中学化学竞赛试题资源库——原子电子结构
A组
1．氢原子的电子云图中的小黑点表示的意义是
A 一个小黑点表示一个电子
B 黑点的多少表示电子个数的多少
C 表示电子运动的轨迹
D 电子在核外空间出现机会的多少
2．在化学反应中，会发生变化的是
A 质子数
B 中子数
C 电子数
D 质量数
3．某元素原子L层电子数是K层电子数的2倍，那么此元素是
A F
B
C C O
D N
4．某元素原子L层电子数是K层电子数的2倍，那么此元素是
A F
B
C C O
D N
5．在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与n－1层相同；当它作为原子的次外层时，其电子数比n＋1层最多容纳电子数多10个，则此电子层是
A K层
B L层
C M层
D N层
6．按照核外电子排布规律：各电子层最多容纳电子数为2n2（n为电子层数）；最外层电子数不超过８个；次外层电子数不超过18个，预测核电荷数为118的元素的原子核外电子层排布是
A 2，8，18，32，32，18，8
B 2，8，18，32，50，8
C 2，8，18，32，18，8
D 2，8，18，32，50，18，8
7．在下列分子中，电子总数最少的是
A H2S
B O2
C CO
D NO
8．下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是
A Al3＋
B Mg2＋
C Be2＋
D H＋
9．下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是
A D3O＋
B Li＋
C ODˉ
D OHˉ
10．下列各组微粒中，核外电子总数相等的是
A K＋和Na＋
B CO2和NO2
C CO和CO2
D N2和CO
11．下列各组粒子中，含有相同的电子总数的是
A S2－与HF
B H2O与F－
C H2O与NH4＋
D Na＋与K＋
12．下列各组微粒中，核外电子总数相等的是
A K＋和Na＋
B CO2和NO2
C CO和CO2
D N2和CO
13．下列四组物质中，两种分子不具有相同核外电子总数的是
A H2O2和HCl
B CO和NO
C H2O和CH4
D H2S和F2
14．下列各组粒子中，核外电子排布相同的是
A Al和Al3＋
B Na和F－
C Na＋和Ne
D S2－和Cl
15．已知硼化物B x H y z－与B10C2H12的电子总数相同，则B x H y z－的正确表达式为
A B9H152－
B B10H142－
C B11H132－
D B12H122－
16．A元素的离子A n－，其核外共有x个电子，该原子的质量数为y，则原子核内含有的中子数为
A y－x＋n
B y－x－n
C y＋x＋n
D y＋x－n
17．在离子RO3n－中共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含中子的数目为
A A＋n＋48＋x
B A－n－24－x
C A－n＋24－x
D A＋n＋24－x
18．某二价阳离子核外有24个电子，其质量数为56，它的核内中子数是
A 34
B 32
C 30
D 78
19．某阴离子X16O3－具有42个电子，质量数为83，那么X元素原子核内的中子数为
A 14
B 15
C 17
D 18
20．某金属X的含氧酸根离子带有一个单位负电荷，其核外共有58个电子，酸根中各组成原子的质量数之和是119，其中X在此原子团中显示的化合价是＋7，则X的核内中子数是
A 29
B 30
C 37
D 38
21．A2－阴离子的原子核内有x个中子，A元素的质量数为m，则n克A2－阴离子所含电子的物质的量为
A n(m－x－2)/m mol
B n(m－x＋2)/m mol
C (m－x＋2)/mn mol
D (m－x－2)/mn mol
22．假设A元素不存在同位素，A2－阴离子的原子核内有x中子，A元素的质量数为m，则n克A2－阴离子所含电子的物质的量为
A n(m－x－2)/m mol
B n(m－x＋2)/m mol
C (m－x＋2)/mn mol
D (m－x－2)/mn mol
23．X原子的核电荷数为a，它的阴离子X m－与Y原子的阳离子Y n＋的电子层结构相同，则Y原子的核电荷数为
A a＋m＋n
B a－m－n
C m＋n－a
D m－n－a
24．X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果a X m＋、b Y n＋、c Z n－、d R m－四种离子的电子层结构相同（a、b、d、d为元素的原子序数），则下列关系正确的是
A a－c＝m—n
B a－b＝n－m
C c－d＝m＋n
D b－d＝n＋m
25．a、b、c、d是1～18号元素，a、b元素的阳离子和c、d元素的阴离子都具有相同的电子层结构，且b元素原子的最外层电子数比a元素原子的最外层电子数少，c的阴离子所带的负电荷比d的阴离子所带的负电荷多，则它们的核电荷数大小关系是
A a＞b＞d＞c
B c＞b＞a＞d
C a＞b＞c＞d
D b＞a＞c＞d
26．已知元素R有某种同位素的氯化物RCl x（RCl x为离子化合物），该氯化物中R微粒核内中子数为Y，核外电子数为Z，该同位素的符号为
A Y
Z R B Z
Y
Z
+R C Z
Y
Z
X
+
+
R D Z
Y
X
Z
X
+
+
+
R
27．两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前10号元素中，满足上述关系的元素共有
A 1对
B 2对
C 3对
D 4对
28．下列分子的电子式书写正确的是
A 氨
B 四氯化碳
C 氮
D 二氧化碳
29．下列表达方式错误的是
A 甲基的电子式
B 硫离子的结构示意图 2 8 8
C
C 碳－12原子：12
6
D 用小黑点代表未成键的最外层电子，短线代表共价键，则NH3分子可表示为：
30．下列表达方式错误的是
A 甲烷的电子式
B 氟化钠的电子式
C 硫离子的核外电子排布式1s22s22p63s23p4
C
D 碳－12原子12
6
31．下列微粒的表达式中正确的是
A 过氧化钠的结构式：Na-O-O-Na
B Be原子的结构示意图：
C N3—离子的核外电子排布式：1s22s22p6
D 羟基的电子式：H
32．下列电子式中错误的是
A Na＋
B
C D
33．下列表达方式错误的是
A 氯化氢分子的电子式：H＋[]－
B S2－的结构示意图：
O D CO2分子的结构式：O＝C＝O
C O－18原子的符号：18
8
34．下列各项中表达正确的是
A F—的结构示意图：
B CO2的分子模型示意图：
C NaCl的电子式：
D N2的结构式：︰N≡N︰
35．下列各项表达正确的是
A H2O的分子模型示意图：
B F的结构示意图：
C 乙烯分子的结构简式：CH2CH2
D CaCl2的电子式：Ca2＋[]－2
36．写出下列微粒的化学式：
（1）由两个原子核和18个电子组成的分子______，由两个原子核和18个电子组成的阴离子为______。
（2）由五个原子核和10个电子组成的分子为______，由五个原子核和10个电子组成的阳离子为______。
37．在1～18号元素组成的化合物中具有三核10个电子的共价化合物是；具有三核20个电子的离子化合物是。
38．叠氮化合物在化学工业上有其重要应用。N3－叫做叠氮离子，请写出由三个原子构成的含有同N3－相同电子数的微粒的化学式（三种）。
39．在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同。能量低的通常在离核______运动；能量高的通常在离核。通常用来表明运动着的电子离校远近的不同。
40．由核电荷数为1～18的元素组成的分子、阳离子、阴离子，核外共有10个电子的微粒有（填写分子式或离子符号）：
（1）分子有、、、和。
（2）阳离子除H3O＋外，还有、、和。
（3）阴离子除NH2－外，还有、、和。
41．下列粒子的结构示意图是否正确？若不正确，请说明理由。
