衢州二中全国化学竞赛初赛模拟试卷
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全国化学竞赛初赛模拟试卷答案(03)(时间:3小时满分:100分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 满分 2 5 7 14 7 8 16 5 14 12 10H1.008 相对原子质量He 4.003Li 6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na 22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K 39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb 85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs 132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr [223]Ra[226]Ac-LaRf Db Sg Bh Hs Mt Ds第一题(3分)1.锂同位素的氢化物6Li2H是一种潜在的核原料资源,写出核反应方程式。
2.已知下面4种原子核的质量分别为1H:1.00783u、2H:2.01410u、6Li:6.01512u、7Li:7.01600u。
请比较6Li2H与7Li1H发生相似反应时何者能放出更多的能量?为什么?第二题(5分)端木守拙科研课题是“碱金属卤化物的分子动力学模拟”,研究了体积较大的碱金属卤化物离子簇。
2023年全国化学竞赛预赛模拟试卷5(时间:3小时满分:100分)第一题(4分)一核反映为4个相同的原子A聚合成为一个原子B、两个正电子和两个反中微子,其中B 为元素C最常见的同位素,C不是在地球上发现的天然元素。
写出核反映方程式。
第二题(8分)在低温下,对某化合物A进行准确的元素分析,发现其元素质量分数分别为:C 42.1%,Si 24.6%,N 24.6%。
进一步研究发现,A中所有元素的原子最外层电子数都达成稳定结构,分子中有两种化学环境的碳原子。
已知A的摩尔质量为114g/mol。
1.试拟定A的分子式,写出其结构简式。
2.A在光照下,能发生分解反映生成B和气体C。
B中Si 55.8%(质量分数,下同),Si 32.6%。
已知B中不具有氮元素,分子中存在三种化学环境的碳原子,且分子中所有元素的原子最外层电子数都达成稳定结构。
C是一种稳定的单质。
试拟定B的结构简式。
3.2B→D。
试拟定D最为稳定的结构简式。
第三题(10分)SO2是现今空气污染的重要物质,如何消除SO2对空气的污染是化学家有待解决的问题。
182023,化学家GayLussac作了一个有趣的实验:将SO2与MnO2作用,生成了A和B两种盐。
进一步研究发现:A和B两种盐只有三种离子,其中A的阴离子为正四周体结构,B的阴离子是通过顶角相连的二个三角锥,A和B的阴离子的中心原子相同。
若将A和B物质分别溶解在稀酸中,久置后都变成同一种酸。
1.试拟定A和B的分子式。
2.上述反映可以看作发生了两个反映。
第一个反映是MnO2与SO2生成了A;第二个反映是MnO2被SO2还原成C,同时生成D。
C再与SO2反映,生成盐E。
盐E不稳定,分解成盐F和B。
盐E被D氧化成A。
已知C、E结构分别与Fe2O3和Fe2(SO3)3[注:该盐要在非水溶剂中制备]类质同晶。
写出C、E、F的分子式。
3.写出生成C、E和F的化学反映方程式。
第四题(10分)将硫磺在氟气中燃烧,可得到非极性分子A 。
全国化学竞赛初赛模拟试卷2(时间:3小时满分:100分)题号123456789101112满分3759811710951214H1.008相对原子质量He 4.003Li 6.941Be9.012B10.81C12.01N14.0116.00F19.00Ne20.18Na 22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K 39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb 85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs 132.9Ba137.3La—LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0PoPIO]At[210]Rn[222]Fr [223]Ra[226]Ac-LrRf Db Sg Bh Hs Mt Ds第i题(3分)将金属钠投入足量的无水乙醇中,然后往反应后的溶液中通入H2S气体。
