高中化学竞赛试题

高中化学竞赛试题,作为检验学生化学学科深度与广度的重要标尺,历来备受师生关注。它不仅仅是对书本知识的简单回顾,更是对学生逻辑思维、实验技能及问题解决能力的全面考察。每一道试题背后,都蕴含着化学世界的奥秘与挑战,激发着学子们探索未知的渴望。

竞赛试题的特点与意义

高中化学竞赛试题以其独特的魅力,成为选拔化学人才的重要途径。首先,试题内容广泛,覆盖基础理论与前沿科技,要求学生具备扎实的基础知识同时,还要关注化学领域的最新进展。其次,题型多样,从选择题、填空题到推理题、实验设计题,每一种题型都旨在从不同角度检验学生的学习成效。更重要的是,竞赛试题强调深度思考与创新意识,鼓励学生跳出常规框架,寻找新颖独特的解题思路。

竞赛试题的解析策略

面对高中化学竞赛试题,有效的解析策略至关重要。一是构建知识网络,将零散的知识点串联起来,形成系统的知识体系,便于快速定位问题关键。二是强化解题技巧,如利用化学方程式进行定量计算、运用化学平衡原理分析反应趋势等,这些技巧的熟练运用能显著提升解题效率。三是培养批判性思维,面对复杂问题,敢于质疑、勇于探索,从不同角度审视问题,寻找最优解。此外,定期参与模拟竞赛,通过实战演练提升应试能力和心理素质,也是不可或缺的一环。

竞赛试题背后的教育理念

高中化学竞赛试题的设计,深刻体现了现代教育理念的核心价值。一方面,它强调学科交叉融合,鼓励学生跨学科思考,将化学知识与其他学科如物理、生物等相结合,拓宽学术视野。另一方面,注重实践能力的培养,竞赛试题中不乏实验设计与操作题,旨在通过动手操作,加深对化学原理的理解,培养实验技能和科学探究精神。更重要的是,竞赛试题鼓励学生追求卓越,不畏挑战,这种积极向上的学习态度,正是个人成长与社会进步的不竭动力。

应对竞赛试题的策略建议

针对即将参加高中化学竞赛的学生,以下几点策略建议或许能助你一臂之力。首先,制定详细的学习计划,合理分配时间,既要巩固基础知识,也要适当拓展学习范围。其次,积极参与课外化学活动,如化学俱乐部、科学讲座等,这不仅能丰富你的化学知识,还能结识志同道合的朋友,共同进步。再者,保持好奇心和探索欲,对于遇到的每一个化学现象,都尝试深入思考其背后的原理。最后,保持良好的心态,面对竞赛压力,学会自我调节,保持积极乐观,相信自己能够克服困难,取得优异成绩。

总而言之,高中化学竞赛试题不仅是知识的较量,更是能力与心态的考验。它引领着学生一步步深入化学的广阔天地,激发着对科学的无限热爱与追求。在这片充满挑战与机遇的化学海洋中,愿每一位学子都能扬帆远航,勇攀科学高峰,用自己的智慧与汗水,书写属于自己的辉煌篇章。

高中化学题关于有机物燃烧规律的竞赛题~

由\"将气体经过CaO吸收,体积又减少2.8L\"可知该气体为二氧化碳

所以C的物质的量为2.8/22.4mol=0.125mol

设该物质的化学式为C(x)H(y)O(z)该物质的相对分子质量为12x+y+16z

写出化学方程式得1mol的该物质完全燃烧消耗(x+y/4-z/2)mol的氧气生成xmol的二氧化碳和y/2mol的水

由题知水为液体,所以反应前后的物质的量之差为(y/4-z/2)mol=0.56/22.4mol=0.025mol

所以有0.025mol的该物质质量为3.4g

即3.4/(12x+y+16z)=0.025mol

(1)

又因为C的物质的量为0.125mol

所以x=0.125/0.025=5

所以3.4g的该物质中有c的质量为1.5g

注意到醇中的C与H的数量关系与O无关为C(n)H(2n+2)