①Na ②K
③Xe ④Cl－
42．两种元素的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前18号
43．A原子的L电子层比B原子的L电子层少3个电子，B原子核外的电子总数比A 原子的核外电子总数多5个。则A是，B是。
44．有A、B两种原子，A原子的L层比B原子的L层多4个电子，而B原子的M 层比A原子M层少2个电子，推测A、B两种元素的符号，并画出原子结构示意图？
45．A、B、C三种元素，其中有一种金属元素。A、B原子的电子层数相同。B、C 原子的最外层电子数相同。又知这三种元素原子的最外层电子数之和为17。原子核中的质子数之和为31。试通过计算确定这三种元素的名称。
B组
46．电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是
A 稀有气体
B 过渡元素
C 主族元素
D 稀土元素
47．下列离子中最外层电子数为8的是
A Ga3＋
B Ti4＋
C Cu＋
D Li＋
48．下列基态原子的核外电子排布中，单电子数最多的是
A [Ar]3d94s1
B [Ar]3d54s1
C [Ar]3s23p3
D [Ar]3d54s2
49．A、B是短周期元素，最外层电子排布式分别为ms x，ns x np x+1。A与B形成的离子化合物加蒸馏水溶解后可使酚酞试液变红，同时有气体逸出，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该化合物的分子量是
A 38
B 55
C 100
D 135
50．无机化合物甲、乙分别由三种元素组成。组成甲、乙化合物的元素的特征电子排
布都可表示如下：as a、bs b bp b、cs c cp2c。甲是一种溶解度较小的化合物，却可溶于乙的水溶液。由此可知甲、乙的化学式分别是、；甲溶于乙的水溶液化学方程式为。
51．现代原子结构理论认为，在同一电子层上，可有s、p、d、f、g、h……等亚层，各亚层分别有1、3、5、……个轨道。试根据电子填入轨道的顺序预测：（1）第8周期共有种元素；
（2）原子核外出现第一个6f电子的元素的原子序数是；
（3）根据“稳定岛”假说，第114号元素是一种稳定同位素，半衰期很长，可能在自然界都可以找到。试推测第114号元素属于周期，族元素，原子的外围电子构型是
52．A、B两元素，A原子的M层和N层的电子数分别比B原子的M层和N层的电子数少7个和4个。写出A、B两原子的名称和电子排布式，并说明推理过程。
C组
53．（1）写出下列原子或离子的电子排布式：N、Ar、Fe、Fe2＋、Pr3＋。
（2）在这些原子或离子中含有多少未成对电子？
54．镍原子的电子构型为[Ar]3d84s2，试判断下一号元素Cu的电子构型[Ar]3d104s中4s电子数？
55．所有原子序数Z为奇数的原子一定至少含有一个未成对电子，试说明原子序数为偶数的原子能含有未成对电子吗？如果答案是肯定的，请在前三个周期的元素中找出例证。
56．在第一过渡系元素（Z＝21～30）中哪些原子是反磁性的？写出它们的电子构型。
57．Cr的电子构型不服从Aufbau电子排布原理，试推断Cr实际的电子构型，并解释这种异常现象。
58．负离子的电子构型仍然遵循Anfbau原理，试写出H－、N3－、F－和S2－的电子构型？
59．写出Ni2＋、Re3＋和Ho3＋的电子排布式，并判断这些离子中的未成对电子数是多少？
60．最先出现g亚层的是哪一主层，写出它的n值和代表符号？如果你的答案是正确的，你将会看到2/3的已知元素在此层填有电子，试说明为什么没有g电子？
61．如果M的下一个稀有气体元素是能够稳定存在或可被人工制造的，并假设处于基态的此元素的9个g轨道仍然没有被电子占据，试推断它的原子序数？
62．在绝大多数化合物中镧系元素是以＋3价态存在的，但有时在少数几种离子型化合物中也能发现Ce4＋和Eu2＋，试用价电子构型解释这些离子的变价行为？
63．五种元素的原子电子层结构如下：
A 1s22s22p63s23p63d54s2
B 1s22s22p63s2
C 1s22s22p6
D 1s22s22p63s23p2
E 1s22s1
试问其中
（1）哪种元素是稀有气体？
（2）哪种元素最可能生成具有催化性质的氧化物？
（3）哪种元素的原子的第一电离能最大？
64．写出Eu（63号）、Te（52号）元素原子的电子排布式。若原子核外出现5g和6h 五层，请预测第九、十周期最后一个元素原子序数和它们的电子排布。
65．假定在下列电子的各组量子数中n正确，请指出哪几种不能存在，为什么？
（1）n＝1，l＝1，m＝1，m s＝－1。
（2）n＝3，l＝1，m＝2，m s＝＋1/2。
（3）n＝3，l＝2，m＝1，m s＝－1/2。
（4）n＝2，l＝0，m＝0，m s＝0。
（5）n＝2，l＝－1，m＝1，m s＝＋1/2。
（6）n＝4，l＝3，m＝2，m s＝2。
66．试用斯莱脱（Slate）规则分别计算作用于Fe的3s、3p、3d和4s电子的有效核电荷数，这些电子所在各轨道的能量及Fe原子系统的能量。
67．电离1mol自由铜原子得1mol Cu＋，需能量为746.2kJ，而由晶体铜电离获得1mol Cu＋离子仅消耗434.1kJ能量。试问：
（1）说明上述两电离过程所需能量不同的主要原因。
（2）计算电离1mol晶体铜所需照射光的最大波长。
（3）升高温度可否大大改变上述两电离过程所需能量之差？
68．在我们这个三维空间世界里的周期系是根据4个量子数建立的，即n＝1，2，3，……；l＝0，1，…，（n－1）；m l＝0，±1，±2…，±l；m s＝±1/2。如果我们搬到一个想像的“平面世界”去，那是一个二维世界，那里的周期系根据三个量子数建立的，即n＝1，2，3，……；m＝0，±1，±2…，±（n－1）；m s＝±1/2。这个“平面世界”里的m所表示的意义，相当于三维世界中l和m l二者作用（例如用它也能表示s、p、d……能级）。不过，我们在普通三维世界中的基本原理和方法对二维“平面世界”是适用的，下面几个问题都与这个“平面世界”有关。
（1）画出“平面世界”周期表中前四个周期，在其中按照核电荷标明原子序数，并用原子序数（Z）当作元素符号，写出每一元素的电子构型。
（2）现在研究n?3的各元素，指出与“平面世界”中每种元素相对应的我们三维空间中的各种元素的符号，根据这种相似性，你估计在常温、常压下，哪些“二维世界”单质是固体？哪些是液体？哪些是气体？
（3）画出n＝2各元素的杂化轨道。在“平面世界”中的有机化学是以哪一种元素为基础的（用原子序数作元素符号）？指出乙烷、乙烯和环己烷分别与在“平面世界”中什么化合物对应。在“平面世界”中什么样的芳香化合物可能存在？
（4）在这个“平面世界”中，有哪些规则和三维世界中所用的8电子和18电子规则相当？
（5）画图说明n＝2的几个“平面世界”元素的第一电离能变化趋势。在“平面世界”周期表中，画出元素的电负性增长方向。
69．氢原子的稳态能量由下式给出：E n＝2.18310－18/n2（J），n是主量子数。
（1）计算（所有计算结果均要带单位）：①第1激发态（n＝2）和基态的能量差；②第6激发态（n＝7）和基态（n＝1）之间的能量差。
（2）上述赖曼（Lyman）系跃迁处于什么光谱范围？
（3）解释由Lyman系光谱的第三条线及第6条线产生的光子：①能否使处于基态的
另外的氢原子电离？②能否使晶体中的铜原子电离？（铜的电子功函数为φ＝7.44310－
19J ）
（4）若由Lyman 系光谱的第1条谱线和第6条谱线产生的光子能使铜晶体电离，计算上述（3）两种情况中从铜晶体发射出的电子的德布罗意波长。（有关常数：普朗克常数
h ＝6.6256310－34J/s ，电子质量m （e ）＝9.1091310－31kg ，光速c ＝2.997923108m/s ）
70．已知电子沿着圆环运动（如下图）的势能函数V 为：
其Schr6dinaer 方程为： 将变数x 改成和角度Φ有关的函数，X ＝ΦR ，解此方程可得波函
数ψn 和相应能量E n 的表达式如下：
