目前B卷考试已经不再作为科创发言的必要条件了。因此我在此出一个习题解析，不想被剧透的话就先去做题考试：

https://www.kechuang.org/exam

该系列只解析我擅长的专业题目，过于简单的、或者不擅长的题目我会只给答案。我不会的题目就只给题目。我不擅长的专业也可能只给题目。欢迎评论区下方讨论或指出我的错误。有什么疑问和需要我补充的也可以在下方提出：

无论什么题目，都可以问AI要答案，现在AI已经很强大了（开启深度思考）

注意，考试时选项顺序会打乱重排。每场考试有10个题，其中有8个题目是本专业的题目，另外2个题目是常识、逻辑、科学理性题。每天刷新一张卷子。做对6~8个题通过，取决于学科。

高能材料专业需要做对8个题通关，挑战性极强。

高能材料专业特点是题库大，题目难度高。题量和题目难度远高于其它专业。因此我将分成上中下三篇文章解析。所以本文并不包括全部题目。

中篇文章链接是：kechuang.org/t/91893

下篇文章链接是：kechuang.org/t/91908

一、人工解析

1、【单选题】在5-氨基四唑重氮化制备硝基四唑酸式铜盐的过程中，添加大量水合肼，则以下哪种化合物/离子可能出现在反应体系中

A. 5-叠氮四唑

B. 5,5-偶氮四唑

C. 5-硝基四唑铜

D. 5-氰基四唑

答案是5-叠氮四唑

本题考查肼的重氮化反应生成叠氮化物：

$\ce{N2H4 +NO2- ->N3- +2H2O}$

然后叠氮阴离子与重氮盐发生取代反应生成氮气和芳香叠氮化物。

最容易误选的是5,5'-偶氮四唑。如果重氮四唑与肼生成5,5'-肼基四唑，然后被氧化，确实可能生成这个，但是过量还原剂存在下，不存在这样的氧化剂。

不选硝基四唑铜。反应体系肼是过量的。铜离子会氧化水合肼，反应剧烈，彻底变成氮气和铜单质：(肼是很强的还原剂，铜离子氧化性不太弱)

$\ce{N2H4 +2Cu^2+ ->N2 ^ +2Cu +4H^+}$（反应生成的氢离子会和过量水合肼形成N2H5+）

不选5-氰基四唑，因为这里没有氰基来源，我们又没加氰化物，如果加了KCu(CN)2等氰化物，那才选择这个选项。但是我们加的是肼。

2、【单选题】以下那种含能材料/中间体常温下可以和亚硝酸钠共储？

A. 硝酸肼

B. 叠氮化铅

C. 黑索今

D. 5-氨基四唑

答案是黑索今，只有这个环相对稳定，没有可以允许亚硝酸或者亚硝酸盐反应的位点。

不选硝酸肼，本题考查肼的重氮化反应，生成极具爆炸性的氢叠氮酸：

$\ce{N2H5+ +NO2- ->HN3 +2H2O}$

不选5-氨基四唑，因为会发生重氮化反应，生成爆炸性的重氮盐

不选叠氮化铅。叠氮化物也会和亚硝酸盐反应，被亚硝酸氧化生成氮气，也可产生N2O或NO等

各位可以查一下电极电势表，叠氮化物的氧化性和还原性都非常极端。（这和它不稳定是热力学等价表述，各位可以理解一下）除了叠氮化物氢解为氨基化合物+N2的反应（或者被膦还原生成N=P键），叠氮化物一般体现还原性。

这是一种极端案例：不过我们常用碱性双氧水或次氯酸钠淬灭叠氮化钠，用亚硝酸钠加酸淬灭叠氮化钠还是有危险的（酸性条件下氢叠氮酸易爆，所以要先加远过量亚硝酸钠，然后缓慢用硝酸或者其它酸酸化）：

$\ce{HN3 +HNO2 ->N4O +H2O}\\ \ce{N4O ->N2 ^ +N2O ^}$

$\ce{2HN3 +2HNO2 ->3N2 ^ +2NO ^ +2H2O}$

3、【单选题】以下哪种工艺条件，无法获得含能基团叠氮基（N3-）

A. 在碱性条件下，亚硝基化合物与水合肼共热回流

B. 在酸性条件下，混合含肼化合物与亚硝酸钠

C. 在低温水溶液中，向芳胺的重氮盐滴加叠氮化钠溶液

D. 在有机溶剂中，使用硝酸酯化合物与叠氮化钠回流

只能在A、D里面选

A选项应该强调是亚硝酸酯和水合肼反应，而且不需要共热，低温就能反应，往往还需要严格冷却控温。

首先是错在共热回流，其次是应该强调必须是亚硝酸酯化合物，不是所有的亚硝基都这么反应，典型案例是叔丁基叔丁基亚硝和取代肼+PbO2反应生成：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

亚硝酸酯和肼在醇溶剂中反应是实验室制备NaN3，KN3的最常用最好用的方法。通常操作是把亚硝酸酯通入或滴加到肼、碱和醇的混合液中。

（由于极性的不同，虽然亚硝酸酯和对应硝基化合物是同分异构体，但是亚硝酸酯的熔沸点远低于硝基化合物熔沸点）

$\ce{RONO +N2H4 +OH- ->N3- +ROH +2H2O}$（机理是简单的亚硝化脱水）

NaN3，KN3在含水的醇类中也几乎不溶。

类似方法是制备连二亚硝酸钠Na2N2O2，联二硝酸钠Na2N2O3的方法，后者的制备在b站有视频：

亚硝酸酯和羟胺盐酸盐和醇钠制备连二亚硝酸钠：

$\ce{RONO +HONH3+ +3RO- -> ^-ON=NO- +4ROH}$

同理硝酸酯和羟胺盐酸盐和醇钠制备连二硝酸钠：

$\ce{RONO2 +HONH3+ +3RO- -> ^-ON=NO2- +4ROH}$

连二亚硝酸钠和联二硝酸钠的制备和性质请看：

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XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

硝酸酯和肼反应生成什么我不知道

B上面两个题已经说了，能生成N3-，所以不选B

如果是1取代肼，与亚硝酸的反应为：

$\ce{RNHNH2 +HNO2 ->RN3 +2H2O}$

同样能生成肼衍生物。

C的是重氮盐的重氮被直接或间接取代的过程：因此不选C

$\ce{ArN+\equiv N +N3- ->ArN3 +N2 ^}$

C选项也有例外，例如中国人合成的五唑盐的前驱体：（别看中文文献，英文版的那个可重现性更好）

$\ce{ArN+\equiv N +N3- ->ArN5}$（然后用甘氨酸亚铁Fe(Gly)2和m-CPBA切断得到芳香性的五唑阴离子）

注意五唑环是个芳环。

D感觉意义不明，倒是存在如下反应：

$\ce{RX +N3- ->RN3 +X-}$

X可以是卤素离子、磺酸根、硫酸根衍生物等易离去基团。没听说X是硝酸根时会怎么样。

确认了，是$\ce{RONO2 +N3- ->RN3 +NO3-}$，可见硝酸根也是很好的离去基团。

4、【单选题】下列均三硝基苯衍生物一般不作为起爆药原料的是

A. 2,4,6-三硝基苯酚

B. 2,4,6-三硝基间苯二酚

C. 1,3,5-三氯-2,4,6-三硝基苯

D. 2,4,6-三硝基苯胺

A三硝基苯酚（TNP）的很多金属盐都可以

B可以合成斯蒂芬酸铅（LTNR）。方法很简单，用碱中和然后用硝酸铅等可溶性铅盐沉淀。

C可以合成1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯（TATB），这是炸药本身。而且1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯还可以进一步乙酰化，硝化、脱保护、去质子化。

D我不知道能用来干什么

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

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sciadv.abn3176_sm.pdf3.24MBPDF1次下载预览

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但是据说这东西热稳定性和TATB比起来差远了，45℃即分解，热稳定性太差，不适合制备和使用。

5、【单选题】以下化合物可以作为击发药合成原料的有：

A. 邻苯二酚

B. 间苯二酚

C. 其它三个选项都可以

D. 对苯二酚

答案是间苯二酚，磺化后硝化可以得到斯蒂芬酸，与铅盐反应得到斯蒂芬酸铅LTNR，即铅的三硝基雷琐酚盐，三硝基雷琐酚铅，雷琐酚就是间苯二酚，所以就是三硝基间苯二酚铅。

那么邻苯二酚和对苯二酚为什么根本不行呢？原因是邻苯二酚和对苯二酚可以直接被硝酸、铬酸、钒酐等强氧化剂氧化为邻苯二醌和对苯二醌，大本上说三氯化铁也可以。Orgsyn还指出，五氧化二钒都能催化氯酸钾氧化这种二酚变成醌：