所以y=2x+2

所以y=12

H的质量为12*0.025g=0.3g

由(1)得y+16z=76

易得X=4

O的质量为1.6g

该醇中C,H,O原子个数之比为x:y:z=5:12:4

近几年全国高中化学竞赛初赛试题

第1题(8分)1964年,美国的F.A.Cotton研究小组测定了K2[Re2Cl8] •2H2O的晶体结构,他们惊讶地发现在[Re2Cl8]2-结构(如右图所示)中Re-Re间距离异常的短,仅为224pm(金属Re中Re-Re间的平均距离为275pm)。此后,类似结构的化合物不断被发现,无机化学这个古老的学科因此开辟了一个新的研究领域。关于[Re2Cl8]2- 的结构,请回答下列问题:

1-1 Re原子的价电子组态是 ,[Re2Cl8]2-中Re的化合价为 ;

1-2 [Re2Cl8]2-中Re-Re间距离特别短,是因为存在四重键,它们分别是 键、 键、

键(请填键型和个数);

1-3 Cl原子的范德华半径和为360pm,因此理应期望[Re2Cl8]2-¬ 为 式构型,但实验结果如图所示却为重叠式构型,其原因是 。

第2题(6分)最近国外一研究小组报道了利用高真空阴离子聚合制作“纳米章鱼”(星形高分子链结构)的研究成果。这意味着人们有可能根据需要,定向合成特殊形状的高分子。制作“纳米章鱼”所用的原料是苯乙烯和对苯乙烯,溶剂是环己烷,催化剂是正丁基锂。合成过程如下图所示:

2-1 显然,上述“章鱼”的爪臂是一种高聚物,其单体是 ,爪臂的长度取决于 ;

2-2 研究发现,控制聚苯乙烯活性链(A)和对苯乙烯(B)的物质的量(摩尔数)之比,可以得到不同爪臂数的“章鱼”。当A:B =2:1时,“章鱼”的爪臂数是2;当A:B=3:2时,“章鱼”的爪臂数是3。据此,若要合成爪臂数为4的“章鱼”,A:B应该为 ;

2-3 然而实际合成时,即使保持A:B=3:2,“章鱼”的爪臂数也往往会少于3,可能的原因是

2-4 通过对反应产物进行分级沉淀,可以分离出不同爪臂数的“章鱼”。你认为进行分级沉淀的主要依据是 。

第3题(6分)

3-1 解热镇痛药阿司匹林(乙酰水杨酸)是一种一元酸,其pKa=3.50,服用后以未离解的分子型体在胃中被吸收。如果患者先吃了调节胃液酸度的药物,使得胃的内容物的酸度保持为pH=2.95,再吃两片阿司匹林药片,其中含阿司匹林0.65g。假如服后阿司匹林可立即溶解,且不改变胃内容物的酸度,则可能被吸收的阿司匹林有 g。

3-2 阿司匹林的含量可以用酸碱滴定法测定。取某试样0.2500g,准确加入50.00mL 0.1020mol•L-1NaOH溶液,煮沸、冷却后,再以浓度为0.05264mol•L-1的H2SO4溶液回滴过量的NaOH,,以酚酞指示终点,共消耗H2SO423.75mL。则该试样中阿司匹林的质量分数为 %。

3-3 肾结石的主要成分是草酸钙。研究发现,大量饮水、少吃草酸含量高的食物、服用补钙剂与吃饭时间错开等均可以降低患肾结石的风险。已知:Ksp(CaC2O4)=2×10-9,则纯水中草酸钙的溶解度为 mol•L-1;0.10 mol•L-1CaCl2溶液中草酸钙的溶解度为 mol•L-1。

第4题(12分)顺铂,即顺式-二氯二氨合铂(Ⅱ),1967年被现具有抗肿

瘤活性,1979年经美国食品和医药管理局(FDA)批准,成为第一个

用于临床治疗某些癌症的金属配合物药物。现今顺铂已成为世界上用于

治疗癌症最为广泛的3种药物之一。

4-1 在顺铂中,中心原子Pt的杂化方式为 ,顺铂的磁矩为 ;

