2026 年高中化学奥林匹克北京地区预选赛 游记
Bismuth_Sulfate
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学习·文化课
前言
这次考试好难。
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这个世界对化竞生充满了恶意。（并不是，而是 $\KaTeX$ 客观支持不了这破玩意）
导致后文的路易斯结构式和有机化学只能大家意会一下了。
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顺便一提，不把这个文章投进游记里的原因是[洛谷帮助中心](https://help.luogu.com.cn/rules/academic/article-standard)对【生活·游记】的要求是必须是算法竞赛内容。
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直到半个月后我才知道这种文章是可以往【学习·文化课】里面投的。毕竟涉及到的内容只是高中和大学的化学知识。
## 考前
### $-20$ Day
我们早在三月底就知道了要在 $4$ 月 $11$ 日考试。我们去年就考过一次了，但是当时的我们几乎啥也没学（高中的东西都没学），于是当时的我们就如同一群目标 J 组的学生上了 NOI 赛场。
但是今时不同往日，我们学完了高中内容，竞赛知识也开了很大一部分。
再来碰碰运气。
### $-2$ Day
怎么周五了才通知我们考试时间和地点。$8:30\sim11:30$，本校校区 $4106$ 教室。
希望能成功吧。祝我好运。
我们根本没时间再复习任何东西了。我们的化竞班子（$6$ 个人）哀鸿遍野。
### $-0.0625$ Day
好困。六点了。不想去考试。救一下。
但那是迟早的，直到……
## 考试开始！
### 选择题
[题目传送门](https://www.luogu.com.cn/paste/67yy25ni)
#### 第一题
秒掉。聚氯乙烯的结构式大概是 $[\text{Cl-C-Cl}]_n$，玻璃的材质是 $\text{SiO}_2$，这俩东西甚至凑不出一个氢原子来，又何谈氢键呢？选 D 咯。
#### 第二题
A 肯定不对。卤素单质从下往上氧化性越来越强，所以卤素离子从下往上还原性越来越弱。这里面还原性最强的显然是 $\text{HI}$。
B 挨个分析一遍，在水溶液体系中。$\text{H}_2\text{O}$ 是中性，$\text{HN}_3$ 甚至是叠氮**酸**。于是剩下 $\text{NH}_3$ 和 $\text{N}_2\text{H}_4$。$\text{NH}_3$ 的碱性体现在它的孤电子对可以找到氢离子进行配位，消耗氢离子。而 $\text{N}_2\text{H}_4$ 没有这样的孤电子对。所以碱性最强的应当是 $\text{NH}_3$。
我栽在 C 和 D 上了。
我当然知道这四个玩意都是弱酸，我也当然知道 $\text{H}_3\text{PO}_2$ 和 $\text{H}_3\text{BO}_3$ 是一元酸，$\text{H}_3\text{PO}_3$ 二元、$\text{H}_3\text{PO}_4$ 三元。
（有人可能会疑惑，为什么这些酸都有三个氢，却不都是三元酸？对于 $\text{H}_3\text{BO}_3$，它的酸性不来源于这三个氢的电离，而来自于寻找水电离产生的 $\text{OH}^-$，发生反应 $\text{H}_3\text{BO}_3+\text{H}_2\text{O}=\lbrack\text{B(OH)}_4\rbrack^-+\text{H}^+$。对于那三个磷酸，前两者有一些氢是直接连在磷上的。$\text{P}-\text{H}$ 键上面的氢无法被电离，因此这些酸并不是三元酸。**总结：看酸的元数，并不能只看氢原子的个数，还要看它们能不能电离。**）
我当然知道这些，但是我在 D 上犹豫了。
常识告诉我，中心原子氧化数越高，该离子氧化性越强，所以 $\text{ClO}_4^-$ 氧化性最强，没问题啊。
错了。这几个酸根的氧化性排行很诡异：
$$\text{ClO}_2^->\text{ClO}^->\text{ClO}_3^->\text{ClO}_4^->\text{Cl}^-$$
