化學(xué)競賽全國初賽試題分類-

1997—2006年全國化學(xué)奧林匹克競賽

初賽試題分類匯編

目錄

結(jié)構(gòu)化學(xué)-----------------------------------------------1

結(jié)構(gòu)化學(xué)答案--------------------------------------------17

有機(jī)化學(xué)-----------------------------------------------34

有機(jī)化學(xué)參考答案---------------------------------------45

化學(xué)熱力學(xué)_____________________________________________61

化學(xué)笳力學(xué)參考答案-------------------------------------66

無機(jī)化學(xué)-----------------------------------------------70

無機(jī)化學(xué)參考答案----------------------------------------76

電化學(xué)--------------------------------------------------86

電化學(xué)參考答案------------------------------------------88

分析化學(xué)------------------------------------------------90

分析化學(xué)參考答案----------------------------------------95

1997—2006年全國化學(xué)奧林匹克競賽

初賽試題分類匯編

結(jié)構(gòu)化學(xué)

1.（06年初賽）第6題（9分）

潛在儲氫材料——化合物A是第二周期兩種氫化物形成的路易斯酸堿對，是乙烷的等電

子體，相對分子質(zhì)量30.87常溫下為白色晶體，穩(wěn)定而無毒。剛剛?cè)诨腁緩慢釋放氫氣，

轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔顱（乙烯的等電子體）。B不穩(wěn)定，易聚合成聚合物C（聚乙烯的等電子體）。

C在155℃釋放氫氣轉(zhuǎn)變?yōu)榫垡铱斓牡入娮芋w，其中聚合度為3的化合物D是苯的等電子體。

高于500℃時(shí)D釋放氫氣，轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔顴、E有多種晶型。

6—1寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式。

6-2化合物A轉(zhuǎn)變?yōu)镋各步釋放的氫氫占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及總共釋放的氫氣所占的質(zhì)量分

數(shù)多大?

6-3為使A再生，有人設(shè)計(jì)了化合物D在水蒸氣存在下與甲烷反應(yīng)，寫出化學(xué)方程式。

2.（06年初賽）第1題（4分）

2006年3月有人預(yù)言，未知超重元素第126號元素有可能與氟形成穩(wěn)定的化合物。按元

素周期系的已知規(guī)律，該元素應(yīng)位于第周期，它未填滿電子的能級應(yīng)是,

在該能級上有個(gè)電子，而這個(gè)能級總共可填充個(gè)電子。

3.（06年初賽）第7題（11分）化合物A是近卜年開始采用的鍋爐水添加劑。A的相對分子質(zhì)

量90.10,可形成無色晶體，能除去鍋爐水中溶解氧，并可使鍋爐壁鈍化。

7—1A是用碳酸二甲酯和一水合腓在70℃下合成的，收率80%。畫出A的結(jié)構(gòu)式。

7-2寫出合成A的反應(yīng)方程式。

7-3低于135c時(shí)，A直接與溶解氧反應(yīng)，生成三種產(chǎn)物。寫出化學(xué)方程式。

7-4高于135C時(shí)，A先發(fā)生水解，水解產(chǎn)物再與氧反應(yīng)。寫出化學(xué)方程式。

7-5化合物A能使鍋爐壁鈍化是基于它能將氧化鐵轉(zhuǎn)化為致密的四氧化三鐵。寫出化學(xué)

方程式。

7-6化合物A與許多金屬離子形成八面體配合物，例如［Mn（A）結(jié)構(gòu)分析證實(shí)該

配合物中的A和游離態(tài)的A相比，分子中原本等長的兩個(gè)鍵不再等長。畫出這種

配合物的結(jié)構(gòu)簡圖（氫原子不需畫出），討論異構(gòu)現(xiàn)象。

4.（06年初賽）第8題（9分）超硬材料氮化伯是近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)。它是在高溫、超高壓

條件下合成的（50Gpa、2000K）?山于相對于伯，氮原子的電子太少，衍射強(qiáng)度大弱，單靠

X-射線衍射實(shí)驗(yàn)難以確定氯化的晶體中氮原子數(shù)和原子坐標(biāo)，2004年以來，先后提出過氮化

銷的晶體結(jié)構(gòu)有閃鋅礦型、巖鹽型（NaCD和螢石型，2006年4月11日又有人認(rèn)為氮化銷

的晶胞如下圖所示（圖中的白球表示氮原子，為便于觀察，該圖省略了一些氮原子）。結(jié)構(gòu)

分析證實(shí),氮是四配位的，而銷是六配位的:Pt—N鍵長均為209.6pm,N—N鍵長均為142.0pm

（對比：用分子的鍵長為110.0pm）。

8-1氮化伯的上述四種立方晶體在結(jié)構(gòu)上有什么共同點(diǎn)？

8-2分別給出上述四種氮化伯結(jié)構(gòu)的化學(xué)式。

8-3試在圖上挑選一個(gè)氮原子，不添加原子，用粗線畫出所選氮原子的配位多面體。

8-4請?jiān)诒绢}的附圖上添加六個(gè)氮原子（添加的氧請盡可能靠前）。

5.（06年初賽）第9題（10分）環(huán)磷酰胺是目前臨床上常用的抗腫瘤藥物，國內(nèi)學(xué)者近年打破

常規(guī)，合成了類似化合物，其毒性比環(huán)磷酰胺小，若形成新藥，可改善病人的生活質(zhì)量，其

中有一個(gè)化合物的合成路線如下，請完成反應(yīng)，寫出試劑或中間體的結(jié)構(gòu)。

E.『丫飛，、-eHClc

------JIA2cH2c------?F---*-G

02H匕（CicHiN-OJPQ）

注：NBS即N-溪代丁二酰亞胺。

6.（06年初賽）第11題（11分）磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料，它可用作金屬的表面