4-2 将1mmol氯亚铂酸钾(K2PtCl4)溶于水,搅拌条件下,加入8mmol碘化钾溶液,室温搅拌30min后,过滤。搅拌条件下,加入2.5mmol的环己胺溶液到滤液中,室温反应25min,可得到产物A,产率为78.36%。在1mmol产物A中分别加入高氯酸1.0mL和无水乙醇30mL,50℃搅拌反应25h,过滤,得到铂配合物B,产率为98.25%。B的元素分析结果为C:13.14%,N:2.56%,H:2.39%,Pt:35.60%,红外光谱、紫外光谱等分析结果表明,B有对称中心,存在两种Pt—I键、一种Pt—N键,Pt的配位数仍然为4.体外抗肿瘤活性研究表明该配合物B对5种人的肿瘤细胞的增殖抑制作用明显好于临床用药顺铂。写出化合物B的分子式,画出它的可能结构。

4-3 Pt也有八面体场配合物,如[Pt(Py)(NH3)(NO2)ClBrI](其中Py为吡啶),如果只考虑NO2的硝基配位方式,请在下图中添加其余基团,以画出[Pt(Py)(NH3)(NO2)ClBrI]结构中Py和NH3对位的所有同分异构体(所给图可不全用完,如果不够时也可以自行增加)。

第5题(15分)X元素是一种重要的生命元素,在人体中参与血红蛋白、细胞色素及多种酶的合成,促进生长,在血液运输氧和营养物质的过程中,X元素起了重要作用。人体缺少该元素会发生小细胞性贫血、免疫功能下降和新陈代谢紊乱,使人的脸色萎黄,皮肤也失去光泽。

A是含X元素的复盐,为浅绿色晶体,A中含结晶水的质量分数为27.6%。A是一种重要的化工原料,还可以被直接用来做净水剂、治疗贫血等。A在空气中较稳定,在定量分析中常被用作氧化还原标定的基准物质。

将A溶于水中,加入氨水和双氧水,得到大量红棕色沉淀B。B与KHC2O4溶液共热得到黄绿色溶液,过滤、蒸发、浓缩后有翠绿色晶体C析出,C中含结晶水的质量分数为11.0%。若向B的浓NaOH悬浮液中通Cl2可得含D的紫红色溶液,向该溶液中加入BaCl2溶液则有红棕色沉淀E生成。D是一种新型水处理剂,在酸性条件下氧化性极强而不稳定。

5-1 元素X的中文名称是 ;

5-2 写出下列物质的化学式:

A 、B 、C 、E

5-3 写出向B的浓NaOH悬浮液中通氯气的离子反应方程式:

5-4 已知EAΘ: O2(g) H2O2(aq) H2O(l)

X3+ G X

在酸性溶液中H2O2氧化G的EΘ为 ,该反应能否发生自发进行?

若能进行,写出反应方程式:

5-5 实验表明,室温下碘单质不能氧化G,但加入KCN后却可以。请通过标准状态下电极电势的计算解释这一现象。

已知:EΘ(I2/I—)=0.54V,EΘ(X3+/G)=0.77V,lgK稳Θ[G(CN)64-]=35,lgK稳Θ[G(CN)63-]=42

第6题(10分)随着便携式电子设备的大量使用,具有高能量密度特点的锂二次电池的重要性日益突出。目前多采用无机金属氧化物作为正极,但这类材料的比容量普遍低于200mA•h/g,能量密度难以提高。元素硫作为锂二次电池正极材料,具有极高的理论容量(1672 mA•h/g),因此锂硫电池的开发引起人们的关注。研究人员尝试将二硫或多硫基桥接于各种有机或无机化合物中,从而得到正极材料。