将生成的无机物C 在乙醇中与单质硫反应(此时单质硫的物质的量多出C 一倍),可生成等物质的量的D和H2S。
请写出该化学反应方程式。
第ii题(7分)氟化氢与水相似,具有介电常数大的特点,因此它是一种比较理想的溶剂。
在氟化氢液体中存在两种线形离子,其中阴离子A (39),还可以进一步的溶剂化得到阴离子B (59), B的式量约为A的1.5倍。
全国高中化学竞赛初赛模拟试卷二〔时间:3小时总分值:100分〕学校______________ 姓名______________ 分数____________第一题〔5分〕1.锰结核是太平洋深处一种海洋矿物,除含有锰元素外还含有〔至少填出二种元素〕等多种金属元素。
2.飘尘是污染大气有害物质之一,假如飘尘和空气中SO2接触,使部分SO2氧化成SO3,危害就更严峻了。
地球上每年排入大气中飘尘约1亿吨,引起飘尘污染主要缘由是。
3.25℃时,1mol纯水中含氢离子mol。
4.汽车散热器冷却水中常加人一些非电解质〔如乙二醇〕,其作用是和。
第二题〔9分〕1.向硫代硫酸钠溶液里滴加过氧化氢,可以发生假设干个平行反响,其中一个主要反响是把硫代硫酸钠转化为连三硫酸钠〔Na2S3O6〕。
试写出配平化学方程式。
2.碱性条件下,Fe(CN)63-可以将Cr2O3氧化,写出离子反响方程式。
3.硝酸氧化硫化磷〔Ⅲ〕,产物中有NO、SO2气体,写出反响方程式并配平。
4.SiCl4和SiF4都能水解,但两者水解不完全一样,前者能比后者产生更多H2SiO3,请分别写出它们水解化学方程式。
第三题〔8分〕有机物A〔右图〕主要用于制备菊酯类杀虫剂,新制备方法是以有机物B为原料,用间接电氧化法合成,详细方法如下:A:O COOHB:O CH3在电解槽阴极区注入10% H2SO4溶液,阳极区注入墨绿色Cr2(SO4)3-H2SO4混合液,电解;完毕后将电解液转入反响器中,并参与有机物B。
……1.系统命名法命名有机物A和B;2.写出电解时两极电极反响方程式;3.写出电解液氧化B 反响方程式和现象; 4.请补充完好上述制备方法。
第四题〔7分〕1.在[Cr(NH 3)4Cl 2]+光谱中是否存在金属-氯振动红外光谱带,为什么?2.为了证明旋光性与分子中是否存在碳原子无关,Wemer 制备了[Co{(HO)2Co(NH 3)4}3]6+。
画出此配离子构造式并说明Werner 是如何说明其旋光性。
全国化学竞赛初赛模拟试卷二(时间:小时满分:分)相对原子质量[]—[][][]—[][]第一题(分)在体积为的锥形瓶内装有,同时收集满气体,再加入一定量的金属钠后迅速塞紧瓶塞,其气球的变化有三种情况•当气球无变化时,锥形瓶中溶质为 ________________ ;•当气球膨胀时,锥形瓶中溶质为__________________ ;•当气球瘪凹时,锥形瓶中溶质为_________________ 。
第二题(分)二硫化钛()是一种金属性导体,具有层状结构,而且容易使金属锂夹入,所以在蓄电池中可作理想的电极材料。
若把作为一个电极,把金属锂作为另一个电极,用锂盐溶液作为电解质溶液组成原电池,则该蓄电池放电时:负极反应为_______________________________________ ;正极反应为_______________________________________ ;总反应方程式为___________________________________ 。
第三题(分)的氧化性比强得多,实验室也可以用溶液和盐酸反应制取,反应方程式为:__ 。
如果在•-溶液中用•-溶液酸化,然后滴入足量的溶液后微热,理论上最多可生成。
化学实验中检验是否有产生常用湿润的淀粉-试纸。
但如果将试纸长时间放在产生的导管口,发现试纸变蓝后又变为无色。
写出先后发生的两个氧化还原方程式: __________ 第四题(分)由氯苯制-三硝基苯酚有两种途径:①先水解,再硝化;②先硝化,再水解。
