如何評價第31屆中國化學奧林匹克(決賽)理論試題?
該準備寫決賽試題解析了,邊做第三題邊吐槽一下 hhhh(艾特 18 級國決過幾天準備找分的各位)
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加水之後液相和固相均不存在黃/橙色物質,說明不存在鉻酸鉀。
該體系中氯化鈉不參與沉澱溶解平衡,所以若非最後推斷出六種物質中有三種一定不存在(原題:含有下列物質中的 3 種或更多種),則氯化鈉無法判斷。
對剩餘四種物質 (NH?)?SO?、CaSO?、Mg(NO?)?、NH?Cl 進行分析。可能產生沉澱的陽離子為 Ca2?、Mg2?,相應的沉澱為 CaSO?、CaSO?、Ca(OH)?、MgSO?、Mg(OH)?。
注意題中條件:溶液中通入氨氣無沉澱生成。這意味著兩種情況:
① pH 進一步上升時不產生更多的沉澱,所以初始沉澱物質的溶解度不隨pH變化而改變。這說明沉澱陰離子並非弱酸根離子(或氫氧根離子,鑒於水也是弱酸,下文統一簡稱弱酸根離子),或者說弱酸根此時並未開始沉澱。
② 溶液中的弱酸鹽沉澱已經幾乎完全,所以進一步增加 pH 不會有明顯沉澱。
先假設沒有鈣而有鎂,需要檢驗加水後會產生沉澱。剩下兩種銨鹽的存在性有三種情況(存在一種或均存在),只含亞硫酸銨時 pH 最高、最可能生成沉澱。故計算亞硫酸銨溶液 pH:
解得: [H?] = 8.6 × 10?? mol L?1。
故 [OH?] = 1.17 × 10?? mol L?1;[SO?2?] = 8.8 × 10?2 mol L?1 。 計算離子積發現只有亞硫酸鎂可以沉澱,但沉澱並不完全,不符合以上兩種情況①②的任意一種,也就是此時加氨一定會繼續產生沉澱。故陽離子不可能是只有鎂離子,所以一定含有硫酸鈣。
剩餘三種物質至少含一種,排列組合共7種情況。
① CaSO? + NH?Cl:
顯然硫酸鈣不完全溶解。 加氨後:由於硫酸鈣沉澱基本不受 pH 影響,所以硫酸鈣不會繼續沉澱,考慮氫氧化鈣沉澱。此時相當於氨緩衝溶液,[OH?] = 1.8 × 10?? mol L?1,鈣離子不沉澱,無誤。 加 NaF 後:氟化鈣沉澱,無誤。② CaSO? + Mg(NO?)?:
溶解步驟同 ①。 加氨後 [OH?] ≈ = 1.4 × 10?3 mol L?1,氫氧化鎂沉澱,排除。③ CaSO? + Mg(NO?)? + NH?Cl:
溶解步驟同 ①; 加氨後 pH 同 ①,此時溶度積仍可使 Mg(OH)? 沉澱,排除。④ CaSO? + (NH?)?SO?:
溶解過程:考慮到亞硫酸鈣更難溶,假設初始狀態為 CaSO? + (NH?)?SO?。此時 [H?] = 1.05 × 10?? mol L?1,溶解的亞硫酸鈣濃度為 3.4 × 10?3 mol L?1。迭代計算: [H?] = 2.4 × 10?? mol L?1,溶解的亞硫酸鈣濃度為(很少)。
