【Word版】中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题
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2011年“扬子石化杯”第25届全国高中生化学竞赛(江苏赛区)选拔赛暨夏令营试题注意事项:1. 考试时间3小时。
迟到超过半小时者不能进入考场。
开考后1小时内不得离场。
2. 所有解答必须写在指定位置,用铅笔解答无效(包括作图)。
草稿纸另发。
不得将任何纸张带入考场。
3. 姓名、准考证号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。
4. 凡要求计算者,须给出计算过程,没有计算过程无效。
5. 用涂改液涂改的答案无效。
6. 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
气体常数R = 8.31447J·K-1·mol-1法拉第常数F = 96485C·mol-1 阿佛加德罗常数N A=6.022142×1023 mol-1第1题(8分)1964年,美国的F.A.Cotton研究小组测定了K2[Re2Cl8] ·2H2O的晶体结构,Cl8]2-结构(如右图所示)中Re-Re他们惊讶地发现在[Re间距离异常的短,仅为224pm(金属Re中Re-Re间的平均距离为275pm)。
此后,类似结构的化合物不断被发现,无机化学这个古老的学科因此开辟了一个新的研究领域。
关于[Re2Cl8]2- 的结构,请回答下列问题:1-1 Re原子的价电子组态是,[Re2Cl8]2-中Re的化合价为;1-2 [Re2Cl8]2-中Re-Re间距离特别短,是因为存在四重键,它们分别是1σ键、2π键、1δ键(请填键型和个数);1-3 Cl原子的范德华半径和为360pm,因此理应期望[Re2Cl8]2-为式构型,但实验结果如图所示却为重叠式构型,其原因是上下四个Cl重叠才能形成四重键。
第2题(6分)最近国外一研究小组报道了利用高真空阴离子聚合制作“纳米章鱼”(星形高分子链结构)的研究成果。
这意味着人们有可能根据需要,定向合成特殊形状的高分子。
制作“纳米章鱼”所用的原料是苯乙烯和对苯乙烯,溶剂是环己烷,催化剂是正丁基锂。
全国化学竞赛初赛试题一、写出制备金属硫化物的几类方法(按:铜、铁……等分别和硫作用均归属金属和硫反应类)。
二、写出制备二氧化硫的几类方法(按:铜、锌……。
等分别和浓硫酸作用归为同一类反应)。
三、1.磁性材料Fe2O3可由FeSO4热分解反应制得。
写出反应方程式。
2.在醋酸溶液中K4Fe(CN)6和NaNO2反应可得纯NO。
写出反应式。
3.在酸性溶液中NaNO2和KI反应可得纯NO。
写出仅应式。
按下列两种步骤进行实验(1)先把NaNO2加入酸性溶液后再加KI,(2)先混合KI和酸性溶液后再加NaNO2。
问何者制得的NO纯?4.硫和石灰乳反应得五硫化钙(CaS5)和硫代硫酸钙(CaS2O3),写出反应式。
四、如图装置。
钥匙中盛硫,金属丝为加热用,容器内盛O2,U型管内盛汞,反应前两侧液汞面持平。
给金属丝通电加热使硫起反应。
反应完成后使容器内温度恢复到反应前温度,U型管两侧液汞面仍持平。
1.由实验结果能得到什么结论?2.若反应前容器内盛空气或N2O。
分别如上实验并恢复到原温度时(已知主要反应产物相同),U形管两侧液汞面是否持平。
说明原因。
五、某温、某压下取三份等体积无色气体A,于25、80及90℃测得其摩尔质量分别为58.0、20.6、20.0克/摩尔。
于25、80、90℃下各取l1dm3(气体压力相同)上述无色气体分别溶于10dm3水中,形成的溶液均显酸性。
1.无色气体为;2.各温度下摩尔质量不同的可能原因是:3.若三份溶液的体积相同(设:溶解后溶液温度也相同),其摩尔浓度的比值是多少?六、1.写出Fe(Ⅲ)和I-在溶液中的反应现象和反应方程式。
2.有足量F-时,Fe(Ⅲ)不和I-反应。
请说出原因。
3.往1.的溶液中加足量F-,有什么现象?原因何在。
4.在足量2mol/dm3 HCl溶液中加Fe(Ⅲ)、I-、F-。
请说出反应现象,它可能和实验2的现象有何不同?七、在开采硫铁矿(FeS2)地区,开采出的矿石暴露在空气和水中,逐渐被氧化。
中国化学会全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题竞赛时间3小时。
迟到超过30分钟者不能进考场。
