2015年“扬子石化杯”第29届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)夏令营暨选拔赛试题含答案

1、2015年“扬子石化杯”第29届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）夏令营暨选拔赛试题（2015年7月21日共计3小时）题号12345678910总分满分101081012612101210100得分评卷人留意事项1考试时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开头考试后1小时内不得离场。2全部解答必需写在指定的位置，用铅笔解答无效（包括作图）。草稿纸另发。不得将任何纸张带入考场。3凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。4姓名、准考证号和所属学校等必需写在首页左侧指定位置，写于其他地方者按废卷论处。5用涂改液涂改的解答无效。6允许使用非编程计算器以及直尺等文具。第1题（10分）水是有氢氧两

2、种元素组成的最常见的无机物之一。水是生命的源泉，水有很多特殊的性质。请回答以下问题： 氧原子的最外层电子排布为_；的几何构型为_，其中氧原子的杂化轨道为_；的熔沸点明显高于氧族其它元素的氢化物，主要缘由是水分子间形成了_。 水分子是_分子（填“极性”或“非极性”），依据“相像相溶”的原理，下列物质中不易溶于水的是_。A食盐B酒精C汽油D明矾第2题（10分）利用与溶液反应，可以得到水合二草酸根合锡（）酸钾的协作物。为测定所合成的协作物的结晶水含量，进行以下操作，请填空： 称取于锥形瓶中，加蒸馏水，加热至，用滴定至终点，消耗，则_。 称取协作物样品于锥形瓶中加蒸馏水，。加热至，用上述溶液滴定至终点

3、，用去。（1）写出上述滴定反应的化学方程式并配平：_（2）由滴定得到的数据计算该协作物的摩尔质量为_。（3）该协作物每个分子中含有_个结晶水。 溶解度和溶度积均可以表示物质溶解性的大小。已知：，的，请计算在纯水中的溶解度。（1）若不考虑的水解，在纯水中的溶解度为_；（2）若考虑的水解，在纯水中的溶解度应_（填“大于”或“小于”）（1）中的数值。第3题（8分）1774年，瑞典化学家甘恩用软锰矿与木炭和油的混合物一起加热，首次分别出了金属锰，柏格曼将它命名为manganese（锰）。它的拉丁名称manganum和元素符号由此而来。 在试验室用制备时，常用作_剂，在用浓盐酸制备时，用作_剂； 锰元素

4、电势图为（酸性溶液）据图可知，_和_两种离子在水溶液中不稳定，会发生_反应； 锰酸锂是锂离子电池的重要材料，它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、平安性能高等有点。工业上利用和来制备。（1）先将和混合均匀后加热，升温到时，开头有生成，同时生成固体A，该温度比的分解温度低很多，缘由是_。（2）升温到时，开头有生成，同时得到固体B，升温到时，A和B反应，得到高纯度锰酸锂，请写出A和B反应的化学反应方程是：_。第4题（10分）氮是空气中含量最多的元素，在自然界中存在格外广泛，在生物体内亦有极大作用，是组成氨基酸的几本元素之一。氮的某氧化物A低温下为蓝色固体，A易分解为无色气体B和红棕色气体C。

5、B在空气中极易被氧化而变为红棕色气体C。气体B、C均有很高的毒性。除去B的简便方法是用硫酸亚铁溶液吸取，这是由于能生成协作物D的原因。C可被在肯定温度下经催化还原为无毒的气体E。 写出下列物质的化学式：A_ B_ C_ D_ E_ 气体B的磁性猛烈收温度的影响，表现出高温存磁，低温逆磁。那么气体C磁性将如何随温度变化？试解释你的结论。_ 在三甲胺和三甲硅胺中，三角锥形的分子是_，含有键的分子是_。第5题（12分）某常见金属M的硫酸盐A的水溶液为蓝色，加入氨水生成深蓝色配离子B，B在隔绝空气条件下雨金属M反应，可生成无色配离子C。在A的溶液中加入可得沉淀D。D可用于检查室内汞含量是否超标：用涂有

6、D的试纸悬挂于室内，室温下若三个小时试纸变色，则表明室内汞超标。 请写出以下各物质的化学式：A_ B_ C_ D_ 从原子结构的角度分析，C为无色的缘由是_，请估量沉淀D的颜色为_； 用D试纸检测汞蒸气时，其反应方程式为：_第6题（6分）设计合成特殊结构的纳米材料是一个极其活跃的争辩领域。下图给出的是蛋黄-蛋壳型碳包硅合成示意图：其中，步骤1的产物为硅球外包裹一层厚度可调控的多孔层，可以通过正硅酸四乙酯的水解获得；步骤2和步骤3的产物最外层为厚度较薄的多孔碳层，可以通过蔗糖等有机物的高温碳化获得。步骤3通过除去得到蛋黄-蛋壳型碳包硅。请回答下列问题： 上述过程中，正硅酸四乙酯的水解产物是_；