你认为更合理的途径是________ ;其主要理由为___________________________________________1 / 6第五题(分)纳M材料的特殊性质的原因之一是由于它具有很大的比表面积()即相同体积的纳M材料比一般材料的表面积大很多。
假定某种原子直径为,则可推算在边长的小立方体中,共有______ 个原子,其表面有_________ 个原子,内部有个原子。
全国化学竞赛预赛模拟试卷9一. 制备纯净、无水HCN (沸点299K)的一种方法是:混合磨细的KCN和KHS粉末,适度加热,写出这个反应式。
1.为什么要磨细和用粉末?2.为什么要强调适度加热?3.能否说明HCN的酸性比H2S弱?4.实验室还有何方法制取HCN,写出反应方程式。
5.HCN可与丙烯醛发生1, 4加成反应得到A, A与足量氢气还原得到B,写出A、B的结构简式。
二. 关于铁生锈的机理有人提出如下步骤:①Fe <圆)—Fe~°+2e (e 表不电子)②H* + e—H ③4H+02—2艮0④4Fe"+02〈气〉+ (4+2x)艮0-2 (Fe2O3• xH20) <H)+8H+请用上述机理解释:一个柳在钢板上的抑钉,锈蚀较严重的部分不是暴露在空气中的钥钉面,而是在锄钉头与钢板的重叠部分。
三. 右图为水一苯酚的T—x图,横坐标为苯酚的质量百分含量,纵坐标为温度,曲线ACB表示不同温度下水与苯酚恰好达到互溶时的组成。
请回答:1.指出点C,曲线AC、BC,曲线ACB与横坐标围成的部分分别表示的含义。
2.50°C时,50mL试管内盛有2mL的液态苯酚,现逐滴滴加蒸馅水,并摇匀,叙述可观察到的现象。
(已知液态苯酚的密度为1.07g/cm3,熔点42°C)3.如果在50°C时,将6g苯酚与14g水混合,系统分为两层,计算上下两层溶液的质量。
(已知点a、b的横坐标分别为12、60)四. NO?是一奇电子分子,在413K以下能二聚成无色的抗磁性气体N2O4,超过423K时, NO?发生分解。
NO』被用作第一艘登月飞船的液体推进系统中的氧化剂,其主要燃料是月井。
N204 仅在固态时是纯净物质,其熔点为264K,沸点为294K。
X射线衍射分析结果表明:N?。
』分子是平面状结构,且所有的N—0键长都相等。
当所为液态时,能够微弱地解离生成硝酸亚硝酰盐。
全国化学竞赛初赛试题(时间:180分钟)一、(10分)1.过氧化氢可使Fe(CN)63-和Fe(CN)64-发生相互转化,即在酸性溶液H2O2把Fe(CN)64-转化为Fe(CN)63-,而在碱性溶液里H2O2把Fe(CN)63-转化成Fe(CN)64-。
写出配平的离子方程式。
2.V2O3和V2O5按不同摩尔比混合可按计量发生完全反应。
试问:为制取V6O13、V3O7及V8O17,反应物摩尔比各是多少?二、(8分)1.0克镁和氧反应生成氧化镁时增重0.64克(1)1.0克镁在空气中燃烧,增重不足0.64克;(2)1.0克镁置于瓷坩埚中,反应后,只增重约0.2克。
请说出(1)、(2)增量低于0.64克的原因。
三、(10分)把单质Fe、Cu置于FeCl3溶液中达平衡后(1)有Cu剩余(无Fe),则溶液中必有;(2)有Fe剩余(无Cu),则溶液中必有;(3)有Cu、Fe剩余,则溶液中必有;(4)无Cu、Fe剩余,则溶液中可能有;(5)以上四种情况都成立吗?分别简述理由。
四、(6分)混合AgNO3溶液和K2CrO4溶液得Ag2CrO4沉淀。
现取等浓度(mol·cm3)AgNO3、K2CrO4溶液按下图所列体积比混合(混合液总体积相同),并把每次混合生成Ag2CrO4沉淀的量(以摩尔计)填入下图,再把这些“量”连接成连续的线段(即把每次混合生成Ag2CrO4量的点连成线)。
五、(8分)1.以同浓度(rnol·dm-3)K4Fe(CN)6代替K2CrO4(混合体积比相同)生成Ag2Fe(CN)6沉淀,按题四要求,画出Ag2Fe(CN)6量的线段。
2.用同浓度(mol·dm-3)NaAc代替K2CrO4,生成AgAc沉淀,也可按相应混合比画出生成AgAc沉淀量的线段。
实践中发现,生成AgAc沉淀量有时明显少于理论量。
原因何在?六、(12分)某106kW火力发电厂以重油为燃料1.以含硫2%重油为燃料,燃烧后烟道气中含SO2多少ppm(体积)?1dm3重油(密度为0.95g·cm-3)燃烧生成14Nm(标准立方米)的烟道气。