（1）以“h 2/8π2mR 2”作能量单位，作图示出能级的高低及能级简并情况。
（2）画出吡啶（C 5H 5N ）和吡咯（C 4H 4NH ）的价键结构式。将环中的π电子运动情况近似地看作如上图所示的状态，说明环中π键电子的数目，以及它们的LUMO 和HOMO 。将电子从HOMO 跃迁到LUMO ，哪一种化合物所需的光的波长要短些？
（3）在吡啶盐酸盐（C 5H 5NH 4＋2Cl －）中，正离子中π键电子数是多少？讨论为什么
中性的吡咯C 4H 4NH 能稳定存在，而中性的C 5H 5NH 不稳定？
（4）联系讨论单环共轭多烯体系4m ＋2规则的本质。
71．He ＋的某状态函数为Ψ＝??????-???? ??-???? ??0002exp 2241
a Zr a Zr a Z π （1）写出该状态的量子数n ，l ，m 值；
（2）求算该状态节面处的r 值；
（3）计算该状态的能量；
（4）计算该状态的角动量；
（5）画出ψ，ψ2和r 2ψ2对r 的简单示意图。
72．氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为656.47，486.27，434.17和410.29nm ，试通过数学处理将话线的波数归纳成下式表示，并求出常数R 和整数n ；，nz 的数值。
v ＝R （1/n 12－1/n 22）
73．按Bohr 模型计算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径（分别用原子的折合质量和电子的质量计算并准确到5位有效数字）和线速度。
74．对于氢原子：
（1）分别计算从第一激发态和第六激发态跃迁到基态所产生的光谱线的波长，说明这些谱线所属的线系及所处的光谱范围。
（2）上述两谱线产生的光子能否使：（i）处于基态的另一氢原子电离？（ii）金属铜中的原子电离？（铜的功函数ФCu＝7.44310－19 J）
（3）若上述两话线所产生的光子能使银晶体的电子电离，访计算从铜晶体表面射出的光电子的德布罗意波的波长。
75．请通过计算说明，用氢原子从第六激发态跃迁到基态所产生的光子照射长度为1120 pm的线型分子H2CCHCHCHCHCHCHCH2，该分子能否产生吸收光谱？若能，计算谱线的最大波长；若不能，请提出将不能变为可能的思路。
76．计算氢原子的基态波函数在r＝a0和r＝2a0处的比值。
77．计算氢原子的1s电子出现在r＝100pm的球形界面内的概率。
78．计算氢原子的积分：
作出P（r）－r图，求P（r）＝0.1时的r值，说明在该r值以内电子出现的概率是90%。
79．已知氢原子的归一化基态波函数为；
（1）利用量子力学基本假设求该基态的能量和角动量；
（2）利用维里定理求该基态的平均势能和零点能。
80．已知氢原子的
试回答下列问题：
（1）原子轨道能E＝？
（2）轨道角动量＝？轨道磁矩＝？
（3）轨道角动量M和z轴的夹角是多少度？
（4）列出计算电子离校平均距离的公式（不必算出具体的数值）。
（5）节面的个数、位置和形状怎样？
（6）概率密度极大值的位置在何处？
（7）画出径向分布示意图。
81．对氢原子，，所有波函数都已归一化。请对ψ所描述的状态计算：
（1）能量平均值及能量为－3.4 eV出现的概率；
（2）角动量平均值及角动量为2h／2π出现的概率；
（3）角动量在z轴上的分量的平均值及角动量z轴分量h/π出现的概率。
82．试在直角坐标系中画出氢原子的5种3d轨道的轮廓图，比较这些轨道在空间的分布，正、负号，节面及对称性。
83．写出He原子的Schr?dinger方程，说明用中心力场模型解此方程时要作哪些假设，计算其激发态（2s）1（2p）1的轨道角动量和轨道磁矩。
84．写出Li2＋离子的Schr?dinger方程，说明该方程中各符号及各项的意义；写出Li2＋离子1s态的波函数并计算或回答：
（1）1s电子径向分布最大值离核的距离；
（2）1s电子离核的平均距离；
（3）1s电子概率密度最大处离核的距离；
（4）比较Li2＋离子的2s和2 p态能量的高低；
（5）Li原子的第一电离能（按Slater屏蔽常数算有效核电荷）。
85．Li原子的3个电离能分别为I1＝5.39eV，I2＝75.64eV，I3＝122.45eV，请计算Li 原子的1s电子结合能。
86．已知He原子的第一电高能I1＝24.59 eV，试计算：
（1）第二电离能；
（2）基态能量；
（3）在1s轨道中两个电子的互斥能；
（4）屏蔽常数；
（5）根据（d）所得结果求H－的基态能量。
87．用Slater法计算Be原子的第一到第四电离能，将计算结果与Be的常见氧化态联系起来。
88．用式计算Na原子和F原子的3s和2p轨道的有效半径r*。式中n和
Z*分别是轨道的主量子数和该轨道上的电子所感受到的有效核电荷。
89．写出下列原子能量最低的光谱支项的符号：（a）Si；（b）Mn；（c）Br；（d）Nb；（e）Ni
90．写出Na原子的基组态、F原子的基组态和碳原子的激发态（1s22s22p13p1）存在的光谱支项符号。
91．基态Ni原子可能的电子组态为：（a）[Ar]3d84s2；（b）[Ar]3d94s1，由光谱实验确定其能量最低的光谱支项为3F4。试判断它是哪种组态。
92．列式表明电负性的Pauling标度和Mulliken标度是怎样定的。
93．原子吸收光谱分析较原子发射光谱分析有哪些优缺点，为什么？
94．什么是X射线荧光分析？X射线怎样分光？
95．什么是电子探针？有何优点？
96．当两个氢原子相互靠拢时，它们的1s原子轨道相互作用形成成键（bonding）分子轨道和反键（anti－bonding）分子轨道（下图）：
考虑分子的对称性，我们可以以同样的方式讨论较复杂的原子形成分子轨道的情况。
试考虑臭氧分子O3，它的形状很像澳大利亚的飞去来器（boomerang）。按下列坐标安放臭氧分子中的氧原子（分子平面为yz面），并假定每个氧原子有1s、2s、2p x、2p y和2p z 轨道（下图）。
原子O a和O c可以用对称性关联起来，它们的1s轨道可以进行对称和反对称组合（下图）：
高中化学竞赛知识点 有机是大头，命名结构性质都可以出题，还可以和配合物晶体结合，《有机化学》(北大出的)要求的都要掌握，再做做关于合成、性质的题，推荐丁漪出的《化学竞赛教程》(最好用解答的那本)，好好研究一下。 结构式重点和难点。有多做一些分子结构配合物结构的题，基本的知识掌握了，这两块应该没太大问题。晶体很难，即使做很多题也不一定可以掌握，但基本的份不可以丢。原子结构已经很多年没有考了，如果再考肯定考分析信息的能力，应该不会很难。滴定每年会有一道大题。而且越来越重视，如果运气好只是一道高中就会的计算，但运气不好的化就会遇到《分析化学》里的内容。化学平衡考的比较简单，但要有备无患。电化学可能会出难题，多看一下《无机化学》，会有启发。有效数字不可以不注意，大学和高中的要求不同，改卷老师都遵循大学的标准，只有规范才能不丢无谓的分。物理化学和溶液已经多年未考，但热力学的内容是决赛里的难点，看自己有没有必要学这个了。作为一个过来人，还有几个建议:如果你是分析型的。就多做一些题，做题可以让水平提高很多，如果是记忆型的，就多看看书，尤其是有机无机，虽然每年都出一些新信息，但它的模型在书上都能找到。最后祝你取得好成绩。 附化学竞赛大纲(一般不会改动) 说明: 1. 本基本要求旨在明确全国高中学生化学竞赛初赛及决赛试题的知识水平，作为试题命题的依据。本基本要求不包括国家代表队选手选拔赛的要求。 2. 现行中学化学教学大纲、普通高中化学课程标准及高考说明规定的内容均属初赛要求。高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容(包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等)也是本化学竞赛的内容。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充，一般说来，补充的内容是中学化学内容的自然生长点。 3. 决赛基本要求在初赛基本要求的基础上作适当补充和提高。 