五氧化二钒氧化：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

铬酸氧化：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

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三氯化铁氧化：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

亚硝酸钠氧化：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

硝酸氧化：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

甚至其实醌本身也可以的（大本案例太多了）

但是宇宙中不存在间苯二醌（写不出不含自由基的共振式）。所以间苯二酚是可以硝化的，只不过在这之前需要引入磺酸基钝化芳环，防止间苯二酚被氧化偶联（邻对位没有被稳定的超大位阻基团堵死的，都存在被氧化偶联的风险）。

6、【单选题】以下含能材料中，不具有笼状结构的是

A. HHTDD

B. SY共晶

C. HMTD

D. TEX

HHTDD是网状结构，如图：

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

B选项，SY共晶是三乙烯二胺高氯酸盐和乙二胺高氯酸盐的共同结晶。三乙烯二胺就是著名的亲核催化剂DABCO，因此是笼状结构。

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XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

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C选项，HMTD是六亚甲基三过氧化二胺，典型的笼状结构

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D选项，TEX是4,10-二硝基 -4,10-二氮杂 -2,6,8,12-四氧四环十二烷

结构和合成请看：

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7、【单选题】在延期雷管中，以下哪种纯金属材料无法作为延期体材料？

A. 铝

B. 锡

C. 银

D. 铅

(每次使用，AI都会输出不同答案，尤其是分不清纯金属和合金。)

锡疫

请自行查阅锡疫相关科普作品，一句话概括：低温下锡会自发相变，由金属相变成类似硅单质/金刚石那种原子晶体结构，学过高中化学晶体的都知道，这会降低晶胞的空间利用率，然后密度降低体积增大，然后金属就粉碎了。

金属锡（白锡）是体心四方晶胞，我们按体心立方晶胞估算其空间利用率

体心立方晶胞BCC一个晶胞含$N=8 \times \frac{1}{8} + 1 = 2$个原子，体对角线长$\sqrt{3}a=4r$，进而$r=\dfrac{\sqrt{3}}{4}a$

进而空间利用率：

$\displaystyle\eta = \frac{N \cdot V}{a^3} = \frac{2 \cdot \frac{4}{3}\pi r^3}{a^3} = \frac{2 \cdot \frac{4}{3}\pi \left(\frac{\sqrt{3}}{4}a\right)^3}{a^3} = \frac{\pi\sqrt{3}}{8} \approx 0.6802$

金刚石型晶胞一个晶胞含有$N=8 \times \frac{1}{8} + 6 \times \frac{1}{2} + 4$个原子，但是$r=\dfrac{\sqrt{3}}{8}a$

空间利用率：

$\displaystyle\eta = \frac{N \cdot V}{a^3} = \frac{8 \cdot \frac{4}{3}\pi r^3}{a^3} = \frac{8 \cdot \frac{4}{3}\pi \left(\frac{\sqrt{3}}{8}a\right)^3}{a^3} = \frac{\pi\sqrt{3}}{16} \approx 0.3401$

假如低温相变时原子半径不变，那么空间利用率降低到原来一半，体积膨胀为原来两倍。但是更重要的是金属键被破坏了，金属的延展性消失了。然后导致碎成一堆粉末。

多说一句，立方最密堆积FCC和六方最密堆积HCP空间利用率最高，以立方最密堆积为例：

一个晶胞含有：$N = 8\times\frac{1}{8} + 6\times\frac{1}{2} = 4$个原子，面对角线长$\sqrt{2}a = 4r \implies r = \frac{\sqrt{2}a}{4}$

$\displaystyle\eta = \frac{N \cdot V}{a^3} = \frac{4 \cdot \frac{4}{3}\pi r^3}{a^3} =\frac{4 \cdot \frac{4}{3}\pi \left(\frac{\sqrt{2}a}{4}\right)^3}{a^3} = \frac{\sqrt{2}\pi}{6} \approx \frac{4.4429}{6} \approx 74\%$

8、【单选题】下列关于含能材料的说法正确的是

A. EDNA的铅盐和叠氮化铅可以形成共沉淀起爆药

B. 制备HMTD只能用磷酸或者柠檬酸催化 否则不能得到产物

C. 使用硫酸制备TATP是很安全的 因为会催化生成四过氧化四丙酮

D. 硝酸银和水合肼反应 过滤得到硝酸肼银

A：EDNA是N,N'-二硝基乙二胺

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两个氮上有极强共轭吸电子基因此有活泼氢，可以去质子化成盐。

B选项，使用柠檬酸（三元中强酸）催化的后果是：产率低，反应慢，纯度高。感度高是因为纯度高导致的。

柠檬酸毕竟是弱酸，溶液酸度低，拖累反应速率，通常用酸性更强的磷酸或盐酸催化。磷酸的好处是可以螯合束缚铁离子，防止变价重金属离子催化过氧化氢分解甚至引爆。

四聚过氧丙酮.pdf95.27KBPDF6次下载预览

有机过氧化物的合成（PDF 441页）[下载自www.glzy8.com管理资源吧].pdf6.55MBPDF12次下载预览

C选项，所有这些过氧化物安全在哪？

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D第一题就说了，肼还原性极强，可以还原氧化性金属离子，生成氮气和金属单质：

$\ce{N2H4 +4Ag+ ->N2 ^ +4Ag v +4H+}\\ \ce{H+ +N2H4 ->N2H5+}\\ \ce{5N2H4 +4Ag+ ->N2 ^ +4Ag v +4N2H5+}$

9、【单选题】以下四唑盐中最稳定，感度最小的是

A. 偶氮四唑

B. 肼基四唑

C. 羟基四唑

D. 硝基四唑

AD不用说了，敏感基团且加剧四唑环的缺电子性。B选项，肼也是个敏感基团

C羟基是共轭强给电子基团，缓解芳环的缺电子性。

多说一句，羟基四唑的最稳定互变异构体，很可能是酮式结构，即亚乙烯脲的广义等电子体，或者说就是二氮杂的亚乙烯脲。或者干脆就叫四唑酮。

10、【单选题】以下关于含能基团-硝基（-NO2）说法中错误的是？

A. 芳香胺可以被过氧化氢氧化为硝基

B. 在Sandmeyer反应中，可以不使用铜盐，直接将氨基转换为硝基

C. 多硝基化合物一般无法在碱性溶液中稳定存在

D. 无法用高锰酸钾将伯胺氧化为硝基

A芳香胺可以被过氧乙酸氧化为硝基（课本上有的反应），过氧化氢我不清楚。不是所有芳胺都可以，有的可能氧化为醌，有的可能碳端氧化偶联，有的可能氮端氧化后缩合。过氧化氢+乙酸酐就可以产生过氧乙酸

关于过氧乙酸的科普：

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芳香胺氧化为硝基的操作方法：

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这是药明康德星未来考题，钨酸钠+双氧水可以，过硼酸钠也可以，但是铬酸显然不可以，铬酸只会导致氧化偶联生成苯胺紫、苯胺黑染料。氧化偶联的机理说明，以后补上。

B可以的，用三氧化二氮就可以，四氧化二氮我不清楚行不行：

$\ce{ArNH2 +N2O3 ->ArN2+ +NO2- +H2O}\\ \ce{ArN2+ +NO2- ->->ArNO2 +N2 ^}$

我印象中是可以，实际情况我忘了，是否需要分离重氮盐中间体我也忘了，课本上好像说可以用制备好的重氮盐和亚硝酸钠直接反应得到。

C别说多硝基化合物了，脂肪族单硝基化合物在碱性条件下都不稳定：可能发生Nef反应分解，然后发生羟醛缩合等副反应。XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

而且看硝基甲烷的共轭碱-氮酸盐的共振式，显然碳既有亲核性又有亲电性，两个这样的氮酸盐也可能二聚，脱水成硝基乙醛肟（棕酸）的钠盐（该产物在磷酐作用下，进一步脱水变成雷酸二聚体肟基氧化腈。二聚体再[3+2]二聚生成二肟基氧化呋咱）。总而言之副反应一定极为复杂。硝基甲烷和重金属离子遇到碱还能制备雷酸盐:家庭实验党如何寻求某些管制化学品的替代方案

如果是多硝基化合物，副反应只会更多。最极端的案例是四硝基甲烷的碱水解，一个碳上所有氢被共轭吸电子基取代时，碱水解反应的热力学中，将会自动包括不止一个酸碱中和反应（强碱制弱碱）的反应。即使碳上不是所有氢都被共轭吸电子基取代，碱水解的热力学中，也包括至少一个酸碱中和反应。