高中化学比赛初赛模拟试卷(05)(时间: 3 小时满分: 100 分)题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 满分 6 8 11 6 11 9 10 17 9 13H相对原子质量He1.008 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La-Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac -Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds[223] [226] LaLa 系La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0第一题( 6 分)1.碳氢化合物是大气污染物之一,以下现象的产生与碳氢化合物相关的是A 臭氧空洞B 酸雨C 温室效应D 光化学烟雾2.以下分子中所有的原子都知足最外层8 电子构造的是A 次氯酸B 甘汞C 三氟化硼D 氯化硫(Ⅰ)3. 2000 年美国《科学》杂志报导,意大利科学家合成了一种新式氧分子,它由 4 个氧原子构成的O4分子,专家以为它液化后的能量密度比一般氧分子高得多。
高中化学竞赛初赛模拟试卷(14)(时间:3小时满分:100分)第一题(7分)1.为洗涤盛KMnO4溶液后产生的褐色污垢,下列洗涤液最合适的是A.铬酸洗液B.草酸和盐酸溶液C.粗盐酸D稀硝酸2.核磁共振谱是测定有机分子结构最有用的工具之一。
在有机物分子中,不同种类的氢原子在质子核磁共振中给出的峰值(信号)也不同,根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。
下列有机物分子中,在质子核磁共振谱中可能给出六个信号峰的是A CH3CH=CH2B CH3CH2COOHC CH3CH=CHClD CH3COOCH33.2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。
其方法是让极少量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化,H6离子化后可得到少量分子碎裂成更小的离子。
如CC2H6+、C2H5+、C2H4+……,然后测定其质荷比。
设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如右图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是A 甲醇B 甲烷C 丙烷D 乙烯4.2001年12月21日出版的美国《科学》杂志评出了2001年十大科技成就,名列榜首的是纳米电子学,其中美国的IBM公司科学家制造出了第一批纳米碳管晶体等,发明了利用电子的波性来传递信息的“导线”。
已知纳米材料是指微粒直径在1~100nm的材料。
下列有关纳米碳管的说法正确的是A 纳米碳管是一种新型的高分子化合物B 纳米碳管的化学性质稳定C 纳米碳管导电属于化学变化D 纳米碳管的结构和性质与金刚石相同5.设计出燃料电池使汽油(设其成分为C5H12)氧化直接产生电流是21世纪最富有挑战性的课题之一。
最近有人设计了一种固体燃料电池,固体氧化铝——氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。
该电池的工作原理如右图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
备战全国化学竞赛考前模拟训练题第一题(12分)写出下列各化学反应的方程式定量检测硝基乙烷的含量。
为正四面体构型。
将A的最高价含氧酸冷冻后与B的最高价氧化物混合,升温融化,维持温度40℃,剧烈反应生成气体C,氟化硼可于C以摩尔比1:1反应,生成D,将D溶于硝基甲烷中,通入干燥的氟化氢气体可得到沉淀E,E的阳离子与CO2为等电子体,阴离子为四面体构型。
将E与氟化钠在240℃反应得到产物F,F与固态C中的阴离子为等电子体。