4. 全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习，是一种课外活动。针对竞赛的课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素。本基本要求估计初赛基本要求需40单元(每单元3小时)的课外活动(注:40单元是按高一、高二两年约40周，每周一单元计算的);决赛基本要求需追加30单元课外活动(其中实验至少10单元)(注:30单元是按10、11和12月共三个月约14周，每周2~3个单元计算的)。 5. 最近三年同一级别竞赛试题所涉及的符合本基本要求的知识自动成为下届竞赛的要求。 6. 本基本要求若有必要做出调整，在竞赛前4个月发出通知。新基本要求启用后，原基本要求自动失效。 初赛基本要求 1. 有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等)测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2. 气体理想气体标准状况(态)。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。 3. 溶液溶液浓度。溶解度。浓度和溶解度的单位与换算。溶液配制(仪器的选择)。重结晶方法以及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤
2020届高中化学竞赛辅导（一）原子结构元素周期 律 原子结构元素周期系 一．〔4分〕某元素的离子R2＋有5个电子层，最外层有2个电子，R(NO3)2是它的一种常见盐。R的元素符号是，R元素在周期表中的位置是，配制澄清R(NO3)2溶液的方法是。 二．〔2分〕235 92U原子吸取一个慢中子后，分裂成136 54 Xe和90 38 Sr，写出核反应方程式。 三．〔7分〕有人建议依照〝最高价阳离子〞电子排布的相似性和差异性来分主副族。例如：S、Cr规定为ⅥA族；Se规定为ⅥB族。 1．写出S、Cr、Se最高价阳离子的电子构型； 2．周期数和每周期元素个数是否发生变化； 3．新旧周期表中哪些族的元素是统一的〔即完全相同〕 4．不同的新的主、副族元素在原周期表的基础上做如何样的变动？ 四．美国和俄罗斯科学家组成的一个研究小组10月16日宣布，他们成功制造出了门捷列夫元素周期表中的118号元素。他们通过设在俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备，两次将许多钙－48离子加速，用来轰击人造元素锎〔Cf〕－249，从而制造出3颗新原子：每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。118号元素原子存在时刻仅为0.9毫秒。研究人员观看到了118号元素原子的〝衰变链〞过程，证实了新元素的存在。其衰变过程中依次开释出一种相同的粒子后得到116、114、112号元素，112号元素最终裂变为两颗大小差不多的其他原子。 1．指出118号元素在周期表中的位置； 2．写出合成118号元素的核反应方程式； 3．指出衰变过程中112号元素模样的质量数。 五．〔4分〕2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X和Y。 X是用高能48Ca撞击243 93Am靶得到的。通过100微秒，X发生α-衰变，得到Y。然后Y连 续发生4次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db的同位素。以X和Y的原子序数为新元素的代号〔左上角标注该核素的质量数〕，写出上述合成新元素X和Y的核反应方程式。
全国高中化学竞赛试题集萃（五） 二、本题包括5小题，共29分。 26. （3分）如右图所示，在盛有水的烧杯中，等质量的铁圈和银圈的连接处，吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO 4溶液。 ⑴经过一段时间后，观察到的现象是（指金属圈） 。 A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 ⑵产生上述现象的原因是 。 27. （4分）以铜为阳极，石墨为阴极，用含3～5gNaOH 的15%NaCl 的混合溶液做电解液，外加电压为 1.5V 电解时，得到一种半导体产品（产率93%以上）和一种清洁能源，则它的阳极反应式为 ，阴极反应式为 ；电解也是绿色化学中一种有效工具，试以此为例，写出绿色化学的两点特征： 和 。 28. （10分）下图中E 是一种固体的非金属单质，A 、B 、D 、F 、G 、H 中都含有E 元素，A 、C 、F 、H 、G 都含有相同的阳离子，G 加入含碘的淀粉蓝色溶液，蓝色褪去。 ⑴试写出A ～H 的分子式； A ； B ； C ； D ； E ； F ； G ； H 。 ⑵写出G 与单质碘反应的离子方程式。 29. （5分）某溶液中可能含有下列物质中的两种：HCl 、NaOH 、NaH 2PO 4、Na 3 PO 4、H 3 PO 4和Na 2HPO 4。 ⑴这六种物质两两间可能形成 种互相不发生反应的组合。 ⑵取某种组合溶液，滴入甲基红指示剂后为黄色（pH=6.2），再滴入酚酞指示剂后仍是黄色（酚酞无色，pH ≤8.0），则此组合是 和 的组合液。 ⑶取另一组合溶液xmL ，以甲基橙作指示剂，用c mol/LNaOH 溶液滴定至红橙色（此时pH 约为9.6左右），又消耗V 1mL(V>V 1)，试确定此组合溶液是 和 物质组成的。 30. （7分）我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N 2H 2(CH 3)2，助燃剂为N 2O 4，两者发生完全燃烧时产生了巨大推力，让火箭携带卫星上天。 ⑴N 2H 2(CH 3)2中N 的氧化数为 ，N 2O 4中N 的氧化数为 。 ⑵完全燃烧反应的化学方程式为 。 ⑶试写出N 2O 4中N 、N 连接的一种Lewis 结构式并标出形式电荷 。 ⑷N 2H 4与N 2O 4比较， 的N －N 键长较长，其理由是 。 H G E A F B C D O 2 NH 3·H 2O HCl
高中化学竞赛初赛试题 考试限时：150分钟试卷满分：150分 第I卷（选择题，共70分） 一、（本题包括14小题，每小题5分，共70分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都给0分。请将答案填写在第I卷答题表中） 第Ⅰ卷答题表 1、2008年诺贝尔化学奖授予了钱永键等三位科学家，以 表彰他们在发现和研究绿色荧光蛋白质（简称GFP）方面 做出的卓越贡献。生色团是GFP发出荧光的物质基础，也 是GFP结构中的一个重要组成部分，多管水母中GFP生 色团的化学结构如下图，该生色团中的肽键数为（） A．2 B．3 C．4 D．5 2、向三份均为100mL2mol/LNaHCO3溶液中，分别加入0.2g冰醋酸、0.1gCa(OH)2、0.3gNaAlO2固体（忽略溶液体积变化），则溶液中CO32－物质的量浓度的变化依次为（） A．减小、减小、增大 B.减小、增大、增大 C．增大、减小、减小 D.减小、减小、减小 3、已知：⑴Al(OH)3的电离方程式为：AlO2－+H＋+H2O Al(OH)3Al3＋+3OH－；⑵无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃，溶于水的电离方程式为：AlCl3＝Al3＋＋3Cl－；⑶PbSO4难溶于水，易溶于醋酸钠溶液，反应的化学方程式为：PbSO4＋2CH3COONa＝Na2SO4＋(CH3COO)2Pb。下列关于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的说法中正确的是（） A．均为强电解质B．均为弱电解质 C．均为离子化合物D．均为共价化合物 4、甲、乙、丙、丁都是第三周期元素形成的单质，下列叙述正确的是( )