四硝基甲烷进行简单的碱水解，就能得到爆炸性的XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX：

$\ce{C(NO2)4 +2OH- ->C(NO2)3- +NO3- +H2O}$

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D显然错误，这里划重点：一级醇和一级胺的定义完全不一样：

醇/酚的氧上有且只有一个烃基取代基。醚有两个。

几级醇的几级指的是和醇羟基氧直接相连的碳是几级碳。

例如甲醇是0级醇，乙醇是一级醇，异丙醇是二级醇，叔丁醇是三级醇，完全取决于羟基α-碳的级数。

胺、铵的级数是氮上有多少个烷基取代基（和膦、钅羊盐类似）。一级胺的碳可以是一级碳、二级碳、三级碳甚至芳基。

假如三级烃基的一级胺被KMnO4氧化，是可以得到硝基的。如果是一级烃基的一级胺，确实会被氧化为羧酸。所以千万别想当然理解成一级烃基的一级胺。

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多说一句，用钨酸钠-双氧水氧化得到的是蓝色的，可逆性二聚的亚硝基：

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Ritter反应制备的也是三级烃基的一级胺：

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11、【单选题】以下含能材料置于稀氢氧化钠水溶液中，不会发生明显化学分解的是

A. 季戊四醇四硝酸酯

B. 2,4,6-三硝基甲苯

C. 环三亚甲基三硝胺（RDX）

D. 2,4,6-三硝基苯酚

A硝酸酯，在碱性条件下可能发生至少三种副反应：

①硝酸酯的碱水解：$\ce{RONO2 +OH- ->ROH +NO3-}$，机理大部分是亲核加成-消除，极小部分是SN2反应

②β-H消除，消去硝酸，生成碳碳双键

③α-H消除，消去亚硝酸，生成羰基：$\ce{R2CH-ONO2 +OH- ->R2C=O +H2O +NO2-}$

比如GTN遇到碱，可能通过E2消除，烯醇硝酸酯水解，E1cb消除生成刺激性丙烯醛，然后进一步发生副反应。

高温强碱更有利于消除。

B三硝基甲苯其实对碱敏感，碱催化会使其变为邻氨基苯甲酸衍生物（由于氮电负性远大于碳，硝基氧化性远大于羧基，所以反应本身就自发，再加上酸碱中和更增大了自发性）：

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C硝胺可能至少发生两种副反应：

①（硝酸的酰胺）的水解：$\ce{R2NNO2 +OH- ->R2NH +NO3-}$

② α-H消除，类似上面的机理，生成亚硝酸根、水和亚胺，这是检验RDX、HMX的重要方法（原理是检验亚硝酸根）

TMB是四甲基联苯胺，被亚硝酸根氧化为深蓝色物质：

$\ce{NO2- +2H+ ->NO+ +H2O}$；$\ce{TMB +2NO+ ->TMB^2+ +2NO ^}$

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这个氧化还原指示剂原理如视频所示。还可以检验过氧化氢，检验铜离子+氰根等等（视频介绍了原理）

D发生酸碱中和反应，酚氧负离子的强共轭给电子效应稳定了缺电子芳环；这种同时具有推电子基团和拉电子基团的体系存在“推拉效应”稳定。中和反应可逆，加酸还能变回酚。

12、【单选题】以下哪种含能材料在精制步骤可以使用常温碳酸钠溶液洗涤？

A. HMTD

B. GTN

C. LTNR

D. TNT

A选项有过氧化物，看似对碱敏感，但是这种过氧化物是类似“二叔丁基过氧化物”那种，“醚类”过氧化物。众所周知，醚键对酸敏感，对一般碱类稳定（丁基锂那种除外，详见：家庭实验党如何寻求某些管制化学品的替代方案）

B选项，首先要明白GTN是什么，GTN是高氯酸碳酰肼合镍，是“高碳镍”的汉语拼音缩写，不是某种英文缩写。如果严格按照英文缩写，应该用NiCP表示，或者用NCP表示。

硝化甘油的英文名叫：Nitroglycerin（英文标准名），1,2,3-Propanetriol, trinitrate（IUPAC 系统名）

Glycerol trinitrate​ / Glyceryl trinitrate（甘油的三硝酸酯，医药界最常用）

这就是为什么AI会认为GTN是医药界说的丙三醇三硝酸酯（产生NO的血管扩张药、紧急降压药）。

但是医学界GTN还是另一个专有名词：妊娠滋养细胞肿瘤‌（Gestational Trophoblastic Neoplasia）的缩写，可见使用缩写时要极为小心。

关于这些缩写，文末会附上AI解析。

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高氯酸三碳酰肼合镍的纯化，用水洗涤即可，制备过程中，碳酰肼配体CHZ本身就是稍过量的，用高氯酸沉淀时，CHZ的缓冲液会把体系调到中性或微碱性，此时用水洗去这些即可。用碳酸氢钠或碳酸钠洗涤，都可能生成碳酸镍甚至碱式碳酸镍[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]沉淀。

硝化甘油（NG）的纯化确实需要碳酸钠溶液洗去残余混酸。

多说一句，高氯酸肼镍这类配合物对三价铁非常敏感，三价铁很容易催化氧化还原反应导致引爆。

C选项，这是个沉淀转化反应：$\ce{PbA +CO3^2- <=>PbCO3 +A^2-}$

A^2-是二元酸酸根，例如玫棕酸，斯蒂芬酸等。

产物被转化为碳酸铅，严重污染甚至彻底破坏有效成分。事实上，碳酸钠正是用来销毁处理LTNR废药的沉淀剂。 绝对不能用碳酸钠洗涤。

同理，叠氮化铅也不能用碳酸钠溶液洗涤：$\ce{Pb(N3)2 +CO3^2- <=>PbCO3 +2N3-}$

参考数据：PbCO3的Ksp为7.4×10^-14，Pb(N3)2的Ksp为2.5×10^-9，玫棕酸铅Ksp大概10^-8左右，斯蒂芬酸铅大概10^-7左右。

可见销毁反应是非常自发彻底的。

也可能生成碱式碳酸铅，具体计算和方程式略：

$\ce{3PbCO3 +2H2O +CO3^2- ->2PbCO3.Pb(OH)2 +2HCO3^-}$

这些化合物还有几种销毁方法：

①直接用10%碱液溶解，生成Pb(OH)3-，Pb(OH)42-，溶解的阴离子可以用次氯酸钠等氧化剂淬灭，但是斯蒂芬酸根遇到次氯酸会生成催泪弹氯化苦，所以不推荐用次氯酸钠淬灭：

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$\ce{(O2N)3C6HO2^2- +10ClO- +2H2O->3CCl3NO2 +3CO3^2- +5OH- +Cl-}$

②用乙酸钠、乙酸铵等溶解，然后加重铬酸钠沉淀，顺便六价铬也把叠氮、玫棕酸根等还原剂氧化：

$\ce{Pb(N3)2 +2AcO- ->Pb(OAc)2 +2N3-}$

$\ce{2Pb(OAc)2 +Cr2O7^2- +H2O ->2PbCrO4 v +2AcO- +2AcOH }$

$\ce{Cr2O7^2- +6N3- +7H2O->2Cr(OH)3 v +9N2 ^ + 8OH-}$

考虑中和反应，总反应为：

$\ce{6Pb(N3)2 +5Cr2O7^2- +11H2O ->6PbCrO4 +4Cr(OH)3 + 10OH-}$

销毁玫棕酸铅也同理：

$\ce{3C6O6^2- +7Cr2O7^2- + 29H2O->14Cr(OH)3 v +16HCO3- +2CO3^2-}$

$\ce{6PbC6O6 +17Cr2O7^2- +59H2O ->6PbCrO4 +28Cr(OH)3 +34HCO3- +2CO2 ^}$

我错把玫棕酸铅当成起爆药了，玫棕酸铅不是起爆药，玫棕酸只是特异性检验铅离子的试剂，只不过也能和其它金属离子显色。

③叠氮化铅还可以用过量亚硝酸钠溶液混匀，然后硝酸酸化销毁。操作要点是先和大量冷水混合，稀释散热（也防止局部干点碰撞），但这并没有让它变得钝感。禁止使用铜锌容器，叠氮化铜、叠氮化锌比叠氮化铅敏感性更高一个量级；推荐使用玻璃或塑料仪器，尤其是塑料仪器。硝酸、硫酸不能太浓否则直接起爆，硝酸必须是36%稀的，慢加、搅拌、控温。最后过量叠氮离子用三价铁检验，出现血红色说明叠氮没除干净。（原理与硫氰酸根和铁离子互相检验相同，都是硬的氮端和三价铁配位，而且硫氰根和叠氮根互为价电子等电子体）

