【化学竞赛试题】模拟卷5

2008年全国高中化学竞赛模拟试题五第一题、H2O2是一种绿色氧化剂，应用十分广泛。1979年化学家将H2O2滴入到SbF5的HF溶液中，获得了一种白色固体A。经分析，A的阴离子呈正八面体结构，阳离子与羟胺NH2OH是等电子体。1-1 确定A的结构简式。写出生成A的化学反应方程式。1-2 若将H2O2投入到液氨中，可得到白色固体B。红外光谱显示，固态B存在阴、阳两种离子，其中一种离子呈现正四面体，试确定B的结构简式。1-3 上述实验事实说明H2O2的什么性质？第二题、1962年英国青年化学家巴特列第一次制得了XePtF6化合物，突破了“惰性元素”的禁区。此后人们相继合成了氙的系列化合物，以及原子序数较大的稀有气体氪、氡的化合物。对于原子序数较小的氦、氖尚未制得化合物。有人从理论上预言了它们的化合物是可以制得的。不久澳洲国立大学的拉多姆宣布了化学上一奇闻，氦能够与碳结合形成分子。像CHexx不仅存在，而且能够用实验手段观察到，并借助计算机算出了CHe33、CHe44的键长分别为：0.1209 nm，0.1212 nm。2-1 Ne、He的化合物难以合成的主要原因是什么？2-2 如果CHe33、CHe44果真存在的话，请写出它们的立体结构式；2-3 为什么CHe33的键长比CHe44短？2-4 写出与CHe33、CHe44互为等电子体的物质（或原子团）的名称；2-5 并完成下列化学方程式：CHe44H2O CHe44HCl第三题、据报道，最近有人第一次人工会成了一种有抗癌活性的化合物Depudecin，这种物质是曾从真菌里分离出来的，其结构简式如下：3-1试写出这种化合物的分子式。3-2这个分子的结构里有几个不对称碳原子？请在上面给出的结构式里用*把它们标记出来。3-3如果每一个不对称碳原子都可以出现两个光学异构体的话，这种抗癌分子将会有多少种不同的光学异构体？第四题、硼烷化学是二十世纪的产物，由于它有可能作为高能燃料而促使其化学迅速发展，五十年代后，硼烷的立体化学、结构和键合理论有很大发展，已成为现代无机化学的重要内容之一。4-1、最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），它燃烧能放出大量的热，写出其燃烧反应方程式为，它之所以没有实际应用作火箭燃料，是因为可能的原因是什么？4-2、在180时乙硼烷与NaBH4反应，得到一种钠盐和一种气体。其钠盐中含有由B和H两种元素组成，式量为141.82，电荷为-2的离子，在这种离子中，B和H的质量分数分别为：B：91.47%，H：8.53%。写出B2H6与NaBH4反应的化学方程式，该反应转移的电子数为多少？在产物中硼元素的平均氧化数为多少？4-3、乙硼烷还能与氨气反应，生成离子化合物，且阴、阳离子都有四面体结构，写出阴、阳离子的化学式和反应的化学方程式第五题、无机原料A是一种重要的还原剂，式量为50,为无色透明液体，具有弱碱性和弱还原性。我国生产A的工厂全部用尿素法合成，方法如下：氯气通入氢氧化钠溶液中（保持较低温度），在碱过量的下，加入尿素及催化剂，得A的粗品，最后精制而成。5-1、推测A的结构简式5-2、写出尿素法合成A的主反应方程式5-3、写出可能存在的副反应方程式（至少两个）5-4、如何精制A的粗品？5-5、国外报道了一种新的合成A的方法，产率可达到90-100%，用B（式量为33）的盐酸盐用SO3 磺化得物质C，再将C与氨反应得到A。写出所涉及的反应方程式。第六题、氮、磷、铋都是VA族元素，它们都可以形成氯化物，例如：NCl3、PCl3、PCl5和BiCl3。试问： 6-1 为什么不存在NCl5及BiCl5而有PCl5？6-2请写出NCl3、PCl3、BiCl3水解反应反应方程式。6-3热电材料Bi2Te(3-x) 的性质在x由正值变负值时会发生急剧的变化，欲使x由 +0.01变到 -0.01，应在5.000 g Bi2Te(3-x) 中加碲多少克？第七题、某配合物Co(NH3)3(en)(H2O)Cl2（en：乙二胺）7-1 命名： 。7-2 配离子的几何构型为 ；磁性（顺磁或反磁）为 。7-3 图示配离子的几何异构体（不包括旋光异构）。第八题、1964年Eaton和Cole报导了一种称为立方烷的化合物(C8H8)。若用四个重氢(D)氘原子取代氢原子而保持碳架不变，则得到的C8H4D4(四氘立方烷)。 8-1 用简图画出C8H4D4的所有立体异构体，并用编号法表明是如何得出这些异构体的(指出每种异构体的几何构型特点)。给出异构体的总数。8-2 用五个氘原子取代立方烷分子里的氢原子，得到C8H3D5，其异构体数目是多少？第九题、一个Ca和C的二元化合物具有四方晶胞：a = b = 3.87，c = 6.37，（ = = = 90），晶胞图如右图，图中钙原子用较大的黑圆圈表示（），碳原子用空心圆圈表示（）。在位于原点的钙原子上面的碳原子的坐标为为x = 0，y = 0，z = 0.406。（1 = 10 8cm）9-1 导出这个化合物的化学式为 ，9-2 一个晶胞中所含的化学式单位的数目为 ，9-3 C2基团中CC键长为 ，9-4最短的CaC距离为 ，9-5两个最短的非键CC间距离为 、 ，9-6这一结构与 型离子化合物的结构密切相关。