10月19日上午,清华大学2019年全国优秀中学生诚志化学体验营进行了笔试。据考生回忆,本次考试科目为化学,共计12道题,总分160分,有机部分59分,考试时长4小时。
清华金秋营试题评析
总体而言,题目难度较高。分子结构、配合物和分析化学考了一些比较冷门但是很基础的点,物化考察了一些竞赛中冷门并且本身有一定难度的知识点。有机不是太难,但是也要求学生具有比较好的类比理解拓展能力。元素和晶体结构则完全没考。
从题目可以看出,相比于解题技巧,清华更看重学生理论知识的广度和对于知识的深入理解。
知识点
第一题
考察分子机构和配合物结构的基本知识,难度中等。
1-1 配合物三角双锥和四方锥场的d轨道能级分裂,给出了部分d轨道对应的能级,要求补全剩下的。在正常的书籍中都没有相关内容。但是根据晶体场理论可以正常推断出结果。要求考生对晶体场理论有正确深入的认识和理解。
1-2 sp3d杂化化合物的键长问题,轴向两根键的键长和三角形平面三根键的键长不一致,针对不同化合物的键长差别解释原因。
1-3 五配位分子和配合物的键角问题。
第二题
分析化学基本计算题。对系统学过分析化学的同学就没有难度,学的不系统的同学,有一定的难度。
2-1 推断一元弱酸分布分数的公式并直接写出二元和三元酸。
2-2 滴定突跃pH的计算,系统学习酸碱滴定肯定会算的东西。
第三题
物化题,考察知识量和基本概念,系统学过物化就简单,没学过就很难。
3-1 表面张力的基本计算,学过就会,没学过就靠聪明才智现场发挥了,根据单位和定义等方法有一定机会做出来。
3-2 热力学的概念题,将一个电源和电器同时放入绝热箱中,运行一段时间后问内能变化。理解热力学的基本概念就不会掉进陷阱里(绝热,不做功,孤立体系)。
3-3 求理想气体变温变压可逆过程的求熵变,需要设计热力学循环。
第四题
考察相图,没学过基本就凉了,学过也有一定的难度。
4-1 相图和相律,看相图物态和自由度
4-2 根据混合物相图画一定比例混合物的步冷曲线。
第五题
电池的热力学计算。前一半简单,后一半很难。
5-1 写电极反应,对于化竞生来说较为基础。
5-2和5-3,热力学的基本计算。
5-4和5-5,计算电池的热效应,决赛知识点,系统学过物化就会,没学过就看对物化基本概念的理解了。
第六题
正常的动力学题目。
给了浓度和时间的关系,判断反应级数,推断速率方程,计算反应速率常数。
第七题
有机和高分子结合的题目。需要有一定的高分子知识,有一定难度。
7-1 酯交换的机理。
7-2 高分子的溶解性。
7-3 根据交联基团判断高分子的热塑性。
第八题
高分子题目,涉及一些高分子的基本知识,本身难度不高,但是没学过就很难。
8-1 根据高分子结构写单体。
8-2 根据核磁结果计算分子量。明白定义就很容易,根据重复单元的氢数和端基的氢数,就能得到聚合度,然后就可以计算分子量了。
8-3 关于凝胶渗透色谱(GPC)的题目,高分子分离和分子量检测的常用手段。
第九题
基本动力学题目。
9-1 基本动力学题目,根据机理写出反应速率常数表达式。
9-2和9-3,推断不同决速步情况下的反应速率常数表达式,分别运用稳态近似和平衡假设。(看似是个有机题,其实是动力学)
第十题
有机机理题目,难度一般。
10-1 酰胺负离子和炔丙基溴的亲核取代反应,得到了一个主产物(结构已知)和三个副产物(这里之前多了个等号),推测三个副产物的结构。
10-2 解释反应的选择性。
第十一题
有机合成路线推断题目,反应不是很难,但路线长,总体有一定难度。
11-1 前三步是Darzen反应增碳,后续反应都比较基础,难度不高。
11-2 Darzen反应机理,对于化竞生来说非常基础。
11-3 用给定原料合成11-1的底物,5步以内能完成的简单合成,但是需要对反应顺序进行适当设计。
第十二题
Mitsunobu反应(光延反应)机理题,前面三问很简单,最后两问有一定难度。
12-1 给出了羧酸和醇的Mitsunobu反应(将醇羟基变成离去基团的方法,可以和各种亲核试剂组合),根据该反应设计步骤将羟基转化成氨基。可以用叠氮负离子作为亲核试剂进行Mitsunobu反应,再还原叠氮基团得到氨基。
12-2 根据Mitsunobu反应做邻位F-C反应。
12-3 将羧酸换成了其它的亲核试剂,写Mitsunobu反应的机理。
12-4 Mitsunobu反应需要消耗当量的三价磷试剂,有一篇最新文献设计了一个磷催化剂可以催化Mitsunobu反应,写出反应机理。催化剂结构如下:
12-5 解释反应的一个活性问题,与12-4的机理相关,写出机理就没问题。
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