当前位置:文档之家› 全国化学竞赛初赛模拟试卷5

全国化学竞赛初赛模拟试卷5

全国化学竞赛初赛模拟试卷5
全国化学竞赛初赛模拟试卷5

第 1 页 共 7 页

全国化学竞赛初赛模拟试卷(五)

(时间:3小时 满分:100分)

一、(5分)Fe 3+和I -在水溶液中的反应如下:2I -+2Fe 3+2Fe 2++I 2

1.该反应的平衡常数K 的表达式为:K = 。当上述反应达到平衡后,加入CCl 4萃取I 2,且温度不变,上述平衡向 移动。

2.上述反应正向反应速度和I -、Fe 3+的浓度关系为:v =n

Fe m

I C kC +-3(k 为常数)

通过所给的数据计算得知:在v =n

Fe m

I C kC +-3中,m = 、n = 。

I -浓度对反应速度的影响 Fe 3+浓度对反应速度的影响(小于、大于、等于)。 二、(8分)在苯的夹心配合物中,以二苯铬(C 6H 6)2Cr 为最稳定。

1.将苯、氯化铝、铝、三氯化铬混合,一起反应后,可得(C 6H 6)2Cr +;

2.上述产物经S 2O 42-在碱性溶液中还原,可得(C 6H 6)2Cr (S 2O 42-被氧化为SO 32-); 3.二苯铬在空气中可自燃;

4.二苯铬的水溶液中通入氧气,可氧化得到(C 6H 6)2Cr +(还原产物为H 2O 2)。 写出以上各小题的化学方程或离子方程式。

第 2 页 共 7 页

三、(14分)2000 年出现了一个特殊的网站:https://www.doczj.com/doc/6412426008.html, ,是一家制药公司首次在全球悬赏化合物的合成路线。截止到2002 年4 月1 日,悬赏金额最高的信息摘要如下:

阅读上述摘要,回答下列问题

1.张贴时间是___________,最后期限是__________,悬赏金额是___________;

2.悬赏的原因、要求是____________________ ; 3.与右图立体模型相比,摘要的结构式中Et 表示_______ ____; 锲形键表示的含义是________ ____; 该分子的化学式为

___________ ;其中手性碳原子有_____个;有机物分类中,母体先后顺序是:酯-酸-醛(或酮)-醇等, 则该分子所属类别是__________。

4、解决有机分子结构问题的最强有力手段是核磁共振。下图是计算机软件模拟出的该分子氢原子的核磁共振波谱图,单位是ppm ;氢原子在分子中的化学环境(原子之间相互作用)不同,在核磁谱图中就处于不同的位置,化学环境相同的氢原子越多,积分面积(或高度)越大(或高)。

参考结构式和立体模型,分析谱图:

①分子中共有______种化学环境不同的氢原子;谱线最高者表示有_____个环境相同氢原子,谱线最低者表示有_____个环境相同氢原子。

②一般来说,氢原子与非金属性强的原子相连,该氢原子谱线对应的ppm 值较大,但当与半径较小,有未成键电子对的原子直接相连时,可能反而较小。该分子中羟基对应的ppm 值可能为________ ( A 4.15 B 3.75 C 2.25 D 2.00 )

四、(9分)下列所举化合物(1~6)中含有的元素不多于三种(分别为X、Y、Z),其中一种元素X存在于这几种化合物中。根据下表确定X、Y、Z的元素符号和化合物

五、(10分)现有无色透明的晶体A(金属Sn的化合物),某学生做了以下一组实验:

1.将晶体溶于水,立即生成白色沉淀,若先用盐酸酸化后再稀释,得A的澄清透明溶液。

2.将A溶液滴入氯化汞溶液,析出白色沉淀B,令A过量时,沉淀由灰色转化为黑色的C。

3.将氢硫酸滴入A溶液,产生棕黑色沉淀D,D能溶于过硫化铵溶液得E。

4.取少量晶体A,用稀硝酸酸化后再稀释,所得之澄清液与硝酸银反应产生白色沉淀F。

5.F溶于硫代硫酸钠溶液,得无色透明溶液G,稀释G产生白色沉淀H,放置后,沉淀颜色由白变棕,最后变为黑色的I。

请指出A为何物?并写出以上实验各步反应的方程式。

第3 页共7 页

第 4 页 共 7 页

六、(21分)室温离子液体是一类可广泛用于有机合成、无机及高分子合成的优质溶剂,其典型组成是含氮有机阳离子和无机阴离子。美国匹茨堡大学首次报道了室温离子用于酶催化反应。在离子液体中用一种叫做Thermolysin 的蛋白水解酶催化两种氨基酸的衍生物合成了人造甜味素阿斯巴糖的前体(如图1所示)。