保護(hù)層。磷化硼可由三澳化硼和三溪化磷在氫氣中高溫反應(yīng)合成。

11-1寫出合成磷化硼的化學(xué)反應(yīng)方程式。

11-2分別畫出三澳化硼分子和三溪化磷分子的結(jié)構(gòu)。

11-3磷化硼晶體中磷原子作立方最密堆積，硼原子填入四面體空隙中。畫出磷化硼的正

當(dāng)晶胞示意圖。

11—4已知磷化硼的晶胞參數(shù)a=478pm,計(jì)算晶體中硼原子和磷原子的核間距（）

11-5畫出磷化硼正當(dāng)晶胞沿著體對角線方向的投影（用實(shí)線圓圈表示P原子的投影，用

虛線圓圈表示B原子的投影）。

7.（05年初賽）第1題（9分）

用a粒子撞擊鈿-209合成了破一211。所得樣品中破一211的濃度VlO及mol/L,破一211

同位素半衰期較長，足以用它來研究破的化學(xué)性質(zhì)。

1.寫出合成破的核反應(yīng)方程式。

2.已知室溫下用CCL,萃取12的分配系數(shù)為C12（CC14）/C12（H2O）=84,預(yù)計(jì)用CCL,萃取Atl

的分配系數(shù)CAU（CCI4）/CAU（H2。）84（填＞,（或=）：理由是。

3.己知卜+「二士匕-的平衡常數(shù)K=800,可推斷Atl+「=^At12-的平衡常數(shù)

K800（填＞,＜或=）；依據(jù)是?

4.在Atl中加入b和「的混合溶液，滴加AgNCh溶液，發(fā)現(xiàn)所得沉淀中只有Agl而沒

有共沉淀的AgAt（如果有AgAt,必然會被共沉淀），然而在上述產(chǎn)物中加入Pb（IC＞3）2卻發(fā)

現(xiàn)有破的共沉淀.寫出有關(guān)化學(xué)方程式，解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

5.已知室溫下1CH2coOH的pKa=3.12,由此可推斷AtCH2COOH的pKa3.12（填

＞,＜或=）;理由是。

8.（05年初賽）第2題（12分）為紀(jì)念1905年愛因斯坦連續(xù)發(fā)表6篇論文導(dǎo)致物理學(xué)大變

革100周年，今年被定為國際物理年。本題涉及的''熱電效應(yīng)”機(jī)理也是愛因斯坦首先闡釋

的，即他提出的被后人稱為“愛因斯坦振蕩器”的獨(dú)立振蕩原子與溫度關(guān)系的模型。

濡

1.左上圖是熱電效應(yīng)之一的圖解。給出圖中所有英文6單詞（或詞組）及物理學(xué)符號的意

義，并為此圖寫一篇不超過200字（包括標(biāo)點(diǎn)符號等）的說明文。

2.右上圖是化學(xué)家合成的能實(shí)現(xiàn)熱電效應(yīng)的利晶體的晶胞模型。圖中的大原子是稀土

原子，如錮；小原子是周期系第五主族元素，如睇；中等大小的原子是周期系VHI族元素，

如鐵。按如上結(jié)構(gòu)圖寫出這種熱電晶體的化學(xué)式。給出計(jì)算過程。提示：晶胞的6個(gè)面的原

子數(shù)相同。設(shè)晶體中睇的氧化態(tài)為一1，錮的氧化態(tài)為+3,問：鐵的平均氧化態(tài)多大？

9.（05年初賽）第3題（10分）

等摩爾的丙酮和過氧化氫混合，在鹽酸催化下生成白色粉末A和水，反應(yīng)進(jìn)行完全，產(chǎn)物

分子總數(shù)是反應(yīng)物分子總數(shù)的2/3。A在撞擊、摩擦和加熱時(shí)發(fā)生爆炸，被稱為嫡炸彈。

1.A分子中氧的化學(xué)環(huán)境相同。畫出A的立體結(jié)構(gòu)（H原子不必畫出）。

2.A發(fā)生爆炸生成丙酮等物質(zhì)，并不燃燒起火。寫出爆炸的反應(yīng)方程式。

3.為什么A被稱為“端炸彈”？

4.合成A是十分危險(xiǎn)的，不慎會在合成時(shí)瞬即發(fā)生爆炸，例如，溫度稍高，反應(yīng)將生

成A的同系物B,B的相對分子質(zhì)量為A的2/3。畫出B的結(jié)構(gòu)；B比A更容易爆炸，應(yīng)如

何從結(jié)構(gòu)上理解？（注：在H2O2分子中的H—O—O夾角約95℃,面夾角約112℃。）

10.（05年初賽）第4題（6分）

本題涉及3種組成不同的珀配合物，它們都是八面體的單核配合物，配體為OH-和/或

C1.

1.PtCL,?5比0的水溶液與等摩爾NH3反應(yīng)，生成兩種銷配合物，反應(yīng)式為：

2.BaCb?PtCL,和Ba（OH）2反應(yīng)（摩爾比2：5）,生成兩種產(chǎn)物，其中一種為配合物，

該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

11.（05年初賽）第8題（12分）

LiCI和KCI同屬NaCl型晶體，其熔點(diǎn)分別為614℃和776℃。Li\K卡和C「的半徑分

別為76pm、133Pm和181pm。在電解熔鹽LiCI以制取金屬鋰的生產(chǎn)工藝中，加入適量的KC1

晶體，可使電解槽溫度下降至4（xrc,從而使生產(chǎn)條件得以改善。

1.簡要說明加入熔點(diǎn)高的KC1反而使電解溫度大大下降的原因;

2.有人認(rèn)為，LiCl和KC1可形成固溶體（并畫出了“固溶體的晶胞”）。但實(shí)驗(yàn)表明，

液相LiCl和KC1能以任意比例混溶而它們的固相完全不混溶（即不能生成固溶體?。?。請解

釋在固相中完全不混溶的主要原因。

3.寫出計(jì)算LiCl和KC1兩種晶體密度之比的表達(dá)式（須包含離子半徑的符號）；

4.在KC1晶體中，K*離子占據(jù)由C1離子圍成的八面體空隙，計(jì)算相距最近的八面體空

隙中心之間的距離。

5.實(shí)驗(yàn)證明，即使產(chǎn)生了陽離子空位，KC1晶體在室溫下也不導(dǎo)電。請通過計(jì)算加以說

明。

12.（05年初賽）第10題（10分）

據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全球約有8000萬婦女使用避孕環(huán)。常用避孕環(huán)都是含金屬銅的。