D选项，上面强调了。二硝基甲苯、三硝基甲苯对强碱敏感，碱催化会使其自发歧化为邻氨基苯甲酸盐衍生物：

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这里有个 TNT 特有的点：工业上粗 TNT 安定化主流不是 Na₂CO₃，而是亚硫酸盐法（sulfitation）——用 Na₂SO₃ 或 (NH₄)₂SO₃ 水溶液处理，专门把不对称异构体（如 2,4,3-TNT 等，约占粗品 4%）的 3-位硝基置换成磺酸盐，溶于水相分离掉，得到对称的 2,4,6-TNT（α-TNT）。这步产生的废水就是有名的"红水"，是 TNT 厂的特征污染物。Na₂CO₃ 碱洗更多出现在 DNT 段或 TNT 的辅助洗涤里。

工业上用亚硫酸钠溶液纯化2,4,6-三硝基甲苯（XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX），溶解其中的2,3,4-二硝基甲苯杂质：机理就是普通的SN2Ar机理：

同理可证：2,3,6-三硝基甲苯，还有2,4,5-三硝基甲苯也会和亚硫酸钠溶液反应而被除去：

这一步的目的就是除去敏感杂质，使TNT更安定，更安全，更便于长期存放。

TNT精制详细步骤.rar2.27MBRAR23次下载

13、【单选题】以下化合物在水中对自然光稳定（不发生显著分解）的是

A. 叠氮化银

B. TNT

C. DDNP（二硝基重氮酚）

D. LTNR（三硝基间苯二酚铅）

A选项，银离子氧化性那么强，LUMO轨道能量那么低，银盐有几个不怕光的？拥有非还原性阴离子的硝酸银AgNO3都怕光。卤化银（除了AgF）更是历史上常用的感光材料，见光就分解成卤素单质和银单质，为光学、物理学、影像学等学科的发展起到了居功至伟的作用。而且高中就考过AgBr、AgI见光分解（产生黑色的银颗粒和深色的卤素单质）、暗处化合，可以作为调节亮度的防晒玻璃夹层的材料。

而叠氮根还原性和氧化性都远强于硝酸根，能稳定才是咄咄怪事，当场分解释放氮气：

$\ce{2Ag(N3)2 ->[h\nu] 2Ag +3N2 ^}$

B选项，TNT水溶液在光照下有极为复杂的副反应，其中一个案例是甲基的氢发生氢迁移到硝基上去，类似原理可以制备光致变色化合物：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

但是实际上发生的副反应远不止这些，TNT共轭吸电子基团太多了，共轭范围也太大了

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TNT精制详细步骤.rar2.27MBRAR23次下载

C选项，重氮化合物极少有对光照稳定的：

D选项，LTNR直译过来就是铅的三硝基雷琐酚盐。

有点像11题的D选项，酚氧负离子的强共轭给电子效应稳定了缺电子芳环，何况这里还有2个；这种同时具有推电子基团和拉电子基团的体系存在“推拉效应”稳定。这种体系避免了极端富电子和极端缺电子。

14、【单选题】以下哪种常用酸在常温下不能用于酸化N-甲酰基-1,5-二氨基四唑

A. 硝酸

B. 高氯酸

C. 盐酸

D. 硫酸

这个题考查非氧化性酸和氧化性酸的反应性的区别，区别在于酸根阴离子是否具有氧化性。

C选项，氯离子完全没有氧化性，不会破坏这个结构。

D选项，硫酸氧化性可以忽略不计，浓硫酸、发烟硫酸只能算弱氧化性。稀硫酸几乎没有氧化性。

B选项，高氯酸在高浓度下，例如超过70%浓度时，超过二水合高氯酸浓度时，才有显著的氧化性，稀高氯酸氧化性并不强。

A选项，硝酸即使在稀溶液中也有很强的氧化性，不仅如此，还有很强的硝化反应活性，和芳胺会迅速反应，包括C-硝化反应，N-硝化反应，氧化偶联反应，生成醌的反应等等。（但是生产醌往往需要钒酸、铬酸或者铁盐等等）

但是这个题我感觉出的有点不太好，如图所示：左边是1,5-DAT，中间是N-甲酰基-1,5-DAT

个人认为，N-甲酰基-1,5-DAT很容易分子内关环形成五元环，这是个熵增反应。产物同样是一个芳环。

好吧，事情的真相是：甲酰基把硝酸还原了，生成亚硝酸，甲酰基变成CO2脱羧飞走。重要的是亚硝酸会和这东西重氮化。当然芳基邻二胺的重氮盐会当场关环成芳基并三唑。但是这种体系，无论是关环（产物是右边结构左边CH换成N），还是留着重氮盐形式，含氮量都太高了，会物理意义上地原地爆炸释放大量氮气，这是真正的危险性。（副产物可能是HCN？也可能继续爆）

15、【单选题】以下高能材料结构中不含无效氧的是？

A. TKX-50

B. 7201

C. 662

D. FOX-7

有效氧指的是硝基或者硝酸酯基团中的氧，或者氯酸盐、高氯酸盐等中的氧，具有强氧化性，参与氧化还原反应会释放巨大的化学能的氧。

而以 C=O、N→O（N-oxide）、OH、O⁻（ate 盐）等形式存在的氧，爆轰时对氧化还原贡献很小，业内有时叫"无效氧"——尤其在笼形硝胺那类文献里，酮基氧常被点名"无效"。

例如N2O4，N2O5中所有的氧都是有效氧。而液态水和CO、草酸、CO2的氧就是无效氧

再比如高氯酰基苯、间硝基高氯酰苯，次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐的氧也是有效氧。

我们来对选项逐个拆解分析：

A选项，TKX-50（二羟铵 5,5′-联四唑-1,1′-二氧化物），分子式 C₂H₈N₁₀O₄，负氧平衡

N-O-和羟胺的羟基氧都是无效氧

TKX-50.pdf328.12KBPDF12次下载预览

合成路线如下：

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B选项，7201（六硝基六氮杂三环十二烷二酮，HHTDD），分子式C6H4N12O14，零氧平衡

两个酮羰基氧就是无效氧，剩下的硝基氧都是有效氧。

C选项，662（2,4,6-三硝基-2,4,6-三氮杂环己酮，RDX 酮），分子式C₃H₄N₆O₇‌，负氧平衡

酮羰基氧就是无效氧，剩下的硝基氧都是有效氧

合成路线：

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D选项，FOX-7（1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯，DADNE），分子式为C2H4N4O4，负氧平衡

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都是硝基氧，所以都是有效氧。

Chemy在2026年的模拟题考了有无效氧的四硝基甘脲，和没有无效氧的FOX-7，此外这里有错别字，应该是钝感。请看：科创B卷考试习题答案、解析系列——高能材料专业（中）

A就是甘脲，B是四硝基甘脲。C是下方被硝化的底物，这一步硝化意义是强化甲基氢酸性，让甲基去质子化（质子迁移到别的位置比如N、O上），更容易被硝化；D是C的甲基被二硝化的结果，然后最下方碳又多个硝基。水解产物是CO2和二硝基甲烷的2:1混合物，CO2是二硝基丙二酸脱羧产生的。水解的第一步就是生成FOX-7和二硝基丙二酸，然后二硝基丙二酸很快以阴离子机理脱羧。

D是右边结构（对称性有点像巴比妥衍生物），显然比D是左边更合理，左边的结构缺电子性太极端了，无论是上方还是下方。这也体现了硝基变态的共轭吸电子能力。而且显然右边更能直接水解为产物，更能理解。推拉效应让上方双键得以形成。然而D仍然是弱的负氧平衡，只是没FOX-7那么负；而且D无效氧太多，能量密度可能没那么高，而且下方对碱过于敏感，遇到水甚至酸性水溶液都当场水解（变成FOX-7），可见底下的羰基缺电子多么严重；所以D本身并不适合做炸药。

FOX-7爆炸方程式：$\ce{(H2N)2C=C(NO2)2 ->2CO +2H2O +2N2}$

二硝基丙二酸很快以阴离子机理脱羧生成的二硝基甲烷很危险：

$\ce{(O2N)2C(COOH)2 ->[-CO2 ^](O2N)2CHCOOH->[-CO2 ^](O2N)2CH2}$

二硝基甲烷在酸性条件下可能会互变异构脱水生成硝基氧化腈：

$\ce{O2NCH2NO2 ->O2NCNO +H2O}$，其中$\ce{O2NCNO}$的结构为：$\ce{O2N-C\equiv N+-O-}$，(NCNO共线)，分子具有偶极子性质，具体的可以去维基百科搜索词条：氧化腈