2-1写出A和B生成C的方程式________________________________________2-2推测D,E,F的结构2-3 F可苯剧烈反应,写出反应的方程式第三题(10分)第四周期过渡金属M的氧化物X是重要的无机功能化工材料,研究小组将M 的氯化物加入剧烈搅拌的无水乙二醇中,并通入氨气制得了A,A是金属M的乙二醇盐。
A通过控制水量水解可得到纳米级X,A中M含量为28.5%,所有原子化学环境均相同,且不含氯元素。
X与碳酸钡熔融可以得到一重要压电材料Y,同时有气体生成。
3-1、写出M的元素符号和价电子构型3-2、写出制备A的化学方程式3-3、A的晶体分析结果表明,M的配位数为6,试说明M的配位数是如何满足的3-4、给出Y的化学式第四题(12分)经X射线分析鉴定,某一离子晶体属于立方晶系,其晶胞参数a=403.lpm。
晶胞顶点位置为Ti4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。
请据此回答或计算:4-1用分数坐标表达各离子在晶胞中的位置。
4-2写出此晶体的化学式。
4-3指出Ti4+的氧配位数和Ba2+的氧配位数。
4-4计算两种正离子的半径值(O2-半径为140 pm)。
4-5钼金属的晶格类型为体心立方晶格,原子半径为136pm,相对原子质量为95.94。
试计算该晶体钼的密度(原子体积占晶体空间的百分率)。
ρ= ;4-6钼能形成六核簇合物,如一种含卤离子[Mo6Cl8]4+,6个Mo原子形成八面体骨架结构,氯原子以三桥基与与Mo原子相连。
2006年衢州二中全国化学竞赛初赛模拟试卷(02)(时间:3小时满分:100分)第一题(7分)1.肼(N2H4)可用作火箭的推进燃料,在K3[Cu(CN)4]催化剂存在下,与H2O2水溶液反应。
后来改用N2O4(或液氧)氧化不对称二甲基肼的方法。
分别写出上述反应方程式。
2.金属锌溶于氨基钠(NaNH2)的液氨溶液中,并释放出氢气;小心加入碘化铵产生白色的沉淀,若继续加入碘化铵,沉淀溶解。
分别写出上述反应方程式。
第二题(5分)请解释下列问题:1.如果在宇宙飞船上划燃火柴,火焰会立即熄灭。
2.正常人胃液的pH在0.3~1.2之间,酸多了需要治疗。
酒石酸钠可以用来治疗胃酸过多。
3.用2份95%的酒精溶液和l份水混合,再浸入手帕一块。
取出,点燃手帕上的酒精,用镊子夹起燃烧的手帕,当手帕上的火焰即将熄灭时,将手帕迅速摇动几下,火熄灭,手帕却完好无损。
第三题(10分)乙烷、乙烯、乙炔在25℃、101.325kPa时,在水中的溶解度分别为60mL、131mL、940mL (1L水中)。
1.乙烷、乙烯、乙炔的溶解度依次增大的主要原因是什么?2.实验室中从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到纯净乙烷的方法是什么?3.工业上从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到乙炔(较高含量)的简便方法是什么?4.乙烯在亚铜盐或银盐的水溶液中溶解度比在纯水中大得多,为什么?5.乙烷、乙烯、乙炔中,乙炔的C-H键键能最大,而它又是酸性最强者。
这两个事实是否矛盾?今年秋季,在我国有些地区相继出现了高致病禽流感,引起了政府及有关部门的重视,Tamiflu (达菲)是抗禽流感病毒药,商品通用名为磷酸奥司他韦,它是由我国特有中药材八角的提取物莽草酸(shikimic acid )为原料合成的。
合成路线如下:1.在上图莽草酸的结构上,用Z 、E 、R 、S 等符号具体标明其立体化学;2.系统命名法命名达菲(注意例题结构)3.由莽草酸合成中间产物A 时需要添加哪2种原料,写出化学名称;4.由莽草酸合成达菲使用了10个步骤,除引入一些基团外,还有1个重要作用是什么?第五题(7分)1.在[Cr(NH 3)4Cl 2]+的光谱中是否存在金属-氯的振动红外光谱带,为什么?2.为了证明旋光性与分子中是否存在碳原子无关,Wemer 制备了[Co{(HO)2Co(NH 3)4}3]6+。
画出此配离子的结构式并说明Werner 是如何解释其旋光性的。
3.电极电势的理论计算公式是E =E +n059.0lg ][][还原型氧化型(其中n 表示得到或失去的电子数目)。
E Cu 2+/Cu +和E I2/I -分别是+0.15V 和+0.54V 。
但是,在水溶液中,Cu 2+离于可以从碘化钾中释放出I 2。