~~废物高氯酸氧化性还不如次氯酸。~~
它们的酸性排行倒是非常正常，氧化数越高酸性越强，盐酸夹在氯酸和高氯酸之间。
总之，就是这样一个细节导致我这道题错选了 D。痛失 $5$ 分。
#### 第三题
先看 C 选项。区分原电池和电解池的最好办法就是看一看体系里有没有外置一个电源。显然并没有，所以这题是原电池题。C 对。
知道是原电池就好说了啊，反应式我写不出来，但是大概是 $\text{Ag}_2\text{S}+\text{Al}+\text{H}_2\text{O}→\text{Ag}+\text{Al(OH)}_3+\text{H}_2\text{S}$ 之类的。
然后看 A，原电池里负极是失电子方，所以 $\text{Al}$ 作负极完全没有问题。
D，$\text{H}_2\text{S}$ 有臭鸡蛋味，这个属于常识。
B 选项，$\text{pH}$ 降低一定意味着有 $\text{H}^+$ 生成，我请问了在哪呢。
#### 第四题
哇塞。完全不会欸。我只知道 C 是因为它没有孤电子对而没有顺磁性。（应该是这样，这个知识点我们上周学的，记不清了）
总之，卡西欧带我蒙一个罢！
> $\texttt{RanInt\#(1,4)}
:::align{right}
\texttt{1}
:::
就这样了，选 A 啦。
我去居然蒙对了，太神奇了。
第五题
这个，首先你要找到晶胞是哪个。我在图里用一圈数字标上的那个位置就是晶胞了。
知道这个之后就很明晰了。
A 选项，很容易看到这里的碳分别成了 3 或 4 根键，对应 \text{sp}^2 或 \text{sp}^3 杂化，A 选项正确。
B 选项，你只要认真数一数，你会发现这个晶胞里确实有 6 个碳原子。注意边界上的碳原子共用问题。
D 选项。你会发现图中存在大量 \text{sp}^3 杂化的碳原子，它们从正四面体被硬生生拧成了接近平面。现在有氢气要来加成，这是一个更改杂化方式的极好时机。
而普通的石墨烯不存在上述任何问题。所以 D 选项是正确的。
C 选项。嗯……我忘了结构基元是啥意思了。但是我觉得，这里要么是一个结构基元，要么是四个。
选 C，抬走。
第六题
嘛，这题也不太会做。
A 选项是错的，这个晶胞里很明显只有一个 \text{Li}_3\text{OCl} 单元嘛。
B 选项看起来也不太对，这个瓶颈其实也可以是 2 个 \text{Cl}^- 和 1 个 \text{O}^{2-}。
好的 C 和 D 不会了。这俩都没学过，什么玩意这都。随便蒙了个 C。错咯。
第七题
这题又是一道非常简单的题。
首先，含磷物种带俩负电荷，所以此时溶液的 \text{pH} 一定介于 \text{p}K_\text{a2} 和 \text{p}K_\text{a3} 之间。
算一算得到 \text{p}K_\text{a2}\approx7.2,\text{p}K_\text{a3}\approx12.3。
四个选项都夹在这俩数中间难绷。
但是，作为一个人，你需要有一定的直觉。我忘记这东西怎么算了，但是直觉告诉我，应当取这两个 \text{p}K 的平均数。
选 C。
第八题
不会。一点都不会。一个看得懂的都没有。
卡西欧再次救我！
\texttt{RanInt\#(1,4)}
:::align{right}
\texttt{4}
:::
...错了呢...不怪你卡西欧，这题确实难。
总之，选择题错了 3 个。其实对于化竞而言，选择题才是最重要的，后面的大题反而不太重要了。
（选择题一个 5 分是人类吗，大题一个空普遍就 1\sim2 分）
第 2 题 金属 \text{Mn} 的提取
题目传送门
第一问
第一个空最简单了。\text{MnO}_2 与浓盐酸反应，这个都用不到竞赛知识，这不就单纯实验室制取氯气嘛。
\text{MnO}_2+4\text{H}^++2\text{Cl}^-=\text{Mn}^{2+}+\text{Cl}_2+2\text{H}_2\text{O}
第二个空，检验只含 \text{Fe}^{3+} 不含 \text{Fe}^{2+}。我把铁氰酸根忘干净了，就记得邻二氮菲和硫氰酸根，我记得很清楚硫氰酸根是验 \text{Fe}^{3+} 的，所以我猜邻二氮菲是验 \text{Fe}^{2+}。行呗猜错了。我没招了。
第三空。我的天呐写出三个离子方程式。
考场的我：这体系里有氯气吗好像没有那应该就只有氧气啊这些含锰物质能不能氧化应该能。
