1、1999年全國高中學生化學競賽（初賽）試題分析第一題（12 分）12.0g 含 2 種化合物（由常見元素組成）的近白色固體溶于過量鹽酸 ,釋放出 2.94L 氣 體（標準狀態）,氣體密度為同溫度下空氣密度的 1.52 倍；剩余的不溶性殘渣含氧 53.2%， 既不溶于酸又不溶于稀堿溶液。通過計算分別寫出2 種化學物質的化學式。【解題思路】解這個試題的關鍵是找到突破點。就像偵察破案一樣，先要找到相對獨立的線索。故此題首先是在考察參賽者對信息相互關系的判斷力。此題給出的5 個數據中，相對獨立的是氣體的相對密度，它是突破點。由此可得出氣體是什么，然后“跟蹤追擊”，可得出其中一種化合物是碳酸鹽，其物質的

2、量，然后應進行“掃描”，尋找“嫌疑犯”，所有由常見元素構成的常見碳酸鹽均是答案，條件是其總質量小于12.0。若參賽人對此題的信息關系制作一個信息相關圖，解題就容易多了，如：A+B氣體rA丿*相肘密度1.52_3=29X1.52CD=4屯1CO8此題的妙趣是可以作的假設是多樣的，可以是相同的+1 價陽離子的碳酸鹽，也可以是不同的+ 1 價陽離子的碳酸鹽、可以是+ 2 價陽離子的碳酸鹽，又可以是它們的酸式 鹽，試題僅要求假設涉及的元素是常見的。現場考察發現作圖者寡，作多種假設者也不 多。【答案】要點 1: 1.52X29.0g mol_1= 44.1g moL， 這種氣體是 CO2（2 分）CO2

3、物質的量： 2.94L/22.4Lmo= 0.131mol; （2 分）（或 CO2的質量：0.131molX44.0g mol1=5.78g）要點 2:由上面的計算可知一種物質為碳酸鹽：MCO3。（ M = Mg ）設 M 為常見元素 Mg,則 MgCO3質量為 0.131molX84.3g mol_1= 11.0g； （若設 M= Ca,則 CaCO3質量為 0.131molX100g mol1= 13.1g 12.0g；不合題意。若為 Na2CO3（106g mol1）也不合題意）故 M = Mg （6 分） 注：若沒有對 CaCO3的討論，只給 3 分。要點 3:既不溶于酸也不溶于稀堿

4、的另一種物質是SiO2（不可能是 M2O,MO JVI2O3）：32.0/（28.1 + 32.0） X100% = 53.2% （符合題意）（2 分）化合物的化學式：MgCO3, SiO2【評論】命題人認為這是一道相當于高考題水平的試題，但現場考察卻顯示，參賽學生有撲 朔迷離之感，不能很快發現解題的線索，覺得像個“無頭案”，許多參賽者寧愿先放棄此題而去做后面的題，這很出乎命題人的預計。此題答案假定碳酸鹽是MgCO3,理應指出 NaHCOs、Ca（HCO3）2、NH4HCO3等等都是正確答案。此題答案前有個說明：凡得出正確組成和計算的都應給滿分。盡管碳酸氫鈣（鎂、鋇）固體是不存在的，但學生并

5、不知道，答了也應給分。這樣才可以體現化學競賽的判分原則：堅持從應試者知識水平 出發，即使事實上不正確，但學生缺乏作出正誤判斷的知識基礎，認為是正確的，也可 得分。一題多解是應當提倡的。科學假設必須注意到客觀世界多樣性，不應“一根筋”。筆者建議，今后凡試題有多個答案，應試者給出多個答案才能給滿分。此題知識水平很 低而智力要求很高，但難度不小，許多選手不知所措，甚至放棄，可見簡單地定義“智 力是知識的總和”，容易引起誤解。知識多智力不一定高。智力與知識（還有經驗）相 關，但不是一個東西。第二題（10 分）A 和 B 兩種物質互相溶解的關系如圖1 所示，橫坐標表示體系的總組成， 縱坐標為溫度，由下至