加入氨:[H?] = 1.1 × 10?? mol L?1,溶解的亞硫酸鈣濃度為 2.6 × 10?? mol L?1,沉澱的鈣為 3.2 × 10?? mol L?1。 加入 F?:剩餘的鈣離子幾乎完全沉澱(5.8 × 10?? mol L?1)。 也就是說兩種情況下鈣離子沉澱量所差不大。無論這個較少的量被視為有沉澱還是沒有沉澱,不可能出現加氨和加氟離子之後只有一個被視為產生沉澱,故排除。⑤ CaSO? + Mg(NO?)? + (NH?)?SO?:
溶解過程:亞硫酸鎂溶解度遠高於亞硫酸鈣,故同 ④。 加入氨:在 ④ 加入氨的基礎上開始計算,氫氧化鎂溶度積為8.3 × 10?12,比平衡常數略大一點點。但是考慮到體系為緩衝溶液,此時可以給出很多氫氧根而保持 pH 沒有太大變化,則仍可以生成較多的沉澱(感謝評論區指出,過幾天補充計算),排除。 加入 F?:氟化鎂幾乎完全沉澱。⑥ CaSO? + (NH?)?SO? + NH?Cl:
幾乎同 ④,只是銨根含量略有增加,即 pH 略有降低,加入氨和 NaF時沉澱更少,傾向於忽略不計。排除。⑦ CaSO? + Mg(NO?)? + (NH?)?SO? + NH?Cl:
幾乎同 ⑤,加入氨後氫氧化鎂沒有沉澱。符合題意。故最終結果為:
CaSO? + NH?Cl + NaCl;
CaSO? + Mg(NO?)? + (NH?)?SO? + NH?Cl (+ NaCl)。
一定含有CaSO?、NH4Cl,可能含有 Mg(NO?)?、(NH?)?SO?、 NaCl,一定不含有 K?CrO?。
參考答案是什麼神邏輯我們真的搞不懂……
此答案書寫非常倉促,不保證完全正確,歡迎各位基於此答案討論題目。
初賽和決賽卷子拿反了
因為NMR自身的誤差和成績演算法的失誤,純度爆百一大把,關鍵是不扣分,所以有人滿分30的純度分得了32分。瀉藥。慣例,不評論有機的部分
無論怎麼說,今年這個畫風其實是決賽應該有的正常畫風。單從題目的角度來說,今年的題很好地把無機和物化和分析的知識融合在了一起(不知道為什麼會有那麼多人認為溶液平衡=分析...),而且說實話計算題多本來就應該是決賽的常態。反而我認為去年那種大量考察描述性化學知識的考法是不合適的。
當然現在還沒有具體的分數出來,所以有沒有區分度這事情還沒辦法最終定論。但是就題論題來說,今年的題至少出得難度比去年合理很多。
但是缺點也是有的,就是全是計算題導致對於「化學直覺」的考察還是稍微少了一點。在這點上(雖然我自己考得不怎麼樣)我覺得15年的決賽題是要做得更好的。
最後是一點個人的意見,我還是要小吐槽一下出題的方式。個人比較喜歡和背景結合緊密,探究性和趣味性比較強的題目,但感覺今年出的題都蠻傳統。比如FeMo cofactor這種素材最後只考了一個滴定,感覺就像是好不容易合成了海葵毒素然後燒掉寫燃燒方程式一樣233333當然這只是個人偏好問題,絲毫不影響今年的題目算是很好的國決題這個結論。
祝各位都取得自己滿意的成績~有機看起來比初賽簡單...
各位第二天實驗加油哦(? ??_??)?