據(jù)認(rèn)為，金屬銅的避孕機(jī)理之一是，銅與子宮分泌物中的鹽酸以及子宮內(nèi)的空氣反應(yīng)，生成

兩種產(chǎn)物，一種是白色難溶物S,另一種是酸A。酸A含未成對電子，是一種自由基，具有

極高的活性，能殺死精子。

1.寫出銅環(huán)產(chǎn)生A的化學(xué)方程式。

2.畫出A分子的立體結(jié)構(gòu)。

3.給出難溶物S和酸A的化學(xué)名稱。

4.A是一種弱酸，pK=4.8。問：在pH=6.8時(shí)，A主要以什么形態(tài)存在？

13.（04年初賽）第1題（4分）

2004年2月2||,俄國杜布納實(shí)驗(yàn)室宣布用核反應(yīng)得到了兩種新元素X和Y。X是用高

能4化2撞擊2；；人01靶得到的。經(jīng)過100微秒，X發(fā)生a-衰變，得到Y(jié)。然后Y連續(xù)發(fā)生4

次a-衰變，轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量數(shù)為268的第105號元素Db的同位素。以X和Y的原子序數(shù)為新元

素的代號（左上角標(biāo)注該核素的質(zhì)量數(shù)），寫出上述合成新元素X和Y的核反應(yīng)方程式。

14.（04年初賽）第2題（4分）

2004年7月德俄兩國化學(xué)家共同宣布，在高壓下氮?dú)鈺l(fā)生

聚合得到高聚氮，這種高聚氮的N-N鍵的鍵能為160kJ/mol

（用的鍵能為942kJ/moD,晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。在這種晶體

中，每個(gè)氮原子的配位數(shù)為；按鍵型分類時(shí)，屬于

晶體。這種固體的可能潛在應(yīng)用是,這是因

為：=

15.（04年初賽）第4題（15分）

在銅的催化作用下氨和氟反應(yīng)得到一種鍍鹽和一種三角

錐體分子A（鍵角102°,偶極矩0.78X103＜）c.m；對比：氨的

鍵角107.3°,偶極矩4.74X偶Rem）；

1.寫出A的分子式和它的合成反應(yīng)的化學(xué)方程式。

2.A分子質(zhì)子化放出的熱明顯小于氨分子質(zhì)子化放出的熱。為什么？

3.A與汞共熱，得到一種汞鹽和?對互為異構(gòu)體的B和C（相對分子質(zhì)量66）。寫出

化學(xué)方程式及B和C的立體結(jié)構(gòu)。

4.B與四氟化錫反應(yīng)首先得到平面構(gòu)型的D和負(fù)二價(jià)單中心陰離子E構(gòu)成的離子化合

物；這種離子化合物受熱放出C,同時(shí)得到D和負(fù)一價(jià)單中心陰離子F構(gòu)成的離子化合物。

畫出D、E、F的立體結(jié)構(gòu)；寫出得到它們的化學(xué)方程式。

5.A與F2、BF3反應(yīng)得到一種四氟硼酸鹽，它的陽離子水解能定量地生成A和HF,而

同時(shí)得到的。2和氏。2的量卻因反應(yīng)條件不同而不同。寫出這個(gè)陽離子的化學(xué)式和它的合成

反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用化學(xué)方程式和必要的推斷對它的水解反應(yīng)產(chǎn)物作出解釋。

16.（04年初賽）第5題（7分）

研究發(fā)現(xiàn)，鋼與毗唾一2一甲酸根形成的單核配合物可增強(qiáng)胰島素降糖作用，它是電中性

分子，實(shí)驗(yàn)測得其氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.7%,畫出它的立體結(jié)構(gòu)，指出中心原子的氧化態(tài)。要

給出推理過程。

17.（04年初賽）第6題（6分）

最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、銀和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常

見元素，從而引起廣泛關(guān)注。該晶體的結(jié)構(gòu)可看作由鎂原子和銀原子在一起進(jìn)行（面心）立

方最密堆積（cep）,它們的排列有序，沒有相互代換的現(xiàn)象（即沒有平均原子或統(tǒng)計(jì)原子），

它們構(gòu)成兩種八面體空隙，一種由銀原子構(gòu)成，另一種由銀原子和鎂原子一起構(gòu)成，兩種八

面體的數(shù)量比是1：3,碳原子只填充在銀原子構(gòu)成的八面體空隙中。

1.畫出該新型超導(dǎo)材料的一個(gè)晶胞（碳原子用小0球，銀原子用大。球，鎂原子用大?

球）。

2.寫出該新型超導(dǎo)材料的化學(xué)式。

18.（04年初賽）第8題（8分）

今有化學(xué)式為Co（NH3）4BrCO3的配合物。

1.畫出全部異構(gòu)體的立體結(jié)構(gòu)。

2.指出區(qū)分它們的實(shí)驗(yàn)方法。

19.（04年初賽）第10題（8分）

有一種測定多肽、蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子的相對分子質(zhì)量的新實(shí)驗(yàn)技術(shù)稱為

ESI/FTICR-MS,精度很高。用該實(shí)驗(yàn)技術(shù)測得蛋白質(zhì)肌紅骯的圖譜如下，圖譜中的峰是質(zhì)

子化肌紅骯的信號，縱坐標(biāo)是質(zhì)子化肌紅肌的相對豐度，橫坐標(biāo)是質(zhì)荷比m/Z,m是質(zhì)子化

肌紅肌的相對分子質(zhì)量，Z是質(zhì)子化肌紅肌的電荷（源自質(zhì)子化，取正整數(shù)），圖譜中的相

鄰峰的電荷數(shù)相差1,右起第4峰和第3峰的m/Z分別為1542和1696。求肌紅骯的相對分子

質(zhì)量（M）。

20.（04年初賽）第13題（9分）

88.1克某過渡金屬元素M同1344升（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）一氧化碳完全反應(yīng)生成反磁

性四配位絡(luò)合物。該配合物在一定條件下跟氧反應(yīng)生成與NaCl屬同一晶型的氧化物。

1.推斷該金屬是什么；

2.在一定溫度下MO可在三氧化二鋁表面自發(fā)地分散并形成“單分子層”。理論上可以

計(jì)算單層分散量，實(shí)驗(yàn)上亦能測定。（a）說明MO在三氧化二鋁表面能自發(fā)分散的主要原因.

