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全国化学竞赛初赛模拟试卷7


全国化学竞赛初赛模拟试卷 7
(时间:3 小时 题号 1 2 3 4 5 6 满分:100 分) 7 8 9 10 11 12 13

第一题: 分) (6 硼族元素在化学中占有重要地位。 (1) H 3 BO 3 是一种一元弱酸与碱反应时本身无化学键断裂,写出 H 3 BO 3 溶于液氨的反应 方程式:__________________________________________________________________; (2)最简式为 BCl 2 的化合物各原子最外层均具有 8 电子结构,试画出式量最小的化合物 的结构:_____________________________; (3) Ga 2 Cl 4 为一离子化合物,具有反磁性,写出该化合物的离子形式并表明离子所带电 荷:_________________________。 第二题: 分) (4 下图为一多肽投影式结构:

CH3 O H2N H CNH

H

O CNH

CH2SH CNH H O

CH3 COOH H

CH2SH

(1) 标出该多肽链中所有手性碳原子的 R、S 构型; (2) 该多肽由 种氨基酸合成; (3) 控制该分子合成的基因中至少含 个碱基。 第三题: 分) (8 在 1,4-二氧六环(溶剂)中等摩尔 NaBO 2 与 HCl 混合得一白色沉淀 A 和 NaCl,反应物 与生成物的摩尔比为 8∶5。已知 A 具有高度对称性,A 中氧有两种化学环境,其余各元素 均只有一种化学环境: (1) 画出 A 的立体结构; (2) A 受热易分解生成两种产物,写出 A 受热分解的化学方程式。 第四题: 分) (6 (1)已知:[Ti(H 2 O) 6 ] 中钛的晶体场分裂能为 2.86eV,试根据计算得出 [Ti(H 2 O) 6 ] 颜色: (光色所对应的波长列于下表) 光色 波长 红 770-620
2? 3? 3?



橙 620-600

黄 600-580

绿 580-490

蓝-靛 490-450

紫 450-400

(2) [Ti(H 2 O) 6 ]

却不能仅根据分裂能得出其颜色,解释原因。

1

第五题: 分) (6 现新增“Z”的定义:不同配位原子有不同的 Z 值,若配合物 Mabcdef(M 为中心原子, a-f 为配位原子)的 Z 值分别为 m,a,b,c,d,e,f,则仅当 m>a+b+c+d+e+f 时稳定。已知 Ag,S,O 的 Z 值如下:Ag:5.2,O:1.5,S:1.0 试画出 [Ag 2 (S 2 O 3 ) 3 ] 的立体结构。 (Ag 以 sp 杂化) 第六题: 分) (5 电解熔融 KCl 易发生爆炸,其原因是在阴极生成中间产物 A,A 再与阴极另一产物反应 发生爆炸。已知 A 为红色顺磁性物质,A 与水作用有过氧化氢生成,求: 第七题: 分) (6 解释下列现象: (1) 在外加电场作用下,碱金属离子在水溶液中的迁移速率随周期数增大而增大; (2) 硫酸钠在水中的溶解度在 32℃以下随温度升高而增加, 32℃以上随温度升高而减 在 少(试从热力学角度解释) 。 第八题: (12 分) 合成某β -氨基酮类化合物有以下合成路线:
O

4?

3

O

O

CH3O

CHO CH3O

A
CH3NH

B

HOAc

O

H3C N

O C H+ D CH3NH2 E LiAlH4 O
H+/H2O F OHO

试写出 A-F 的结构式及最后一步所涉及的立体化学并标出 R、S 构型。 第九题: 分) (8 (1) 命名下列物质:
CH3

O

O S
O O

S

S C CH3



H3C

② CH3O

OCH3 ③

I



Cl

N

Cl

(2) 将三氯化铝和硫化钠混合可发生双水解反应。上述 4 种物质中有两种物质混合后亦 可发生较弱的双水解反应,写出这两种物质的序号_________。 (3) 设④的 pk b =m,若把④的-Cl 改成甲基,则 pk b ____m(填>,<,=) ,原因是
2