想當年蘑菇可是坑在實驗上了(只有45分的孩子吶注意各個招生組的位置和信息注意爭分
看第一題第一反應感覺大概是國初題...就個人擅長角度來講其實蠻簡單的計算部分並沒有什麼特別坑的地方感覺可能會卡的地方是第三題的判斷有機題目是近年來自我感覺最簡單也是比較規矩的兩道題目了不過分子式錯誤在場上應該會引起一定問題...但是對一些不是很熟悉化競計算題的學生來說可能是噩夢般的存在嗯利益相關:30th CChO Au,畫圖管理(划水),蘑菇姐姐
(以及其實蘑菇的稱呼是蘑菇在每個圈子裡面的稱呼嗯)另外 北大歡迎大家哦(圖源周坤老師 @周坤 )
另外蘑菇不在招生組233夜晚的二教.jpg
退役老年人考完力學心灰意冷強答
今年的決賽和初賽題看到的第一印象就是「像模擬題」沒有工業題的試卷就是好試卷!(劃掉計算題多量大這個其實挺好的,我一直覺得雖然化學是描述性很強的學科(俗稱全靠背),但是競賽考知識量太多不太好,應該有一些技巧性的東西或者「理科」的東西,這麼多年畫風確實應該變一變了。雖然窩當年就被ustc的奇怪的物化坑了一波(
至少物化和結構都是比較好的題目,不過這個晶體圖為什麼不能彩印呢!只考兩道有機好哇!雖然還沒看有機,退役狗大概不會。要是做完了有時間再寫兩句還有,大家不要像窩當年一樣因為五星級酒店的自助餐太好吃在考前吃壞肚子暈倒在考場上哦不贊同有關今年題目偏簡單的說法…我認為今年的題目是較為正統的,既保留了競賽作為高中競賽應該在高中知識基礎上的原點(有一部分高中知識的計算題,當然也用到競賽知識),又採用了較深的結構化學、物理化學、分析化學專業基礎知識作為命題點。無機元素化學知識幾乎沒有涉及,最大限度減少了偶然性和讓選手糾結的題目。有機化學機理和合成常用反應考察的較為全面,既考察了一步反應的精細反應原理又考察了對合成路線的整體把握,遺憾在於分子式錯了造成混亂。當然這些看起來「舒服」的因素並不能降低題目的難度,該題目書寫量和計算量過大,要求選手在縝密推理細緻計算的基礎上拿出最快速度,這是一件很難掌控的事情。整體上,我認為今年的題目的趨勢是很好的,希望在今後的競賽命題中能貫徹這種堅持正統與基礎的思想,增加有確定答案不容易引起爭議的計算或計算推理問題,徹底取締自由度太高的判斷、解釋,孤立的只憑藉經驗感覺的推斷(如只依靠反應式而沒有分子式等其他條件),純粹的描述性記憶性的及其生僻的知識,讓偶然、運氣因素的影響降到最低,讓每一道題的解答和評分都完全確定毫無爭議餘地。順便,希望化學競賽的命題權可以收歸中國化學會,由北京大學全權負責也很好(畢竟北京大學的教授命題水平相當高),徹底打破競賽培訓和命題的地域性差異,「題風」本來就是荒謬不應該存在的,科學是沒有地域界限的。
魔幻現實主義次年作為一個退役黨
這卷子實在....難
計算在現在的競賽培養中,真的很缺乏。有機和元素化合物出題的難度一般遠小於計算題,有文獻就能出,而計算題出題的話,出題人不是計算能力較高,真的很困難很困難。所以見到的這類題多,計算偏少。競賽生還是需要提高自己的計算水平,當然其他部分也是不能放掉的。確實很難,希望現役好好考實驗。後來者引以為戒吧,決賽題風由於出題人不同,風格差距真的可以很大。利益相關:30屆集訓隊最可愛的小朋友
退役老人特別有情懷的看了一下題,然而計算器送妹子了,所以只做了很養生的有機。。。隨便說說感想:7-1 太簡單了沒什麼可說的。。。7-2考的反應太過單一,如果當時腦子一抽沒想到,或者想歪了,很可能幾近爆零。比如有不少人可能寫了縮醛。。。(我才不告訴你一開始我寫的就是縮醛)雖然從雙鍵的反應性和半縮醛羥基的活性來看形成縮醛確實有失合理性,但是確實是一個很標準的錯誤答案。成七元環雖然不是很常見,但是下一個空是異構體由於空間效應無法成環導致二聚,所以成環還是很顯然的。7-3感覺還是很白送的分,考點和前面幾乎一樣,而且簡單很多。估計就是從出題的文獻上隨便又扒一個反應放上去的。8-1
第一步是一個挺經典的反應,不過如果沒見過可能比較吃虧。題目給出的中間體恰到好處,把流程的前半部分和後半部分「有機」地分開。前半部分相對難一些,因為可以寫出不止一種答案。關鍵步驟是格氏試劑長得很像SN2"的那步,真是神來之筆,特別有區分度。可能是消除加成機理吧,Al應該是促進AcO離去的。畢竟格氏試劑太硬不適合SN2"。後半部分就很常規了,注意一下Boc在酸性環境下脫去,同時發生酯交換。題目給的分子式太多了,如果是我就刪掉幾個,不然幾乎沒有難度。8-2 顯然,沒什麼好說的。最後:if (你是女裝dalao ‖ 可愛的女孩子) 清華歡迎你;else 北大更適合你;沒人邀我這次作為工作人員參與了決賽深感同學的不易,家長們一直在為了自己的孩子奔波,也很心疼孩子們試卷整體而言思路是不難的,考驗手速。有那麼幾個點是需要一些綜合能力的。因為明天還有考試,具體是什麼不說了。關於有機分子式出錯的問題,大家會有一個較為滿意結果。
我TM算爆!