（b）三氧化二鋁表面上鋁離子的配位是不飽和的。MO中的氧離子在三氧化二鋁表面上形成密

置單層。畫出此模型的圖形；計(jì)算MO在三氧化二鋁（比表面為178m2/g）表面上的最大單

層分散量（g/m2）（氧離子的半徑為140pm）。

21.（03年初賽）第3題（5分）

在正確選項(xiàng)上圈圈。

1.下列化學(xué)鍵中碳的正電性最強(qiáng)的是

A.C-FB.C—OC.C-SiD.C-C1

2.電子構(gòu)型為[Xe]4f45d76s2的元素是

A.稀有氣體B.過渡元素C.主族元素D.稀土元素

3.下列離子中最外層電子數(shù)為8的是

A.Ga3+B.Ti4+C.Cu*D.Li+

22.（03年初賽）第4題（8分）

在30℃以下，將過氧化氫加到硼酸和氫氧化鈉的混合溶液中，析出一種無色晶體X。組

成分析證實(shí)，該晶體的質(zhì)量組成為Na14.90%,B7.03%,H5.24%。加熱X,得無色晶體Y。

Y含Na23.0%,是一種溫和的氧化劑，常溫下在干燥空氣里穩(wěn)定，但在潮濕熱空氣中分解放

氧，廣泛用作洗滌劑、牙膏、織物漂白劑和美發(fā)產(chǎn)品，也用于有機(jī)合成。結(jié)構(gòu)分析證實(shí)X和

Y的晶體中有同一種陰離子Z2一，該離子中硼原子的化學(xué)環(huán)境相同，而氧原子卻有兩種成健方

式。

1.寫出X、Y的最簡式，給出推理過程.

X的最簡式：Y的最簡式：

推理過程：

2.用最恰當(dāng)?shù)囊暯钱嫵鯶?離子的立體結(jié)構(gòu)（原子用元素符號表示，共價(jià)鍵用短線表示）。

23.（03年初賽）第6題（12分）

2003年3月日本筑波材料科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)首例帶結(jié)晶水的晶體在5K

下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報(bào)道，該晶體的化學(xué)式為Na0.35CoO2-1.3H2O,具有……一CoCh-EO一

Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……層狀結(jié)構(gòu)；在以“CoC>2”為最簡式表示的二維結(jié)構(gòu)

中，鉆原子和氧原子呈周期性排列，鉆原子被4個(gè)氧原子包圍，Co-。鍵等長。

1.鉆原子的平均氧化態(tài)為。

2.以?代表氧原子，以?代表鉆原子，畫出CoO2層的結(jié)構(gòu)，用粗

線畫出兩種二維晶胞?？少Y參考的范例是：石墨的二維晶胞是右圖中用

粗線圍攏的平行四邊形。

3.據(jù)報(bào)道，該晶體是以Na^CoCh為起始物，先跟浪反應(yīng)，然后用水洗滌而得到的。寫

出起始物和澳的反應(yīng)方程式。

24.（03年初賽）第9題（6分）

鈕是我國豐產(chǎn)元素，儲量占全球11%,居第四位。在光纖通訊系統(tǒng)中，光纖將信息導(dǎo)入

離光源1km外的用戶就需用5片鋼酸鈕晶體（鈕是第39號元素）。我國福州是全球鋼酸鈕

晶體主要供應(yīng)地，每年出口幾十萬片機(jī)酸鈕晶體，年創(chuàng)匯近千萬美元（1999年）。鈕酸鈕是

四方晶體，晶胞參數(shù)a=712pm,c=629pm,密度d=4.22g/cm3,含鈕25%,求銳酸鋁的化

學(xué)式以及在一個(gè)晶胞中有幾個(gè)原子。給出計(jì)算過程。

鋼酸鈦的化學(xué)式：一個(gè)晶胞中的原子數(shù)：

計(jì)算過程：

25.（02年初賽）第3題（3分）

最近有人用高能26Mg核轟擊2；；Cm核，發(fā)生核合成反應(yīng)，得到新元素X。研究者將X與氧

氣一起加熱，檢出了氣態(tài)分子XO4,使X成為研究了化學(xué)性質(zhì)的最重元素。已知的X同位素

如下表所示，上述核反應(yīng)得到的核素是其中之一，該核素的衰變性質(zhì)保證了其化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

獲得成功。

質(zhì)量數(shù)半衰期衰變方式

263Is釋放a粒子

2640.00008s釋放a粒子；或自發(fā)裂變

2650.0018s釋放a粒子；或自發(fā)裂變

266不詳不詳

2670.033s釋放a粒子；或自發(fā)裂變

268不詳不詳

2699.3s釋放a粒子

1.X的元素符號是O

2.用元素符號并在左上角和左下角分別標(biāo)注其質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)，寫出合成X的核反應(yīng)