原子结构(必修) 近代原子结构模型的演变 ⑤ 质子数（Z ）＝ 阴离子核外电子数 — 阴离子的电荷数 一、原子结构模型的演变 公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出古代原子学说，认为万物都是由间断的、 不可分的原子构成的。 模型 道尔顿（英） 汤姆生（英） 卢瑟福（英） 玻尔（丹麦） 海森伯 年代 1803年 1904年 1911年 1913年 1926年 依据 元素化合时 的质量比例关系 发现电子 ɑ粒子散射 氢原子光谱 近代科学实验 主要内容 原子是不可 再分的实心小球 葡萄干布丁式 核式模型 行星轨道式原子模型 量子力学原子结构模型 模型 （微观粒子具有波粒二象性） 存在问题 不能解释电子的存在 不能解释ɑ粒 子散射时的现 象 不能解释氢 原子光谱 二、原子的构成 1. 得 电 失 子 阳离子 X n+ （核外电子数＝ ） 离子 阴离子 X n- （核外电子数＝ ） 2. 原子、离子中粒子间的数量关系： ① 质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数 ② 质量数（A ）＝质子数（Z ）＋ 中子数（N ） ③ 离子电荷＝质子数—核外电子数 ④ 质子数（Z ）＝ 阳离子核外电子数 ＋ 阳离子的电荷数 ⑥ 质量数≈相对原子质量 原子核 原子A Z X 中子（A-Z 个，电中性，决定原子种类→同位素） 质子（Z 个，带正电，决定元素的种类） 核外电子（Z 个，带负点，核外电子排布决定元素的化学性质）
①核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的 电子层(能量最低原理)； ②每个电子层最多容纳2n2个电子（n为电子层数）； ③最外层电子数目不能超过8个（K层为最外层时不能超过2个）； ④次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个）； ⑤倒数第三层电子数目不能超过32个（K层为倒数第三层时不能超过2个）。 （2）阳离子：核电荷数＝核外电子数＋电荷数（如图乙所示） （3）阴离子：核电荷数＝核外电子数—电荷数（如图丙所示） M电子层 微粒符号（原子或离子） L电子层原子核 K电子层核电荷数 (1)原子核中无中子的原子1 1H 3.核外电子排布的一般规律 （1） 电子层数（n） 1 2 3 4 5 6 7 符号K L M N O P Q 电子层能量的关系从低到高 电子层离核远近的关系由近到远 （2）在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是： 4.原子、离子的结构示意 （1）原子中：核电荷数＝核外电子数（如图甲所示） 5.常见等电子粒子 （1）2电子粒子：H—、Li＋、Be2＋；H2、He （2）10电子粒子：分子Ne、HF、H20、NH3、CH4 ；阳离子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H30+； 阴离子N3-、O2-、F-、OH-、NH2-。 （3）18电子粒子：分子Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4； 阳离子K、Ca ；阴离子P3—、S2—、Cl—、HS—、O22—。 （4）14电子粒子：Si、N2、CO、C2H2；16电子粒子：S、O2、C2H4、HCH0 。 6.1～20号元素原子结构的特点
高中化学竞赛之分子结构 一、选择题 1、下列分子结构中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构的是 A．SF6B．XeF2C．CS2D．CH4 2、下列温室气体中，和CO2一样，既是非极性分子，所有的原子又都达到8电子稳定结构的是 A．N2O B．CF2＝CF2C．CCl2F2D．SF6 3、NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。根据上述实例可推出AB n型分子是非极性分子的经验规律是： A．分子中不能含有氢原子 B．在A B n分子中A原子无孤对电子 C．在AB n分子中A的相对原子质量应小于B的相对质量 D．分子中每个共价键的键长应相等 4、电子总数相等的微粒称等电子体，下列各组微粒不属于等电子体的是 A．Mg2＋和Al3＋B．NO和CO C．Ca2＋和S2－D．H2O和NH4＋ 5、近年来，科学家合成了一种具有“二重结构”的球形分子。它是把足球型分子C60，容纳在足球型分子Si60中，外层的Si与里面的C以共价键结合。下列关于这种物质的叙述中正确的是A．是化合物B．是混合物C．不含极性键D．含有离子键 6、AB n型分子中，若A原子的最外层未达到稳定结构，则该分子被称为缺电子分子。下列分子属于缺电子分子的是 A．CO2B．BeCl2C．BF3D．PCl5 7、最新研究表明生命起源于火山爆发，是因为火山爆发产生的气体中含有1%的羧基硫（COS），已知羧基硫分子中所有原子均满足八电子结构，结合周期表知识，有关说法正确的是 A．羰基硫的属于非极性分子B．羰基硫沸点比CO2低 C．羰基硫的电子式为：D．羰基硫分子中三个原子处于同一直线上 8、近年来科学家发现有100个碳原子构成一个具有完美对称性的C100原子团，其中每个碳原子仍可形成4个化学键。最内层是由20个碳原子构成的正十二面体（即每个碳与其它三个碳相连）。外层的60个碳原子形成12个分立的正五边形（即每个碳原子与其它2个碳相连）。处于中间层次的碳原子连接内外层碳原子。当它与氢或氟形成分子时，其分子式为 A．C100H20和C100F20B．C100H60和C100F60 C．C100H12和C100F12D．C100H40和C100F40 9、根据等电子原理：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相似的结构特征。以下各组微粒结构不相似的是 A．CO和N2B．O3和NO2－C．CO2和N2O D．N2H4和C2H4 10、S8分子的空间几何构型呈皇冠型（。下列分子中，与S8分子具有相同的几何构型 的是 A．Se n S8－n B．(S NH)4C．(NSH)4D．S4N4 11、通常把原子数和电子数均相等的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体间的结构和性质相似，下列有关说法中正确的是 A．B3N3H6是由极性键组成的非极性分子 B．B3N3H6能发生加成反应和取代反应 C．B3N3H6具有碱性 D．B3N3H6各原子不在同一平面上 12、已知PCl5是三角双锥几何构型，若Cl元素有两种稳定的同位素，则PCl5的不同分子种数（包括
原子结构 1、用玻尔理论解释： （1）氢原子光谱产生的原因。 （2）氢原子光谱为什么是分立的线状光谱？ （3）氢原子光谱中，每条谱线都有确定的频率。 （4）可见光区，氢原子光谱从Hα到Hδ等谱线间的距离为什么越来越小？ 2、举例说明下列概念： ①量子和量子化； ②能级； ③基态、激发态； ④玻尔半径； ⑤连续光谱与线状光谱； 3、欲使氢原子基态能级上的一个电子电离，形成H+需要多大的能量？ 4、计算电子从n=3能级跃迁到n=2能级时，产生的谱线Hα的波长，并与实验测定值λ=656.210纳米（1 纳米=10-9米）相比较。 5、说明下列名词和概念； （1）波粒二象性； （2）微观粒子； 6、试由电子衍射图象说明下列关系： （1）衍射强度与电子出现几率的关系； （2）衍射强度与电子波强度的关系； （3）电子波强度与电子出现几率的关系； （4）利用德布罗依关系式计算质量为2.5×10－2公斤，运动速度为300米/秒的子弹所具有的波长。计算质量为9.1×10－31公斤，运动速度为1.5×106米/秒的电子所具有的波长。计算结果说明了什么？（何种物质显波性）。 7、解释下列名词和概念 （1）波函数 （2）电子云 （3）几率和几率密度 （4）ψ和|ψ|2 8、举例说明下列名词的含意： ①能级；