有機部分肯定是近五年最簡單了 窩這種很多很多個月沒看書的墊底選手都能拿90%...解析上面答主小源說的很好了就沒什麼補充了
計算部分...請允許我拒絕回答(??ˇ_ˇ??:)(唯一的聯想是遙遠的廣東省選 深圳選手對著十幾頁的計算題打卡西歐速度飛快的場景)(個人風格實在不喜計算)以及 抱歉我看到這一頁風格的時候止不住地覺得CLP教授在拿著四五年前的廣東省選試卷不停地搖晃...(不發表任何看法)沒有人說4-3么...就是那個鐵鉬比的...
武大分析中配位滴定法那一章說:而且題目給的多好!連溶液體積比都取的1:2..
然而......我們還是too young.....答案是按鉬EDTA1:1配的.....為什麼?據說是新的分析方法....有文獻的.....果然現在背書已經不夠了,大概以後要背文獻了么.......退役的某小圓…特意從上科大趕到南科大為了看今年決賽。
早上在圖書館做了一下今年的題
怎麼說呢 作為一個沒進省隊的弱渣,應該說沒資格評論決賽題怎麼樣。只分享一些做的感受首先吧…整體感覺,有機簡單(當然化合物分子式給的不對),計算量大,對元素性質的描述性的題目少。講道理第一大題做下來感覺是高中題,然後第二題從高中開始過渡到競賽的範圍,感覺還是很親切的。算ph和鹽酸的量我廢了一段時間…感覺有點繞,但按說在規定時間之內,基本得到了全分,對參賽的來說應該也不難。然後就是那個元素,講真我是被坑了的,沒有仔細考慮他給物質的量的具體含義,想當然的認為氯化銨不一定存在。這個問題可能考場上也有人犯吧…略坑。那個第四題算是眼前一亮,我以為要接著往深層里考,結果卻僅僅出了個分析…有點失望。難度不大啊,算算就好啦。第五題…對我來說不太友善,5-3做的爆炸掉了,考慮了要用分布係數,好不容易解出了正確的速率方程,但是下面兩問取倒數之後沒有仔細考慮…你們小圓數學不過關orz整體來說我得分不高,但也超過60%了…不知道現場的選手怎麼樣下面的那個晶體,講真我做到過類似的,感覺還可以…沒有太出乎意料的感受…就是平平淡淡的做下來了…平平淡淡的錯了一兩個空…挺順的。有機第一個,碳正離子和烯烴在lewis酸催化的反應,我想大部分競賽黨很熟悉…大本難度吧…二聚也不難想到…就是苯環對位橋的張力的問題 空間位置不允許。類似的在高中的酯化反應的那種題里好像經常有。第八題沒啥好說的 反應不難 分子式給錯了…這一串反應都是很常規的,立體選擇性考的也極其簡單。總的來說…有點模擬題的感覺(x可好玩了……做起來比國初題舒服很多……可能是因為我太弱了吧……
魔幻現實主義
作為一個初賽就挂彩的退役競賽黨也來刷點存在感。
今年的風格一直不同尋常,前面有好幾位答友已經說到魔幻現實主義的詞語了……讓我們從2017悲劇的開始說起。首先是從今年初賽的題目……先是一個極其考驗技巧的分析題(七水合草酸鉍),又是一個比較坑的晶體。儘管老師猜中了氦化鈉,但是沒有猜中這個變換。哦,對了,還有那個光譜成環。然後讓我們來看看今次的題目。哇⊙ω⊙題目內容好多啊!有種上了高考理綜考場一樣的緊張!哇?計算量好大!物化理論真的好難!等等?有機只剩下兩個有機題了?充分驗證了那句話,題目越短越可怕。這次文獻資料這種能查到的變少了,但本次決賽,應該說是對理論知識考察的難了一些。另外期待明天語文高考的logo題(滑稽)(抖機靈完畢)………………………………2017.11.26補圖看來不止我一個人認為這次理論難了占坑,做完實驗回來答
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終於可以來答了……之前不是我不想答,是因為考完理論那天晚上我在一些回答的評論區里參加接龍(你們懂的),被小管家關了七天小黑屋,有圖為證。