开始考试后1小时内不得离场。
时间到,把试卷(背面前上)放在桌面上,立即起立撤离考场。
试卷装订成册,不得拆散。
所有解答必须写在站定的方框内,不得用铅笔填写。
草稿纸在最后一页。
不得持有任何其他纸张。
姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论。
允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
第i题(4分)2004年2月2日,俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X和Y。
X是用高能48Ca撞击24393Am靶得到的。
经过100微秒,X发生α-衰变,得到Y。
然后Y连续发生4次α-衰变,转变为质量数为268的第105号元素Db的同位素。
以X和Y的原子序数为新元素的代号(左上角标注该核素的质量数),写出上述合成新元素X和Y的核反应方程式。
第ii题(4分)2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮,这种高聚氮的N-N键的键能为160kJ/mol(N2的键能为942kJ/mol),晶体结构如图所示。
在这种晶体中,每个氮原子的配位数为;按键型分类时,属于晶体。
这种固体的可能潜在应用是,这是因为:。
第iii题(6分)某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa如下表所示:1.请将各种气体的分子式填入上表。
2.指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。
第iv题(15分)在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A(键角102°,偶极矩0.78×10-30C·m;对比:氨的键角107.3°,偶极矩4.74×10-30C·m);1.写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。
2.A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。
为什么?3.A与汞共热,得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C(相对分子质量66)。
中国化学会第25届全国高中生化学竞赛初赛试题第1题(15分)1-12011年是国际化学年,是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。
居里夫人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是Ra 镭和Po 钋。
1-2向TiOSO4水溶液中加入锌粒, 反应后溶液变为紫色.在清液中加入适量的CuCl2水溶液,产生白色沉淀.生成白色沉淀的离子方程式是:Ti3++Cu2++Cl-+H2O=TiO2++CuCl↓+2H+2CuCl+Cl-=CuCl2-1-320世纪60年代维也纳大学V. Gutmann研究小组报道,三原子分子A可由SF4和NH3反应合成;A被AgF2氧化得到沸点为27°C的三元化合物B。
A和B分子中的中心原子与同种端位原子的核间距几乎相等;B分子有一根三重轴和3个镜面。
画出A和B的结构式(明确示出单键和重键,不在纸面上的键用楔形键表示,非键合电子不必标出)。
AB1-4画出Al2(n-C4H9)4H2和Mg[Al(CH3)4]2的结构简式.1-5已知E⊖(FeO42-/Fe3+)=2.20V, E⊖(FeO42-/Fe(OH)3)=0.72V。
(i)写出氯气和三氯化铁反应形成高铁酸根的离子方程式。
(ii)写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解的离子方程式。
(iii)用高铁酸钾与镁等组成碱性电池,写出原电池的电极反应。
第2题(11分)2-1画出2,4-戊二酮的钠盐与Mn3+形成的电中性配合物的结构式(配体用表示)2-2已知该配合物的磁矩为4.9玻尔磁子,配合物中Mn 的未成对电子数为4。
2-3回答:该配合物有无手性?为什么?有.该配合物只有旋转轴(第一类对称元素). 2-4画出2,4-戊二酮负离子的结构简式(须明确示出其共轭部分),写出其中离域π键的表示符号.65π2-5橙黄色固体配合物A的名称是三氯化六氨合钴(III),是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵和过氧化氢混合,以活性炭为催化剂合成的。