7、步骤3中除去可以选用的试剂为_； 接受高温下的镁热还原法可以将步骤2产物中的也转变为，反应的化学方程式为_。第7题（12分）超导是20世纪最宏大的科学发觉之一，超导材料在信息通讯、生物医学、航空航天等领域的应用前景越来越宽敞。近年来，中国科学家在铁基超导争辩方面取得了一系列重大突破，2014年1月，以赵忠贤等为代表的争辩团队获得2013年度国家自然科学一等奖。科学杂志对比评论称：“中国如洪流般不断涌现的争辩结果标志着在分散态物理领域已经成为一个强国。”请解答如下有关铁基超导材料的问题： 是研制铁基超导材料的重要前体，是面心立方晶胞，做型积累，试验测得与形成型结构，那么，的位置应位于_；与形成_

8、型结构。 的晶胞参数，则计算可得出晶胞中的之间的距离为_； 画出（1）中与形成的正值晶胞沿着轴方向的投影（请标出原子的表示方式）； 下图是铁基超导材料中与形成的结构单元（“”小球代表，“”小球代表），在新型铁基超导材料中，与形成的结构单元的对称性对于材料性质有着重要影响。（1）图1是111型铁基超导材料中的结构单元，试指出其对称操作及其个数：_；（2）图2是122型铁基超导材料中的结构单元，其对称性与图1所示的结构有区分吗？_；（3）假如将图2中的1号原子去掉，可得一种结构单元，含有这种结构单元的铁基超导材料尚未见报道，试结合（1）、（2）对结构单元对称性特点的分析，给出合理的解释。_第8题（

9、10分） 下列反应中，产物C分子中的不同化学环境氢的个数比是，画出合理的、带电荷中间体A和B以及产物C的结构简式。A_ B_ C_ 写出以下过程中D、E、F、G和H的结构简式D_ E_ F_G_ H_ 写出以下过程中I、J的结构简式I_ J_第9题（12分）化合物是生物合成核酸的必需前体物质，是蛋白质合成与分解的调整物，是氨基酸从外围组织转动至内脏的携带者，肾脏排泄的重要基质，对机体免疫功能和修复具有重要作用。化合物G的一种合成路线如下： 化合物A转化为化合物B的具体反应类型为_。 化合物A的某链状同分异构体中含有2种不同化学环境的氢，该同分异构体的结构简式为_、_。 化合物E中的手性碳的构型

10、为_。 化合物C、D、F的结构简式为_、_、_。第10题（10分）在有机化合物的合成设计中，利用化合物分子的对称性可以使合成路线简化。化合物G的合成就是一个典型例子，化合物G可经下图所示合成路线制备：回答下列问题： 写出化合物A转化为化合物B的过程中带电荷中间体H的结构简式：_； 化合物B的系统命名是_； 写出C、D、G的结构简式：_、_、_。2015年“扬子石化杯”第29届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）夏令营暨选拔赛试题参考答案及评分标准说明：化学方程式配平错误扣一半分。第1题（共10分） V型氢键（8分，每空2分） 极性C（2分，每空1分）第2题（共10分） （2分） （1）（2分）或：

11、（2）（2分）注解：（3）3（1分）注解：（1）（2分）（2）大于（1分）第3题（共8分） 催化氧化（2分，每空1分） 歧化（3分，每空1分） （1）作为催化剂，加快了碳酸锂的分解（1分）（2）（2分）第4题（共10分） （5分，每空1分） 高温时顺磁性，低温时逆磁性，是由于为奇电子化合物，低温时易聚合成，在分子中，成单电子配对，故呈逆磁性；在高温时，不易聚合，分子中有成单电子，故呈顺磁性（3分，结论1分，解释2分） 三甲硅胺（2分）第5题（共12分） （共8分，各2分） ，d轨道全布满白色（或无色）（每空1分，共2分） （2分）第6题（共6分） （或、等）（2分） 或（氢氟酸）（2分） 或（2分）第7题（共12分） （一半）四周体空隙中立方（2分，各1分） （2分）注解：晶胞中的形成以体心为中心的四周体空隙，做下图：该四周体空隙的高：因此，立方体的体对角线为：所以立方体的边长：故可得质检的距离： 沿着a轴方向的投影：（2分） （1）1个轴、4个（或，或镜面）（2分）（2）没有（2分）注解：图2与图1所示的结构对称性相同，都具有1个轴、4个（或，或镜面）（3）对称性较低的结构单元有利于铁基材料超导性质，而对称性较高的结构单元不利于铁基材料超导性质（2分）注解：假如将图2中的1号原子去掉，剩余的结构单元对称性包含：1个轴、4个垂直