6、上，溫度逐漸升高。Ti時 a 是 B 在 A 中的飽和溶液的組成，b 是 A 在 B中的飽和溶液的組成（T2時相應為 c、d）。T3為臨界溫度，此時 A 和 B 完全互溶。圖 中曲線內為兩相，曲線外為一相（不飽和液）。某些物質如 H20 和（C2H5）3N, C3H5（OH）3和間一 CH3C6H4NH2有低的臨界溫度（見示意圖 2）。請根據上述事實，回答下列問題：圖 1圖 21.解釋圖 1 中 T3存在的原因。2說明圖 2 所示的兩對物質存在低的臨界溫度的原因。2描述圖 2 所示的兩對物質的互溶過程。【解題思路】此題的信息是圖形，可稱為圖形題。考察參賽者對用圖傳遞的信息理解加工的能力。 參賽

7、者首先應抓住試題的主題一一兩種溶劑的互溶性；然后要浮現中學化學中關于溶解性的一般性問題一一為什么有的溶劑能夠互溶，有的卻不能？其次要回憶中學化學中有關溫度對溶解度影響的一般原理。若顛倒了思考的順序，思路就會亂。中學化學有“相 似者相溶”的說法，即分子間作用力的性質相近大小也相近的溶劑會相互溶解。性質相 近和大小相近也有個順序。性質相近才能再考慮大小是否相近。性質不相近就不必再考 慮大小是否相近。圖 1 和 2 給出了溶解性與溫度關系相反的信息，應歸咎于兩者分子間 力性質不同。題面給出圖 2 溶劑的實例，倒過來告訴我們圖1 的溶劑不具有這種性質，即表明圖 1 是通例，圖 2 是特例，因此參賽者需

8、首先分析圖 2 特例具有什么特殊的分子 間作用力，于是就找到了解題的關鍵一一氫鍵。【答案】1物質的溶解度通常隨著溫度的升高而增大，所以在一定的溫度下，A 和 B 兩種物質能達到完全互溶。（2 分）2.某些物質如 H20 和 （C2H5）3N ,C3H5（OH）3和間CH3C6H4NH2存在低的臨界溫度 的原因是它們在較低溫度能形成分子間氫鍵， 然而，隨著溫度的升高，分子間氫鍵破裂, 所以溶解度反而減小。（4 分）CH2-OHI CH_OHICH2-OH（氫鍵位置不同、生成 1、2、3 個氫鍵或其它合理答案均給分）【評論】現場考察發現許多學生不知道如何縷清解此題的邏輯順序，有的選手則似乎明知是分

9、子間作用力和氫鍵問題，卻不會表達。這說明競賽試題考核表述能力正切中要害。本 題知識點仍是中學化學知識，答案對氫鍵方向性并未要求，是切合學生水平的做法。有 相當一部分學生分不清第 2 問和第 3 問，把它們混在一起了，筆者認為，第2、3 問的不同在于認識的層次。第 2 問要求原因，第 3 問要求過程，后者要求更高層次的原因。筆者認為，此題答案的不嚴密之處是：應首先指出互溶的兩種物質的分子間作用力 不僅性質接近，而且大小也應比較接近， 否則解釋不了苯酚與水或苯胺與水等的溶解性。此類用結構原理來解釋物理性質的試題是否適合作為初賽試題也有不同意見。有的老師認為，應試者提出的“解釋”可能完全出乎命題人的

10、意外，使應答變得很復雜多樣， 造成評分的困難。筆者的看法是，討論事物原因的試題不宜過多，過多地問為什么，有 可能強化追求似是而非的事物原因的學究式探究。第三題（12 分）鉻的化學豐富多采，實驗結果常出人意料。將過量30%H2O2加入（NH4）2CrO4的氨水溶液，熱至 50C后冷至 0C,析出暗棕紅色晶體 A。元素分析報告：A 含 Cr 31.1% , N 25.1% , H5.4%。在極性溶劑中 A 不導電。紅外圖譜證實 A 有 N H 鍵，且與游離氨 分子鍵能相差不太大，還證實A 中的鉻原子周圍有 7 個配位原子提供孤對電子與鉻原子形成配位鍵，呈五角雙錐構型。1._ 以上信息表明 A 的化