机理研究发现,反应过程首先得到Co(NH3)62+离子,随后发生配体取代反应,得到以新配体为桥键的双核离子B4+,接着发生桥键均裂,同时两个中心原子分别将一个电子传递到均裂后的新配体上,得到两个C2+离子,最后C2+离子在活性炭表面上发生配体取代反应,并与氯离子结合形成固体配合物A。
全国奥林匹克化学竞赛(浙江赛区)试题第1题(6分)配平方程式(1)CrCl3+KMnO4+H2O=K2Cr2O7+MnCl2+HCl+MnCr2O7(2)As2S2+HNO3+H2O=H3AsO4+NO↑+H2SO4第2题(12分)(1)实验证明,硫化铜与硫酸铁在细菌作用下,在潮湿多雨的夏季,成为硫酸和硫酸盐而溶解于水,这就是废石堆渗沥水,矿坑水成为重金属酸性废水的主要原因,试写出配平的化学方程式。
(2)从金矿中提取金,传统的也是效率极高的方法是氰化法。
氰化法提金是在氧存在下氰化物盐类可以溶解金。
试写出配平的化学方程式。
(3)对二乙苯在酸性高锰酸钾溶液中被氧化并有气体产生,试写出配平的反应式。
第3题(12分)(1)用石灰乳跟硫熬煮而成的石硫合剂含多硫化钙(CaS n)。
多硫化钙在空气中与二氧化碳等酸性物质接触易析出多硫化氢,多硫化氢是一种极不稳定的黄色液体,试用化学方程式说明多硫化钙具有杀虫作用的原因。
(2)在强碱B-:(如NH4+NH2-),的存在下CH3CH2CH2CH2Cl可按下列两种历程发生消除反应,分别称之为Eα消除和E2消除:Eα:E2:试构思一个实验证实上述历程。
第4题(12分)(1)实验室中所用的氧化钢(CuO)是黑色粉末。
在使用电烙铁时,其头部是一铜制的烙铁头,长期使用,表面被氧化,但脱落下来的氧化膜却是红色的,试说明原因。
(2)法医鉴定砷中毒(通常为砒霜)的方法是用锌、盐酸和试样混在一起,将生成的气体导入热玻璃管,如果试样中有砷化物存在,则在玻璃管的壁上出现亮黑色的“砷镜”。
试写出有关的反应式。
(3)把CO2气体通入澄清的石灰水,立即会产生浑浊,但把SO2气体通入澄清的石灰水,却不容易看那浑浊,而CaCO3和CaSO3都是难溶的电解质,试说明原因。
第5题(6分)分子式为C7H10的开经烃A,可发生下列反应:(1)A经催化加氢可生成3一乙基戊烷。
(2)A与硝酸银氨溶液反应可产生白色沉淀。
第25届全国高中学生化学竞赛理论试题2011年12月3日长春•竞赛时间4小时,迟到超过30分钟者不能进考场。
开始考试后30分钟内不得离场。
时间到,把试卷和答卷装入信封,放在桌面上,听到指令后方可离开考场。
•试卷已装订成册,不得拆散。
所有解答必须写在答卷上指定的方框内,写在试卷上无效。
•用黑色墨水笔或黑色圆珠笔答题,不得携带任何其他纸张进入考场。
若需要草稿纸,可举手向监考老师索取。
•将营号写在试卷首页和每页答卷指定位置,否则无效。
•允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
不得携带铅笔盒、通讯工具入场。
H 1.008相对原子质量He4.003Li 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]第1题(13分)同族金属A,B,C具有优良的导热、导电性能,若以I表示电离能,I1最低的是B,(I1+I2)最低的是A,(I1+I2+I3)最低的是C。
第25 届全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N —14 O—16 Na—23 Mg—24 S —32 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Cr—52 Mn—55 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ba —137一、选择题(每小题有 1 ~2 个选项符合题意,每小题 4 分,共60 分。
)1.化学与生活、社会密切相关。
