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《格林伍德》元素化学

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绿木测试题

内容:∫Greenwood d(chapter)+C

Introductions:

1.由于字体较小,有些下标或上标没有打出来(要不然看不清楚),敬请谅解。如果你有疑问,可以找监考员确认。

2.全卷分为2个部分,一共8题,满分100分。限时3小时。

Wish you good luck!

第一部分:C的元素化学(15分)

第1题:(15分)

1-1 (1)分步写出下列反应的所有含碳产物。(最后加水水解,R1=R2=CH3)

(2) P4-t-Bu是一种强碱,pKb=42.写出下列反应所有含苯环的产物。

1-2 (1) TosMIC试剂是van Lausen反应的底物,其结构如下:

它不是很稳定,虽然有市售的试剂,有些人仍然选择临用时自制TosMIC。

TosMIC的一种自制方法是用对甲基苯亚磺酸钠,甲酰胺和化合物M混合后用甲酸酸化,回流制备。写出M 的结构式。

(2)经典的TosMIC用法如下,请填出带苯环的所有产物:

(3)如下反应也是van Lausen反应的一种应用,填出带萘环的所有产物结构

1-3 将过量(Gly)用LiAlH4还原,得化合物A.60°C下,A的溶液可逆地吸收CO2生成B,130°C下又可逆地将CO2放出,这个过程可以用来吸收贮存CO2.写出吸收反应的方程式,并标明正反应的△H的符号。

第二部分:无机化学(85分)

第2题:(20分)

2-1 下图是BeMe2的结构示意图,从中看出BeMe2与BeCl2的结构类似。结构测定表明,两个相邻Be原子之间的间距d和两个相对的甲基桥配体的C原子之间的间距D满足d/D=0.663。

α-AlH3的结构已经经过测定:每个Al周围有6个H原子形成八面体配位,所有Al-H键长均为x,Al-H -Al键角是141°,各八面体之间用桥键连接,每个Al参与6个桥键,最近的Al-Al距离为324pm。

α-Al(OH)3的结构与α-AlH3相似,只是后者作桥的H被OH替换了。

求:(1)Be-C-Be的键角值;(2)d和x的值;(3)作图表示出α-Al(OH)3结构中一个Al(OH)6八面体与另外几个八面体的连接方式。

2-2 MgCl2和MgH2在THF中按1:1计量比反应,生成一个化合物,该化合物为溶剂化的二聚体,其中所有Mg原子均为4配位,整个分子具有较高对称性。画出它的结构。

2-3 Grignard试剂(RMgX)在有机合成中比烃基镁试剂更加常见(后者我反正还没见到过)。它的制备一般采用RX+Mg的方法。制备它最需要注意哪一点?

2-4 加入一小粒碘晶体可以加速RMgX的合成,解释原因。

2-5 配合物A(CrN4H10(SO4)2)和B(CrN3H9O4)分别是+2价和+4价Cr的代表性化合物。

(1)A中Cr配位数为6并且也是无限长链结构,每2个Cr原子之间有2个桥配体,画出A的结构式(2)B的构型比较正常,是下面3个选项中的哪一个?

①单帽八面体②单帽三棱柱③五角双锥

(3)Cr溶于盐酸,生成一个蓝色溶液,它可以在气体分析中除去气体中的O2,写出吸收O2的反应式。2-6 在空气中用氨水缓慢处理RuCl3溶液,得到一个鲜红色溶液,主要成分是一个三核的+6价阳离子。它可以用作检测哪一类物质的非常灵敏的试剂?(当溶液中有这类物质时,它会变成一种黄色的阳离子,溶液当中只需要1ppm的Ru即可以检测出这种变化。)

NaBH4是一个常用的还原剂,它的还原性比LiBH4弱,但是它的选择性比较好。例如LiBH4可以把RCOOR 还原到醇,而NaBH4一般不能。NaBH4在工业上的另一大用途就是化学镀。在标准状态(lg(PH)=1.146)时,它被氧化到硼酸根的电极电势为-1.24V,比连二亚硫酸根的-1.12V大。它和NaH2PO2都可以用来化学镀Ni,即通过还原NiCl2使得Ni沉积在镀件表面。

2-7 写出下面反应的产物。

2-8 写出次磷酸钠化学镀Ni的离子方程式。

2-9 实际发现,用硼氢化钠化学镀Ni时,镀层重量的a%是硼,整个化学式可以写成这样:

本题中认为镀层全部由上式中的硼化镍组成。那么a的理论值是多少?