② 简并轨道（等价轨道） 9、下列说法是否正确？应如何改正？ ①“s 电子绕核旋转，其轨道为一园圈，而p 电子是∞字形的”。 ②“主量子数为3时，有3s 、3p ，3d ，3f 四条轨道”。 ③“多电子原子轨道能级与氢原子的相同。” 10、指出下列各组量子数所表示的电子运动状态。 ① 5，0，0，+ 21 ② 4，1，0，－ 2 1 11、有无以下运动状态？为什么？应怎样改正？ ① n=1, l=1, m=0。 ② n=2, l=0, m=±1。 ③ n=3, l=3, m=±3。 ④ n=4, l=3, m=±2。 12、在某元素原子的某一电子层中，角量子数为2的能级中，原子轨道中几个？并画出该能级下的原子轨道的角度分布图。 13、写出一列各组中缺少的量子数。 ① n=？, l=2, m=0， m s =+ 2 1。 ② n=4, l=?, m=0, m s =?。 ③ n=3, l=1, m=?, m s =－ 2 1。 ④ n=2, l=？, m=1， m s =－ 2 1。 15、原子核外电子的排布有哪些原则？写出下面元素的电子构型及价电子构型，并指出它们处于周期表中第几周期，第几族，常见化合价。 ① 11 Na ② 18 Ar ③ 16 S ④ 56 Ba ⑤ 24 Cr ⑥ 26 Fe ⑦ 29 Cu ⑧ 53 I ⑨ 82 Pb ⑩ 19 K 16、说明稀有气体、主族元素、过渡元素的电子构型特点。 17、具有下列外电子构型的原子属于周期表中哪一个区，并指出该元素的原子序数、
历年有机试题 一． 有机结构 （1999）第六题（10分）曾有人用金属钠处理化合物A （分子式C 5H 6Br 2，含五元环），欲得产物B ，而事实上却得到芳香化合物C （分子式C 15H 18）。 6-1请画出A 、B 、C 的结构简式。 6-2为什么该反应得不到B 却得到C ？ 6-3预期用过量酸性高锰酸钾溶液处理C ，得到的产物是D ，写出D 的结构式。 [解题思路] 1．对比产物C 的分子式（C 15H 18）和起始物A 的分子式（C 5H 6Br 2）可见一个C 分子是3个A 分子脱去溴原子连接而成的，而且A 转化为C 的反应是用金属钠消除A 分子中的溴。可见此题并没有要求应试者必须学过武兹反应，此思路的知识基础没有超过中学化学。 2．试题用A 是溴代环戊烯和C 是芳香化合物2个信息同时限定了A 和C 的结构。溴代环戊烯因溴原子连在不同碳原子上而有多种位置异构体，它们与金属钠反应失去溴连接的方式更多，但是，为满足C 是分子式为C 15H 18的芳香化合物（至少要有一个含共轭双键的苯环）的条件，A 必须是1，2-二溴环戊烯，C 必定有答案给出的结构式。应试者得出这个结论的过程和花费的时间自然很不相同，有的学生可能在草稿纸画满各种各样的二溴环戊烯，并令其脱溴相连，甚至得出很大的环状化合物，有的学生则只需在脑子里想清楚，其差别不是知识水平高低而是智力水平高低。在思考过程中，下述联想是有助于应试者得出结论： 3．为什么A 与金属钠反应会得到C 呢？如果应试者联想起中学化学里学过乙炔合成苯的反应，就会想到，A 脱去溴首先得到的应是含C C 键的环戊炔（B ），既然乙炔经催化可三聚成苯，对比乙炔和环戊炔的结构，理应联想到中学化学学到：乙炔的碳氢处在一条直线上（《化学读本》的sp 杂化当然有帮助，属竞赛大纲要求，但并非必需），环戊炔的炔碳在五元环上，其不稳定性就不至犹豫，不需催化剂也会聚合就在意料之中。 4．命题人考虑到环戊烯不稳定，有的学生可能将B 写成它的双聚物，以求得到较稳定的化合物，因而答双聚体也算对，而且对两种B 的不稳定给了注释性说明（注：不要求学生达到这种注释水平）。 5．C 的氧化可看成是苯环的侧链碳原子的氧化。中学化学里讲过甲苯氧化得苯（甲）酸，去年初赛题分析里讨论过芳香烃侧链氧化的规律，应试者一般研究过去年初赛题，所以由C 得出D 应不是困难的事。但是，这里仍有很强的智力因素，应试者若被C 的复杂结构迷惑住，不注意分子的核心部位是一个苯环，对题目给出的C 是芳香化合物的信息视而不见，D 是什么就很难答上来，到事后才恍然大悟。 [答案] 6-1 各2分 若答B 的结构式为： 亦给2分 6-2 要点：B 不稳定 (2分) 注：前者的炔碳原子通常为sp 杂化轨道，线性，环炔的张力太大；后者为反芳香性。 6-3 A B C
原子结构与性质 一 原子结构 1、原子的构成 中子N （核素） 原子核 近似相对原子质量 质子Z （带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号 原子结构 决定原子呈电中性 电子数（Z 个） 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 2、三个基本关系 （1）数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中） （2）电性关系： ①原子中：质子数=核电荷数=核外电子数 ②阳离子中：质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中：质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 （3）质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数 二 原子核外电子排布规律 决定 X) (A Z
三相对原子质量 定义：以12C原子质量的1/12（约1.66×10-27kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制（SI）单位为1，符号为1（单位1一般不写） 原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。 如：一个氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。 核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就应 有几种不同的核素的相对原子质量， 相对诸量如35Cl为34.969,37Cl为36.966。 原子比较核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该质量 核素的质量数相等。如：35Cl为35,37Cl为37。 元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。如： Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b% 元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百分比 的乘积之和。
高中化学竞赛专题考试——分子结构1 （路易斯结构式、共振式、VSPER 理论） 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh P d Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0 106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 一． 选择题（每题只有一个正确选项，每题2分，共50分） 1. 根据鲍林近似能级图，在多电子原子中，基态时，下列电子均处于一定的能级，其中占据能级最高轨道的电子是： （ ） A 2，1，，+1/2 B 3，1，，+1/2 C 3，2，，+1/2 D 4，0，0， 2. 下列离子的电子构型可以用[Ar]3d 6表示的是 （ ） A Mn 2+ B Fe 3+ C Co 3+ D Ni 2+ 3． 下列离子半径变小的顺序正确的是 （ ） A F ->Na +>Mg 2+Al 3+ B Na +>Mg 2+>Al 3+>F - C Al 3+>Mg 2+>Na +>F - D F ->Al 3+>Mg 2+>Na + 4. 