方程式（方程式涉及的其他符號請按常規(guī)書寫）。

26.（02年初賽）第4題（6分）

1.汞與次氯酸（摩爾比1：1）發(fā)生反應(yīng)，得到2種反應(yīng)產(chǎn)物，其??是水。該反應(yīng)的方

程式為:反應(yīng)得到的含汞產(chǎn)物的中文名稱為。

2.N2H4在一定條件下熱分解，產(chǎn)生N%、氏和H2,后兩者摩爾比為3:2,寫出反應(yīng)方

程式。

3.第二周期元素A與氫形成的如下化合物中的A-A鍵的鍵能（kJ/mol）：

CH3-CH3346,H2N—NH2247,HO-OH207

試問：它們的鍵能為什么依次下降？

27.（02年初賽）第5題（13分）

六配位（八面體）單核配合物MA2（NC>2）2呈電中性：組成分析結(jié)果：M31.68%,N31.04%,

C17.74%；配體A不含氧：配體（NO?》的氮氧鍵不等長。

1.該配合物中心原子M是什么元素？氧化態(tài)多大？給出推理過程。

2.畫出該配合物的結(jié)構(gòu)示意圖，給出推理過程。

3.指出配體（NO?）'在“自由”狀態(tài)下的兒何構(gòu)型和氮原子的雜化軌道。

4.除本例外，上述無機(jī)配體還可能以什么方式和中心原子配位？用圖形畫出三種。

28.（01年初賽）第2題（2分）

自然界中，碳除了有2種穩(wěn)定同位素氣和氣外，還有一種半衰期很長的放射性同

位素"C,豐度也十分穩(wěn)定，如下表所示（注：數(shù)據(jù)后括號里的數(shù)字是最后一位或兩位的

精確度，“C只提供了大氣豐度，地殼中的含量小于表中數(shù)據(jù)）：

同位素相對原子質(zhì)量地殼豐度（原子分?jǐn)?shù)）

,2C12（整數(shù)）0.9893(8)

13c13.003354826(17)0.0107(8)

14.003241982(27)1.2X1()T6(大氣中)

試問：為什么通常碳的相對原子質(zhì)量只是其穩(wěn)定同位素的加權(quán)平均值而不將"C也

加入取平均值？

29.（01年初賽）第4題（10分）

去年報(bào)道，在一55℃令XeK（A）和CeFsBF?（B）化合，得一離子化合物（C）,測得

Xe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%,陰離子為四氟硼酸根離子，陽離子結(jié)構(gòu)中有B的苯環(huán)。C是首例

有機(jī)瓶（IV）化合物，-20C以下穩(wěn)定。C為強(qiáng)氟化劑和強(qiáng)氧化劑，如與碘反應(yīng)得到五

氟化碘，放出氤，同時(shí)得到B。

4-1寫出C的化學(xué)式，正負(fù)離子應(yīng)分開寫。答：

4-2根據(jù)什么結(jié)構(gòu)特征把C歸為有機(jī)低比合物？答：

4-3寫出C的合成反應(yīng)方程式。答：_______________________________________________

4—4寫出C和碘的反應(yīng)。答：_____________________________________________________

4—5畫出五氟化碘分子的立體結(jié)構(gòu)：

30.（01年初賽）第5題（5分）

今年3月發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K呈超導(dǎo)性，可能是人類對超導(dǎo)認(rèn)識的新里程碑。在硼化

鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，像維夫餅干，一層鎂一層硼地相

間，圖5—1是該晶體微觀空間中取出的部分原子沿C軸方向的投影，白球是鎂原子投影,

黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平血上。

5-1由圖5—1可確定硼化鎂的化學(xué)式為：.

5-2在圖5—1右邊的方框里畫出硼化鎂的一個(gè)晶胞的透視圖，標(biāo)出該晶胞內(nèi)面、棱、

頂角上可能存在的所有硼原子和鎂原子（鎂原子用大白球，硼原子用小黑球表示）。

圖5—1硼化鎂的晶體結(jié)構(gòu)示意圖

31.（01年初賽）.第10題（5分）

最近有人用一種稱為“超酸”的化合物H（CB||H6c16）和C60反應(yīng)，使C60獲得一個(gè)質(zhì)子,

得到一種新型離于化合物[HC60]+[CBuH6cL回答如下問題：

10-1以上反應(yīng)看起來很陌生，但反應(yīng)類型上卻可以跟中學(xué)化學(xué)課本中的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)相比

擬，后者是：o

10-2上述陰離子［CB“H6c%「的結(jié)構(gòu)可以跟圖10-1的硼二十面體相比擬，也是一個(gè)閉合的

納米籠，而且，［CB“H6ck「離子有如下結(jié)構(gòu)特征：它有一根軸穿過籠心，依據(jù)這根軸旋轉(zhuǎn)

3600/5的度數(shù)，不能察覺是否旋轉(zhuǎn)過。請?jiān)趫D10-1右邊的圖上添加原子（用元素符號表示）

和短線（表示化學(xué)鍵）畫出上述陰離子。

32.（01年初賽）第11題（10分）

研究離子晶體，?？疾煲砸粋€(gè)離子為中心時(shí)，其周圍不同距離的離子對它的吸引或

排斥的靜電作用力。設(shè)氯化鈉晶體中鈉離子跟離它最近的氯離子之間的距離為d,以鈉

離子為中心，貝人

11-1第二層離子有個(gè)，離中心離子的距離為d,它們是離子。

11-2已知在晶體中Na+離子的半徑為116pm,離子的半徑為167pm,它們在晶體中

是緊密接觸的。求離子占據(jù)整個(gè)晶體空間的百分?jǐn)?shù)。

11-3納米材料的表面原子占總原子數(shù)的比例極大，這是它的許多特殊性質(zhì)的原因，假

設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰等于氯化鈉晶胞的大小和形狀，求這種納米顆粒的

表面原子占總原子數(shù)的百分比。

11-4假設(shè)某氯化鈉顆粒形狀為立方體，邊長為氯化鈉晶胞邊長的10倍，試估算表面

原子占總原子數(shù)的百分比。

33.（00年初賽）第1題（5分）

1.1999年是人造元素豐收年，一年間得到第114、116和118號三個(gè)新元素。按已知的

原子結(jié)構(gòu)規(guī)律，118號元素應(yīng)是第一周期第一族元素，它的單質(zhì)在常溫常壓下最可能呈

現(xiàn)的狀態(tài)是—（氣、液、固選一填入）態(tài)。近日傳聞俄國合成了第166號元素，若已知原

子結(jié)構(gòu)規(guī)律不變，該元素應(yīng)是第一周期第一族元素。

34.（00年初賽）第4題（6分）

4.理想的宏觀單一晶體呈規(guī)則的多面體外形。多面體的面叫晶面。,,

今有一枚MgO單晶如附圖1所示。它有6個(gè)八角形晶面和8個(gè)正三角廣平仔、

形晶面。宏觀晶體的晶面是與微觀晶胞中一定取向的截面對應(yīng)的。已[|[

知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬NaCl型。它的單晶的八角形面對應(yīng)于它的晶胞