\text{MnO}_2+4\text{H}^++2\text{Fe}^{2+}=\text{Mn}^{2+}+2\text{Fe}^{3+}+2\text{H}_2\text{O}
\text{O}_2+4\text{H}^++4\text{Fe}^{2+}=4\text{Fe}^{3+}+2\text{H}_2\text{O}
看到答案的我：不是这里面还真有氯气啊。氯气这个最好想（最简短）的反倒是我没写出来的。
第二问
第一空问氨水法除铁需要溶液 \text{pH} 干到多少。我一看，你既然要除铁，那肯定不能把铅也跟着除了，所以 \text{pH} 范围从氢氧化铁沉淀完全到氢氧化铅开始沉淀这段，3.2\sim6.5 完全没问题。
什么叫资料 a 里给了 \text{pH} 大于 5.5 时 \text{Mn}^{2+} 易被氧化。这个不是用在第二空里的吗。
第二空我一看，取到固体之后肯定要溶解成溶液，因为中性溶液会导致 \text{Mn}^{2+} 被氧化，所以肯定要直接溶解在稀盐酸里再过滤。
标答给的是加水溶解并过滤，然后用盐酸酸化。我觉得我这个写的应该也没错，我还没看评分细则。
第三问
哎呀循环利用嘛，本着除杂不加杂的原则，肯定不能加前面除掉的金属（不然你不白除了嘛），所以只能加锰。
我一看，诶呀这个可不得了，你制备 \text{Mn} 单质怎么能加 \text{Mn} 单质呢！于是写了 \text{MnOOH}。
什么叫标答真的是 \text{Mn} 单质。
第四问
这个纯粹扎到我知识盲区了。电化学我们只学了高中那点原电池和电解池，虽然说这也够用了，但是我以为阴极反应物是 \text{MnO}，于是写了个：
\text{H}_2\text{O}+\text{MnO}+2\text{e}^-=\text{MnO}_2+2\text{H}^+
把上式的 \text{MnO} 换成 \text{Mn}^{2+}，\text{H}_2\text{O} 配一个系数 2，\text{H}^+ 配的系数改成 4，就是正解。
第 3 题 二氧化氯氧化亚铁离子
题目传送门
做题之前先解释下这个标题的断句。正确的断句方式是 \text{ClO}_2 氧化 \text{Fe}^{2+}。
第一问
计算该反应转折温度。注意到上面给了一堆焓变 \Delta H 和熵 S，容易发现这个是在让你求吉布斯自由能 \Delta G。
准确的说是“标准反应摩尔吉布斯自由能”\Delta_\text{r}G_\text{m}^\ominus，焓变和熵的全称也有臭又长的各种角标，不过下文都写的是最精简版本。
我们学过公式 \Delta G=\Delta H-T\Delta S，而 \Delta H 和 \Delta S 都是用生成物的这个数值加和减去反应物的这个数值加和。我们只需要按按计算器就能够算出 \Delta H 和 \Delta S。
（一阵激烈的按计算器）
\Delta H=-610.7\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1},\Delta S=-859.5\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
转折温度，我们又知道吉布斯自由能必须小于 0 才能让反应进行，所以转折温度即为 \Delta G=0 的 T。
（又一阵激烈的按计算器）
0=-610.7-T(-859.5)\times10^{-3}
解得 T=710.6\text{ K}。（注意一下单位，从焦到千焦的转换，不然你将会算出临界温度非常接近绝对零度。）
第二问
啊。平衡常数。我记得一个公式来着。但是我忘了哈哈。
我考场上拉了个大的。看下正确公式。
由于他给了现在的温度（298\text{ K}），计算现在的吉布斯自由能 \Delta G=-354.6\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}。
正确的公式是 \Delta G=-RT\ln K。K 就是平衡常数，R 是一个叫理想气体常数的常数。虽然叫理想气体常数，但是大部分时候他出现的地方和气体没啥关系。我们只需要它的值 R\approx8.314。把数据带进去计算一下 K 即可。
（双一阵激烈的按计算器）
-354.6\times10^3=-8.314\times298\ln K