离子液体还可用于电化学的潜在溶剂,如用作电池的电解质。Robert Engel 研究小组新合成出一

类水溶性非水离子液体LIPs (如图2)。LIPs 可以在相对温和的条件下制备,相对无反应活性,高电导,安全易得,为绿色化学提供了一种值得尝试的介质。

回答下列问题:

1.化合物在酸性条件下完全水解的最终产物是:

2.命名化合物Ⅱ____________________ 3.写出化合物Ⅲ可能的结构简式:

4.在合成Ⅲ的过程中,Thermolysin 的作用是

__________,lonic liquid 的化学式是 ,作用是 。

5.图1中离子液体的阳离子的两个N 原子杂化类型是否一样 __(分别指出),阴离子的空间构型与Na 3AlF 6中阴离子构型是否相同, ;理由是____ _________ _____。分别再确定它们中心原子的杂化类型 和阴离子的空间构型 。

6.LIPs 是否为电解质?_________,理由是____________ 。 7.举出两种与LIPs 存在某些相似性而水溶性却相反的磷酸盐: 。 七、(22分)美国Riverside 加洲大学教授C.A.Reed 发现,用超酸H(CB 11H 6X 6,X =Cl,Br)将C 60质子化为HC 60+,后者在溶液和固态都是很稳定的。研究者获得该超酸的方法是:在低温下液态HCl 作用于固态(C 2H 5)3Si(CB 11H 6X 6),随后在真空状态下蒸馏除去挥发性的副产物(C 2H 5)3SiCl 。该超酸与C 60在溶液中反应得到纯净的固体样品[HC 60]+[CB 11H 6X 6]-

。解答如下问题:

1.常见化学反应中,_______________________与超酸H(CB 11H 6X 6,X =Cl,Br)将C 60质子化的反应很相似。

2.C 60,C 70,金刚石和石墨四者的关系是____________

;有机溶剂中(如乙醇)溶

解性较好的是_____和______。

3.副产物(C2H5)3SiCl名称是,该物质易水解,产物是和_________,请分析SiCl4在空气中产生的现象和反应方程式:

4.比较下列三种物质的酸性强弱:H(CB11H6X6,X=Cl,Br),[HC60]+[CB11H6X6]-,盐酸

5.CH3CH=CH2的水化,通常需要质子性催化剂,其原理与HC60+相似。常见的几种酸中:硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等,适于作丙烯水化催化剂的是_______________。

6.上述阴离子[CB11H6X6]-(X=Cl,Br)的结构可以跟下左图的硼二十面体相比拟,也是一个闭合的纳米笼,而且,[CB11H6X6]-离子有如下结构特征:它有一根轴穿过笼心,依据这根轴旋转360°/5的度数,不能察觉是否旋转过。

(1)写出满足条件的全部阴离子的化学式:

(2)请在下右图右边的图上添加原子(用元素符号表示)和短线(表示化学键)画出任一一个阴离子的结构,这样的阴离子共有个(其中与碳原子相连的是氢原子而不是X原子)。

八、(11分)化学分析报告某一含锰、碳、氧的化合物A中有Mn 28.28%,C 30.78%。

1.试确定A的实验式。

2.0.127g A溶于5.36g环己烷(T f=6.50℃,K f=20.2℃·kg/mol),溶液在5.28℃下结冰。计算A的摩尔质量,并确定A的化学式。

3.0.420g A和27.0mL氯气(25℃,9.89×104Pa)恰好反应。试通过计算写出A 与氯气反应的化学方程式。

第5 页共7 页

参考答案

一、1.K=[Fe2+]2/[I-]2[Fe3+]2(1分)向右(1分)

2.m=2(1分)n=1(1分)大于(1分)