某研究小组尝试将S—S—S交联于聚磷氮烯分子中,得到一类新型的具有高能量密度和安全性的无机化合物聚三硫代磷氮烯。制备该材料的方法如下:将一定量的PCl5和NH4Cl分别溶解于四氯乙烷中制成溶液,将PCl5溶液滴加到沸腾状态的氯化铵溶液中,在一定条件下充分反应后,重结晶得到中间产物A。将纯化后的A在Ar气氛下加热聚合,得到灰白色橡胶状固体B。将B与溶有S和Na2S的N,N—二甲基甲酰胺(DMF)溶液在沸腾条件下反应,减压蒸馏除去溶剂DMF后,用去离子水洗涤所剩棕黄色固体,经AgNO3检验,确认NaCl完全除掉后,对所得产品真空干燥,得到可用于制作电池正极的干燥聚合物粉末C。

从各物质表征信息可知,A含有P、N、Cl,它们的原子个数比为1:1:2,为环状结构的分子;B为链状聚合分子;C的红外(IR)光谱如图1所示。元素含量测试结果表明聚合物C的主要元素组成与含量为P:22.0%、N:9.9%、S:68.1%。C的热重分析如图2所示。

6-1 写出生成A的化学反应方程式;

6-2 写出B和C的结构式:

B C

6-3 C实际使用的温度范围是 ,该材料具有较好导电性的原因是 。

第7题(11分)碳是元素周期表中最神奇的元素,它不仅是地球上所有生命的基础元素,还以独特的成键方式形成了丰富多彩的碳家族。碳元素有多种同素异形体:除金刚石和石墨外,1985年克罗托(H.W.Kroto)等人发现了C60,并获1996年诺贝尔化学奖;1991年日本NEC的电镜专家饭岛澄男(Iijima S)首先在高分辨透射电子显微镜下发现碳纳米管(图1);2004年安德烈•盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)首次用胶带纸从高定向热解石墨上成功分离出单层石墨片——石墨烯(图2),并获得2010年诺贝尔物理学奖;2010年我国中科院化学所的科学家成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面积碳的又一新的同素异形体——石墨炔(图3)。这些新型碳材料的特性具有从最硬到极软、从全吸光到全透光、从绝缘体到高导体等极端对立的特异性能。碳材料的这些特性是由它们特殊的结构决定的,它们的发现,在自然科学领域都具有里程碑的重要意义。

7-1 碳纳米管研究较多的有图1所示的齿式和椅式两种结构。假如我们把它近似地看成一维晶体(假设管是无限长的),请分别在图1中画出它们的一维结构基元。

7-2 石墨炔是我国科学家发现的一种重要的大面积全碳材料,应用前景广阔,试在图3中构建出其二维结构基元。

7-3 石墨烯不仅自身具有优良性质,而且是一种优良的掺杂载体。科学家估计:以石墨烯代替石墨掺杂锂离子,制成的锂电池具有更见优良的性能,假设以Li+:C=1:2的比例在石墨烯层间掺杂锂离子,试构建这种材料的晶胞结构示意图;嵌入离子的密度与材料性质密切相关,假设掺杂后相邻两层石墨烯层间距为540pm,C—C键长为140pm,列式计算该掺杂材料中锂离子的密度。

7-4 在C60中掺杂碱金属能合成出具有超导性质的材料,经测定C60晶体为面心立方结构,直径约为710pm。一种C60掺杂晶体是有K+填充C60分子推积形成的一半四面体空隙,以“口”表示空层,并在晶体中保留一层K+,抽去一层K+,一次类推形成的。以A、B、C表示C60层,a、b、c表示K+层,写出该掺杂晶体的堆积周期,并计算C60中心到K+的距离。

第8题(8分)塑化剂(Plasticizers)或称增塑剂、可塑剂,是一种增加材料的柔软性等特性的添加剂。它不仅使用在塑料制品的生产中,也会添加在一部分混凝土、墙板泥灰、水泥与石膏等材料中。化合物B作为一种塑化剂(简称DEHP),可以由化合物A为主要原料制备,DEHP只能在工业上使用,不能作为食品添加剂。B可还原为C,以C为原料经过下列步骤反应后,可以合成化合物F。