然后双分子发生[3+2]环加成二聚，生成二硝基氧化呋咱，然后爆炸性分解为CO2、N2和NO气等

制备FOX-7时如果无人在场监控，反应可能会失控喷发：

FOX-7的二硝基甲烷喷发.mp4 点击下载

感谢磷酸学长@H3PO4⑨提供的素材：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

FOX-7的正常制备：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

制备FOX-7的前体，有3个烯醇互变异构体，2个CAS号，但是它们是同一种化合物：

没有烯醇化的：2-甲基-1H-嘧啶-4,6-二酮

部分烯醇化的（是芳环，占主导）：6-羟基-2-甲基嘧啶-4(3H)-酮

彻底烯醇化的（酰胺也变成亚胺醇了，能量偏高）：4,6-二羟基-2-甲基嘧啶

两个CAS号是：1194-22-5，40497-30-1

上面是丙二酸二甲酯和乙脒缩合的芳环产物，可以被硝化制备FOX-7；下面是草酸二甲酯和乙脒缩合的反芳香性产物（因为缺电子和反芳香性，这种条件下，往往做出来是甲醇合物，即亚胺被甲醇加成的产物），同样可以被硝化制备FOX-7，而且因为没有中间的亚甲基碳，还可以节约一半硝酸和脱水剂，不仅如此，水解产物是草酸而非二硝基丙二酸，大大减少了脱羧生成的CO2气体，也根治了二硝基甲烷的爆炸问题。

但是缺点是，这东西互变异构成烯胺倾向没上面那个高，因此可能导致硝化非常迟缓。这可能是为什么不怎么用这个方法：

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反应物是：2-甲基咪唑-4,5-二酮，中间体是2-(二硝基亚甲基)-4,5-咪唑烷二酮

当然草酸也会在强酸作用下脱羧成CO2，以及更危险的CO，所以后处理要酸入大量冰水，快速搅拌稀释：

$\ce{H2C2O4 ->[H+,\Delta] CO ^ +CO2 ^ +H2O}$

好吧FOX-7的真相是这样的：https://www.kechuang.org/t/91235

上面那个咪唑方法，硝化时，总产率个位数，经常毫无沉淀生成，得到一锅淡黄色的清汤。（就像苯乙酮和DBM缩合制备吡喃盐似的，电子效应问题导致动力学太慢了，所以产率根本上不去）

所以不要为了节省那一点点硫酸硝酸，就更换不合适的有机底物；三酸远比这些有机物廉价，工业产能严重过剩，甚至有些情况下价格为负，需要你花钱处理。

16、【单选题】在常见工艺中，以下哪种取代胺与乙二醛的缩合产物可用于直接硝化法制备“中国湖-20”炸药？

A. α-氨基甲苯

B. 2-呋喃甲胺

C. 4-甲氧基苄胺

D. 2-氨基苯甲酰胺

CL-20的结构和合成请看：

外链图片已失效，请作者重新上传

由图中3的类似物，一步合成5就是直接硝化法，图中是典型的间接硝化法（使用苄胺）

A选项就是苄胺：BnNH2，C6H5CH2NH2

BCD的芳环都富电子，要氢解还原脱保护则难氢解。要N上一步硝化，则这些保护基团反而易被硝化甚至氧化聚合、酸催化聚合，浪费硝酸。这就是为什么直接硝化法产率都不高。

外链图片已失效，请作者重新上传

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值得一提的是，这也是个笼状结构。

ABCD所有选项都是C-芳基甲胺的结构：ArCH2NH2，各位可以查一下脱苄方法，一般是氢解或者Birch还原脱苄，但是富电子芳环的，C选项的PMB，在一般有机合成中是DDQ等氧化水解脱苄（生成对甲氧基苯甲醛）

但是题目问的是直接硝化法，文献上说2-呋喃甲胺可以直接硝化，产率是个位数，大约3%~6%左右。所以确实很糟糕。原因上面说了，这些环太富电子了。

17、【单选题】工程爆破中应尽量使炸药的密度与（）的乘积和岩石密度与（）的乘积相匹配，以达到最佳爆破效果

A. 爆速、岩石的普氏系数

B. 爆热、岩石的普氏系数

C. 爆热、岩石中的声速

D. 爆速、岩石中的声速

这题考查的其实是量纲分析，量纲不同的物理量根本无法直接比较大小，所以这里考的是加减法中的量纲一致性原则，同一个物理公式中各项量纲必须一致。量纲都不一样，谈什么相匹配？

看公式：$ρ_{炸}·X=ρ_{石}·Y$，两个密度量纲相同。可见[X]=[Y]

爆热的量纲为能量/质量（或物质的量）。以前者为例，量纲为速度的平方，而不是速度本身。C选项排除。后者更完蛋，和物质的量的量纲扯上关系了。

普氏系数的量纲实际上是压强的量纲。

可见只有D选项，两边都是速度量纲，满足[X]=[Y]量纲一致性原则

18、【填空题】以下含能化合物中，使用金属铜作为装药壳体会引起体系安全性降低的有：

（若有多种，请以A至F的字母顺序作答，如ABCDEF或BDF）

A. 叠氮化铅 B. 高氯酸肼 C. 二硝酸三肼合镍 D. 高氯酸乙二胺-三乙烯二胺共晶 E. 高氯酸二（5-氨基四唑）合银 F. 硝酸肼

ABDEF

考查这些化合物对铜离子的敏感程度：

A最敏感，直接沉淀转化生成叠氮化铜（铜离子LUMO更低，更缺电子，更容易和配体作用），然后爆了：

$\ce{Pb(N3)2 +Cu^2+ ->Cu(N3)2 +Pb^2+}\\ \ce{Cu(N3)2 ->Cu +3N2 ^}$

即使是锌容器也同理，叠氮化锌仍然非常敏感。

BF选项，铜离子催化这些物质阴阳离子之间氧化还原而分解：

$\ce{2Cu^2+ +N2H5+ ->2Cu +N2 ^ +5H+}$

$\ce{3Cu +2NO3- +8H+ ->3Cu^2+ +2NO ^ +4H2O}$（但是按这个方式推导，生成的酸最终会耗尽，肼会过量）

总效果是发生催化循环，同时酸度最开始的积累，引发更多更危险的副反应，进而最终分解爆炸：

$\ce{5N2H4.HNO3 ->7N2 ^ +HNO3 +12H2O}$(生成的硝酸可以继续促进反应

同理：$\ce{4Cu +ClO4- +8H+ ->4Cu^2+ +Cl- +4H2O}$（总效果是生成的酸越来越多，酸度增加，危险增加）

$\ce{2N2H4.HClO4 ->2N2 ^ +HCl +HClO4 +4H2O}$

DE选项，E选项铜离子与氨基四唑配位，产物可能更敏感。D选项同理，并且可能也起到了催化氧化还原的作用。这些配位反应可能净释放氢离子，加速阴阳离子之间氧化还原。

C选项，[Ni(N2H4)3](NO3)2，由于NHN死难溶于水，因此逃过一劫。（负氧平衡）

NHN结构中，镍是6配位的，就像常见的六氨合镍一样，所以肼必然为二齿配体。而这个二齿配体又不能和同一个镍配位（三元环张力太大了），只能充当不同镍之间的桥梁，进而构成了类似MOF的结构，晶体中镍这个节点通过周围6个桥梁和其它顶点连接起来，构成晶体的牢固的带电骨架（由于牢固且为骨架，所以不溶于水），然后阴离子例如硝酸根或者叠氮根填入其中（但是很可能填不满，有很多空位）。但是由于肼这个配体不是刚性的，可以有很多种旋转角度，所以晶型最后一定很杂乱。

19、【单选题】 下列四种物质中安定性最差的是

A. 一硝基甲烷

B. 四硝基甲烷

C. 三硝基甲烷

D. 二硝基甲烷

注意：这个题设定的答案是三硝基甲烷，选三硝基甲烷得分，二硝基甲烷不得分，可能是出题人理解不到位导致答案设定错误

我瞎猜一句：二硝基甲烷会脱水生成硝基氧化腈（硝基雷酸酯），然后[3+2]二聚生成二硝基氧化呋咱然后分解……。因为一级硝基化合物，在强硬路易斯酸脱水剂+大位阻布朗斯特强碱作用下会脱水生成氧化腈（脱水剂也可以单独选择磷酐）。（多插一句，肟或一级硝基化合物的脱水反应具有氧化还原性质）

我怀疑二硝基甲烷会自动脱水。好吧，文献说二硝基氧化呋咱是用二硝基甲烷钾盐制备的。二硝基甲烷的钾盐在常温条件下还是稳定的，只要没有硬路易斯酸/或者质子酸助力脱走硝基氧就还算稳定。

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硝基甲烷可能没那么好脱水，被强制脱水产物是雷酸，二聚变成肟基氧化腈。二聚体再[3+2]二聚生成二肟基氧化呋咱。（请看上面第11题硝基化合物）