好了現在說正事。
利益相關:31屆CCHO山東隊,金牌客觀地講,這屆的決賽理論試題難度相對於最近幾年的題來說,是要略低一些的。題目的計算量比較大,從第一題到第四題一直在算啊算啊算,對Casio-991 cn的使用熟練度要求比較高。
第五題物化難度也不大,但是如果要拿高分,對於題目的理解要盡量深入。好比說那個「Ce(IV)氧化ATF的速率方程」,這就在要求,或者說暗示答題的時候要用分析濃度(即總濃度)來表示。答主這個地方就翻了車……
但是也存在比較坑,或者說比較有爭議的地方。比如說前面能斯特方程的那一問,答案中嚴格要求使用m標,不讓用c標,理由是題目中高氯酸濃度用的是質量摩爾濃度……這個事情爭議好像就比較大了……還有那個焓變Delta H 大於零小於零或等於零…… 確定不是彩蛋嗎?然後第六題的晶體,難度不大,挺水的,但是也對審題要求比較高。
有機難度也不大,第七題只要能夠冷靜的分析反應性就行,第八題也挺水的,但是分子式出現了問題,多了一個CH2……這個大概就是見仁見智的時候了,答主當時做題的時候直接算的不飽和度,所以說沒有產生什麼影響,後來倒推的時候才發現的。至於其他同學有沒有受影響,我就不知道了……但是總體來說影響應該還是比較小的。
總之,答主認為,這還是一套不錯的冬令營試題的,如果說有什麼不足的地方,那就是區分度較小,這從同學們得分的密集程度就可以看出來
就說這麼多吧,宣告退役啦!大概就是前些年分析題目一直在出問題,這次乾脆多弄幾個(結果估計一不小心沒把持住)總該有沒錯的了。。
---------------------------------------第二天補充-------------------------------------------
想稍微說一下有機
第七題的話
7-1送分不解釋了
7-2跟著7-1的思路寫也沒問題。不過我第一次做的時候手殘搞成了一個五元環,不過這個題稍微出點問題應該也能看出寫錯了,所以後來改了過來。
7-3對結構進行了一個變形,形成=O-正離子然後下面的雙鍵打上來,再加上可以參考前面7-2的六元環結構。基本上只要不是死記硬背的(死記硬背的估計也來不了冬令營了)也可以寫出來。
7-4就是把=O-的結構換成了=N-之類的結構,換湯不換藥。
第七題總體來說是一個送分題,放在國初都完全不過分(總比今年的波譜好吧?)。
第八題就有一些難度了,而這個難度主要在立體結構(其實想清楚還是能做,但是我昨天寫的時候估計腦子不好使就撲街了)
形成碘翁離子然後旁邊的羧基打過來得到一個五元環酯,要注意I和環的立體構型相反,屬於基礎有機的內容。
隨後一個酯交換然後對羥基進行酯化,便於後面的離去。其中反應構型不變。
然後一部DBU對I進攻,消去,這個提示感覺有一種送的感覺,畢竟這玩意Fukuyama應該是都寫到吐了。構型不變。
隨後LA活化一下酯,然後N進攻做出一個孤對電子後形成一個共軛結構順便離去OAc-。
然後格式試劑進行加成,得到兩種構型的產物E,F=4:1,根據後續提示(G的還原產物)可以得知這裡的主產物E是向上的立體結構加成(又在送)。
加氫還原雙鍵,DIBAL繼續還原酯為羥基(總感覺這一步很暴力,DIBAL-H在我心目中一直是一個很溫柔的還原劑。。。)。這一步構型保持不變。
羥基被氧化為醛,然後一步wittig(貌似是變形了的試劑,具體叫啥忘了)增長碳鏈。前面那個氧化就算看不出來也能通過後面的wittig試劑猜出來?