下列元素的原子中，第一电离能最大的是 （ ） A Be B B C C D N 5. 下列物质中，含极性键的非极性分子是 （ ） A H 2O B HCl C SO 3 D NO 2 6. 下列分子中，没有配位键的是 （ ） A CO B （BeCl 2）2 C CH 3OBF 3 D N 2H 4 7. NO 3— 合理的共振式总数为 （ ） A 1 B 2 C 3 D 4 8．下列分子中，键级等于零的是 （ ） A ．O 2 B. F 2 C. N 2 D. Ne 2 9．原子轨道沿两核连线以“肩并肩”方式进行重叠的是 （ ） A. б键 B. 氢键 C. π键 D. 离子键 10. 下列物种中，键长最短的是 ( ) A O 2 B O 2+ C O 2— D O 22— 11. 下列化合物中，极性最大的是 （ ） A CS 2 B H 2O C SO 3 D SnCl 4 12. 下列物种中，既是路易斯酸，也是路易斯碱的是 （ ） ACCl 4 B SOCl 2 C NH 2— D Hg 2+ 13. 估计下列分子中，键角最小的是 （ ） （ ） A NH 3 B PH 3 C AsH 3 D SbH 3 14．估计下列分子或离子中，键角最小的是 （ ） A NH 3 B NO 3— C NF 3 D NCl 3
全国高中学生化学竞赛基本要求 1.本基本要求旨在明确全国高中学生化学竞赛初赛及决赛试题的知识水平，作为试题命题的依据。本基本要求不包括国家代表队选手选拔赛的要求。 2.现行中学化学教学大纲、普通高中化学课程标准及高考说明规定的内容均属初赛要求。高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容（包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等）也是化学竞赛的内容。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充，一般说来，补充的内容是中学化学内容的自然生长点。 3.决赛基本要求是在初赛基本要求的基础上作适当补充和提高。 4.全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习，是一种课外活动。针对竞赛的课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素。本基本要求估计初赛基本要求需40单元（每单元3小时）的课外活动（注：40单元是按高一、高二两年约40周，每周一单元计算的）；决赛基本要求需追加30单元课外活动（其中实验至少10单元）（注：30单元是按10、11和12月共三个月约14周，每周2～3个单元计算的）。 5.最近三年同一级别竞赛试题涉及符合本基本要求的知识自动成为下届竞赛的要求。 6.本基本要求若有必要做出调整，在竞赛前4个月发出通知。新基本要求启用后，原基本要求自动失效。 初赛基本要求： 1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2.气体理想气体标准状况（态）。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度（亨利定律）。 3.溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度的单位与换算。溶液配制（仪器的选择）。重结晶的方法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂（包括混合溶剂）的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。胶体的分类。胶体的基本结构。 4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲线（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。 5.原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。
● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把 试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后 一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（4分） 2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒，X 发生α-衰变，得到Y 。然后Y 连续发生4次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案： Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n （2分）不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分） 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 （答下式不计分：284113-44He = 268105或268105Db ） （蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同） 第2题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol)，晶体结构如图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数为 ；按键型分类时，属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ，这是因为： 。 答案： 3 原子晶体 炸药（或高能材料） 高聚氮分解成N 2释放大量能量。（各1分） 姓名学校 赛场报名号赛区 省市自治区
1.下列说法，你认为无科学性错误的是( ) A. CO2可以灭火，所以镁条着火时可用CO2灭火 B. 海水的溴以Br-形式存在，所以需加入氧化剂才能提取Br2 C. 氮气的化学性质稳定，所以常温下不可能发生氮的固定 D. 碘遇淀粉变蓝，所以可用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3) 2.溴单质与氯气的性质相似。在探究溴单质的性质时，其基本程序应该是( ) A.观察溴的外观→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 B.观察溴的外观→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 C.做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论→观察溴的外观 3.下列气体中，既能用浓硫酸干燥又能用碱石灰干燥的是( ) A. O2 B.SO2 C.NH3 D.Cl2 4 .下列有关试剂的保存方法，错误的是( ) A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处 B.少量的金属钠保存在煤油中 C.液溴应保存在棕色细口瓶，并加水液封 D.新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中 5.Na2O、NaOH、Na2CO3可按某种标准划为同一类物质，下列分类标准正确的是( ) ①钠的化合物;②能与硝酸反应的物质;③电解质;④细分为：碱性氧化物、碱、盐; A.①②③ B.①②③④ C.②③ D.②③④ 6.某溶液中存在较多的OH-、K+、CO32-，该溶液中还可能大量存在的是( ) A.H+ B.Ca2+ C.SO42- D.NH4+