三硝基甲烷酸性强，有很多盐被用作能材，例如硝仿钾，硝仿肼等。（硝仿本身是正氧平衡，硝仿肼也是）

四硝基甲烷是常用温和硝化试剂：

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我怀疑硝基甲烷可以像丙酮一样，可以与硝酸乙酰酯(白烟硝酸+乙酸酐)反应生成四硝基甲烷；但是意义不大，因为白烟硝酸+乙酸酐本身就可以生产四硝基甲烷，不需要添加其它物质。（请看上面的回答）

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家庭实验党如何寻求某些管制化学品的替代方案

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总而言之：二硝基甲烷最不稳定，自发分解。

三硝基甲烷是中强酸，在水中电离：（pKa≈0.17±0.02，酸性比不上三氰基甲烷的-5.1的pKa，原因是硝基有点位阻，不利于阴离子中三个硝基共平面，导致吸电子共轭效应没有充分发挥；氰基是直线型，位阻小，有利于阴离子所有原子共平面，共轭效应能充分发挥，pKa=-11的超强酸五氰基环戊二烯也是这样的）

$\ce{HC(NO2)3 <=>H+ +C(NO3)3-}$

但是三硝基甲烷没那么快分解或水解

四硝基甲烷本身不分解，但是会水解，这就是为什么第10题会提醒大家，多硝基连在同一个碳时，尤其是这个碳上没有连接氢时，极易导致碱催化机理的水解。

$\ce{C(NO2)4 +H2O ->HC(NO2)3 +HNO3}$

我们对连有多个共轭吸电子基团的碳氢酸的碱水解过程进行热力学分析：其中Ewg表示吸电子基团，比如乙酰基等

$\ce{(Ewg)3CH +H2O -> (Ewg)2CH2 +EwgOH}\\ \ce{(Ewg)2CH2 +H2O -> EwgCH3 +EwgOH}$

反应物，产物和EwgOH都有酸性，都可以被布朗斯特碱中和。

反应物与碱反应，有利于平衡左移；产物与碱反应，有利于平衡右移；EwgOH与碱反应，有利于平衡右移。

反应物吸电子基数量多，酸性强，和碱反应的平衡常数较大（相比于产物来说）；这不利于平衡右移；但是EwgOH被碱中和有利于平衡右移，因此碱是否促进总反应，尚不能下定论（但是因为EwgOH酸性比左边酸性强，因此碱的存在一般有利于这个反应）

如果反应物碳上没有活泼氢，而是烷基或者芳基，或者碳上连了4个共轭吸电子基团（例如四硝基甲烷，四氰基甲烷，可能不存在的四乙酰甲烷），就不存在反应物被酸碱中和，而产物酸性达到最大，此时碱水解会非常有利。而且此时产物往往可以烯醇互变异构成“烯醇式”，而反应物绝无这种可能。因此即使没有布朗斯特碱，反应平衡常数也足够大。这就是第10题的情况

此外需要考虑亲核试剂不是水，而是醇或醇盐的情况，由于EwgOR不能和RO-反应生成醚类R2O（或者消除），因此只考虑反应物和主产物的酸性，反应不利于醇解，而是利于反应物的去质子化。例如丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮和叔丁醇钾的反应就是这种情况，纯纯酸碱中和。

如果EwgOR和RO-能反应那另说。比如硝酸甲酯什么的

所以四硝基甲烷水解的真相是：

$\ce{C(NO2)4 +3H2O ->C(NO2)3- +NO3- +2H3O+}$

水同时充当了亲核试剂和布朗斯特碱

同理碱水解，氢氧根同时充当亲核试剂和布朗斯特碱：

$\ce{C(NO2)4 +2OH- ->C(NO2)3- +NO3- +H2O}$

二、AI解析

1、【单选题】CMC叠氮化铅的制造中所谓的辅助添加剂是

A. 苦味酸钠

B. 左旋糖

C. 酸性糊精

D. 酒石酸钾钠

正确答案：D. 酒石酸钾钠

在 CMC（羧甲基纤维素）叠氮化铅的制造工艺中，酒石酸钾钠作为关键的辅助添加剂，主要用于络合溶液中的金属离子（如铁、铜等），防止这些离子催化叠氮化铅发生分解或爆炸，从而提高生产的安全性。

深度解析

1. 辅助添加剂的作用机制

   叠氮化铅（Pb(N3​)2​）对金属离子极为敏感。原料或设备中可能引入的微量的铁、铜离子会显著降低其爆发点，甚至导致在制造过程中发生自爆。酒石酸钾钠（KNaC4​H4​O6​）能与这些金属离子形成稳定的络合物，消除其催化活性，起到稳定剂的作用。

2. 各选项功能对比

   为了明确区分各选项在含能材料领域的用途，下表进行了详细对比：

知识拓展

• CMC 叠氮化铅的优势：相比于传统的糊精叠氮化铅，CMC 叠氮化铅具有更好的耐压性、流散性和静电感度，是现代微电子火工品中常用的药剂。

• 工业卫生：由于叠氮化物剧毒，且叠氮化铅对摩擦、撞击敏感，生产过程中严格控制水质和容器清洁度至关重要，使用酒石酸钾钠络合杂质是标准的安全操作规程之一。

也有的AI说酒石酸钾钠可逆性络合铅离子，控制晶型和表面能、晶体生长速度之类的，姑且看看不要全信。

这是我从武汉大学吉林大学无机化学教材中截取的配合物累积稳定常数表格，各位可以通过数据自行判断：

表格我已经上传到科创的资料库了：https://www.kechuang.org/f/83/library#1551

表格导出自各种无机、分析化学教材附录：

2、【单选题】以下观点正确的是

A. 随着装药密度的提高凝聚相炸药的爆轰反应机理从表面反应机理变为整体反应机理

B. 炸药被起爆后即刻就能达到稳定爆速

C. 炸药的装药密度越大爆速越高，通常猛度也就越高

D. 用高爆速炸药起爆低爆速炸药可使低爆速炸药形成可持续的超速爆轰，在液体炸药中尤其明显

正确答案：A

深度解析

1. 选项A：正确

“随着装药密度的提高凝聚相炸药的爆轰反应机理从表面反应机理变为整体反应机理”

• 原理：凝聚相炸药的爆轰反应主要通过“热点”（Hot Spot）机制引发。

• 低密度时：颗粒间空隙大，受冲击时颗粒间摩擦、孔隙绝热压缩容易产生热点，反应从颗粒表面向内部传播（表面反应机理）。

• 高密度时：颗粒堆积紧密，孔隙减少，热点难以形成，冲击波直接作用于炸药整体，引发近乎同步的化学反应（整体反应机理）。

2. 选项B：错误

“炸药被起爆后即刻就能达到稳定爆速”

• 炸药被起爆后，爆轰波需要经过一段成长距离（通常为药柱直径的5-10倍）才能从低速加速至稳定爆速，并非“即刻”。

3. 选项C：错误

“炸药的装药密度越大爆速越高，通常猛度也就越高”

• 爆速与密度的关系：在一定范围内（低于结晶密度），爆速随密度增加而升高；但超过临界密度后，因内部孔隙过少导致热点难以形成，爆速反而会下降甚至熄爆。

• 猛度：虽然与密度正相关，但若密度过大导致爆速下降，猛度也会随之降低。因此“越大…越高”的表述过于绝对。

4. 选项D：错误

“用高爆速炸药起爆低爆速炸药可使低爆速炸药形成可持续的超速爆轰”

• 超速爆轰（Overdriven Detonation）指爆速超过C-J理论值的爆轰，通常需要极强的外部能量持续驱动。一旦撤去外部强刺激，超速爆轰无法自行维持，会迅速衰减回正常爆速。

知识对比表

考点延伸

在实际弹药设计中，为了获得更高的能量输出，通常会尽量提高装药密度（如压装或铸装），但这必须控制在临界密度以下，否则会导致“压死”（即无法起爆或爆速骤降）的现象。

3、【单选题】工程雷管生产中，一般按照起爆药3倍的极限药量标准进行装填，下列哪种常见起爆药不以该标准执行？

A. K-D共晶

B. D-S共晶

C. 硝酸肼镍

D. 叠氮化铅

别全信AI，真实原因实际上是密度太低（肼配体+骨架留出的空位导致的），管空位不够，如果按3倍，需要把整个结构、生产线进行改造。所以就不按3倍了，能装多少是多少。所以实际上NHN加的不到3倍极限药量，大约也就2倍左右