解得 K=1.44\times10^{62}。
第三问
可惜。可惜啊。当天下午我们就讲到电化学的竞赛知识了。但凡再早点我都能做出这道题。
你问这题解析？我考场都不会这题哪来的解析，叉出去下一个。
第四问
那啥。能斯特方程也是电化学的。所以依旧已久罢以龄。
第五问
...什么叽里咕噜的。让我推测总反应级数。级数其实就是指数，你看速率方程 r=k[\text{Fe}^{2+}]^m[\text{ClO}_2]^n 了没有，级数就是 m+n。至于怎么求，这不是给了个表格嘛，看一看，当其中一个物种浓度不变，另一个物种浓度改变的时候，反应速率的变化是怎样的。
分析过程懒得写，总之结论就是，两个都是线性变化，也就是 m=n=1。
所以这个反应是二级反应，抬走。
哦还有一问啊，什么阿伦尼乌斯公式，哈哈都忘记了，一点都想不起来，走了。
第 4 题 硫代硫酸根性质的实验探究
题目传送门
第一问
哦哦。好的。\text{S}_2\text{O}_3^{2-} 的结构式。不就正四面体嘛！
然后忘记了 \text{S}-\text{S} 和 \text{S}-\text{O} 的双键。
可能还忘了别的什么东西，但是总之这空没拿分。
哦哦还有下一个，软硬酸碱理论。软亲软硬亲硬，软硬结合不稳定。
管他呢（震声）。这题我反正没对，正好写反了。
第二问
检验硫酸根的方法。这个我们也是在高中就学过，加稀盐酸然后加 \text{BaCl}_2。注意到溶液里肯定是有 \text{Ag}^+ 的，所以加稀盐酸沉淀过滤这一步是必须的。
我只写了加过量稀盐酸，然后直接加 \text{BaCl}_2。我忘记要过滤然后取上层清液了。这不完蛋了。
第 3\sim5 问
这个还是要回去分析题干。我知道 \text{Ag}_2\text{SO}_4 是微溶白沉，所以我推测 \text{Ag}_2\text{S}_2\text{O}_3 类似。我也知道 \text{Ag}_2\text{S} 是黑沉。所以我推测 \text{A} 就是 \text{Ag}_2\text{S}_2\text{O}_3，\text{C} 就是 \text{Ag}_2\text{S}。
然后在考场上纠结了半天 \text{D} 是何方神圣。最终实在是放弃了往后看，看到第 7 问题干上的 [\text{Ag}(\text{S}_2\text{O}_3)_2]^{3-} 才意识到有配合物。
行，第三题。我根本没想过这里面会有水分子的参与。写了个这啥呀这是。
我写的一坨\rightarrow2\text{Ag}^++4\text{Ag}_2\text{S}_2\text{O}_3=5\text{Ag}_2\text{S}+3\text{SO}_4^{2-} \\
\text{std}\rightarrow\text{Ag}_2\text{S}_2\text{O}_3+\text{H}_2\text{O}=\text{Ag}_2\text{S}+2\text{H}^++\text{SO}_4^{2-}
第四问。想必 \text{D} 一定是那个配合物罢！
于是写了银离子和那个配离子反应生成沉淀。
看到标答是硫代硫酸根拿到氢离子原地歧化后：[妈妈生的.mp4]
\text{std}\rightarrow2\text{H}^++\text{S}_2\text{O}_3^{2-}=\text{S}\downarrow{}+\text{SO}_2+\text{H}_2\text{O}
这也是为什么没有真正的硫代硫酸，真有的话也解体了。
第五问简单，看实验二，因为 \text{A} 被转化成了 \text{C}，所以 \text{C} 一定比 \text{A} 更难溶，K_\text{sp} 更小。
第六问
这个也挺无脑的说是，最终的氧化产物...额...连二硫代硫酸根已经告诉我们了，所以直接照着这个写就行。而且其实第 7 问也在提示我们配离子的化学式。
第七问
我不到啊，我觉得就是因为 [\text{Ag}(\text{S}_2\text{O}_3)_2]^{3-} 有俩配体，[\text{Fe}\text{S}_2\text{O}_3]^+ 只有一个配体。
标答：
[\text{Fe}\text{S}_2\text{O}_3]^+ 中 \text{O} 作配位原子，端基 \text{S} 在外侧，受 \text{Fe}^{3+} 吸电子作用的影响，端基 \text{S} 上的负电荷密度减小，......