二、1.6C6H6+2Al+3CrCl3+AlCl3=3[(C6H6)2Cr]+[AlCl4]-

2.2[(C6H6)2Cr]++S2O42-+4OH-=2(C6H6)2Cr+2SO32-+2H2O

3.4(C6H6)2Cr+63O2=48CO2+24H2O+2Cr2O3

4.2(C6H6)2Cr+2H2O+O2=2[(C6H6)2Cr]OH+H2O2(各2分)

三、1.JUN 26,2001;JUL 01,2002;$100,000 USD(各1分)

2.合成路线短、成本低和高产率(lengthy, expensive and low yielding)(2分)3.乙基;(1分)三元环等平面的上方(比较立体模型);(1分)C9H12O4(1分);4(1分)酯类(1分)

4.①8种(1分);3个(1分);1个(1分);②D(1分)

四、X:Si;Y:Cl;Z:H;1:SiCl4;2:SiHCl3;3:SiH2Cl2;4:SiH3Cl;5:SiH4;6:Si2Cl6(各1分)

0℃时化合物3的密度是气体时的密度,这是突破口。

五、A为SnCl2(1分)

SnCl2+2Cl-=SnCl42-;SnCl2+2HgCl2=SnCl4+Hg2Cl2↓;

SnCl2+Hg2Cl2=SnCl4+2Hg↓;SnCl2+H2S=SnS↓+2HCl

SnS+S22-=SnS32-;Ag++Cl-=AgCl↓;

AgCl+2S2O32-=Ag(S2O3)23-+Cl-;Ag(S2O3)23-+Cl-=AgCl↓+2S2O32-;

2AgCl+hv=2Ag+Cl2↑(各1分)

六、1.-CH2OH、CO2、HOOCCH2CH(NH2)COOH(各1分)

2.苯丙氨酸甲酯(或α–氨基–β–苯基丙酸甲酯)(2分)

3.有两种结构(略)(3分)(Ⅱ的氨基与Ⅰ的两个羧基分别反应)

4.催化剂(1分)C8H15N2PF6(1分)溶剂(1分)

5.不一样(1分),左侧一个sp3,右侧一个sp2(1分)相同(1分)价电子数和原子数都相同——等电子体(1分)sp3d2(1分)正八面体(1分)6.是电解质(1分);水溶液或熔融状态能导电;(1分)

7.Ca3(PO4)2;Ba3(PO4)2(2分)

七、1.HCl/HNO/H2SO4与NH3(2分)

2.同素异形体(1分);C60和C70(1分)

3.三乙基氯甲硅烷(1分)(C2H5)3SiOH(1分)HCl(1分)白色烟雾(白烟H4SiO4,雾HCl+H2O)(2分)SiCl4+4H2O=Si(OH)4+4HCl(1分)4.从强到弱:盐酸,H(CB11H6X6,X=Cl,Br),[HC60]+[CB11H6X6]-(2分)

第6 页共7 页

第 7 页 共 7 页

5.稀硫酸和磷酸

(需要一定的强度;副反应和副产物少)(2分)

6.(1)CB 11H 6Cl 6、CB 11H 6Br 6、CB 11H 6Cl 5Br 、CB 11H 6ClBr 5(各1分)

(2)右图所示(2分) 8个(2分) (每个离子结构中5H 和5X 可互换) 八、1.Mn ︰C ︰O =

94

.54%28.28︰

01

.12%78.30︰

00

.16%22.41(1分)=1︰5︰5(1分)

所以实验式为MnC 5O 5(式量为194.99)。(1分) 2.据△T f =K f ·b 得:6.50-5.28=20.2×

3

10

36.5/127.0-?A M (1分), M A =392.3g/mol (1

分)

M A /194.99=392.3/194.99=2(1分), 所以化学式为Mn 2(CO)10。(1分)

3.n A =

392

127.0=1.08×10-3

(mol )(1分), n Cl 2=

RT

pV =

298

314.810

271089.96

4????-=

1.08×10-3(mol )(2分)

即A 与Cl 2以1︰1反应。化学方程式为:Mn 2(CO)10+Cl 2=2Mn(CO)5Cl 。(1分)

B l

C l

H

相关主题
相关文档 最新文档