11、學式為： _;可能的結構式為： _。HC2H5HZC2H53O+NY2H5 O H-N C2H5（ 2 分）HC2H5C2H5（若畫為1 個 H20 和 2 個（C2H5）3N 分子形成氫鍵也給3CH3（2分）2 分）NH2+2._A 中鉻的氧化數為：。3預期 A 最特征的化學性質為： _。4生成晶體 A 的反應是氧化還原反應，方程式是： _。【解題思路】此題是利用已經形成的但一般教科書未涉及的知識編制成的探究式試題。如本文開頭所述，屬于謎底為新知識的謎語式試題。此題信息很多，為縷清信息相互關系，最形象的方法是制作一張破案式的線索圖，下面只是一例（制作什么樣的圖并無模式可循， 依應試者思維特征

12、不同而異，圖也不一定在紙上畫出來，在腦中構建也一樣可以一一這 要看應試者腦子清晰不清晰，右腦發達不發達而定）：H2O2+ NH3+(NH4)2CrOz+H2O氧氧氧氧氧氧從這個“破案線索圖”可以判斷出“犯案人”A 只能是含 2 個過氧團的鉻（IV）配合物。因為過氧團可以從過氧化氫中轉移過來，有來源（如果此題沒有 A 的生成反應的信息，當然也可以假設配合物里存在H2N NH2，同時有一 OH 的配體，但生成反應排除了這個“嫌疑犯”）；同時也排除1 個過氧團或者沒有過氧團的可能，因為生成反應是氧化還原反應，在 K2CrO4中鉻的價態（或說氧化態）已經達到最高價，只能發生還原 反應，鉻的價態必低于+

13、6，因此 A 是唯一的。【答案】1. A 的化學式 Cr（NH3）304或 CrN3H9O4（寫成其他形式也可以）（2 分）A 的可能結構式如下圖：（4 分）1 式和/或 2 式均得滿分，但無 2 個過氧鍵 00 者得零分。（編者注：還可畫出其他結構式，但本題強調的是結構中有2 個過氧鍵，并不要求判斷它們在結構中的正確位置。）2. A 中鉻的氧化數為+4 （2 分）3 氧化還原性（或易分解或不穩定等類似表述均得滿分）（2 分）4.化學方程式：CrO42+ 3NH3+ 3H2O2= Cr（NH3）3（02）2+ 02+ 2H2O+ 20H （2 分）【評論】此題重在形成知識的過程。當然，作為試題

14、，并未給出實際科學研究獲得的全部信 息，例如紅外圖譜中肯定同時顯示了A 中有過氧鍵，卻被命題人“制謎”時略去了，否則會降低解謎的智力測試水平。平心而論，此題的知識要求是較多的，但在中學課本里 都已涉及，如應試者至少需要有配合物（絡合物）的基本概念（中學有 CU（NH3）42+、Ag（NH3）2+、Fe（CN）64、Fe（SCN）63等卜過氧化合物的知識（中學有 H2O2）、鉻的價態及 作為氧化劑的知識（中學有重鉻酸鹽作氧化劑的例子）、氧化數的概念、配價鍵或者配位鍵的概念（中學有電子對的給予和接受的實際例子）、電解質的概念、由元素組成求Cr:31.1%;N:25.1%;H:5.4% CrN3H9

15、O4ACrn+n+6氧氧氧氧N氧NMNM（C氧O氧O氧氧氧氧（氧氧A氧氧NHKA氧氧氧氧氧氧分子量的技能（此題氧原子數需用余量來求，這既符合實際科研信息，又增加了試題難度），等等。由于這些知識基礎不超綱，不能說此題對已有知識基礎要求太高，試題難 是難在這樣多的知識要綜合在一起，由應試人得出一個從未見過的結構式（按說只有左 邊的結構圖是正確的，但命題人并不這樣要求，是符合應試者水平的判分標準，再次體 現了競賽判分的特點），因此此題的智力要求確實比較高，理解力、分析力、綜合力、 聯想力、想象力、創造力都進行了考察。如果實測結果此題難度太高，可在今后命題時 適當減少信息量，降低綜合度，不要連這種命題