写出化学方程式,并解释该反应为什么能发生。
第六题(10分)3.25mL 浓度为0.02mol/L 的酸性高锰酸钾溶液加入到0.1204g 含有Na 2C 2O 4、NaNO 2和Na 3AsO 3的混合物中,用FeSO 4溶液返滴定过量的KMnO 4,消耗0.02mol/L FeSO 4溶液5mL 。
另取一份重量相同的混合物样品,向其中加入过量KI 和H 2SO 4,反应完成后,生成的碘以溶于NaHCO 3的浓度为0.02mol/L 的硫酸肼返滴定,消耗5mL ,计算混合物的定量组成(%)。
离子晶体X是由三种短周期元素组成,晶体密度为2.95g/cm3。
经测量获得如下数据:晶胞参数a=780pm,阳离子间最近、次近距离分别为337pm、390pm;阴离子间最近、次近距离分别为552pm和780pm。
1.确定该晶体的阴阳离子组成比;2.计算阴阳离子间最近、次近距离和阴离子间、阳离子间第三近距离;3.计算该晶体的摩尔质量;4.如果阳离子的质量百分含量为32.85%,确定该晶体的化学式。
第八题(10分)第九题(15分)硫和氮组成的二元中性化合物有S4N4、S2N2、(SN)x等。
它们是一类结构复杂,不符合经典化学键理论的化合物。
S4N4是亮橙色固体,一般用S2Cl2在CCl4中氨解制得。
S4N4是制其它重要硫氮化物的起始物,如523K、133Pa和金属银的作用下,S4N4反应生成等物质的量的S2N2,S2N2在室温下可聚合生成蓝黑色固体(SN)x。
虽然(SN)x早在1910年就已合成,但直到最近才制得纯单晶体无机聚合物。
(SN)x具有与聚乙炔相似的空间结构,它不仅有黄铜金属光泽和金属导电性,而且它是第一个不含金属而显示出超导性(0.26K)的共价聚合物。
1.写出制备S4N4的化学反应方程式(副产物之一与S4N4具有相似的八元环结构)2.S4N4与SnCl2的乙醇溶液反应生成S4N4的氢化物,写出化学反应方程式。
3.根据题意写出由S4N4生成S2N2的化学反应方程式。
4.S2N2是正方形结构(准确的说是近似正方形的菱形),画出其结构,并用经典化学键理论描述其结构。
5.根据聚乙炔结构特点画出(SN)x的结构,指出其的结构基元,并简要描述其结构特点。
6.(SN)x属于何种晶体类型,它的导电性能与金属导体的最显著不同是什么?第十题(17分)尿酸是嘌呤的衍生物,结构简式如右图,简写为HUr 。
尿酸是鸟类和爬行类动物体内核酸代谢的最终产物;人类尿中也含有少量的尿酸。
尿酸在体内积聚,可引起痛风症。
尿酸的白色结晶,无臭、无味。
尿酸在冷水、乙醇、乙醚中的溶解度不大(37℃时1L 水中仅溶解0.5mmol ,pK a =5.40),但能溶于甘油、氢氧化钠水溶液和醋酸钠水溶液。
化学合成尿酸的方法是由尿素与α–氯代–β,β-二乙氧基丙烯酸乙酸经缩合、环合制得。
尿酸用于有机合成及生物化学研究。
1.画出所给尿酸结构的互变异构体,并用系统命名法命名尿酸;2.为什么尿酸在甘油中的溶解度比在乙醇中大得多?3.计算尿酸在1mol/L 的NaAc 中的溶解度多大(已知醋酸的pK a =4.76)4.痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。
关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体。
已知,37℃时NaUr 的K sp =6.4×10-5。
(1)第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处,为什么?(2)通过计算说明:关节炎的发生与尿酸在血清(pH =7.4,[Na +]=130mmol/L )中是否沉淀无关。
(3)痛风病人常患肾结石,肾结石是由尿酸晶体所组成。
形成它的原因是病人尿的尿酸盐浓度过高。
若病人尿中尿酸与尿酸盐的总浓度为2.0mmol/L ,计算尿的pH 值为何值时,病人的尿中会形成尿酸结石。
5.写出化学合成尿酸的2步反应方程式(中间产物不含Cl 元素)嘌呤 尿酸参考答案(02)第一题(7分)1.N2H4+2H2O2=N2+4H2O(1分)(CH3)2NNH2+2N2O4=2CO2+3N2+4H2O(2分)2.Zn+2NaNH2+2NH3=Na2Zn(NH2)4+H2↑(2分)Zn(NH2)42-+2NH4I=Zn(NH2)2↓(白)+4NH3+2I-(1分)Zn(NH2)2+2NH4I=ZnI2+4NH3(1分)第二题(5分)1.宇宙飞船处在失重情况下,空气不对流。