第十题、苯氧布洛芬钙是良好的解热镇痛消炎药，其消炎作用比阿司匹林强50 倍，是治疗慢性关节炎的首选药物。苯氧布洛芬钙有多种合成方法，以下是其中一种：10-1、写出A,B,C,D,E,F的结构简式10-2、指出A,B,C,D,E中哪些具有旋光异构体_10-3、给出A的系统命名_10-4、反应工艺最后一步脱色所用物质为_第十一题、11-1、-AgI是一种固体导体，导电率很高。为了研究-AgI究竟是Ag+离子导电还是I-离子导电，某同学设计一个简便的电化学实验，请简单描述其实验原理11-2、用一价正离子部分取代-AgI晶体中的Ag+离子，得通式为MAgxI1+x的化合物。如RbAg4I5晶体，室温导电率达0.2711cm1。其中迁移的物种仍全是Ag+。利用RbAg4I5晶体，可以制成电化学气敏传感器，下图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以通过聚四氟乙烯薄膜，O2的含量可以由电池电动势变化得知。写出传感器中发生的电极反应和化学反应方程式。为什么由电池电动势的变化可以得知O2的含量？2008年全国高中化学竞赛模拟试题五参考答案第一题1-1、(1) H3O2+SbF6-H2O2 + SbF5 + HFH3O2+SbF6-1-2、 H2O2 + NH3NH4+HO2-1-3、上述实验事实说明H2O2既有酸性，又有碱性第二题2-1 原子半径小，原子核对外层电子引力大；2-2 （正三角形） （正四面体）2-3 CHe33中C原子sp2杂化，CHe44中C原子sp3杂化，后者p轨道成分多，相同条件下成键长。2-4 甲基 甲烷2-5 CHe442H2OCO24He4HCHe444HClCCl44He4H第三题3-1C11H16O43-23-32664第四题4-1、B2H6+3O2=3B2O3+3H2O ，硼烷的热分解产物有毒 硼烷在空气中易着火爆炸 4-2、5 B2H6+2NaBH4= Na2B12H12+13H226e+5/64-3、(NH3)2BH2+ ，BH4- B2H6+2NH3=(NH3)2BH2 BH4第五题5-1、N2H4H2O5-2. 2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O NH2CONH2 + NaClO +2NaOH = N2H4H2O + NaCl + Na2CO3 5-3.(1)尿素水解 NH2CONH2 + 2NaOH = 2NH3 + Na2CO3 (2)肼被氧化 NH2NH2 + 2NaClO = N2 + 2H2O + 2NaCl (或N2H4H2O被氧化)5-4.蒸馏5-5.（NH2OH）HX+ SO3 = (NH2OSO3H)HX,(NH2OSO3H)HX+4NH3 = N2H4 + (NH4)2SO4 +NH4X第六题、6-1氮为第二周期元素，只有2s、2p轨道，最大配位数为4。故只能形成NCl3不可能有NCl5。 磷为第三周期元素，有3s、3p、3d轨道，既可以sp3杂化轨道成键，也可以以sp3d杂化轨道成键，最大配位数为6。故除可以形成PCl3外，还可以形成PCl5。 铋为第六周期元素，由于存在6s2惰性电子对效应，Bi(V)有强氧化性，Cl又有还原性，所以BiCl5不会形成。 6-2 NCl3 + 3H2O = NH3 + 3HClO PCl3 + H2O = P(OH)3+ 3HCl BiCl3 + H2O = BiOCl + 2HCl 6-3 设需加入 y g Te y = 0.016 若以5.00代入算出这个结果也给满分第七题7-1 二氯化三氨一水一乙二胺合钴（II）7-2 八面体；顺磁7-3 或： 第八题8-1异构体数目为6(1): 8-2 3种：第九题9-1 Ca2+：，C22：，化学式为CaC2。9-2 一个晶胞中所含的化学式单位的数目为4。9-3 C2基团中CC键长c20.406c0.1886.371.20 。9-4 dCaC 。9-5 第一种最短的非键CC间距离=，第二种最短的非键CC间距离=，9-6 这一结构与NaCl型离子化合物的结构密切相关。由于(CC)2沿c轴方向排列，使c轴变成6.37 （3.87 ），即从立方变成了四方晶胞。第十题10-110-2、B,C,D,E具有手性碳，有旋光异构体10-3、间苯氧基苯乙酮（2-苯氧基苯乙酮）10-4、活性碳第十一题11-1、阳极：Ag e Ag+ 阴极：Ag+ + e Ag若Ag+导电，正极Ag不断减薄，负极Ag不断增加，-AgI本身无变化。若I-导电，I-与Ag+形成AgI，将比较集中于靠近正极附近，使-AgI晶体密度不均匀。11-2、 4AlI3 + 3O2 2Al2O3 + 6I2 （i）正极：I2 + 2 Ag+ +2e 2AgI （ii）负极：2Ag 2e 2 Ag+ （iii） 当氧气的浓度大时，反应（i）中生成的游离I2浓度大，+电势增大，由 = +-可知，也增大。所以通过电池电动势的变化，可以得知O2的含量变化