16、思路一起潑走。第四題（12 分）市場上出現過一種一氧化碳檢測器，其外觀像一張塑料信用卡，正中有一個直徑不 到 2cm 的小窗口，露出橙紅色固態物質。若發現橙紅色轉為黑色而在短時間內不復原， 表明室內一氧化碳濃度超標，有中毒危險。一氧化碳不超標時，橙紅色雖也會變黑卻能 很快復原。已知檢測器的化學成分： 親水性的硅膠、 氯化鈣、 固體酸 H8Si （Mo207）6 28H2O、 CuCl2 2H2O 和 PdCl2 2H2O（注：橙紅色為復合色，不必細 究）。1._ C0 與 PdCl22H2O 的反應方程式為： _。2._題1的產物之一與 CuCl2 2H2O 反應而復原，化學方程式為： _。3

17、題 2 的產物之一復原的反應方程式為： _。【解題思路】競賽是科學普及的一部分，要通過競賽宣傳化學在經濟發展人類進步人民健康質 量、生活質量及環境質量改善中的作用，以促進中學生關心發生在世界上和周圍的新事 物，激勵他們為之奮斗，本題就體現這種思想。鑒于試題涉及的器件的化學組成很復雜， 命題人從中挑選了學生的知識背景足以理解的問題，也正好是該器件性能的主要化學原理，甚至提示應試者集中精力解決主要問題，舍棄不必細究的枝節，這本身也是一種如 何理論聯系實際的教育。命題人在組題時進一步幫助應試人縷清器件化學原理的思考程 序，分 3 個問題要求學生思考，但每一個問題都留有需應試者通過原有知識基礎來補充

18、完善的內容，以此來考察應試者的應變能力。第一個問題的關鍵是：CO 和 PdCl2 2H2O誰是氧化劑？當然有兩種正好相反的假設，假設1,得到 C 和某種高價鈀化合物，假設2，得到 CO2和金屬鈀。哪一個假設正確？要從第二問得到啟示。顯然，第二問需要應 試者自己得出結論的首先是 CuCl2 2H2O 不可能是還原劑，只可能是氧化劑，因為在水 體系里銅的價態不能再升高。如果應試者沒有這種基本思路，就無助于對第1 問兩種假設的抉擇。有了這種思路，必然對“題1 的產物之一”對準 C 和 Pdo問：其中哪一個可以跟 CuCl2 2H2O 反應？中學課本上討論過碳的氧化，使用的都是強氧化劑， 如空氣中的氧

19、氣、濃硫酸、濃硝酸等，而且都需加熱，可見碳不是強還原劑，把它氧化不那么 容易，應當排除，于是“定音”，假設 2 是正確的，這是一箭雙雕，既答了第1 問，又答了第 2 問。當然，第 2 問又存在兩種可能，銅被還原得銅（I）呢還是得銅（0）怎 樣判斷？需要第 3 問來幫助，第 3 問要求寫出 4-2 問中產物之一被復原，自然是指銅（I） 或銅（0）的復原。先不必問氧化劑是誰，應試者就清楚，銅（I）比銅（0）易復原，即容易被氧化。這是不是中學知識？筆者認為是。由此選擇了銅（I）為第 2 問的答案，完成第 2 問的解答。再接著思考第 3 問：使銅（I）復原為銅（II）使用了什么試劑？首 先要明確，它一

20、定是氧化劑（應試者明確嗎？），然后從器件化學組成中去找，找不到（有人會認為存在 2Cu+ 2H+= 2CU2+H2的反應嗎？），于是被逼到“華容道”上去了， 只能選擇空氣中的氧氣，別無它路，全題得解。當然，解完后應回顧器件的整個化學組 成來討論它們各自的作用，但試題沒有設問，留給應試者自己思索。【答案】1化學方程式 CO + PdCl2 2H2O= CO2+ Pd+ 2HC1 + H2O （4 分）寫 PdCb 不寫 PdCl2 2H2O 同時也配平，給 2 分。2.化學方程式 Pd + 2CuCl2 2H2O = PdCl2 2H2O+ 2CuCl + 2H2O （4 分）寫 Pd+ CUC

21、I2 2H2O= PdCl2 2H2O+ Cu 給 2 分3. 化學方程式 4CuCI + 4HCl + 6H2O+ O2= 4CuCl2 2H2O （ 4 分）【評論】筆者贊賞命題人第 2 問答銅（ 0）也給 50%分數的做法。這有利于提高學生參賽的 積極性，考慮不周全，沒有從第 3 問倒過去想第 2 問，但單從第 2 問思考，也不錯，所 以給 50%的分，以資鼓勵，今后想問題應當更全面些，解題應注意運用“上下求索、左 右逢源、前后呼應”的策略思想才行。寫方程式必須配平才能給分筆者認為是恰當的， 尤其對一個不熟悉的方程式，這是檢驗方程式是否正確的重要方法。至于結晶水是否必 須寫進方程式？可以