(1.5分)2.酒石酸是弱酸,强酸制弱酸原理,降低胃中H+浓度(1.5分)3.酒精燃烧释热,使部分酒精挥发(减少了燃烧释放的热量);使水蒸发消耗并带走热量;使手帕达不到着火点。
(2分)第三题(10分)1.随着乙烷、乙烯、乙炔分子中π电子云密度的增加,其与水分子的作用力也增加(2分)2.混合气体依次通过KMnO4/H+、NaOH、浓H2SO4的洗气瓶(2分,其它合理答案都可)3.加压下用水吸收乙炔,所得溶液减压下又释放出乙炔(2分,无加压不给分)4.乙烯以π电子与金属离子配合,生成水溶性较大的配合物(2分)5.不矛盾。
键能是根据均裂反应(≡C︰H→≡C·+H·)来衡量的;而酸性则是起因于异裂反应,≡C︰H+碱→≡C︰-+H+(2分)第四题(8分)1.(2分,各0.5分)2.(3R,4R,5S)-4-乙酰胺-5-氨基-3-(1-乙基丙氧基)-1-环己烯-1-羧酸乙酯磷酸盐(2.5分)3.3-戊酮、甲基磺酸(各1分)4.改变4、5位手性碳原子的RS构型(1.5分)第五题(7分)1.可以检测到红外光谱带的存在,因为Cr、Cl间是共价键。
(2分)2.(1分)因为同Co(en)33+一样,此配离子具有不可叠加的镜面结构,所以其具有旋光性(1分)3.2Cu2++4I-=2CuI↓+I2(1分)由于CuI是沉淀,则在溶液中[Cu+]很小,致使0.059lg[Cu2+]/[Cu+]值增大,所以E Cu2+/Cu+值增大,使E=E Cu2+/Cu+-E I2/I->0,上述反应能够自发进行(2分)第六题(10分)加入KMnO4后,发生下列反应:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O5AsO33-+2MnO4-+6H+=5AsO43-+2Mn2++3H2O加入KI后,发生下列反应:2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O在碳酸氢钠介质中,发生下列反应:AsO33-+I2+H2O=AsO43-+2I-+2H+肼与碘按以下方程式反应:N2H4+2I2=N2+4I-+4H+(3分,上述反应各0.5分)这样,我们可以写出以下三个联立方程式,解此方程组,即得混合物中所有组分的摩尔数:①M(Na2C2O4)·n(Na2C2O4)+M(NaNO2)·n(NaNO2)+M(Na3AsO3)·n(Na3AsO3)=0.1204g②(2/5)[n(Na2C2O4)+n(NaNO2)+n(Na3AsO3)]=n(KMnO4)③n(NaNO2)=4n(N2H4)+2n(Na3AsO3)(各1分)用下法KMnO4的量n:最初加入KMnO4的量是:25×0.02=0.5mmol用Fe2+离子溶液返滴定过量的KMnO4的反应是:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O反应中,5×0.02=0.1mmol Fe2+离子相当于0.1/5=0.02mmol KMnO4,因此n(KMnO4)=0.5-0.02=0.48mmol(1分)n(N2H4)=5×0.02=0.1mmol解以下方程组得n(Na2C2O4)=2×10-4mol n(NaNO2)=8×10-4mol n(Na3AsO3)=2×10-4mol(各0.5分)m(Na2C2O4)=0.0268g m(NaNO2)=0.0552g m(Na3AsO3)=0.0384g(0.5分)混合物的组成是:Na2C2O4:22.6%NaNO2:45.85%Na3AsO3:31.89%(1分)第七题(11分)1.上述5个测量数据折算为比例关系为780︰337︰390︰552︰780=1︰3/4︰1/2︰2/2︰1(1分)从上述比例可得到:阴离子最近为面对角线的一半,次近为边长,即排列关系为立方最密堆积,晶胞中存在4个阴离子(1分)阳离子次近为边长的1/2,说明在不占据顶点和面心的情况下,也不占据棱心和面心,而只能占据内部8个小正方体的体心(1分),而最近距离3/4为体对角线的1/4,应该是上述阳离子与顶点、面心、棱心、体心产生的距离,由于顶点、面心被阴离子占据,则阳离子还占据了棱心、体心(1分),即晶胞中还有12个阳离子。