下列说法正确的是A.在酱菜中添加少量苯甲酸钠的目的是使酱菜更加美味可口B.多用燃气热水器,多骑自行车都是积极的低碳生活方式C.糖尿病人可以大量食用加有木糖醇的无糖月饼D.发射“嫦娥二号”的运载火箭点火时喷出的红棕色气体为NO22.化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语正确的是A.CO2的电子式是B.Cl-的结构示意图C.乙烯的结构简式是C2H4D.K 原子的价层电子排布是1s22s22p63s23p64s13.下列实验能达到目的的是A.将乙醇与浓硫酸共热制得的气体通入酸性KMnO4溶液中,检验气体中含有乙烯B.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液后红色褪去,验证Na2CO3溶液中存在水解平衡C.淀粉溶液和稀H2SO4混合加热,加入新制的Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾,检验淀粉水解产物有还原性D.利用图示装置并根据有关实验现象能推知酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH4.你认为下列数据可信的是A.某常见气体的密度为1.8 g·cm-3B.某澄清石灰水的浓度是2.0 mol·L-1 C.某胶体粒子的直径是160 nm D.某正常雨水的pH 为5.65.下列化学实验事实及其解释都正确的是A.FeCl3溶液可以腐蚀线路板上的Cu,因为Fe的金属活动性大于CuB.将SO2通入含HClO的溶液中,生成H2SO4,因为HClO酸性比H2SO4强C.铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,因为铝箔表面氧化铝膜熔点高于铝D.将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上,试纸先变蓝后变白,因为氯水具有漂白性6.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.常温下1.0L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,NH4+和H+总数大于0.1N AB.常温下,11.2L乙烯在氧气中完全燃烧转移的电子数为6.0N AC.88.0g干冰中含有的电子对数为8.0N AD.1.2g金刚石中含有的碳碳键数为0.4 N A78.下列反应的离子方程式书写正确的是A .在澄清石灰水中加入少量小苏打:Ca 2++OH -+HCO 3-__________CaCO 3↓+H 2OB .苯酚钠溶液中通入少量CO 2:2C 6H 5O -+CO 2+H 2O 2C 6H 5OH +CO 32-C .将SO 2气体通入NaClO 溶液中:SO 2+2ClO -+H 2O _____SO 32-+2HClOD .将标准状况下112mL 氯气通入10mL 浓度为1 mol ·L -1的溴化亚铁溶液中:2Fe 2++4Br -+3Cl 2_____3Fe 3++6Cl -+2Br 29.紫草宁(Shikonin )可以用作创伤、烧伤以及痔疮的治疗药物,它可以由 1,4,5,8 —四甲氧基萘经多步反应后合成,两者的分子结构分别如图。
2011年第25届全国高中学生化学竞赛届全国高中学生化学竞赛((省级赛区省级赛区))模拟试卷2011 09 11 9:00-12:001 2 3 4 5 6 7 8 9 105 6 9 10 10 14 12 8 15 11 100竞赛时间3小时小时。
迟到超过半小时者不能进考场迟到超过半小时者不能进考场。
开始考试后1小时内不得离场小时内不得离场。
时间到时间到,,把试卷(背面朝上)放在桌面上放在桌面上,,立即起立撤离考场立即起立撤离考场。
试卷装订成册试卷装订成册,,不得拆散不得拆散。
所有解答必须写在指定的方框内所有解答必须写在指定的方框内,,不得用铅笔填写不得用铅笔填写。
草稿纸在最草稿纸在最后一页后一页后一页。
不得持有任何其他纸张不得持有任何其他纸张。
姓名姓名、、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,,写在其他地方者按废卷论处写在其他地方者按废卷论处。