___________________________________。 (已知-Cl 和甲基的推电子能力相近) 第十题: (10 分) 氨基钠与碳反应可得两种产物,当氨基钠过量时得 M,C 过量时得 N,M 的阴离子具有 直线型对称结构,且与二氧化碳互为等电子体: (1) 求 M、N 的化学式; (2) M 水解得一常见有机物 S,试写出该反应的化学方程式; (3) S 与浓硫酸按 1∶1 反应得 Q,Q 与亚硝酸钠反应水解后加入氯化钡得白色沉淀,已 知 Q 有两个对称面且式量小于 100,求 Q 的结构式。 第十一题: 分) (8
Hg 2 N H C 2l 的晶格属四方晶系,具有独特的结构。晶格中有两种 Hg
2?

,一种 Hg

2?

的配

位数为 8,位于 8 个氯离子构成的立方体中心;另一种 Hg 子和 4 个 NH 构成的八面体中心: (1) 画出 Hg 2 NHCl 2 的晶胞; (2) 指出 NH
2? 2?

2?

的配位数为 6,位于 2 个氯离

的配位数。

第十二题: 分) (9 化合物 A 有三种方法制取: ① 将硝酸银溶于苯中,加入次磷酸; ② 在催化剂存在的条件下,硫化银与卤代烃反应; ③ 一定条件下,两种单质化合。 (1) 写出 A 的化学式; (2) 写出 A 溶于水的反应方程式; (3) 在非质子惰性溶剂中,A 与 NaCl 按 2∶1 反应得 B 和 S,S 为白色固体,求 B 的化 学式。 第十三题: (12 分) 将 I 2 S 2 与 BeCl 2 按 1∶1 溶于环己烷(溶剂)中得一白色沉淀 A,现对 A 进行分析: ① 将 39.2g 纯净 CaC 2 O 4 溶于稀酸,用未知浓度的 KMnO 4 溶液滴定至终点消耗 76.28ml; ② 将沉淀 A 溶于水,立即解离出 I 2 S 2 ,将 I 2 S 2 分离至 250ml 的锥形瓶中; ③ 加入过量上述 KMnO 4 标准溶液 30.00ml; ④ 用 2.325mol/L 的 H 2 O 2 回滴消耗 25.21ml。 (1) 已知③步溶液中存在三种具有相同构型的阴离子,求沉淀 A 的质量; (2) 若 A 的物质的量恰是 I 2 S 2 的一半, 中各元素化学环境相同, A 试画出 A 的立体结构; (3) 为何 A 溶于水便立即解离出 I 2 S 2 ,解释原因。 (上述实验均不考虑 I 2 S 2 的易分解)

3

参考答案
第1题(6 分) 1.B(OH)3+2NH3→NH4[H2N-B(OH)3] 注:主要是利用配位性。如: B(OH)3+3HF→H[F3BOH]+2H2O H[F3BOH]+HF→H[BF4]+H2O

硼酸在非水溶液中的化学行为,特别是在液氨、吡啶、二氧杂环己烷、甲醇和硫酸中的 化学行为往往是发生了化学反应: 7NH3+4H3BO3→(NH4)2B4O7+5NH3·H2O B(OH)3+6H2SO4→3H3O++2HSO4-+[B(HSO4)4]- B(OH)3+3H2S2O7→H3SO4++[B(HSO4)4]-+H2SO4 B(OH)3 的水溶液与 H2O2 反应生成过氧硼酸,即含有[HOOB(OH)3]-离子。
Cl Cl

B

B
Cl Cl

2.

Cl B
Cl

Cl B
Cl

(若是 B2Cl4 由于三元环张力太大不稳定,却也符合题意,也算对)