7.鉴别NaCl、NaBr、NaI 三种溶液可以选用的试剂是( ) A.氯水、CCl4 B.淀粉溶液 C.溴水 D.碘水 8.下列物质不能用单质直接化合而制得的是( ) A.Na2O2 B.FeCl3 C.NO2 D.SO2 9.下列反应的离子方程式书写正确的是( ) A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3++Cu === Cu2+ +Fe2+ B.氯气跟水反应：Cl2 + H2O === 2H+ + Cl- + ClO- C.铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+ === 2Fe3++3H2↑ D.NaHCO3溶液与NaOH溶液反应：OH-+ HCO3-=== CO32- + H2O 10.下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( ) A. 将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有无色气泡(H+) B. 将红色布条放入新制的氯水中，布条退色(HCl) C. 将SO2通入新制的氯水中，溶液退色(Cl2) D. 将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl-) 11.除去下列溶液中的杂质(括号内是杂质)所用试剂不正确的是( ) A.NO(NO2)：水 B.FeCl2溶液(FeCl3)：Fe C.CO2(HCl )：Na2CO3溶液 D.NaHCO3溶液(Na2CO3)：CO2 12.实验是化学研究的基础，下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是( ) 已知：氯气不溶于饱和食盐水 13.下列溶液中的Cl-浓度与100 mL 0.1 mol?L?1 MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是( ) A.200 mL 0.1 mol?L?1 KCl溶液 B. 50 mL 0.2 mol?L?1 CaCl2溶液 C.150 mL 0.2 mol?L?1 NaCl溶液 D. 25mL 0.15 mol?L?1 AlCl3溶液
2007年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （时间：3小时满分：100分） 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分）
3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g样品，与25 mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数（%）。 5-3 通常，上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。 5-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。
高中化学竞赛试题精选及答案 班级 姓名 1. 在一定条件下将a 体积NO 2和b 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内充分反应后，容器内残留a 9 体积的气体，该气体遇空气即变为红色，则a 与b 的比值为--------------------------------------------------------------------------------------[B] A 、1：6 B 、6：1 C 、8：3 D 、3：8 〖提示〗：残留的 a 9体积的NO 气体是由剩余的39 a NO 2与水反应得到有，故与O 2参加反应的NO 2的体积为a-39a =69a ，消耗O 2的体积为69a 的四分之一。 2. 某学生为测定一瓶失去标签的铁的氧化物样品的成份，称取14.00克该样品用足量的CO 在适宜的条件下使其全部还原，将生成的CO 2用足量的澄清石灰水吸收生成26.25克沉淀，据此可推断出该样品是--------------------------------[A] A 、Fe 2O 3 B 、Fe 3O 4 C 、不纯的Fe 2O 3 D 、FeO 〖提示〗：CO 与之反应后均生成CO 2，其中的一个氧原子全部来自铁的氧化物，所以生成的CO 2的物质的量（0.2625摩）也就是铁氧化物中所含的氧原子的量，其中每1摩氧原子所对应的式量=140002625 5333...= 3. a 在常温下为离子晶体，由X 、Y 两元素构成，在a 中X m+和Y n-的电子层结构相同。已知下列反应： （1）a+H 2O 电解?→??H 2+b+c （2）H 2+c →d （气） （3）b+c →a+e+H 2O 则a 、e 、f 依次是-----------------------------------------------------------------------[B] A 、NaCl NaClO HCl B 、CaCl 2 Ca(ClO)2 HClO C 、Na 2S Na 2SO 3 H 2SO 3 D 、K 2S K 2SO 3 H 2SO 4 4. 将amol/L 的碳酸氢钙溶液跟bmol/L 的烧碱溶液等体积混合后的溶液中含有四种生成物，则下列a 与b 的关系正确的是----------------------------------------------[B] A 、a:b ≥1:2 B 、1:2 原子结构分子结构专题检测 姓名班级 H 1.008 相对原子质量He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc [98] Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La－ Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po [210] At [210] Rn [222] Fr [223] Ra [226] Ac－ La Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds La系 La 138.9 Ce 140.1 Pr 140.9 Nd 144.2 Pm 144.9 Sm 150.4 Eu 152.0 Gd 157.3 Tb 158.9 Dy 162.5 Ho 164.9 Er 167.3 Tm 168.9 Tb 173.0 Lu 175.0 一、（2009 （1）分别画出BF3和N(CH3)3的分子构型，指出中心原子的杂化轨道类型。 (2)分别画出F3B N(CH3)3 和F4Si N(CH3)3的分子构型，并指出分子中Si和B的杂化轨道类型。 （3）BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。分别画出它们的结构简式，并指出Be 的杂化轨道类型。 二、（2010年全国高中学生化学竞赛省级赛区1） （1）2009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程碑。117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中1个原子经p 次α衰变得到270Db后发生裂变；5个原子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变。用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和原子序数）。 （2）写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：化学竞赛·原子结构分子结构专题检测
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