的面。請指出排列在正三角形晶面上的原子（用元素符號表示原子，至少畫出6個(gè)原子，并

用直線把這些原子連起，以顯示它們的幾何關(guān)系）。

35.（00年初賽）第5題（2分）

5.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示，

頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)

式是。

36.（00年初賽）第11題（8分）

11.已經(jīng)探明，我國南海跟世界上許多海域一樣，海底有極其豐富的甲烷資源。其總量超過

已知蘊(yùn)藏在我國陸地下的天然氣總量的一半。據(jù)報(bào)導(dǎo)，這些蘊(yùn)藏在海底的甲烷是高壓下形成

的固體，是外觀像冰的甲烷水合物。

1.試設(shè)想，若把它從海底取出，拿到地面上，它將有什么變化？為什么？它的晶體是分子晶

體、離子晶體還是原子晶體？你作出判斷的根據(jù)是什么？（2分）

2.已知每1立方米這種晶體能釋放出164立方米的甲烷氣體，試估算晶體中水與甲烷的分子

比（不足的數(shù)據(jù)由自己假設(shè)，只要假設(shè)得合理均按正確論）。（6分）

37.（00年初賽）第14分（6分）

14.鉗系金屬是最重要的工業(yè)催化劑。但其儲藏已幾近枯竭，上小行星去開采還純屬科學(xué)幻

想。研究證實(shí)，有一類共價(jià)化合物可代替銷系金屬催化劑。它們是堅(jiān)硬的固體，熔點(diǎn)極高，

高溫下不分解，被稱為“千禧催化劑"（millenniumcatalysts）。下面3種方法都可以合成它

們：

①在高溫下將燒類氣體通過鴇或銅的氧化物的表面。

②高溫分解鋁或鋁的有機(jī)金屬化合物（即：鴇或鋁與煌或煌的鹵代物形成的配合物）。

③在高度分散的碳表面上通過高溫氣態(tài)鋁或鋁的氧化物。

1.合成的化合物的中文名稱是和。（共4分，各2分）

2.為解釋這類化合物為什么能代替伯系金屬，提出了一種電子理論，認(rèn)為這些化合物是金屬

原子與非金屬原子結(jié)合的原子晶體，金屬原子周圍的價(jià)電子數(shù)等于同周期的伯原子或釘原子

的價(jià)電子數(shù)。這類化合物的化學(xué)式（即最簡式或?qū)嶒?yàn)式）是和o（4分，各2

分）

38.（99年初賽）第三題（12分）

銘的化學(xué)豐富多采，實(shí)驗(yàn)結(jié)果常出人意料。將過量30%H2O2加入（NH/CrOd的氨水溶液,

熱至50℃后冷至0℃,析出暗棕紅色晶體A,元素分析報(bào)告：A含Cr31.1%,N25.1%,H5.4%。

在極性溶劑中A不導(dǎo)電?紅外圖譜證實(shí)A有N-H鍵，且與游離氨分子鍵能相差不太大，還

證實(shí)A中的銘原子周圍有7個(gè)配位原子提供孤對電子與鋁原子形成配位鍵,呈五角雙錐構(gòu)型。

3-1以上信息表明A的化學(xué)式為：：可能的結(jié)構(gòu)式為：o

3-2A中鋁的氧化數(shù)為：。

3-3預(yù)期A最特征的化學(xué)性質(zhì)為：o

3-4生成晶體A的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，方程式是：。

39..（98年初賽）第3題（7分）

707n208Ph

3.迄今已合成的最重元素是112號，它是用304n高能原子轟擊82Pb的靶子，使鋅核

與鉛核熔合而得?？茖W(xué)家通過該放射性元素的一系列衰變的產(chǎn)物確定了它的存在，總共只檢

出一個(gè)原子。該原子每次衰變都放出一個(gè)高能粒子，最后得到比較穩(wěn)定的第100號元素鎖

的含153個(gè)中子的同位素。（7分）

（1）112號是第幾周期第幾族元素？

（2）它是金屬還是非金屬？

（3）你認(rèn)為它的最高氧化態(tài)至少可以達(dá)到多少？

（4）寫出合成112元素的反應(yīng)式（注反應(yīng)式中的核素要用諸如31H、YzPb等帶上下標(biāo)

的符號來表示，112號元素符號未定，可用M表示）。

40.（98年初賽）第5題.

鐺酸鈉Na2WO4和金屬鴇在隔絕空氣的條件下加熱得到種具有金屬光澤的、深色的、

有導(dǎo)電性的固體，化學(xué)式N&WO3,用X射線衍射法測得這種固體的立方晶胞的邊長a=3.80

X用比重瓶法測得它的密度為d=7.36g/cnA已知相對原子質(zhì)量：W183.85,Na22.99,

O16.00,阿伏加德羅常數(shù)L=6.022Xl（）23moL。求這種固體的組成中的x值（2位有效數(shù)字），

給出計(jì)算過程。（12分）

41.（98年初賽）第8題

鉞的名稱源自拉丁文，原義“氣味”，這是由于鉞的粉末會被空氣氧化為有惡臭的OsO4

（代號A,熔點(diǎn)40℃,沸點(diǎn)130℃）oA溶于強(qiáng)堿轉(zhuǎn)化為深紅色的［OsO4（OH）『一離子（代號B）,

向含B的水溶液通入氨，生成C,溶液的顏色轉(zhuǎn)為淡黃色。C十分穩(wěn)定。C是A的等電子體,

其中鉞的氧化態(tài)仍為+8。紅外圖譜可以檢出分子中某些化學(xué)鍵的振動吸收。紅外譜圖顯示C

有一個(gè)四氧化餓所沒有的吸收。C的含鉀化合物是黃色的晶體，與高鎰酸鉀類質(zhì)同晶。（8

分）

（1）給出C的化學(xué)式。（2）給出A、B、C最可能的立體結(jié)構(gòu)。

42.（97年初賽）第二題

PCk是一種白色固體，加熱到160℃不經(jīng)過液態(tài)階段就變成蒸氣，測得180℃下的蒸氣密

度（折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為9.3g/L,極性為零，P—C1鍵長為204pm和211pm兩種。繼續(xù)加熱到