允许使用非编程计算器以及直尺等文具允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd InSn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr HLi BeB C N O F Na MgAl Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr BaRaY La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar Kr Xe Rn 相相相相相相Rf Db Sg Bh Hs Mt1 (5 ) 1996 GSI - 112 2004 112 Uub(Ununbium) 2009 IUPAC Cn(Copernicium)1-1 GSI70Zn 208Pb 1 B B 1482381-3 Dubna 2006 Uuo 3 α -282 Uuo 1 α 12 (6 ) Sc 3+ 78pm N 3- 132pm姓名学校赛场报名号赛区省市自治区2-1 ScN 0.5 Sc 3+N 3- 1 N 3- 0.52-2 ScN 12-3 33 (9 ) 1923 N·V·Sidgwick EAN EAN 183-1 18 3 +Mn 23-4 K 2[PtCl 3(C 2H 4)] 0.54 (10 )4-3 H 2 WO 3 (2 )4-4 LiH (1 ) AlCl 3 AC(~ (1.5 )5 (10 ) m.p.51.3℃ m.p.241.5℃5-1 Na 2Cr 2O 7 25-4 16 (14 ) WackerRRO6-1 Wacker π-d 2 26-2 1 1ClH2ROHROO 31 27 (12 ) (carbine) 7-1 A B C 37-2 47-3 1939 St.Pfau Plattner Buchner2 37-4 W(CO)6 A B 28 (8 ) M 3 326()M H O +2 226()M H O +28-2 MM 2+ 8 28-3 M KCN A KCN 4 BB C D A B C D 2 B C 1 A BCD8-4 M 3+ 19 (15 ) Tetrabor 19 Mohr 9.39-1 1899 Henri Moissan1930 X Y X 39-2 Moissan Tetrabor X YG X Y 2:7 39-3 19-4 Tetrabor Mg Y X 2 19-5 X Y 2 Mohr 110 (11 ) 2010 910-2 2210-3 2NHNBu-tBu-tMolcular A O OONNHHMolcular B2011 1第25届全国高中学生化学竞赛届全国高中学生化学竞赛((省级赛区省级赛区))模拟试卷参考答案第一题(共5分)1.7030Zn +20882Pb →278112Cn (1分) 277112Cn(1分)2.4820Ca +23892U →286112Cn (1分)3.294118Uuo (1分) 294118Uuo →342He +282112Cn (1分)第二题(共6分)1.78pm/132pm=0.59[0.414,0.732∈)故为八配位的NaCl 型。
中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题答案(2011年9月11日 9∶00 – 12∶00共计3小时)间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。
试卷装订成册,不得拆散。
所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔填写。
草稿纸在最后一页。
不得持有任何其他纸张。
姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。
允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh P d Ag Cd InSn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o At Ac-Lr HLi BeB C N O F Na MgAl Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr BaRaY LaLu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar Kr Xe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt评分通则:1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分。
中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题