又臭又长我不想打了，去题目传送门那边看吧。
第 8\sim9 问
好样的又是知识盲区。这啥啊这都，又是电化学。
冷知识：我们当天下午也没有讲这部分知识。这些东西都是慈祥的老奶奶。
第 5 题 荧光震荡
题目传送门
看不懂太绝望了。不过也是能看懂一些的。
第一问
路径都告诉你了，你照着写就完了。注意一下体系是碱性环境，你只能用 \text{OH}^- 配平不能用 \text{H}^+。我因为用了 \text{H}^+ 怒错两个。
第二问
这个也送分。只要你上一步生成 \text{HO}\cdot 自由基的方程式写对了，你就能写出来答案是 1\text{ mol}。
哈哈哈我写错了我的方程式在 \text{HO}\cdot 自由基前面配了个 2 导致我写了个 2\text{ mol}。
第三问
路易斯结构式。这个还是在送分。首先，对于 \text{SCN}^-，显然 \text{C} 放中间，然后碳氮连个三键，为了碳的 8 电子再来根碳硫键，完事。
#### 第 $4\sim6$ 问
算了。这几问你让我编我都编不出来。扔了。
### 第 $6$ 题 电场催化的 Diels-Alder 反应
[题目传送门](https://www.luogu.com.cn/paste/t8w5tgdd)
一般把有机化学放在卷子的最后几道大题。对于本次考试，在第 $8\sim10$ 题。
很难想象为什么要在这里唐突放一个有机。
#### 第一问
给了我们一个环戊二烯 $\text{Cp}$ 一个顺丁烯二酸酐 $\text{MA}$ 的结构式。首先我们需要回忆一下 D-A 反应是啥样的。
简单讲就是一个丁二烯和一个乙烯反应生成一个环己烯。这个在各种高中有机推断里是常客，一般都直接给，所以我很熟悉。
然后我们看一看，很容易注意到 $\text{Cp}$ 扮演丁二烯的角色，$\text{MA}$ 扮演乙烯的角色。（这不废话吗，只有 $\text{Cp}$ 有两个碳碳双键）然后你就画就完了。
#### 后面的小问
偶极矩是什么。
### 第 $7$ 题 铟的晶体结构
[题目传送门](https://www.luogu.com.cn/paste/48sf7m0v)
#### 第一小问
第一空的组成是很简单的。只要足够仔细的数一数各种元素分别有几个就可以了。
至于晶系，我忘记了，但是我觉得这个作为一个有两个面是正方形的长方体，给一个四方晶系合情合理。
*三方晶系是什么。*
第二空。嗯。呃。谁给我讲一讲这个和百香果一样的晶胞 (c)。第二空不会。
第三空。嗯。至少三种元素之间的区别很明显，所以我可以硬数。嗯。总之数出来 $16$ 个 $\text{In}$。
#### 第二小问
空间想象能力不够，从第一问开始就完全把这个晶胞想象错了。我已急哭。
### 第 $8$ 题 基础有机化学
[题目传送门](https://www.luogu.com.cn/paste/bnxt2996)
终于到我的舒适区了。至少比前面的好玩。
#### 第一问
送分来的。一般来讲比赛不考命名因为命名规则很杂，但是这玩意碰巧是一个很简单的有机化合物，所以有很好的名字。
先找这个的官能团是碳碳双键，然后找到放上双键的最长碳链（共 $3$ 个碳），再放个支链上去，命名结果：2-甲基丙烯。官能团名字就是碳碳双键，不要写什么“烯基”之类的，那就有点奇异搞笑了。
#### 第二问
这个我思考了半天。
首先因为它分子式 $\text{C}_5\text{H}_6$，所以不饱和度是 $3$。而它的核磁共振氢谱只有一组峰，这意味着它要么有两个完全相同的甲基 $-\text{CH}_3$，要么有三个完全相同的亚甲基 $-\text{CH}_2-$。
