【化學(xué)競賽試題】模擬卷5

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2008年全國高中化學(xué)競賽模擬試題五 第一題、H2O2是一種綠色氧化劑，應(yīng)用十分廣泛。1979年化學(xué)家將H2O2滴入到SbF5的HF溶液中，獲得了一種白色固體A。經(jīng)分析，A的陰離子呈正八面體結(jié)構(gòu)，陽離子與羥胺NH2OH是等電子體。 　1-1 確定A的結(jié)構(gòu)簡式。寫出生成A的化學(xué)反應(yīng)方程式。 1-2 若將H2O2投入到液氨中，可得到白色固體B。紅外光譜顯示，固態(tài)B存在陰、陽兩種離子，其中一種離子呈現(xiàn)正四面體，試確定B的結(jié)構(gòu)簡式。 1-3 上述實驗事實說明H2O2的什么性質(zhì)？ 第二題、1962年英國青年化學(xué)家巴特列第一次制得了XePtF6化合物，突破了“惰性元素”的禁區(qū)。此后人們相繼合成了氙的系列化合物，以及原子序數(shù)較大的稀有氣體氪、氡的化合物。對于原子序數(shù)較小的氦、氖尚未制得化合物。有人從理論上預(yù)言了它們的化合物是可以制得的。不久澳洲國立大學(xué)的拉多姆宣布了化學(xué)上一奇聞，氦能夠與碳結(jié)合形成分子。像CHexx＋不僅存在，而且能夠用實驗手段觀察到，并借助計算機算出了CHe33＋、CHe44＋的鍵長分別為：0.1209 nm，0.1212 nm。 2-1 Ne、He的化合物難以合成的主要原因是什么？ 2-2 如果CHe33＋、CHe44＋果真存在的話，請寫出它們的立體結(jié)構(gòu)式； 2-3 為什么CHe33＋的鍵長比CHe44＋短？ 2-4 寫出與CHe33＋、CHe44＋互為等電子體的物質(zhì)（或原子團）的名稱； 2-5 并完成下列化學(xué)方程式： CHe44＋＋H2O→ CHe44＋＋HCl→ 第三題、據(jù)報道，最近有人第一次人工會成了一種有抗癌活性的化合物Depudecin，這種物質(zhì)是曾從真菌里分離出來的，其結(jié)構(gòu)簡式如下： 3-1．試寫出這種化合物的分子式。 3-2．這個分子的結(jié)構(gòu)里有幾個不對稱碳原子？請在上面給出的結(jié)構(gòu)式里用*把它們標(biāo)記出來。 3-3．如果每一個不對稱碳原子都可以出現(xiàn)兩個光學(xué)異構(gòu)體的話，這種抗癌分子將會有多少種不同的光學(xué)異構(gòu)體？ 第四題、硼烷化學(xué)是二十世紀(jì)的產(chǎn)物，由于它有可能作為高能燃料而促使其化學(xué)迅速發(fā)展，五十年代后，硼烷的立體化學(xué)、結(jié)構(gòu)和鍵合理論有很大發(fā)展，已成為現(xiàn)代無機化學(xué)的重要內(nèi)容之一。 4-1、最簡單的硼烷是B2H6（乙硼烷），它燃燒能放出大量的熱，寫出其燃燒反應(yīng)方程式為，它之所以沒有實際應(yīng)用作火箭燃料，是因為可能的原因是什么？ 　4-2、在180℃時乙硼烷與NaBH4反應(yīng)，得到一種鈉鹽和一種氣體。其鈉鹽中含有由B和H兩種元素組成，式量為141.82，電荷為-2的離子，在這種離子中，B和H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：B：91.47%，H：8.53%。寫出B2H6與NaBH4反應(yīng)的化學(xué)方程式， 該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為多少？在產(chǎn)物中硼元素的平均氧化數(shù)為多少？ 4-3、乙硼烷還能與氨氣反應(yīng)，生成離子化合物，且陰、陽離子都有四面體結(jié)構(gòu)，寫出陰、陽離子的化學(xué)式和反應(yīng)的化學(xué)方程式 第五題、無機原料A是一種重要的還原劑，式量為50,為無色透明液體，具有弱堿性和弱還原性。我國生產(chǎn)A的工廠全部用尿素法合成，方法如下：氯氣通入氫氧化鈉溶液中（保持較低溫度），在堿過量的下，加入尿素及催化劑，得A的粗品，最后精制而成。 5-1、推測A的結(jié)構(gòu)簡式 5-2、寫出尿素法合成A的主反應(yīng)方程式 5-3、寫出可能存在的副反應(yīng)方程式（至少兩個） 5-4、如何精制A的粗品？ 5-5、國外報道了一種新的合成A的方法，產(chǎn)率可達(dá)到90-100%，用B（式量為33）的鹽酸鹽用SO3 磺化得物質(zhì)C，再將C與氨反應(yīng)得到A。寫出所涉及的反應(yīng)方程式。 第六題、氮、磷、鉍都是VA族元素，它們都可以形成氯化物，例如：NCl3、PCl3、PCl5和BiCl3。試問： 6-1 為什么不存在NCl5及BiCl5而有PCl5？ 6-2請寫出NCl3、PCl3、BiCl3水解反應(yīng)反應(yīng)方程式。 6-3熱電材料Bi2Te(3-x) 的性質(zhì)在x由正值變負(fù)值時會發(fā)生急劇的變化，欲使x由 +0.01變到 -0.01，應(yīng)在5.000 g Bi2Te(3-x) 中加碲多少克？ 第七題、某配合物[Co(NH3)3(en)(H2O)]Cl2（en：乙二胺） 7-1 命名： 。 7-2 配離子的幾何構(gòu)型為 ；磁性（順磁或反磁）為 。 