22、商量。 命題人認為必須寫進方程式可能是考慮到可以使應試人用方 程式產物來理解試題給出的器件的所有組成， 以加強判斷自己寫的方程式的正確性的信 心，反而降低了試題的難度，但應試人未必有這種反饋式思維的訓練，體會不到它的作 用，反而覺得是個累贅，不寫結晶水。答案未對此做說明，有可能會造成判分標準不統一。考察考場發現，許多學生第一個反應并未按預計的思路解題，以為鈀可以跟CO 生成羰基化合物，結果前兩個反應全做錯了。即使在試題上寫明第一個反應是氧化還原反 應，這種錯誤也不能避免。這或許就應了學得太多反而不利的說法。第五題（ 16 分）水中氧的含量測定步驟如下 :步驟 1 水中的氧在堿性溶液中將Mn2+

23、氧化為 MnO（OH）2。步驟 2：加入碘離子將生成的 MnO（OH）2再還原成 Mn2+離子。步驟 3：用硫代硫酸鈉標準溶液滴定步驟2 中生成的碘。有關的測定數據如下：1: W2S2O3溶液的標定。取 25.00 mL KIO3標準溶液（KIO3濃度：174.8 mgL1） 與過量 KI 在酸性介質中反應，用Na2S2O3溶液滴定，消耗 12.45 mL。2：取 20.0C下新鮮水樣 103.5mL ,按上述測定步驟滴定，消耗Na2SO3標準溶液11.80mL。已知該溫度下水的飽和O2含量為 9.08 mgL。3.在 20.0C下密閉放置 5 天的水樣 102.2mL，按上述測定步驟滴定，消

24、耗硫代硫 酸鈉標準溶液 6.75 mL。1.寫出上面 3 步所涉及的化學反應方程式。2計算標準溶液的濃度（單位mol L1）。3.計算新鮮水樣中氧的含量（單位mg 4計算陳放水樣中氧的含量（單位mgL1）。5.以上測定結果說明水樣具有什么性質？【解題思路】本題圍繞測定水中的氧分成 3 個層次。第一個層次是測定氧的 3 個反應。試題對第 一個反應給的信息很完全，而且信息也不難理解，預計所有應試者都應寫得出化學方程 式。試題對第二個反應的信息不完全。沒有說反應的酸堿性條件。應試者應對反應的酸 堿性條件作出判斷。判斷的基礎是：I2在堿性條件下能否穩定存在？這屬于中學化學知識的活用。 當然，如果學生有

25、 Mn(OH)2在堿性溶液很容易被空氣氧化的知識更好， 即在 堿性溶液里 Mn (IV )是比 Mn ( II )更穩定的價態，要想在堿性溶液里把MnO(OH)2還原為 Mn(OH)2使用像這樣的還原劑是難以實現的，但沒有這種深入知識而單靠中學 知識已能作出正確判斷。第 3 個反應決非中學知識，但在高考試題里以信息的形式出現 過 3 次，命題人認為已經是“亞中學知識”了，而且，若不單純從中學化學課本出發來 考察，此知識點確實屬于“重要”知識，是容量分析少數最重要的反應之一，因此命題 人認為是“適度的”的“不拘泥于中學化學” ，可以當作學生已有知識來要求。第二部分是容量分析計算。標準溶液濃度計算

26、的基礎首先是測定反應中n(IO3):n(12) : n(S2O32)(摩爾比)問題，其次是 cV = cV的關系式。第一個反應不必寫出配平 的化學方程式就可確定。因此試題并未要求寫方程式。寫方程式當然更明確，但浪費了 寶貴的應試時間。測氧的計算的原理和知識點完全相同。第三部分是考察中學生對水中的氧的一般知識。純屬常識考察。【答案】1步驟 1: 2Mn2+ 02+ 4OH2MnO(OH)2(1 分) 步驟 2: 2+ MnO(OH)2+ 4H+= Mn2+I2+ 3H2O (1 分)或 3+ MnO(OH)2+ 4H+= Mn2+ l3+ 3H2O步驟 3: I2+ 2S2O32= 2+ S4O