2-10 染料工业可以用A和光气在AlCl3存在下反应,生成B,B的氧含量是15.4%。A分子的点群是D6h,并且氢含量为7.74%。写出这个反应配平后的反应方程式。

第3题:(10分)

市场上出现过一种一氧化碳检测器,其外观像一张塑料信用卡,正中有一个直径不到2cm的小窗口,露出橙红色固态物质。若发现橙红色转为黑色而在短时间内不复原,表明室内一氧化碳浓度超标,有中毒危险。一氧化碳不超标时,橙红色虽也会变黑却能很快复原。已知检测器的化学成分:亲水性的硅胶、氯化

钙、固体酸H8[Si(Mo2O7)6]·28H2O、CuCl2·2H2O和PdCl2·2H2O(注:橙红色为复合色,不必细究)。

3-1 CO与PdCl2·2H2O的反应方程式?

3-2 上一小问的产物之一与CuCl2·2H2O反应而复原,化学方程式?

3-3 上一小问的产物之一复原的反应方程式?

Pd是一种贵金属,价格不菲但没有Pt贵。它可以作为许多优良催化剂的核心成分,备受有机化学家和工业化学家的关注。2010年Nobel化学奖的获得者Heck,Suzuki,Negishi都是因为对Pd催化反应的研究而获奖。

3-4 已知如下反应:

该反应经历中间体A,得到产物B(A和B均为原料的同分异构体),画出A,B的结构。

第4题:(10分)

每次我的卷子总会跟其他人的卷子撞题,比如上次化合HBr的反应机理被drug撞了。这个题目很早就出好了,原本还有一问是要求根据拓扑结构写styx数码的,结果被张驰考了,真是无巧不成书啊。。。。。。4-1硼有显著的亲氧性,硼氧化合物的结构丰富多彩,硼酸盐就是其中的典型代表,下面是几个硼酸根离子的拓扑结构图,请判断从PH=1逐滴加入NaOH溶液至PH=14的过程中,这些离子依次出现的顺序。

(从左到右,依次用A—D表示)

4-2已知B(OH)3的pKa=9.24,求:4-2题中的B离子的0.01mol/L溶液的pH值。

4-3B(OH)3在无水H2SO4中表现为一种强酸,产生酸性的同时得到一种结构与B(OH)4-在结构上有一定的相似性的阴离子。写出它表现强酸性的方程式。

4-4B-N键与C-C键等电子,并且C的电负性恰好接近B和N的平均值,于是含B-N键的化合物与含C-C 键的化合物具有一定的相似性,并且种类丰富。由B2H6与NH3在873K下反应得到的(BN)x与石墨结构类似,但是石墨是导体,它却是一个优良的绝缘体,为什么?

4-5B2H6与NH3反应还可以制得C6H6的等电子体,画出它的结构和它与HCl反应的产物的结构。

第5题:(14分)

铁在人类文明发展和生物体内都有非常重要的地位。1973年夹心化合物的研究者获得了Nobel化学奖。5-1 在二乙胺存在下环戊二烯和氯化亚铁反应可以制备二茂铁,写出反应方程式。

5-2 写出二茂铁与醋酸回流,经过两次傅氏反应得到的化合物的名称。

根据以下材料,回答5-3至5-8题。

铁在生物体内多半以血红素形式存在,血红素中都含有Fe被卟啉环的4个N以平面型配位的结构。不同的血红素加上不同的修饰基团可以得到结构复杂的多种细胞色素,它们都可以参与呼吸链,最基本的呼吸链如下:电子由NADH首先传递给细胞色素还原酶,然后在各种细胞色素间不断传递,这其中伴随着Fe 在+3价和+2价之间不断转变的过程,最终由细胞色素氧化酶(本题中提到的一个细胞色素)将电子传递给O2,完成将氧气还原的过程。本题主要讨论的细胞色素有细胞色素aa3,细胞色素b,细胞色素c,细胞色素c1。

不同细胞色素的Fe(III)和Fe(II)电对的标准电势分别是:细胞色素aa3 0.29V,细胞色素b 0.04V,细胞色素c0.26V ,细胞色素c1 0.22V。(细胞色素a与细胞色素a3无法分离,总是一起完成生命活动并表现出活性,因此一般叫做细胞色素aa3.)

