1、2015年“揚子石化杯”第29屆中國化學奧林匹克競賽（江蘇賽區）夏令營暨選拔賽試題（2015年7月21日共計3小時）題號12345678910總分滿分101081012612101210100得分評卷人留意事項1考試時間3小時。遲到超過半小時者不能進考場。開頭考試后1小時內不得離場。2全部解答必需寫在指定的位置，用鉛筆解答無效（包括作圖）。草稿紙另發。不得將任何紙張帶入考場。3凡要求計算者，須給出計算過程，沒有計算過程無效。4姓名、準考證號和所屬學校等必需寫在首頁左側指定位置，寫于其他地方者按廢卷論處。5用涂改液涂改的解答無效。6允許使用非編程計算器以及直尺等文具。第1題（10分）水是有氫氧兩

2、種元素組成的最常見的無機物之一。水是生命的源泉，水有很多特殊的性質。請回答以下問題： 氧原子的最外層電子排布為_；的幾何構型為_，其中氧原子的雜化軌道為_；的熔沸點明顯高于氧族其它元素的氫化物，主要緣由是水分子間形成了_。 水分子是_分子（填“極性”或“非極性”），依據“相像相溶”的原理，下列物質中不易溶于水的是_。A食鹽B酒精C汽油D明礬第2題（10分）利用與溶液反應，可以得到水合二草酸根合錫（）酸鉀的協作物。為測定所合成的協作物的結晶水含量，進行以下操作，請填空： 稱取于錐形瓶中，加蒸餾水，加熱至，用滴定至終點，消耗，則_。 稱取協作物樣品于錐形瓶中加蒸餾水，。加熱至，用上述溶液滴定至終點

3、，用去。（1）寫出上述滴定反應的化學方程式并配平：_（2）由滴定得到的數據計算該協作物的摩爾質量為_。（3）該協作物每個分子中含有_個結晶水。 溶解度和溶度積均可以表示物質溶解性的大小。已知：，的，請計算在純水中的溶解度。（1）若不考慮的水解，在純水中的溶解度為_；（2）若考慮的水解，在純水中的溶解度應_（填“大于”或“小于”）（1）中的數值。第3題（8分）1774年，瑞典化學家甘恩用軟錳礦與木炭和油的混合物一起加熱，首次分別出了金屬錳，柏格曼將它命名為manganese（錳）。它的拉丁名稱manganum和元素符號由此而來。 在試驗室用制備時，常用作_劑，在用濃鹽酸制備時，用作_劑； 錳元素

4、電勢圖為（酸性溶液）據圖可知，_和_兩種離子在水溶液中不穩定，會發生_反應； 錳酸鋰是鋰離子電池的重要材料，它作為電極材料具有價格低、電位高、環境友好、平安性能高等有點。工業上利用和來制備。（1）先將和混合均勻后加熱，升溫到時，開頭有生成，同時生成固體A，該溫度比的分解溫度低很多，緣由是_。（2）升溫到時，開頭有生成，同時得到固體B，升溫到時，A和B反應，得到高純度錳酸鋰，請寫出A和B反應的化學反應方程是：_。第4題（10分）氮是空氣中含量最多的元素，在自然界中存在格外廣泛，在生物體內亦有極大作用，是組成氨基酸的幾本元素之一。氮的某氧化物A低溫下為藍色固體，A易分解為無色氣體B和紅棕色氣體C。

5、B在空氣中極易被氧化而變為紅棕色氣體C。氣體B、C均有很高的毒性。除去B的簡便方法是用硫酸亞鐵溶液吸取，這是由于能生成協作物D的原因。C可被在肯定溫度下經催化還原為無毒的氣體E。 寫出下列物質的化學式：A_ B_ C_ D_ E_ 氣體B的磁性猛烈收溫度的影響，表現出高溫存磁，低溫逆磁。那么氣體C磁性將如何隨溫度變化？試解釋你的結論。_ 在三甲胺和三甲硅胺中，三角錐形的分子是_，含有鍵的分子是_。第5題（12分）某常見金屬M的硫酸鹽A的水溶液為藍色，加入氨水生成深藍色配離子B，B在隔絕空氣條件下雨金屬M反應，可生成無色配離子C。在A的溶液中加入可得沉淀D。D可用于檢查室內汞含量是否超標：用涂有

6、D的試紙懸掛于室內，室溫下若三個小時試紙變色，則表明室內汞超標。 請寫出以下各物質的化學式：A_ B_ C_ D_ 從原子結構的角度分析，C為無色的緣由是_，請估量沉淀D的顏色為_； 用D試紙檢測汞蒸氣時，其反應方程式為：_第6題（6分）設計合成特殊結構的納米材料是一個極其活躍的爭辯領域。下圖給出的是蛋黃-蛋殼型碳包硅合成示意圖：其中，步驟1的產物為硅球外包裹一層厚度可調控的多孔層，可以通過正硅酸四乙酯的水解獲得；步驟2和步驟3的產物最外層為厚度較薄的多孔碳層，可以通過蔗糖等有機物的高溫碳化獲得。步驟3通過除去得到蛋黃-蛋殼型碳包硅。請回答下列問題： 上述過程中，正硅酸四乙酯的水解產物是_；