●竞赛时间3小时。
迟到超过半小时者不得进考场。
开始考试后1小时内不得离场。
时间到,把试卷(背面朝上)
放在桌面上,立即起立撤离考场。
●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。
●所有解答必须写在指定的方框内,写于其他位置者无效。
●凡要求计算的,需给出计算过程,无计算过程即使结果正确也不得分。
●用铅笔解答的部分(包括作图)无效。
●禁用涂改液和修正带,否则全卷无效。
●试卷已装订成册,不得拆散。
●附草稿纸一张,不得将其他任何纸张带入考场。
●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
第1题(15分)
1-1 2011年是国际化学年,是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。
居里夫人发现的两种化学元素的元素符号和中文名称分别是和。
1-2向TiOSO4水溶液中加入锌粒,反应后溶液变为紫色。
在清夜中滴加适量的CuCl2水溶液,产生白色沉淀。
生成白色沉淀的离子方程式是;继续滴加CuCl2水溶液,白色沉淀消失,其离子方程式是。
1-3维也纳大学V.Gutmann研究小组于20世纪60年代报道,三原子分子A可由SF4和NH3反应合成;A被AgF2氧化得到沸点为为27℃的三元化合物B。
A和B分子中的中心原子与同种端位原子的核间距几乎相等;B分子有一根三种轴和3个镜面。
画出A和B的结构式(明确示出单键和重键,不在纸面上的键用楔形键表示,非键合电子
和Mg[Al(CH的结构简式。
1-5已知E(FeO4/Fe) = 2.20 V,E(FeO4/Fe(OH)3) = 0.72 V。
①写出氯气和三氯化铁反应形成高铁酸根的离子方程式;
②写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解的离子方程式;
③用高铁酸钾与镁等组成碱性电池,写出该电池的电极反应式;
3+O O
2-2 已知该配合物的磁矩为4.9玻尔磁子,配合物中Mn的未成对电子数为。
2-5橙黄色固体配合物A的名称是三氯化六氨合钴(Ⅲ),是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵和过氧化氢混合,以活性炭为催化剂合成的。
机理研究发现,反应过程中首先得到Co(NH3)62+离子,随后发生配体取代反应,得到以新配体为桥键的双核离子B4+,接着发生桥键断裂,同时2个中心原子分别将1个电子传递到均裂后的新配体上,得到2个C2+离子,最后C2+离子在活性炭表面上发生配体取代反应,并与氯离子结合形成固体配合物A。
写出合成配合物4+和C2+离子的结构式。
近年来,某些轻元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注。
化合物A(XYH2)和B(XH)都是具有潜在应用价值的释氢材料。
A受热分解生成固体化合物C并放出刺激性气体D,D可使湿润的pH试纸变蓝。
A和B混合可优化放氢性能。
研究发现,该混合体系的放氢反应分三步进行:
2A = C + D ①
D + B = A + H2②
C + B = E + H2③
将A和B按1∶2的摩尔(物质的量)比混合,在催化剂作用下,所含的氢全部以氢气放出,失重10.4%
A、C、E均能水解生成F和D。
G是由X和Y组成的二元化合物,其阴离子是二氧化碳的等电子体,G分解生成E和一种无色无味的气体I。
写出A、
B、
C、
D、
E、
F、G和I的化学式。
固溶体BaIn x Co1-x O3-δ是兼具电子导电性与离子导电性的功能材料,Co的氧化数随组成和制备条件而变化,In 则保持+3价不变。
为测定化合物BaIn0.55Co0.45O3-δ中Co的氧化数,确定化合物中的氧含量,进行了如下分析:称取0.2034 g样品,加入足量KI溶液和适量HCl溶液,与样品反应使其溶解。
以淀粉为指示剂,用0.05000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,消耗10.85 mL。
4-1写出BaIn0.55Co0.45O3-δ与KI和HCl反应的离子方程式。
4-2写出滴定反应的离子方程式。
样品中Co的氧化数S和氧缺陷的量δ(保留到小数点后两位)。
1965年合成了催化剂A,实现了温和条件下的烯烃加氢。