5-3 本题的呼吸链中细胞色素起作用的先后顺序为

A. b,c,c1,aa3 B. aa3,c,c1,b C.b,c1,c,aa3 D.aa3,c1,c,b

5-4 根据上述材料,细胞色素氧化酶应该是哪种细胞色素?

5-5 细胞色素b在生物体内有时可以与一种细胞色素结合在一起,你觉得是哪一种?

5-6 上面几种色素中,有一种细胞色素的Fe是5配位的,其他的色素中Fe都是6配位。这种5配位的色素由于空出一个配位点,特别容易被CO,CN-等毒害。这是哪种细胞色素?为什么?

5-7 判断生物大分子中两个基团是否存在相互作用,可以用如下方法:假设A,B两个基团的最大吸收波长分别为a和b。当用波长为a的光照射该分子时,如果在波长为b处存在显著光吸收,则可初步判断A,B之间存在一定的相互作用。

结合本题材料,说出这个方法的原理。

5-8 NADH在细胞生物呼吸链中作为什么?

A.氧化剂 B.还原剂 C.电子给体 D.电子受体

第6题:(13分)

N的氧化物的数目是非常多的。当然,有几种不太稳定。

6-1用N2O4的EtOAc溶液可以制备许多无水硝酸盐或是一些奇怪的化合物。用BeCl2溶于上述溶液,再加热到323K得到1,1在398K突然分解成Td点群的碱式硝酸盐2。写出1和2的化学式。

6-2 用TiX4与N2O4在EtOAc中反应制取无水硝酸钛。写出反应的方程式(卤素用X表示),并指出X应该选A----D中哪种卤素离子最好? A.F B.Cl C.Br D.I

6-3 判断如下反应在液氨中向左进行还是向右进行,并说明理由。(提示:这两个硝酸盐都溶于液氨)

2AgBr+Ba(NO3)2=======2AgNO3+BaBr2

6-4 生物选修(bei)1课本上测定亚硝酸根离子的含量的方法在定性分析化学教材中也有,只不过用了α-萘胺而不是3(N-1萘基乙二胺盐酸盐)。请写出该方法中偶联反应显色一步的反应式。

6-5 某个N的氧化物(4)在有机化学中也有作用。以下是关于4的一系列描述,推断4—8是什么。

4与某个酸5反应可以制得化合物6和H2O,4的水溶液和苯胺反应后的溶液中加入6,得到一个沉淀,沉淀加热分解得到带苯环的7和无机化合物8,过量的(非常多的)8与H2O反应可以得到酸5。

6-6 试用有机合成路线的格式写出一条以N2为底物制HNO3的工艺路线。

第7题:(8分)

化合物A---F之间有如下转化关系

其中A是一种单质,它与Cl2化合可以制得D,D中A占31.14%,将D逐步氧化,先得到E,最终得到F,F中A占23.76%。A与G化合生成B,B与G进一步化合可以得到C。B与PCl5反应或C与D反应均可以制得E,后一个反应在工业上用处更大。F可以由B和单质H反应,在活性炭表面制得。试写出A----H的化学式,并写出题目中提到的两种制E方法的反应方程式。

第8题:(10分)

8-1 光气很活泼,在液氨中生成尿素,加热时分解。这是光气分解的机理。请直接写出反应的总级数。

8-2 在一个镀铅容器内,用HF,Al(OH)3,NaOH反应可以制造一种重要的矿物用于冶炼某种金属,写出

该反应的方程式。

8-3 以丙烯为反应物在盐酸中进行Wacker氧化反应,催化剂是CuCl2和PdCl2,总反应的方程式是什么?8-4不考虑氧气使Pd(II)再生的过程,那么Wacker氧化反应中把有机物氧化的是下面选项中的哪一步反应?

A.乙烯取代Cl(-) B.水进攻乙烯 C.β-H消除 D.HCl经还原消去反应从Pd上离去

8-5 为什么AlCl3的六水合物中,与Al配位的全部都是水,Cl离子全部在外界,并且AlCl3的六水合物加热最终得到Al2O3?

8-6 乙苯脱氢制苯乙烯的反应中,保持系统总压力不变,如下两个做法都可以提高转化率吗?分别解释它们能(或不能)提高转化率的原因,并从提高转化率的角度选出你认为更好的做法。

A.通入9倍于乙苯物质的量的水蒸气

B.通入适量的O2

C.

D.

E.

F.(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

G.

H.

I.

J.

K.

L.

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