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1、解读化学竞赛初赛吴国庆 200607衢州化学网为你服务:高考、竞赛资源免费下载网 http:/ 第一条 全国高中学生化学竞赛的目的是：（1）普及化学基础知识，激励中学生接触化学发展的前沿，了解 化学对科学技术、国民经济和人民生活以及社会发展的意义，学习 化学家的思想方法和工作方法，以培养他们学习化学的兴趣和创造 精神；（2）探索早期发现和培养优秀学生的思路、途径和方法 ；（3）促进化学教学新思想与新方法的交流, 推动大学与 中学的化学教学改革, 提高我国化学教学水平；（4）选拔参加一年一度的国际化学竞赛的选手。 所有有关竞赛的活动与宣传均应符合竞赛目的。竞赛高考 选拔率极低 一等奖 讲座时间
2、知识要求高 竞赛基本要求 能力要求高 本质上是智力竞赛有兴趣 学有余力 自愿 参加化学竞赛对自己究竟有没有好处 ？ 全国高中学生化学竞赛基本要求 2005年6月 现行中学化学教学大纲、新近发布的普通高中 化学课程标准实验教科书（A1-2，B1-6）及 高考说明规定的内容均属初赛要求。具有高中 文化程度的公民的常识以及高中数学、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。化学竞赛中的数学
3、建模题 2001年初 赛第11-4 题：假设 某氯化钠 颗粒形状 为立方体 ，边长为 氯化钠晶 胞边长的 10倍，试 估算表面 原子占总 原子数的 百分比。设边长为氯化钠晶胞边长的 n 倍n=1 总原子数=33 非表面原子=1 n=2 总原子数=53=(2n+1)3 非表面原子=(2n-1)3 总原子数 (2n+1)3体内原子数(2n-1)3表面原子占总原子数百分比 n = 10， (9261-6859)/9261 = 0.2594 2002初赛第12题（8分）组合化学是一种新型合成技术。对比 于传统的合成反应如A + B = AB，组合化学合成技术则是将一 系列Ai（i = 1，2，3，）和
4、一系列Bj（j = 1，2，3，）同 时发生反应，结果一次性地得到许多个化合物的库（library）， 然后利用计算机、自动检测仪等现代化技术从库中筛选出符合 需要的化合物。今用21种氨基酸借组合化学技术合成由它们连 接而成的三肽（注：三肽的组成可以是ABC，也可以是AAA或 者AAB等等, 还应指出，三肽ABC 不等于三肽CBA，习惯上， 书写肽的氨基酸顺序时，写在最左边的总有未键合的氨基 而写在最右边的总有未键合的羧基）。 121。该组合反应能得到多少个三肽的产物库。答： 213 9261 个。（2分） 122。假设所得的库中只有一个三肽具有生物活性。有人提 出，仅需进行不多次实验，即可得
5、知活性三肽的组成（每次实 验包括对全库进行一次有无生物活性的检测）。请问：该实验 是如何设计的？按这种实验设计，最多需进行多少次实验，最 少只需进行几次实验？简述理由。A B C D E F G H I J K L M N O P Q R ST U B C D E F G H I J K L M N O P Q R ST U 21种氨基酸的原料库A 20种氨基酸的原料库减去A用20种氨基酸进行组合化学实验得到的三肽库中若无活性肽， 证实A是活性三肽的组分。设活性三肽的组成为AAA, 无论第几次实验是减去A的， 必须进行21次实验方可证实这个假设。设活性三肽的组成是ABC, 若恰巧第1，2，3次
6、实验是 分别减去A,B,C，只需进行三次实验就可证实这个假设。如果将试题答案理解为还要确定活性三肽是ABC还是ACB, CAB, CBA 仍应首先完成上述实验后再作进一步讨论设活性三肽为AAB，21次实验不能证实是AAB还是ABB，还须用组成分析证实。典型错误：将21种氨基酸分为10和11两组。此法将使思考复杂化，难以求解。化学竞赛中的联立方程题2004年第10题 有一种测定多肽、蛋白质 、DNA、RNA等生物大分子的相对分子质 量的新实验技术称为ESI/FTICR-MS, 精度 很高。用该实验技术测得蛋白质肌红朊的图 谱如下，图谱中的峰是质子化肌红朊的信号 ，纵坐标是质子化肌红朊的相对丰度，
7、横坐 标是质荷比m/Z，m是质子化肌红朊的相对 分子质量，Z是质子化肌红朊的电荷(源自质 子化，取正整数)，图谱中的相邻峰的电荷 数相差1，右起第4峰和第3峰的m/Z分别为 1542和1696。求肌红朊的相对分子质量 (M)。 1542(M+Z)/Z 1696=M+(Z-1)/(Z-1) Z=11 M16951 1696(M+Z)/Z 1542=(M+Z+1)/(Z+1) Z=10 M16950 化学竞赛中的英语和物理题2005年第2题（节选） 为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的
8、被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。右上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）的说明文。 向热电材料构成的半导体的 n-p 结 的远端输入外电流，半导体发生空 穴导电，电流流经 n-p 结时发生复 合，外电流输入的能量转化为热流 ，使 n-p 结的温度越来越低，而其 远端的温度越来越高，即有类似冰 箱制冷的效应。 全国高中学生化学竞赛基本要求 2005年6月 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