3.GaI[GaIIICl4] 第1题(4 分)
CH 3 O H NH O NH CH 2 SH R H C O NH CH 3 S H COOH

1.H 2N

S H

C

C S CH 2 SH

2.由三种组成: S-H
CH 3 O
2N

CH

C

OH

、S-H

CH 2 SH O
2N

CH

C

OH

、R-H

CH 2 SH O
2N

CH

C

OH

3.6×4=24 种 第1题(8 分) 1.讨论得:4NaBO2+4HCl→4NaCl+H4B4O8
HO

B O B
HO

O B O

OH

,立方体同样得分

O

B
OH

2.H4B4O8→2B2O3+2H2O 第1题(6 分) 1.? ?
?E h
2.86 ? 1.6 ? 10 6.67 ? 10
3.00 ? 10
8

-19

= =

? 34

14 1 =6.86×10 s-

=437(nm),因此吸收紫光,应该呈红光。 6.86 ? 10 ? 2.Ti3+由于只有一个 d 电子故不需要考虑电子之间的影响,而 Ti2+却需要。 2+为 3d2) (Ti 第1题(6 分) [Ag2(S2O3)3]4-有 8 个配位原子(Ag+为 4 配位,两个 Ag+就是 8 配位) ,只有当 3 个 S + 配位、4 个 O 配位时,才有最大的差值(对于每个 Ag 而言,它的差值为:5.2-2×1.5-2 ×1=0.2) 。因此可以画出其结构:
14

? ?

c

4

O O S O O S Ag O S S O Ag O S S O O

4

第1题(5 分) A:KO2; 阳极:2Cl--2e→Cl2↑; + K++e→K 阴极:2K +2O2+2e→2KO2 涉及到的爆炸反应为:3KO2+K→2K2O+2O2 第1题(6 分) 1.随周期数增大,碱金属离子的质量变大,根据电学知识,重离子迁移速率变小。 2.320C 以下,硫酸钠析出 Na2SO4·10H2O 晶体,溶解熵大于零。根据吉布斯-霍姆 0 斯公式:ΔG=ΔH-TΔS。由于温度升高,ΔG 降低,溶解度增大;而在 32 C 以上,Na2SO4 析出时不带结晶水,溶解熵小于零,同理可得出结论。 第1题(12 分)
O
O

O CH 3 O O

A:

CH 3 O OHC

;B:
O
O

CH 3 O OHC

;C:HO-CH2CH2-OH;D:

O

E:

H CH3 N O O

;F:

H CH3 N

O

第1题(8 分) 1.①乙二硫醇缩丙酮;②硫酸二甲酯;③2-碘-1,3-环戊二酮;④4-甲基-2,6 -二氯吡啶。 2.③④,4 中的 N 有碱性可接受质子,3 中与碘相连的碳具有极高的正电性且碘是很 好的离去基团故可被 OH-进攻。 3.>;甲基空间位阻大 第1题(10 分) 1.M:Na2CN2;N:NaCN;C:CO2;S:CO(NH2)2 2.Na2CN2+3H2O 2NaOH+CO(NH2)2
O

3.Q:H 2 N

S O

NH2

第1题(8 分)

Hg

1.

NH

Cl

2.4 配位

5

第1题(9 分) 1.将三个条件制备的 A 综合起来考虑,A 为 AgH。其化学反应方程式为: 2AgH+H2O→Ag2O+2H2 2.B:NaAgH2;S:AgCl;其化学反应方程式为: 2AgH+NaCl→AgCl↓+NaAgH2 相关的化学反应方程式为: 2AgNO3+2 +H3PO2→2AgH+H3PO4+2
? 2Ag2S+CH3I ? ? ? 3AgH+AgI+CS2
催化

NO 2

第1题(12 分) 1.c(KMnO4)=
39.2 128 ? 2 5 ? 1 76.28 ? 10
?3

3 =1.606(mol·dm- )

n(耗 KMnO4)=(30.00×1.606-2.325×25.21× )×10-3=0.02473mol
5

2

化学反应为: 48H++26MnO4-+5I2S2 根据方程式得等量关系: m(A)=0.02473×
5 26

10IO4-+10SO42-+26Mn2++24H2O

×(126.9×2+32.07×2+35.45×2+9.012)=1.892g

2.很显然,A 为 Be2Cl4I4S4,根据路易斯电子理论得:
I Cl I

S Be

S Be S
I

Cl

(实际上硫将孤对电子交给 Be,形成配位键)
Cl

Cl I

S

3.可用软硬酸碱理论解释:由于水中的 O 是比 S 更硬的碱,对于属于硬酸的 Be 来说 具有更好的亲核性,它会取代 S2I2,因而游离出 S2I2。

6


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