隨後加氫還原雙鍵後酸性條件拿掉N的Boc保護(這個我記得在裴sir的中有公開課上講過——所以多看裴sir的東西有好處)。
最後就是成環(大本上面用爛了的反應)後四氫鋁鋰暴力幹掉羰基。
然後提問為什麼E:F=4:1
當時兩個酯基都朝下了你不往上加成往哪加成啊23333
掛著昨天瞎做的答案亂說的,如果有錯誤的地方還請指正
作為退役好久的化競黨,回答這個問題。個人十分偏愛計算題和有機,因此我很喜歡這套理論試題。難度來說,個人認為低於去年,高於前年,略高於今年國初(今年國初主要是棘手)。
從知識點角度出發,整張試卷無論是無機還是有機,知識點都很單一,如果與今年的國初卷子綜合一下,會成為一套很完美的題目。無機就是一大堆物化,幾乎題題計算,都是硬實力的考察,完全不能投機取巧;但溶液,平衡比重有點過大了,幾乎佔了50+的分數,有點誇張,做到後面估計選手腦子都熱了;晶體的知識點比較深入,是很有挑戰性的題目。有機部分偏簡單,反應都很經典,知識點很單一。第7道有機題不難,但很難拿特別高的分;第8道有機題挺送分的。整體來說,每題都可圈可點,有些題很符合奧林匹克競賽的精神,區分度也有,送分題也不少。但很容易崩盤,因為計算題容易一錯全錯。
認真做了一下有機。有機是好題。依我看來,奧賽題應有的特點應該是注重技巧性和理解,涉及到的知識點不會超綱。第一道有機考察路易斯酸催化,與各種碳正離子的經典反應相同,基本換湯不換藥,嚇嚇人(我還以為要考釕來著);但有些成環也不是特別容易想到,有些反應你不能完全能從反應性出發,還要考慮答案的美觀度(笑)。第二道有機中間體往後很簡單,之前的話,其實第一步反應就很tricky,你沒見過就是不會,你見過了想不起來也做不出來,而且逆推很困難,因為有各種還原和若干不知用途的酸鹼。但只要見過,就是送分。第一步反應是我認為本題唯一難點。
對比一下被戲稱為「國決模擬題」的17年國初卷、去年國決的試卷以及近幾年國決的試卷,我們會發現知識點互補的現象。溶液相關的問題近幾年很少考得那麼深入,出題人也注意到了這一點,因此今年決賽一下來個夠。今年國初知識點也很單一,特別是沒有任何傳統意義上的計算題讓人很惱火;國決來消火,出了60+分的計算題一次性爽個夠,讓你以後再也不想做計算題了;而再注意到今年國初跟去年國決內容的相似性(滿卷子的元素和難成狗屎的有機),我們合理地推測,明年國初可能會有相當多的計算題(參考第28屆);有機無法預測,但鑒於大本兩大反應:羥醛縮合和swern一類氧化反應已經好久沒考了,推測明年要回來。
(強烈懷疑今年決賽題有廣東省選的出題老師參與,計算題的量簡直了)
突然明白了今年的套路…理論不炸+實驗不炸=國集理論不炸+實驗炸=金牌理論炸+實驗不炸=銀牌-----------分是真的拉不開第二題栽了2分,第七題栽了4分…直到昨天晚上我聽說加上這六分我可以進國集…
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