250℃時(shí)測得壓力為計(jì)算值的兩倍。PCk在加壓下于148C液化，形成?種能導(dǎo)電的熔體，測

得P—C1的鍵長為198Pm和206Pm兩種。（P、C1相對原子質(zhì)量為31.0、35.5）

（1）180℃下PC1$蒸氣中存在什么分子？為什么？寫出分子式，畫出立體結(jié)構(gòu)。

（2）在250℃下PCk蒸氣中存在什么分子？為什么？寫出分子式，畫出立體結(jié)構(gòu)。

（3）PCh熔體為什么能導(dǎo)電？用最簡潔的方式作出解釋。

（4）PB%氣態(tài)分子結(jié)構(gòu)與PCk相似，它的熔體也能導(dǎo)電，但經(jīng)測定其中只存在一種P-Br

鍵長。PB"熔體為什么導(dǎo)電？用最簡潔的形式作出解釋。

結(jié)構(gòu)化學(xué)答案:

1.（06年初賽）第6題

6—1寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式。

A.H3B:NH3（或BN%）B.H2B=NH2（或BNH4）

C.-fH2B—NH2iD.B3N3H6

E.BN（5分）

6-2化合物A轉(zhuǎn)變?yōu)镋各步釋放的氫所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及總共釋放的氫氣所占的質(zhì)量分

數(shù)多大？

A-B2.016/30.87=6.531%（或0.06531）

B-C2.016/28.85=6.988%（或0.06988）

D-E6.048/26.84=24.14%（或0.2414）

A-E6.048/30.87=19.59%（或0.1959）（2分）

6-3為使A再生，有人設(shè)計(jì)了化合物D在水蒸氣存在下與甲烷反應(yīng)，寫出化學(xué)方程式。

3cH4+2（HBNH）3+6H2O=3CO2+6H3BNH3（2分）

2.【（06年初賽）第6題（9分）正確答案】

第1題（4分）2006年3月有人預(yù)言，未知超重元素第126號元素有可能與氟形成穩(wěn)定的化

合物。按元素周期系的已知規(guī)律，該元素應(yīng)位于第八周期,它未填滿電子的能級應(yīng)

是5g,在該能級上有」個(gè)電子，而這個(gè)能級總共可填充個(gè)電子。

3.（06年初賽）第7題【正確答案】

7—1A是用碳酸二甲酯和一水合朋在70℃下合成的，收度80%。畫出A的結(jié)構(gòu)式。

0

II

注：C—N—N角必須不是直線（2分）

7-2寫出合成A的反應(yīng)方程式。

O=C（OCH3）2+2H2NNH2?H2O=O=C（NHNH2）2+2CH3OH+2H2。（1分）

7-3低于135c時(shí)，A直接與溶解氧反應(yīng)，生成三種產(chǎn)物。寫記化學(xué)方程式。

（N2H3）2CO+2O2=2N2+CO2+3H2O（1分）

7-4高于135c時(shí)，A先發(fā)生水解，水解產(chǎn)物再與氧反應(yīng)。寫出化學(xué)方程式。

（N2H3）2CO+H2O2N2H4+CO2N2H4+O2=N2+2H2O（1分）

7-5化合物A能使鍋爐壁鈍化是基于它能將氧化鐵轉(zhuǎn)化為致密的四氧化三鐵。寫出化學(xué)

方程式。

（N2H3）2CO+12Fe2O3=8Fe3O4+2N2+CO2+3H2O（2分）

7-6化合物A與許多金屬離子形成八面體配合物，例

如［Mn（A）F。結(jié)構(gòu)分析證實(shí)該配合物中的A

和游離態(tài)的A相比，分子中原本等長的兩個(gè)鍵

不再等長。畫出這種配合物的結(jié)構(gòu)筒圖（氫原

子不需畫出），討論異構(gòu)現(xiàn)象。（2分）

有一對經(jīng)式、面式異構(gòu)體（幾何異構(gòu)體）（1分）它

們分別有一對對映異構(gòu)體（手性異構(gòu)體）（1分）

（畫不畫異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)不影響得分。）

4.（06年初賽）第8題

8-1氮化伯的上述四種立方晶體結(jié)構(gòu)上有什么共同

點(diǎn)？

伯原子面心立方最密堆積。（2分）

8-2分別給出上述四種氮化伯結(jié)構(gòu)的化學(xué)式。

依次為PtN、Pt、、PtN2（2分）

8-3試在圖上挑選一個(gè)氮原子，不添加原子，用粗線畫出所選氮原子的配位多面體。

5.（06年初賽）第9題（10分）【正確答案】

6.（06年初賽）第11題【正確答案】

11-1寫出合成磷化硼的化學(xué)反應(yīng)方程式。

BBr3+PBr3+3H2=BP+6HBr（1分）

11-2分別畫出三澳化硼分子和三浪化磷分子的結(jié)構(gòu)。

Br

J、B/、?

Bx、rBrBr

（畫不畫磷匕的孤對電子不影響得分）

平面三角形三角錐（2分）

11-3磷化硼晶體中磷原子作立方最密堆積,硼原子填入四面體空隙中。畫出磷化硼的正

11-4已知磷化硼的晶胞參數(shù)a=478pm,計(jì)算晶體中硼原子和磷原子的核間距（dB.P）。

dB_p=-43a=—V3x478pm-207pm

44

或（”=[（:立。）2+（：a）2]2=；總°=207x478pm=207pm（2分）

11-5畫出磷化硼正當(dāng)晶胞沿著體對角線方向的投影（用實(shí)線圓圈表示P原子的投影，用

虛線圓圈表示B原子的投影）。

7.（05年初賽）第1題（9分）

1.2；；Bi+；He=2；；At+2"（2分）

2.<Atl是極性分子（1.5分）

3.>形成X3-離子的能力13->8「3一>。3一（1.5分）

++

4.Atl+2I2+5Ag+3H2O=5Agl+AtO3+6H（2分，把卜改為b也可，但仍應(yīng)配平）

AtOs-與Pb（IO3）2共沉淀（1分）。

5.>AtCH2coOH分子中的碳的吸電子效應(yīng)比ICH2coOH中的碘?。?分）

8.（05年初賽）第2題（12分）

1.input：輸入hot：熱（端）cold：冷（端）heatflow：熱流I：電流強(qiáng)度

n：n型半導(dǎo)體p：p型半導(dǎo)體i+：正電流（各0.25分）

向熱電材料構(gòu)成的半導(dǎo)體的n—p結(jié)的遠(yuǎn)端輸入外電流，半導(dǎo)體發(fā)生空穴導(dǎo)電，電流流經(jīng)