9、 。 运算结果的有效数字。试题中的有效数字例解1998 年初赛试题第 2 题100.0 g 无水氢氧化钾溶于100.0 g 水。在 T 温度下电解该溶液 ，电流强度 I = 6.00 安培,电解时间 10.00 小时。电解结束温度 重新调至 T，分离析出的 KOH2H2O 固体后，测得剩余溶液的总 质量为 164.8 g。已知不同温度下每 100 g 溶液中无水氢氧化钾 的质量为:求温度 T ，给出计算过程，最后计算结果只要求两位有效数字。 计算结果：每100 g 溶液里有 55.1 g KOH；利用试题给出的数据（表），得： T 在 2030oC 之间。 温度范围不合题意。要求 温度 ！利用
10、 T-溶解度 的线性关系 ： T = 273+20+(55.1-52.8)/(55.8-52.8)10 K = 301K 正确的答案：28oC 温度/oC0102030 KOH/g49.250.852.855.8全国高中学生化学竞赛基本要求 2. 气体。 理想气体标准状态。 理想气体状态方程。 气体密度。 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）。 试题中的气体例解 2004 年第 3 题 某实验测出人类呼吸中各种气体的 分压/Pa 如下表所示： 31 请将各种气体的分子式填入上表。 32 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于 吸入气体分压的主要原因。气体吸入气体呼出
11、气体 179274 75848 22132815463 3403732 46676265知识：空气中CO2的分压；空气有水蒸气；呼出的气体中水蒸气几乎是37oC 饱和的。全国高中学生化学竞赛基本要求 3. 溶液。 溶液浓度。 溶解度。 溶液配制（按浓度的精确度选择仪器） 。 重结晶及溶质/溶剂相对量的估算。 过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选 择)。 溶剂（包括混合溶剂）。 胶体。 试题中的溶液例解 2000年第15题（末题） 2.00升(标准状况测定值)氢气和 5.00克氯气混合经光照后直 至检不出氯气剩余，加入 9.00% NaOH 溶液 (密度 d = 1.10 g/mL) 80.0 m
12、L 。 问：需要加入多少毫升 0.100 mol/L的 H2SO4 才能使溶液呈 中性? 答案要点： 氢气：0.0893 mol 氯气: 0.0705 mol 得到 HCl 0.141 mol 80.0 mL 9.00% NaOH 溶液质量 88.0 g 含 NaOH 0.198 mol 吸收 HCl 气体后剩余 NaOH 0.057 mol 中和 NaOH 需 0.100 mol/L H2SO4 285 mL 应试结果：大多数应试者不能得到正确答案 ！ 2002年第13题（节选）离子液体是常温下呈液态的离子化合物，已 知品种几十种，是一类“绿色溶剂”。据 2002年4月的一篇报道，最近有人进
13、行了用 离子液体溶解木浆纤维素的实验，结果如右 表所示；向溶解了纤维素的离子液体添加约 1.0（质量）的水，纤维素会从离子液体 中析出而再生；再生纤维素跟原料纤维素的 聚合度相近；纤维素分子是葡萄糖的缩合高 分子，可粗略地表示如右图，它们以平行成 束的高级结构形成纤维；葡萄糖缩合不改变 葡萄糖环的结构；纤维素溶于离子溶液又从 离子液体中析出，基本结构不变。 表中C4mim是1-(正)丁基-3-甲基咪唑 正一价离子的代号，“咪唑”的结构如右图所 示。 131。画出以 C4mim+ 为代号的离子 的结构式。13-3。解释纤维素在C4mimCl、 C4mimBr、C4mimBF4中的溶解 性下降的原
14、因。 134。解释在离子液体中加入水会使纤维 素在离子液体里的溶解度下降的原因。 135。假设在C4mimCl里溶解了25 的聚合度 n = 500 的纤维素，试估算，向 该体系添加1（质量）的水，占整个体系 的摩尔分数多少？假设添水后纤维素全部析 出，析出的纤维素的摩尔分数多大？ 全国高中学生化学竞赛基本要求 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 碱滴定的滴定曲线（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。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
15、。 试题中的容量分析举例2005年第9题（节选）一种鲜花保存剂( preservative of cut flowers) B可按以下方法制备: 把丙酮肟、溴乙酸、氢氧化钾混合在1,4-二氧六环(溶剂)中反应，酸化后用乙醚提取，蒸去乙醚后经 减压蒸馏析离出中间产物A，A 用1 : 1盐酸水溶液水解，水解液浓缩后加入异丙醇（降低溶解度）， 冷却，即得到晶态目标产物B，B的熔点 152153oC(分解)，可溶於水，与AgNO3 溶液形成 AgCl 沉淀。 用银定量法以回滴方式(用NH4SCN回滴过量的AgNO3)测定目标产物B的相对分子质量，实验过程 及实验数据如下： (1) 用250毫升容量瓶配制约 0.05 mo