27、62(1 分)或 I3+ 2S2O32= 3I + S4O622標準溶液的濃度： 9.841X103mol L一1計算過程:c(IO3)= 174.8X103g L1/214.0g mol_1= 8.168X104mol L一1( 1 分) C(S2O32-=6XC(IO3-XV(IO3)/V(S2O32)=6X8.168X10_4mol LX25.00mL/12.45mL = 9.841X103mol L1(3 分)3.新鮮水樣中氧的含量：8.98mg L一1計算過程: 103.5mL 水樣中氧的含量: n(O2)=0.25Xc(S2O32)XV(S2O32)=0.25X9.841X103m

28、ol L1X11.80X103L=2.903 105mol 氧含量：(。2)=2.903X105molX32.00X103mg mol1/103.5X103L=8.98mg L-1(3 分)注：新鮮水樣的氧飽和度=(8.98/9.08)X100%=98.9%4.陳放水樣中氧的含量：5.20mg L一1計算過程： 102.2mL 中氧的含量：n(O2)=0.25Xc(S2O32)XV(S2O32)=0.25X9.841X10-3mmol mL-1X6.75mL=1.66X10-2mmol氧含量：(O2)=1.66X10-2mmolX32.00mg mmol-1/102.2X10-3L=5.20m

29、g L-13 分）注：陳放引起氧的消耗量=8.98mgL一1 5.20mg _一1=3.78mgL一15表明水樣里存在好氧性（或喜氧性）微生物（1.5 分）或者存在能被氧氣還原的還原性物質（ 1.5 分）（共 3 分）注：若計算結果正確， 任何正確計算過程均得滿分； 若濃度值錯誤 , 再看計算過程， 若關系式正確 , 運算錯誤 , 給一半分。【評論】考場實情： 1相當多的應試者不能正確完成第2 個反應，不知道反應一定在酸性條下才能進行，可能命題人對應試者的知識基礎估計太高了，也可能是由于初賽知識點 要求得太多，反而忽略反應的酸堿性這樣的更基礎性的知識，值得深入研究。2相當多學生無 2S2O32

30、+ I2= S4O62+ 2I的知識儲備，把第 3 個測氧反應的產物寫成S+SO32-甚至寫放出 SO2。這些學生很可能是高二學生。筆者認為，高二學生不宜參加這 種水平的競賽。有的老師不同意筆者的意見，認為值得去試一試，并對明年參加競賽會 有好處。其實，許多事情都有好與壞的兩重性。若參加初賽的高二學生對自己參賽的成 績不佳歸咎于學習的知識尚不到位，尚不完備，從失敗中激勵自己發奮學習，參加初賽 有好處；若相反，覺得競賽應答根本摸不著邊，競賽獲獎更是高不可攀，失去對化學和 化學競賽的興趣，豈不走向反面？3定量反應計算的摩爾比搞錯的學生相當多，說明對定量反應中的摩爾比關系缺乏基本概念。 4能完全答對

31、第 5 問的為數不多，有的老 師認為是編題人的問題，問“水樣有什么性質”不明確，若學生答“水樣有氧化性”為 什么不行？我們說這種應答不完全， 不能給分。 若水樣中沒有還原性物質， 或者好氣菌， 水樣有氧化性氧就會因放置而減少嗎？例如，K2Cr2O7有氧化性，它不與還原性物質反應會因放置而變化嗎？這是外因與內因的關系問題。 此題的應答情況或許也反映了中學 化學教學如何更好地聯系實際的問題。第六題（ 10 分）曾有人用金屬鈉處理化合物A （分子式 C5H6B，含五元環），欲得產物 B,而事實上卻得到芳香化合物 C （分子式 C15H18）。1請畫出 A、B、C 的結構簡式。2為什么該反應得不到 B

