中国化学会第 21 届（2007 年）全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题答案及评分标准 2007 年 9 月 18 日 共 12 页 1
中国化学会第21 届（2007 年）全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题
答案及评分标准
题 号 满 分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
总分
12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100
相对原子质量
H
1.008
He
4.003
Li Be B C N O F Ne 10.81 14.01 16.00 19.00 6.941 9.012 12.01 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 28.09 32.07
26.98 30.97 35.45 39.95
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 118.7 121.8 131.3 85.47 87.62 107.9 112.4 114.8 127.6 126.9 La-Lu 132.9 137.3 178.5 180.9 183.9 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0
186.2 190.2 192.2
[210]
Fr Ra
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Cs
Ba
Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
[222]
Ds Rg
[223] [226] Ac-Lr
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。 (2 分)
Si + 4OH? = SiO
4
4 ?
+ 2 H
2 (1 分)
4 ?
+ 4H
?
(1 分)
SiO4
2?
2O = Si(OH)4 + 4OH
2?
若写成 Si + 2OH? + H + 2 H
2O = SiO3 2
+ 3H
SiO3
，也得同样的分。
2O = Si(OH)4 + 2OH
?
但写成 Si + 4H2O = Si(OH)4 + 2H2 不得分。 写不写↓ (沉淀)和↑ (气体)不影响得分。
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种种假设，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。 (2 分)
不能。 (1 分)
经典共价键理论认为原子之间通过共享电子对而成键。C 为第二周期元素，只有 4 个价层轨道，最多 形成 4 个共价键。 (1 分)
理由部分：答“C 原子无 2d 轨道，不能形成 sp3d 杂化轨道”，得 1 分；只答“C 原子没有 2d 轨道”，得 0.5
+
+
5
分；只答“C 原子有 4 个价电子”，得 0.5 分；答 CH5 +
子键模型，CH 离子的 C-H 键不等长)。 1-3 该离子是(A 或质子酸)。 (2 分)
A 质子酸 B 路易斯酸 C 自由基 多选或错选均不得分。
中有一个三中心二电子键，不得分(因按三中心二电
D 亲核试剂
中国化学会第21 届（2007 年）全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题答案及评分标准 2007 年9 月18 日 共 12 页 2
2003 年5 月报道，在石油中发现一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”， 若能合成，有可能用作合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下：
1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 该分子的分子式为 C26H30 。 (分子式不全对不得分) 该分子有无对称中心？ 有 。
该分子有几种不同级的碳原子？ 3 种 。 （答错不得分） 该分子有无手性碳原子？ 有 。 该分子有无手性？ 无 。 (2 分)
(1 分) (1 分) (1 分） (1 分)
第 2 题（6 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：
O2 → A + H2O
NH2OH + HN
O2 → B + H2O
NH2OH + HN
**
NO 和 NNO, 而由B 只得到NNO。 A, B 脱水都能形成N2O, 由A 得到N
**
*
请分别写出A 和 B 的路易斯结构式。
A
B
(每式3 分)
*
N N H O O H
对每一式，只写对原子之间的连接顺序，但未标对价电子分布，只得 1 分；未给出立体结构特征不扣分；
未标出同位素符号不扣分，但B 中将星号标错位置扣0.5 分。
第 3 题（10 分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2 晶体属三方晶系，呈层型结构，氯离子采取立方最密 堆积（ccp)，镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞 的参数：a ＝ 363.63 pm，c ＝ 1766.63 pm；晶体密度 ρ = 2.35 g· cm-3。
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Mg2+
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，给出该三方层型结构的堆积 方式。 (5 分）
··· AcBCbABaCA ···
第 21 届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案