n-p結(jié)時(shí)發(fā)生復(fù)合，外電流輸入的能量轉(zhuǎn)化為熱流，使n-p結(jié)的溫度越來越低，而其遠(yuǎn)端

的溫度越來越高，即有類似冰箱制冷的效應(yīng)。（4分）

2.化學(xué)式:LaFe4sbi2（2分）（寫LazFe8sb24扣1分）

鐵的氧化態(tài)：9/4=2.25（1分）

晶胞里有2個(gè)La原子（處于晶胞的頂角和體心）；有8個(gè)Fe原子（處于睇形成的八面

體的中心）；睇八面體是共頂角相連的，平均每個(gè)八面體有6/2=3個(gè)睇原子，晶胞中共有8

個(gè)八面體，8x3=24個(gè)睇原子；即：La2Fe8Sb24o（3分，其他合理過程也可）

9.（05年初賽）第3題

2.C9Hl8（）6=3CH3coeH3+O3（2分,或3/2。2）

3.爆炸反應(yīng)不是燃燒反應(yīng)，能量改變不大，是由于生成大量氣態(tài)小分子導(dǎo)致的嫡增加效

應(yīng)，因而稱為“俺炸彈”。

B是雙聚分子，分子的六元環(huán)不能滿足過氧團(tuán)的正常鍵角（C一。一O-C面間角和C—0

—0鍵角）的需要，導(dǎo)致分子張力太大而不穩(wěn)定。（3分）

10.（05年初賽）第4題

1.2H2[PtC14（OH）2]+2NH3=（NH4）2[PtCl6]+H2[PtCl2（OH）4]

或H2[PtC16]+（NH4）2[PtC12（OH）4]或NH4Htptek]+NH4Htpteb（OH）4]（3分）

2.2Ba[PtCl6]+5Ba（OH）2=2Ba[PtCl（OH）5]+5BaCl2（3分）

11.（05年初賽）第8題1.熔點(diǎn)降低效應(yīng)；或形成有低共熔點(diǎn)的二元體系；或固相不互溶，

而在液相中產(chǎn)生混合燧。（2分：三者中答出任一者可得2分）

2.在固相中，離子呈周期性排列，對“相似相溶”的“相似條件”的要求比液相中嚴(yán)格

得多。LiCl和KC1的結(jié)構(gòu)型式相同，Li+和K+的電價(jià)相等，Li和K的電負(fù)性差別也有限。顯

然，兩個(gè)組分在固相中完全不互溶源于Li+和K+的半徑差別太大。（2分，關(guān)鍵要回答出最

后一句話）

（叫4XM-C/3

3Du。_IV_。1?xN、_M匕。乂aK。_Mg乂2=

a

DKCI（機(jī)]4xMKC/MKC!LiClMKCl_（%.++Q-）x2_

a

IVJKC/KciXNA

Mi（r+r）

守;dri臀+_R（2分，只寫出最后的表達(dá)式也可）

MK。[匕.+Q-

4.也q=必匕.+Q一)x2=2^1(133+181)x2pm=444pm

（2分；方法正確但結(jié)果算錯(cuò)扣0.5分）

5.可按如下思路說明：離子晶體能夠?qū)щ娛怯捎陔x子離開原位而遷移到距離最近的空位

所致。遷移中必須經(jīng)過由異號離子圍成的最小窗孔。比較離子半徑和窗孔的大小，可判斷能

否發(fā)生遷移，即能否成為快離子導(dǎo)體。

取體積為KC1正當(dāng)晶胞體積1/8的小立方體（見圖）來考慮。三個(gè)分布在正當(dāng)晶胞0,0,

0；1/2,0,1/2；0,1/2,1/2位置的CE圍成的三角形半徑為:

該半徑遠(yuǎn)小于K+的半徑，K+不能穿過此窗口，因而KC1晶體不

能成為固體離子導(dǎo)體。

大白球?yàn)镃「，黑球?yàn)镵+,虛線球?yàn)榭瘴?/p>

（4分；思路和方法正確但計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤可得2分）

12.（05年初賽）第1（）題

1.CU+HC1+O2=CUC1+HO2（3分）

H-----O

2.\（3分，畫0—0單鍵不扣分，但分子不畫成角型不得分。）

O：

3.A：超氧酸（2分）

4.幾乎完全電離為超氧離子（2分）

13.（04年初賽）第1題（4分）

2；；Am+；；Ca=2881i5+3n（2分，不寫3n不得分。答2力15不得分。）

288115=284113+4He丁分,質(zhì)量數(shù)錯(cuò)誤不得分。%e也可用符號a。

（答下式不計(jì)分:284113—4%=268105或僚Db）

14.（04年初賽）第2題

3原子炸藥（或高能材料）高聚氮分解成N2釋放大量能量（各1分）

15.（04年初賽）第4題

1.NF3（1分）4NH3+3F2=NF3+3NH4F（1分）（共2分）

2.N-F鍵的偶極方向與氮原子孤對電子的偶極方向相反，導(dǎo)致分子偶極矩很小，因此

質(zhì)子化能力遠(yuǎn)比氨質(zhì)子化能力小。畫圖說明也可

N

（如:）（1分）

3.2NF3+2Hg=N2F2+2HgF2（1分）

丁F、

IIII,（14+19）X2=66（每式1分）（共3分）

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