32、 卻得到 C？3.預期用過量酸性高錳酸鉀溶液處理C,得到的產物是 D，寫出 D 的結構式。【解題思路】1. 對比產物 C 的分子式（C15H18）和起始物 A 的分子式（C5H6Br2）可見一個 C 分子是 3 個 A 分子脫去溴原子連接而成的，而且A 轉化為 C 的反應是用金屬鈉消除 A 分子中的溴。可見此題并沒有要求應試者必須學過武茲反應，此思路的知識基礎沒有超過 中學化學。2. 試題用 A 是溴代環戊烯和 C 是芳香化合物 2 個信息同時限定了 A 和 C 的結構。溴代環戊烯因溴原子連在不同碳原子上而有多種位置異構體，它們與金屬鈉反應失去溴連接的方式更多，但是，為滿足 C 是分子式為 C

33、15H18的芳香化合物（至少要有一個含 共軛雙鍵的苯環）的條件，A 必須是 1, 2 二溴環戊烯，C 必定有答案給出的結構式。應試者得出這個結論的過程和花費的時間自然很不相同，有的學生可能在草稿紙畫滿各種各樣的二溴環戊烯，并令其脫溴相連，甚至得出很大的環狀化合物，有的學生則只需 在腦子里想清楚，其差別不是知識水平高低而是智力水平高低。在思考過程中，下述聯 想是有助于應試者得出結論：3 為什么 A 與金屬鈉反應會得到 C 呢？如果應試者聯想起中學化學里學過乙炔合 成苯的反應，就會想到， A 脫去溴首先得到的應是含 C 三 C 鍵的環戊炔（B）,既然乙炔 經催化可三聚成苯，對比乙炔和環戊炔的結構，

34、理應聯想到中學化學學到：乙炔的碳氫 處在一條直線上（化學讀本的 sp 雜化當然有幫助，屬競賽大綱要求，但并非必需） 環戊炔的炔碳在五元環上，其不穩定性就不至猶豫，不需催化劑也會聚合就在意料之中。4 命題人考慮到環戊烯不穩定，有的學生可能將 B 寫成它的雙聚物，以求得到較 穩定的化合物，因而答雙聚體也算對，而且對兩種 B 的不穩定給了注釋性說明（注：不 要求學生達到這種注釋水平）。5. C 的氧化可看成是苯環的側鏈碳原子的氧化。中學化學里講過甲苯氧化得苯 （甲）酸，去年初賽題分析里討論過芳香烴側鏈氧化的規律，應試者一般研究過去年初賽題，所以由 C 得出 D 應不是困難的事。但是，這里仍有很強的智

35、力因素，應試者若被C 的復雜結構迷惑住，不注意分子的核心部位是一個苯環，對題目給出的 C 是芳香化合物的信息視而不見，D 是什么就很難答上來，到事后才恍然大悟。【答案】注：酸性高錳酸鉀溶液氧化芳香環側鏈反應發生在a碳上；該產物可形成分子內氫 鍵。【評論】此題充分利用中學化學知識創造性地得出大中學教科書上沒有討論過的新知識。它不僅使應試者應用了知識，更使應試者應用知識去創造新知識。在應試者具有同等中學 化學知識的前提下，應答水平主要取決于應試者的智力水平。筆者認為，這是今后化學 競賽的命題方向。賽場實情是能夠解此題的學生很少，大多數學生根本縷不清思路，這 些學生此題 1 分也未得，若僅第 3 問

36、答不出，則可歸咎于該問超過中學化學知識，因此,我們認為，大力研究如何加強教學中的創造性思維培養，是迫在眉睫的教改任務。第七題（12 分）若答 B 的結構式為:on2 .要點： B 不穩定 （2 分）注：前者的炔碳原子通常為 性。sp 雜化軌道，線性，環炔的張力太大；后者為反芳香1. AC各 2 分亦給 2 分COOHCOOH（2分）在星際云中發現一種高度對稱的有機分子（Z）,在紫外輻射或加熱下可轉化為其他許多生命前物質，這些事實支持了生命來自星際的假說。有人認為，Z 的形成過程如下：（1 ）星際分子 CH2= NH 聚合生成 X ; （2） X 與甲醛加成得到 Y （分子式 C6H15O3N3