8-1 写出化合物A、B、C、D、E的结构式:

8-2 化合物F中有 种不同类型的氢原子;有 种不同类型的碳原子;

8-3 化合物F中的所有氢核 (填“是”或“不是”)在同一个平面上。

第9题(12分)加兰他敏(Galantamine)是一种天然活性生物碱,临床广泛用于阿尔茨海默病及重症肌肉无力等疾病的治疗。其结构如右图:

药理研究显示,加兰他敏一方面具有强效的可逆乙酰胆碱酯酶抑制活性,另一方面又具有神经元烟碱受体构象调节作用,因而较其他胆碱酯酶抑制剂具有更好的疗效及安全性,应用前景十分广阔。天然加南他敏主要源于石蒜科植物如石蒜、夏水仙、雪花莲等,其含量仅为万分之一左右,由于资源有限,且提取工艺复杂,故加兰他敏的价格一直居高不下。有鉴于此,化学家们对其合成方法进行了研究。下面是其合成路线之一:

9-1 写出B、C、D、E、G、H、I的结构式:

B 、C 、D 、E 、

G 、H 、I 。

9-2 产物加兰他敏中手性碳1、2、3各为什么构型?

9-3 上述合成路线中从(A)到(B)以及(F)与亚甲胺的反应各属于什么反应类型?

第10题(12分)通过不对称反应立体定向合成一对对映异构体是获得手性药物最直接的方法。以下是科研人员最近设计出的一条合成(R)-(+)-和(S)-(-)-磷酸苯丙呱林的合成路线。已知饱和碳亲核取代反应有SN1和SN2两种机理。SN2反应的立体化学特征为:对发生在手性中心的反应来说伴随着构型的翻转。

(TsCl:对甲苯磺酰氯 CH3— C6H6 —SO2Cl)

10-1 写出BDEFG的结构式,若涉及立体化学,请用R、S等符号标明:

10-2 用系统命名法命名化合物C:

10-3 写出A其他含环氧乙烷的所有立体异构体

希望能解决您的问题。

高中化学竞赛题如下,求高手帮忙

设溶液中银离子浓度=X,平衡时:

Ag(NH3)2+=Ag++2NH3

0.02-X X 2X K=1/β2=10^-7=4X^3/(0.02-X),X=2.9*10^-3摩尔/升。

与0.01mol/LNaCl等体积混合后,[Cl-]=0.005=5*10^-3M,[Ag+]=1.45*10^-3M.

[Cl-]*[Ag+]=5*10^-3*1.45*10^-3=7.25*10^-6>AgCl的Ksp=1.8x10^-10,所以会有沉淀。

一道高中化学竞赛试题

Cu2++S2 = Cu + S K = 5.82×1027; n = 2, lnK = 2x96485C mol1x(0.345+0.476)V/(8.314 J K1mol1x298.15K) (1 分)

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代入计算式的数值因约化导致计算结果(K)值不同,K 值的指前因子在 5.606.93 范围内均得满分。 K = [Cu2+]1[S2-]1; 严格的表达式为 K =([Cu2+]1[S2]1)X co2 (1 分) 2-2 金属铜和混浊现象均出现在蛋壳外,这意味着什么? 硫离子可从蛋壳内通过蛋壳上的微孔向蛋壳外扩散并与铜离子反应生成铜和硫, 而铜离子不能通过蛋壳微 孔向蛋壳内扩散。 两个要点各 0.5 分。 (1 分) 2-3 该报道未提及硫离子与铜离子相遇时溶液的 pH。现设 pH = 6,写出反应的离子方程式。 Cu2+ + H2S = Cu + S + 2H+ 将方程式中的 H2S 写成 HS或 S2,即使方程配平了,均不得分。 2-4 请对此实验结果作一简短评论。 开放式。只要写出了有一定合理性的评论均可得分。 (1 分)