试验：其一的草酸溶液中加 Mn 2+离子,另一不加；在滴加 KMnO 4溶液时,加 Mn 2+者反应速率快； （4 分）2查找一种试剂能与 MnVI 、MnIV 或 MnIII 生成协作物或难溶物；加入这种试剂,反应速率变慢； （4 分）（注：表述形式不限；其他设计思想也可以,只要有道理都可得分；）第 7 题（ 10 分）X 是 Au（2 分）；Y 是 AuCl 3（2 分）； Z 是 HAuCl 43H 2O（ 2 分）

18、要点 1：X 为不活泼金属 ,设为一种重金属, 但熟识的金属或者其氯化物与锌的置换反应得到的产物的质量太小,或者其水溶液颜色不合题意, 均不合适 , 经诸如此类的排他法假设X为金,由此Y=AuCl 3,就置换反应的运算结果为：2AuCl 3 3Zn3ZnCl 22Au 反应得到 Au 的质量 0.100mol/L 0.500L 197g/mol 9.85g 反应消耗 Zn 的质量 0.100mol/L 0.500L 65.39g/mol 3/24.90g 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载反应后得到

19、的固体质量增重：9.85g4.90g4.95g 2 分 要点 2：由 AuCl 3 溶于盐酸得到的黄色晶体中Au 的含量占 50%, 而 AuCl 3 中 Au 的含量达65%, 可见 Z 不是 AuCl 3, 假设为协作物 HAuCl 4, 含 Au 58%, 仍大于 50%, 故假设它是水合物 , 就可求得： HAuCl 43H 2O 的摩尔质量为 393.8 其中 Au 的含量为 197/39450%；2 分 其他推理过程,只要合理,也得满分；第 8 题（ 11 分）8-1B：C：D：各 2 分 ,共 6 分 8-2 B 为 3-硫甲基 -1,2-环氧丙烷或甲基-2,3 环氧丙基硫醚；C

20、 为： 2-羟基 -3-硫甲基 -丙肼 或 1-硫甲基 -3-肼基 -2-丙醇（各 2 分,共 4 分）8-3 气, H 2O 和 CH 3OH 为液态主要是由于存在分子间氢键 , H2S 无氢键而呈气态 , CH3SH也无氢键 , 故也可能也是气态； （1 分）其他理由只要合理均得满分；注:其沸点仅 6 oC; 常识: 它是燃气的添味剂 , 其恶臭可导致燃气泄露的警觉；此题的答案可用倒推法得出,只需有取代、缩合等概念而无须预先具备此题涉及的详细反应的学问 ；第 9 题（10 分） 9-1 A、B、C、D、的结构式（填入方框内）； 各 2 分；共 8 分；不标出非甲基碳上的 H 不扣分；注：此

21、题除第 1 个反应外,其他反应可用倒推法得出答案； 9-2 布洛芬系统命名：2-对 -异丁苯基 -丙酸 或 2-4 -3 -甲基丙基 -苯基 -丙酸 2 分 第 10 题（ 5 分） NH 3+HCl = NH 4Cl 2 H分 注:答其他非质子转移的任何“ 化合反应”得 1 分 ；（3 分） 参考图形：ClCl BB ClB CB BCl Cl（注：硼上氢氯互换如参考图形仍按正确论,但上下的C、B 分别连接HHBBBHBBHHH和 Cl,不答应互换； ）BCl第 11 题（10 分）12,2 ,钠 各 1分,总 3 分 11-2 晶胞体积 V 2 116pm167pm3181 106pm3

22、4 位,其中离子体积v 4x 4/3 116pm 34x 4/3 167pm 3104 106 pm3v/V 57.5% （1 分）（有效数字错误扣1 分,V 和 v 的运算结果可取最终 1 位为保留数字,不扣分；）11-3 表面原子为8顶角 6面心 12棱中心 26 总原子数为8顶角 6面心 12棱中心 +1体心 27 表面原子占总原子数26/27 100%96 %（ 1 分）名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载注： 26 和 27 均为整数值,比值 26/27 是循环小数 0.962, 取多少位小

23、数需依据实际应用而定, 此题未明确应用场合,无论应试者给出多少位数字都应按正确结果论；11-4 运算分两个步骤：步骤一：运算表面原子数；可用n2、3 的晶胞聚合体建立模型,得出运算公式,用以运算 n10；例如,运算公式为：8 n1 12n 12 n 1 2 6 n 2x6 n 1 n 2 6 顶角 棱上棱交点 棱上棱心 面上棱交点 面上面心 面上棱心n10,表面原子总数为 2402 （2 分）步骤二：运算晶胞聚合体总原子数：n 3 88 7/8 n1 12 3/4n 12 3/4n1 2 6/2 n2 6/2n 1 n 2 6/2 80007 81 90 243 300 540 9261 （2

24、 分）（总 5 分）表面原子占总原子数的百分数：2402/9261 100%26% （1 分）（注：此题运算较复杂,如应试者用其他方法估算得出的数值在26% 左右 2 个百分点以内可得 3 分,3 个百分点以内可得 2 分,其估算公式可不同于标准答案,但其运算应无误；此题要求作估算,故标准答案仅取整数,取更多位数不扣分；）第 12 题（ 11 分） 12-1 2C4H1013O28 CO 210H2O 1 分 必需配平 ; 全部系数除 2 等方程式均应按正确论； 12-2 O24e 2 O 2 2 分 O2 取其他系数且方程式配平也给满分； C4H 1013O 2 26e4 CO25 H 2O

25、（2 分）（系数加倍也满分； ）向负极移动； （1 分；答向阳极移动或向通入汽油蒸气的电极移动也得满分；）负极；（1 分；答阳极或通入汽油蒸气的电极也得满分）12-3 燃料电池具有较高的能量利用率；（2 分）（答内燃机能量利用率较低也满分；用热力学其次定律说明等,得分相同；）12-4 为维护电荷平稳 , 晶体中的 O 2将削减 或导致 O 2缺陷 从而使 O 2得以在电场作用下向负极 阳极 移动 ；1 分 （表述不限,要点是：掺杂晶体中的O2比纯 ZrO 2 晶体的少；）12-6 碳（或炭粒等）1 分 第 13 题（ 10 分）名师归纳总结 KBrO 31mol 3Br 23mol C 6H 5OH1mol 6S 2O326mol 第 8 页,共 8 页0.1250 mol/L 0.02000 L 0.1050 mol/L 0.02000L/6 2.150 103 mol 2.150 103mol/L 94.11g/mol/0.6000g 100%33.72 % 10 分 2 个算式如是正确的但运算出错可各得2 分；如利用化学方程式运算,需列出4 个化学方程式,方程式正确可各得1 分；此题的有效数字为4 位；如最终结果的有效数字错误扣1 分；- - - - - - -