奇数不饱和度可以否定所有的链状烃，因为它们要想构造相同的化学环境，其必须是对称的，不饱和度必须是偶数。所以只考虑环。
我一开始死磕在前者（两个甲基）上面，构造出一个很惊悚的东西，如下图。
下面那两个碳：你是说，你把我们的 $\text{sp}$ 直线型 $180\degree$ 杂化硬生生掰成了一个${}<90\degree$ 的环丙烷吗？
后来我终于想起再读一遍题，突然看到他给了两个已知，以及后面 $\text{H}$ 的结构式也同样重要。
然后我就画出了这个看着一样诡异但是至少比上面那个正常的结构。
好样的居然是标准答案吗。那知道 $\text{D}$ 的结构式之后，$\text{B}$ 和 $\text{C}$ 的结构式就很简单了，毕竟他给了两个已知条件。
#### 第三问
我觉得这一问也在送分。
注意到 $\text{E}$ 的结构就是两个甲基酮，然后数一下分子式，注意到 $\text{D}+\text{E}=\text{F}$（注：这里指每种原子的化学计量数），所以推测是发生了一个加成反应。然后又注意到 $\text{H}$ 的正中间有一个四元环，所以可以猜到是中间的那根键断裂。
另外，$\text{F}$ 和 $\text{H}$ 之间只隔了一个 $\text{G}$，也可以从这里来推测。*虽然我到现在也没搞懂 $\text{G}$ 长什么样子*。下面是 $\text{F}$。
你就这样看着目标分子 $\text{K}$ 随着反应的进行越来越长出血肉。
#### 第四问
我真的没搞懂 $\text{G}$ 是什么啊，我不明白为什么标答是 $1:6$，我真觉得是 $1:3$。
#### 第五问
这个还算比较好理解的，你从 $\text{K}$ 减一个吡咯下去剩下的就是 $\text{J}$。
我没注意到 $\text{K}$ 开了个环。这分也没拿到。观察不仔细导致的。
#### 第 $6\sim7$ 问
什么关键中间体，什么叽里咕噜的，走开。
### 第 $9$ 题 天然产物的全合成
[题目传送门](https://www.luogu.com.cn/paste/p8zt500e)
最后两道题的时候我已经晕掉了，仅仅是在骗分。
#### 第一问
我记得好像是在双键周围有两个很反常的事情，一个是活性反常高，一个是活性反常低，但是我忘了哪个是哪个了。于是我选反了，哈哈。
#### 第四问
我没学过除了碳正离子重排以外任何一个 XXXX 重排。所以我直接把“碳正离子”四个大字写上去了。
#### 其他问
省流，骗分。总共骗到了 $0$ 分。/喝彩
### 第 $10$ 题
[题目传送门](https://www.luogu.com.cn/paste/tdm9si3l)
更是骗分。我再也不发表关于“终于到我的舒适区了。至少比前面的好玩。”的批话了。
其他题都不会，只有 $10-2-1$ 这个判断手性的题会。
判断手性方向的办法很简单，首先把碳连着的 $4$ 个基团按照大小排序，把最小的放到离眼睛最远的位置，把剩下三个基团看一看是顺时针转还是逆时针转，顺 R 逆 S。
你就判定去吧，最后发现三个都是 S。
蒙这道题全选 R 的同学：请输入文本。
## 考后
感觉考的好差。
出分了，$49$ 分。
什么叫这是初三化竞班里最高分。（哀鸿遍野中）
最近没打算讲这个卷子，而是先把当天下午开的电极电势讲完了。
行吧。
据说我们的高三学长（去年化竞金牌，保送清北了）在考场上极其的悠闲，甚至有时间趴在桌子上睡大觉。
我没注意到他。
## 后记
喵喵喵，第一次写这样的游记，希望能过。
一共敲了 $11592$ 个 Markdown 字符，这还没算上 $10$ 个附属的云剪贴板。好累啊（燃尽）。