7、步驟3中除去可以選用的試劑為_； 接受高溫下的鎂熱還原法可以將步驟2產物中的也轉變為，反應的化學方程式為_。第7題（12分）超導是20世紀最宏大的科學發覺之一，超導材料在信息通訊、生物醫學、航空航天等領域的應用前景越來越寬敞。近年來，中國科學家在鐵基超導爭辯方面取得了一系列重大突破，2014年1月，以趙忠賢等為代表的爭辯團隊獲得2013年度國家自然科學一等獎。科學雜志對比評論稱：“中國如洪流般不斷涌現的爭辯結果標志著在分散態物理領域已經成為一個強國。”請解答如下有關鐵基超導材料的問題： 是研制鐵基超導材料的重要前體，是面心立方晶胞，做型積累，試驗測得與形成型結構，那么，的位置應位于_；與形成_

8、型結構。 的晶胞參數，則計算可得出晶胞中的之間的距離為_； 畫出（1）中與形成的正值晶胞沿著軸方向的投影（請標出原子的表示方式）； 下圖是鐵基超導材料中與形成的結構單元（“”小球代表，“”小球代表），在新型鐵基超導材料中，與形成的結構單元的對稱性對于材料性質有著重要影響。（1）圖1是111型鐵基超導材料中的結構單元，試指出其對稱操作及其個數：_；（2）圖2是122型鐵基超導材料中的結構單元，其對稱性與圖1所示的結構有區分嗎？_；（3）假如將圖2中的1號原子去掉，可得一種結構單元，含有這種結構單元的鐵基超導材料尚未見報道，試結合（1）、（2）對結構單元對稱性特點的分析，給出合理的解釋。_第8題（

9、10分） 下列反應中，產物C分子中的不同化學環境氫的個數比是，畫出合理的、帶電荷中間體A和B以及產物C的結構簡式。A_ B_ C_ 寫出以下過程中D、E、F、G和H的結構簡式D_ E_ F_G_ H_ 寫出以下過程中I、J的結構簡式I_ J_第9題（12分）化合物是生物合成核酸的必需前體物質，是蛋白質合成與分解的調整物，是氨基酸從外圍組織轉動至內臟的攜帶者，腎臟排泄的重要基質，對機體免疫功能和修復具有重要作用。化合物G的一種合成路線如下： 化合物A轉化為化合物B的具體反應類型為_。 化合物A的某鏈狀同分異構體中含有2種不同化學環境的氫，該同分異構體的結構簡式為_、_。 化合物E中的手性碳的構型

10、為_。 化合物C、D、F的結構簡式為_、_、_。第10題（10分）在有機化合物的合成設計中，利用化合物分子的對稱性可以使合成路線簡化。化合物G的合成就是一個典型例子，化合物G可經下圖所示合成路線制備：回答下列問題： 寫出化合物A轉化為化合物B的過程中帶電荷中間體H的結構簡式：_； 化合物B的系統命名是_； 寫出C、D、G的結構簡式：_、_、_。2015年“揚子石化杯”第29屆中國化學奧林匹克競賽（江蘇賽區）夏令營暨選拔賽試題參考答案及評分標準說明：化學方程式配平錯誤扣一半分。第1題（共10分） V型氫鍵（8分，每空2分） 極性C（2分，每空1分）第2題（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題（共8分） 催化氧化（2分，每空1分） 歧化（3分，每空1分） （1）作為催化劑，加快了碳酸鋰的分解（1分）（2）（2分）第4題（共10分） （5分，每空1分） 高溫時順磁性，低溫時逆磁性，是由于為奇電子化合物，低溫時易聚合成，在分子中，成單電子配對，故呈逆磁性；在高溫時，不易聚合，分子中有成單電子，故呈順磁性（3分，結論1分，解釋2分） 三甲硅胺（2分）第5題（共12分） （共8分，各2分） ，d軌道全布滿白色（或無色）（每空1分，共2分） （2分）第6題（共6分） （或、等）（2分） 或（氫氟酸）（2分） 或（2分）第7題（共12分） （一半）四周體空隙中立方（2分，各1分） （2分）注解：晶胞中的形成以體心為中心的四周體空隙，做下圖：該四周體空隙的高：因此，立方體的體對角線為：所以立方體的邊長：故可得質檢的距離： 沿著a軸方向的投影：（2分） （1）1個軸、4個（或，或鏡面）（2分）（2）沒有（2分）注解：圖2與圖1所示的結構對稱性相同，都具有1個軸、4個（或，或鏡面）（3）對稱性較低的結構單元有利于鐵基材料超導性質，而對稱性較高的結構單元不利于鐵基材料超導性質（2分）注解：假如將圖2中的1號原子去掉，剩余的結構單元對稱性包含：1個軸、4個垂直