【单选题】答案：C. 硝酸肼镍

核心原因

工程雷管生产中，对传统高感度起爆药（叠氮化铅类及其共晶衍生物），装药量一般按 "3 × 极限药量"​ 的经验法则确定——极限药量是使猛炸药完全爆轰所需的最小起爆药量，乘以3是为了留足安全裕度，保证在各种工况下都能可靠起爆。

但 硝酸肼镍（NHN, Ni(N₂H₄)₃(NO₃)₂）​ 是起爆药家族中的一个特殊异类，它不以该标准执行，原因如下：

为什么NHN不适用"3倍极限药量"？

关键点：NHN的起爆本质上更多依赖足够的装药质量和约束环境来完成BDT过程，3倍极限药量这个经验倍数对它既不充足也不准确——它需要的是满足雷管输出性能的最低实用药量（由工艺试验确定），而不是从极限药量简单推出来的理论值。

其余选项为何仍适用该标准？

• A. K-D共晶（碱式苦味酸铅-碱式叠氮化铅复盐）：核心起爆组分仍是叠氮化铅骨架，保留典型起爆药特征，按3×极限药量框架执行（尽管目前已逐步淘汰）

• B. D-S共晶（叠氮化铅-斯蒂芬酸铅共沉淀）：同样是叠氮化铅基体系，极限药量概念依然有效，装药量围绕3倍极限药量设定

• D. 叠氮化铅：最经典的起爆药，本身就是这套"3倍极限药量"经验法则的原始适用对象

一句话记忆法

传统起爆药靠"少而猛"——极小极限药量×3就够了；NHN靠"多而稳"——药量由输出性能和BDT条件定，不玩3倍倍数的游戏。

4、关于爆轰波稳定传播的C-J条件，下列说法正确的是

A. 爆轰波相对于爆轰产物的质点速度小于爆轰产物中的音速时，膨胀波会侵入爆轰波，从而使爆轰熄灭

B. 爆轰波相对于爆轰产物的质点速度与爆轰产物中的音速并没有关联

C. 爆轰波相对于爆轰产物的质点速度等于爆轰产物中的音速时，爆轰波可以稳定传播。

D. 当爆轰波相对于爆轰产物的质点速度大于爆轰产物中的音速时，会拉长反应区，使得化学反应更充分，从而使爆速增大

本题正确答案为 C。

C. 爆轰波相对于爆轰产物的质点速度等于爆轰产物中的音速时，爆轰波可以稳定传播。

核心原理解析

C-J条件（Chapman-Jouguet Condition）​ 是爆轰波能否实现自持稳定传播的临界判据。其物理本质是：在爆轰反应区的末端（C-J面），化学反应刚好结束，此时爆轰产物相对于波阵面的流动速度恰好等于产物中的当地音速。

• 数学表达：D−u=c

  • D：爆轰波传播速度

  • u：产物质点速度

  • c：产物音速

• 物理意义：此时波后产生的稀疏波（膨胀波）无法追上传导中的爆轰波，爆轰波得以维持恒定速度传播。

选项深度辨析

爆轰波状态对比

为了更直观地理解C-J条件在爆轰物理中的位置，以下是三种传播状态的对比：

在实际工程应用中，除了C-J理论，对于非理想炸药（如含铝粉炸药），由于反应时间过长，还会出现非理想爆轰现象，其爆速往往低于C-J理论值，且受装药直径影响显著。

5、【单选题】关于爆轰波C-J模型，下列描述错误的是

A. 化学反应区作为一维间断面处理

B. 化学反应区有一定厚度，反应区内物质处于非平衡状态

C. 冲击波阵面后的压力、温度、密度等参数相对波前是突跃变化的

D. 化学反应的速率可视为无穷大，以至于可不予考虑

本题的正确选项是 B。

解析

C-J模型（Chapman-Jouguet模型）是经典爆轰理论的核心，其基本假设是将爆轰波视为无厚度的强间断面，忽略反应区的内部结构。

知识拓展：C-J模型 vs ZND模型

• C-J模型：宏观、唯象模型。关注爆轰波前后的状态参数，不涉及波内部结构。其核心结论是C-J条件（dVdp​=0），用于确定爆轰波的定常传播速度。

• ZND模型：微观、结构模型。将爆轰波分为前导冲击波（无反应，参数突跃）和紧随其后的化学反应区（有厚度，参数连续变化，处于非平衡态）。现代高精度数值模拟多采用ZND模型。

记忆要点：凡是提到“反应区有厚度”、“非平衡过程”，一定属于ZND模型；凡是提到“间断面”、“瞬时反应”，则属于C-J模型。

6、【单选题】以下哪种模型不属于枪炮发射药的燃烧模型？

A. 减面燃烧

B. 恒面燃烧

C. 增面燃烧

D. 非面燃烧

本题的正确选项是 D. 非面燃烧。

解析

枪炮发射药的燃烧过程通常用燃烧表面积随肉厚燃去的变化规律来描述，这是内弹道学设计的核心。根据燃烧过程中表面积的变化趋势，主要分为三类：

核心考点：几何燃烧定律

经典内弹道学基于几何燃烧定律，假设发射药按平行层（或同心层）方式燃烧，燃烧速度垂直于表面。因此，所有燃烧特性都归结为表面积的变化。不存在脱离"表面积"概念的"非面燃烧"模型。

知识拓展：实际应用的考量

在实际火炮设计中，为了实现稳定的压力平台，常采用混合装药（由不同形状的药组成）或变燃速发射药（如钝感发射药），但这些都是在上述三种基本燃烧模型基础上的组合或改进，并未创造新的"非面燃烧"类别。

7、制造硝基四唑钠时，以下特征分离性溶剂，最有效的是：

A. 甲醇

B. 乙酸乙酯

C. 乙醇

D. 丙酮

答案：D. 丙酮

为什么是丙酮？

在硝基四唑钠（NaNT，sodium 5-nitrotetrazolate）的合成后处理中，粗品常混有 NaNO₃ 等无机杂质（这些杂质还易潮解）。选择分离/重结晶溶剂的核心逻辑是：

文献依据

• Gilligan & Kamlet（Naval Surface Weapons Centre Tech Report 76-146, 1976）——纯化钠盐的标准方法："dissolution in the minimum of boiling acetone, filtration, precipitation by adding hexane"

• 国内合成实操资料也明确指出：无机杂质难溶于无水乙醇和丙酮，而硝基四唑钠在两者中溶解度甚佳，丙酮因沸点低、挥发快被选为首选重结晶溶剂

小结

丙酮的极性刚好处于"足够溶解离子型有机物，但又不足以溶解无机盐"的甜蜜点，加上低沸点带来的操作安全性（对于这类含能化合物尤为重要），使其成为硝基四唑钠分离纯化最有效的单一溶剂。

安全提示：硝基四唑钠属于含能/潜在起爆药类化合物，所有操作应在小量、远程隔离、无摩擦/无冲击条件下进行。

8、以下哪种工艺无法改善二硝酸三肼合镍（NHN）起爆药的晶型及流散性

A. 造粒

B. 控温

C. 控pH

D. 重结晶

看上面的人工回答，解释了NHN结构：

NHN结构中，镍是6配位的，就像常见的六氨合镍一样，所以肼必然为二齿配体。而这个二齿配体又不能和同一个镍配位（三元环张力太大了），只能充当不同镍之间的桥梁，进而构成了类似MOF的结构，晶体中镍这个节点通过周围6个桥梁和其它顶点连接起来，构成晶体的牢固的带电骨架（由于牢固且为骨架，所以不溶于水），然后阴离子例如硝酸根或者叠氮根填入其中。但是由于肼这个配体不是刚性的，可以有很多种旋转角度，所以晶型最后一定很杂乱。

答案：D. 重结晶

核心原因：NHN 的物理化学性质决定了它不能走常规重结晶路线

NHN = Ni(N2​H4​)3​(NO₃)₂，是一个配位络合物，不是共价有机小分子。这从根本上堵死了重结晶这条路：

1. NHN 难溶于水、难溶于常见有机溶剂

制备时恰恰是利用"产物在水中溶解度极低→在热反应液中直接沉淀析出"来获得晶体的。成品出来后没有合适的惰性溶剂能把它们温和地溶解再慢慢析晶。

2. 即使强行加热溶解，配位结构会被破坏

NHN 的稳定存在依赖于 Ni²⁺ 与三个 N₂H₄ 配体的配位平衡。加热水溶液 → N₂H₄ 配体解离/逸出​ → 络合物分解，而不是"溶解后降温又整齐地重新配位结晶"。即：