5-1 A是紫红色晶体,分子量925.23,抗磁性。
它通过RhCl3·3H2O和过量三苯膦(PPh3)的乙醇溶液回流制得。
画出A的立体结构。
5-2催化剂A可能的催化机理如下图所示(图中16e表示中
心原子周围总共有16个电子):
画出D的结构式。
5-3确定图中所有配合物的中心原子的氧化态。
5-4确定A、C、D和E的中心离子的杂化轨道类型。
5-5用配合物的价键理论推测C
和E显顺磁性还是抗磁性,说明理由。
第6题(10分)
NO 2和N 2O 4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。
理论估算和实测发现,混合气体体积由V 压缩为V /2,温度由298K 升至311K 。
已知这两个温度下N 2O 4
(g)
2(g)的压力平衡常数K p 分别为0.141和0.363。
6-1 通过计算回答,混合气体经上述压缩后,NO 2的浓度比压缩前增加了多少倍。
6-2 动力学实验证明,上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。
压缩后的混合气体在室温下放置,颜色如何变化?为什么? 12000年前,地球上发生过一次大灾变,气温骤降,导致猛犸灭绝,北美Clovis 文化消亡。
有一种假说认为,灾变缘起一颗碳质彗星撞击地球。
2010年几个研究小组发现,在北美和格林兰该地质年代的地层中存在超乎寻常浓度的纳米六方金刚石,被认为是该假设的证据。
7-1 立方金刚石的晶胞如图7-1所示。
画出以两个黑色碳原子为中心的C —C 键及所连接的碳原子。
出六方金刚石的一个晶胞,要求框线必须包含图中已有的一段粗线,且框出的晶胞体积最小。
7-4 立方金刚石中周期性重复的最小单位包含 个碳原子。
第8题(10分)
化合物B 是以β-紫罗兰酮为起始原料制备维生素A 的中间体。
H 3C CH 3
CH 3
O
B
H 3C CH 3
CH 3
CH 3CH 3
CH 2OH
β-紫罗兰酮 维生素A
由β-紫罗兰酮生成B 的过程如下所示:
H 3C CH 3
CH 3
O
ClCHCOOCH 3H
CH 3O -Na
+
-
CHCOOCH 3H
H 3C CH 3
CH 3
O -H 3C OCH 3Cl
O -Cl
_
H 3C CH 3
CH 3
CH 3OCH 3O ⑷NaOH 溶液O
H 3C CH 3
CH 3CH 3ONa
O O
H +
H 3C CH 3
CH 3
CH 3OH
O O 2H 3C CH 3
CH 3
CH 3
OH
B
8-1 维生素A 分子的不饱和度为 。
8-2 芳香化合物C 是β-紫罗兰酮的同分异构体,C 经催化氢解生成芳香化合物D ,D 的1H-NMR 图谱中只有一个单峰。
画出C 的结构简式。
8-4 以上由
β-紫罗兰酮合成中间体B 的过程中,⑵、⑶、⑷、⑹步反应分别属于什么反应类型(反应类型表述须具体,化合物A 、B 和C 的分子式均为C 7H 8O 2。
它们分别在催化剂作用和一定反应条件下加足量的氢,均生成化合物D (C 7H 12O 2)。
D 在NaOH 溶液中加热反应后在酸化生成E (C 6H 10O 2)和F (CH 4O )。
A 能发生如下转化:
A + CH 3MgCl −
−→−−→−O H 2 M (C 8H 12O 浓硫酸
△
(C 8H 10)
生成物N 分子中只有3种不同化学环境的氢,它们的数目比为1∶1∶3。
9-2 A 、B 和C 互为哪种异构体?(在正确选项的标号前打钩)
□①碳架异构体□②位置异构体□③官能团异构体□④顺反异构体
9-4 B和C在室温下反应可得到一组旋光异构体L,每个旋光异构体中有个不对称碳原子。
第10题(8分)
威斯迈尔反应是在富电子芳环上引入甲酰基的有效方法。
其过程首先是N,N-二甲基甲酰胺与POCl3反应生成威斯迈尔试剂:
H O
N
POCl3
Cl
N Cl
接着威斯迈尔试剂与富电子芳环反应,经水解后在芳环上引入甲酰基。
例如:
3
OCH3 A2
CHO
10-2由甲氧基苯转化为对甲氧基苯甲醛的过程中,需经历以下步骤:
⑴芳香亲电取代⑵分子内亲核取代⑶亲核加成⑷质子转移⑸消除。
画出所有中间体的结构简式。
OCH OCH3
CHO 10-3完成下列反应:
H3CO
OCH3NH2
OCH
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本试卷和相应答案将分别于2011年9月11日12:00和17日12:00在网站/上公布。