37、）； （3）Y 與氨（摩爾比 1 : 1）脫水縮合得到 Z。試寫出 X、Y 和 Z 的結構簡式。【解題思路】此題的題型與思路同上題。從 X 是 CH2= NH 聚合反應產物，應試者當可寫出其通 式為 丨 I ：仃這里命題人已經預計到，許多學生會以為n 值一定很大，以為凡聚合反應必得到高聚物，實在是設置的“陷阱”。其實，聚合反應不一定得到高聚物，中學課本里的乙炔聚合成苯就是典型例子。因此，編題人給出 Y 的分子式，意在幫助應試者“跳出陷阱”，聯想到乙炔聚合為苯，反推出n = 3, X 是起始物的三聚體。該思路要求應試人首先要有“加成反應”的明確概念，懂得所謂“加成反應”是A + B = C,然后

38、對比 X （通式）和 Y 以及甲醛的分子式，對 Y 分子式這個信息進行加工一一 Y 分子 中的所有氮原子必來源于亞甲胺（注：編題人為減少枝節未給出它的化學名稱），既然Y 中有 3 個氮原子，說明 Y 是由亞甲胺的三聚體與甲醛發生加成而得，由此得到X 是C3H9N3, Y 的分子式與 X 的分子式相減，得知與 1 分子亞甲胺三聚體反應的是3 分子甲醛。這一信息加工過程也就同時得出了X 和 Y 都是環狀分子的結論。羰基加成反應中學里確實講過，但印象最深的恐怕是加氫，并歸入還原，羰基加水，就已經“超綱”，編題人設想參加競賽的選手有這個知識，并用以理解加胺（可理解為加氨”，這考察了應試者對氨與水的類似

39、性的把握與否，能否將甲醛加水C=O 雙鍵打開的知識“遷移”于加氨）。最后，丫與 NH3發生縮合反應，編題人首先考察了應試者有沒有縮合反應的 基本圖式：A + B = C+ D 的模式概念以及縮合反應從反應物“母體”里脫除的是“小分 子”的概念，要求應試人找到氨分子與Y 分子的什么基團發生縮合，脫除什么小分子。脫水縮合在中學課本里講到最多，應屬于應試者已有的知識基礎。只是丫與氨的縮合脫去 3 分子水，不同于中學課本里的縮合反應，是需要應試者的思維十分敏捷、廣闊的。若應試人從丫的結構式里發現它有 3 個羥基，氨分子又有 3 個氫原子，本不難作這種帶 有相當程度創造性的思維。最后，Z 的結構的得出，

40、編題人顯然是在考察應試者空間感受能力的強弱。【答案】X 的結構式（4 分）Z 畫平面結構如上右圖等不扣分；畫X、Y、Z 其他等價結構式，均得滿分。【評論】本題涉及到中學有機化學“聚合”、“加成”、“縮合”三個概念，若應試人確實把握 中學課本中這三個反應類型的概念以及課本上的具體知識內容，就已經有了解出此題的知識基礎。因此，筆者認為，此題在知識基礎上沒有超過中學化學。然而，此題的能力 要求很高，要求靈活運用中學學到的基本知識創造未知知識的能力，同時也考察了應試 者面對陌生的心理承Y 的結構式（4 分）CH2OHNN NHOH2CCH2OHZ 的結構式（4 分）N.H受能力和應變能力。因此，這道試

41、題應視為較成功的“知識要求低、能力要求高”的好題。賽場實情：好學生得解，差學生零分。得零分的原因有幾種可能：一種可能是對聚合反應的內涵把握得太片面，以為只要聚合反應一定得到高聚物，或者 對羰基加成反應缺乏基本概念；另一種可能是解題不靈活，不善于上下前后前后整體性 地審題；第 3 種可能是創造性思維能力差，不善于用原有知識基礎理解加工新信息得出 新知識；第 4 種可能是空間感受能力差。 編題人給出 Y 的分子式，不前不后，十分恰當。 要求應試者對試題有整體性的把握，思路清晰地進行邏輯思維，“上下求索、左右逢源、前后呼應”。此題可能存在的問題是，命題人本來預計此題的主題完全是新的，因為在 星際云中存在六次甲基四胺并假定它是由亞甲胺生成，是最近的文獻報道，只是最后產 物可能有的學生見到過， 可能對解題有幫助，但這個知識點不是本題思路的主要出發點， 說不上一定有幫助。第八題(16 分)鹽酸普魯卡因是外科常用藥，化/早學名：對氨基苯甲酸二乙胺舊亦乂迅 5)2】U基乙酯鹽酸鹽，結構式如右上。作為局部麻醉劑，普魯卡因