重结晶 = 溶解（保持分子完整）+ 可控析出

NHN 一"溶"就解体，回来的未必是原来的相——所以这条路在原理上行不通。

文献中也明确：NHN 的纯化/提质靠的是母液循环、洗涤至中性、控反应条件，而非重结晶。

另外三项为什么能改善晶型及流散性

一句话总结

NHN 的晶体是反应沉淀结晶得到的配位络合物，晶型和粒度必须在生成那一刻就通过控温、控pH、加料方式来管好；出来之后只能靠造粒这种物理团聚手段改善流散性，重结晶这条经典路线对它不适用。

所以答案是 D. 重结晶​

安全提醒：NHN 虽感度比叠氮化铅温和，但仍属起爆药范畴，涉及的操作讨论请保持在文献/理论层面。

9、以下起爆药中，因晶型杂乱，至今尚未获得XRD晶体结构图的是

A. GTX

B. NHN

C. BNCP

D. HMTD

看上面的人工回答，解释了NHN结构：

NHN结构中，镍是6配位的，就像常见的六氨合镍一样，所以肼必然为二齿配体。而这个二齿配体又不能和同一个镍配位（三元环张力太大了），只能充当不同镍之间的桥梁，进而构成了类似MOF的结构，晶体中镍这个节点通过周围6个桥梁和其它顶点连接起来，构成晶体的牢固的带电骨架（由于牢固且为骨架，所以不溶于水），然后阴离子例如硝酸根或者叠氮根填入其中。但是由于肼这个配体不是刚性的，可以有很多种旋转角度，所以晶型最后一定很杂乱。

答案：B. NHN（叠氮肼镍）

先排除两个"已搞定"的

所以 C 和 D 都是已有XRD晶体结构的，不符合"尚未获得"。

为什么是 NHN 而非 GTX？

NHN = 叠氮肼镍（常用组成为 Ni(N₂H₄)₂(N₃)₂ 或 Ni(NH₂NH₂)₂(NO₃)₂ 型，即硝酸肼镍/叠氮肼镍体系），是工业雷管中最广泛使用的绿色起爆药之一，但它有一个臭名昭著的顽疾：

结晶行为极差——"晶型杂乱"四重奏

结果就是：几十年来NHN的精确原子坐标级晶体结构一直无法由单晶X射线衍射直接确定，文献中对其结构描述长期只能依赖：

• 粉末XRD + Rietveld全谱拟合（间接推断）

• 电子衍射/电子显微学辅助

• 类比其他肼配合物的键长键角做模型拟合

在劳允亮《起爆药化学与工艺学》等教材中，NHN被明确点名为结晶性极差、晶型杂乱、未能获得单晶XRD结构解析的典型代表。

GTX 为什么不算？

GTX = 高氯酸三碳酰肼合锌（Zn(triz)₂(ClO₄)₂型），虽然也是碳酰肼系配合物、结晶性也不算好，但其配位骨架刚性更强、含大体积ClO₄⁻阴离子撑开晶格，相比NHN更容易通过缓慢蒸发/扩散法获得可供衍射的小单晶，且三碳酰肼金属盐体系的结构文献远多于NHN。它并不是那个"臭名昭著解不出"的代表。

一句话总结

NHN（叠氮肼镍）因沉淀即极细针状微晶 + 多水合/多晶型混杂 + 极高机械感度，长不出合格单晶，单晶XRD原子级结构至今未能直接解析——是起爆药领域最经典的"晶型杂乱户"。而BNCP和HMTD的结构早就被漂亮地解出来了。选 B。

安全提醒：NHN、GTX、BNCP、HMTD均为起爆药/高能敏感含能材料，任何实际操作须在专业防爆设施与资质条件下进行。

三、个人认为出的很烂的题目

1、【单选题】选出以下起爆药中,具有与其它三个不同价态中心离子的起爆药

A. BNCP（高氯酸四氨双硝基四唑合钴）

B. BNNP（高氯酸四氨双硝基四唑合镍）

C. 高氯酸三碳酰肼合钴

D. 高氯酸三碳酰肼合镍

CD选项都是+2价，另外CD对三价铁离子敏感会爆炸；估计三价的中心离子也会很容易氧化配体，导致配合物根本不稳定，很敏感。所以CD中心离子必须是严格为+2

AB选项，氨是电中性配体。

硝基四唑是-1价阴离子配体，因为环戊二烯、吡咯、咪唑酸性和水相似，四唑作为4氮杂的环戊二烯，酸性已经远强于水，再加上硝基是极强的诱导和共轭吸电子基团，可以认为硝基四唑酸性非常强了，再加上中心金属离子的配位进一步强化配体的酸性，可以认为一定是阴离子形式配位，不可能电中性形式配位。

再加上外围存在至少一个高氯酸根抗衡阴离子。

可见两个硝基四唑，说明中心金属离子价态至少为3，即≥2+1

A是真实存在的+3价金属配合物。+3价钴的氨配合物也常见稳定。

B的资料我根本查不到，可能不存在这种能材。镍的常见稳定价态就是+2，+3+4+5都非常少见。难不成是电中性四氨双硝基四唑合镍(II)被高氯酸质子化了硝基四唑配体？

参考文献：

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

四、能材区易混缩写

"GTN"不是这个化合物的英文缩写，而是中文拼音首字母缩写，取自标准化学名"高氯酸三碳酰肼合镍"——Gao（高）+ Tan（碳）+ Nie（镍）= GTN。

需要先做一个小校正：它在学术文献里的标准名称其实是"高氯酸三碳酰肼合镍"（nickel(II) tricarbohydrazide perchlorate），化学式为 Ni(CHZ)₃(ClO4)₂，其中 CHZ = 碳酰肼（carbohydrazide）。你提到的"高氯酸肼镍"是口语化简称，严谨说法要加上"碳酰肼"。

为什么不用英文缩写而用拼音

在北京理工大学张同来、杨利团队的专利里，把通式 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(ClO4)₂ 这一系列含能配合物做了系统命名：

可以看到，G 代表"高"、T 代表"碳"是这一系列的统一规则，后面的字母才是金属——所以镍对应的是 N，合起来就是 GTN。

而在英文文献里，这个化合物通常写作 NiCP（Nickel Carbohydrazide Perchlorate），或者直接写 nickel(II) tricarbohydrazide perchlorate，GTN 这个写法主要是中文含能材料圈的惯用叫法。这也解释了为什么国外文献里你看到的大多是 NiCP，而国内论坛、专利、论文中 GTN 更常见。

顺便提一句：GTN 在国际上更常见的另一个身份是 NTG（硝化甘油，nitroglycerin）​ 的另一种缩写形式——所以在跨语言交流时要注意语境，在含能材料/起爆药的中文语境下，GTN 专指高氯酸三碳酰肼合镍这种蓝色粉末起爆药。

硝化甘油是一物多名的典型——它在化学、医药、工业爆破三个领域各有偏好叫法，缩写也有好几个。最权威的清单来自 NIST 化学物质数据库，CAS 号 55-63-0，分子式 C₃H₅N₃O₉。

标准化学名与系统命名

• Nitroglycerin（英文标准名）

• 1,2,3-Propanetriol, trinitrate（IUPAC 系统名）

• Glycerol trinitrate​ / Glyceryl trinitrate（甘油的三硝酸酯，医药界最常用）

• Trinitroglycerin​ / Trinitroglycerol

• Nitroglycerol

• Nitric acid triester of glycerol

常见缩写

跨领域交流时要小心 GTN​ 这个缩写：在医学文献里它是 Glyceryl Trinitrate（硝化甘油），但在中文含能材料圈它却是"高氯酸三碳酰肼合镍"。上一轮我们聊的就是后者。所以谈硝化甘油时，用 NG 或 NTG 更不容易产生歧义。

中文别名

• 硝酸甘油（目前最规范的中文名，药典采用）

• 硝化甘油（俗称，也是含能材料圈的习惯叫法）

• 三硝酸甘油酯

• 硝酸甘油酯

工业/历史俗称

在爆破工程中，它还有一些历史称谓：

• Blasting oil（爆破油）—— 诺贝尔时代沿用下来的称呼

• Blasting gelatin​ —— 胶状炸药形态

• Glonoin​ / Spirit of glonoin​ —— 早期医药上的称呼

• Soup​ / S.N.G.​ / SNG​ —— 工业黑话

医药商品名（部分）

作为抗心绞痛药，它有大量商品名，常见的有 Anginine、Nitrostat、Deponit、Transderm-Nitro、Nitro-Bid、Nitrolingual、Susadrin​ 等，不同厂家和地区命名不一。

所以如果你在文献里看到 NG、NTG、GTN、TNG，在医药/有机化学语境下它们大多都指硝化甘油；只有在中文含能材料的特定圈子里，GTN 才另有所指。日常交流为了避免误会，化学/爆破领域说 NG，医药领域说 NTG​ 或直接使用 硝酸甘油​ 最为稳妥。