7-3 圖示配離子的幾何異構(gòu)體（不包括旋光異構(gòu)）。 第八題、1964年Eaton和Cole報導(dǎo)了一種稱為立方烷的化合物(C8H8)。若用四個重氫(D)氘原子取代氫原子而保持碳架不變，則得到的C8H4D4(四氘立方烷)。 8-1 用簡圖畫出C8H4D4的所有立體異構(gòu)體，并用編號法表明是如何得出這些異構(gòu)體的(指出每種異構(gòu)體的幾何構(gòu)型特點)。給出異構(gòu)體的總數(shù)。 8-2 用五個氘原子取代立方烷分子里的氫原子，得到C8H3D5，其異構(gòu)體數(shù)目是多少？ 第九題、 一個Ca和C的二元化合物具有四方晶胞：a = b = 3.87?，c = 6.37?，（α = β = γ = 90?），晶胞圖如右圖，圖中鈣原子用較大的黑圓圈表示（●），碳原子用空心圓圈表示（○）。在位于原點的鈣原子上面的碳原子的坐標(biāo)為為x = 0，y = 0，z = 0.406。（1? = 10 –8cm） 9-1 導(dǎo)出這個化合物的化學(xué)式為 ， 9-2 一個晶胞中所含的化學(xué)式單位的數(shù)目為 ， 9-3 C2基團中C—C鍵長為 ?， 9-4最短的Ca—C距離為 ?， 9-5兩個最短的非鍵CC間距離為 、 ?， 9-6這一結(jié)構(gòu)與 型離子化合物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。 第十題、苯氧布洛芬鈣是良好的解熱鎮(zhèn)痛消炎藥，其消炎作用比阿司匹林強50 倍，是治療慢性關(guān)節(jié)炎的首選藥物。苯氧布洛芬鈣有多種合成方法，以下是其中一種： 10-1、寫出A,B,C,D,E,F的結(jié)構(gòu)簡式 10-2、指出A,B,C,D,E中哪些具有旋光異構(gòu)體____________________ 10-3、給出A的系統(tǒng)命名___________________________ 10-4、反應(yīng)工藝最后一步脫色所用物質(zhì)為____________ 第十一題、11-1、α-AgI是一種固體導(dǎo)體，導(dǎo)電率很高。為了研究α-AgI究竟是Ag+離子導(dǎo)電還是I-離子導(dǎo)電，某同學(xué)設(shè)計一個簡便的電化學(xué)實驗，請簡單描述其實驗原理 11-2、用一價正離子部分取代α-AgI晶體中的Ag+離子，得通式為MAgxI1+x的化合物。如RbAg4I5晶體，室溫導(dǎo)電率達(dá)0.271Ω–1?cm–1。其中遷移的物種仍全是Ag+。利用RbAg4I5晶體，可以制成電化學(xué)氣敏傳感器，下圖是一種測定O2含量的氣體傳感器示意圖。被分析的O2可以通過聚四氟乙烯薄膜，O2的含量可以由電池電動勢變化得知。 寫出傳感器中發(fā)生的電極反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)方程式。 為什么由電池電動勢的變化可以得知O2的含量？ 2008年全國高中化學(xué)競賽模擬試題五參考答案 第一題 1-1、(1) [H3O2+][SbF6-] H2O2 + SbF5 + HF[H3O2+][SbF6-] 1-2、 H2O2 + NH3[NH4+][HO2-] 1-3、上述實驗事實說明H2O2既有酸性，又有堿性 第二題 2-1 原子半徑小，原子核對外層電子引力大； 2-2 （正三角形） （正四面體） 2-3 CHe33＋中C原子sp2雜化，CHe44＋中C原子sp3雜化，后者p軌道成分多，相同條件下成鍵長。 2-4 甲基 甲烷 2-5 CHe44＋＋2H2O＝CO2＋4He＋4H＋ CHe44＋＋4HCl＝CCl4＋4He＋4H＋ 第三題 3-1．C11H16O4 3-2． 3-3．26＝64 第四題 4-1、B2H6+3O2=3B2O3+3H2O ，硼烷的熱分解產(chǎn)物有毒 硼烷在空氣中易著火爆炸 4-2、5 B2H6+2Na[BH4]= Na2[B12H12]+13H2↑　26e　+5/6 4-3、[(NH3)2BH2]+ ，BH4- B2H6+2NH3=[(NH3)2BH2] [BH4] 第五題 5-1、N2H4H2O 5-2. 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.蒸餾 5-5.（NH2OH）HX+ SO3 == (NH2OSO3H)HX, (NH2OSO3H)HX+4NH3 === N2H4 + (NH4)2SO4 +NH4X 第六題、 6-1氮為第二周期元素，只有2s、2p軌道，最大配位數(shù)為4。故只能形成NCl3不可能有NCl5。 磷為第三周期元素，有3s、3p、3d軌道，既可以sp3雜化軌道成鍵，也可以以sp3d雜化軌道成鍵，最大配位數(shù)為6。故除可以形成PCl3外，還可以形成PCl5。 鉍為第六周期元素，由于存在6s2惰性電子對效應(yīng)，Bi(V)有強氧化性，Cl又有還原性，所以BiCl5不會形成。 6-2 NCl3 + 3H2O = NH3 + 3HClO PCl3 + H2O = P(OH)3+ 3HCl BiCl3 + H2O = BiOCl + 2HCl 6-3 設(shè)需加入 y g Te y = 0.016 若以5.00代入算出這個結(jié)果也給滿分 第七題 7-1 二氯化三氨一水一乙二胺合鈷（II） 7-2 八面體； 順磁 7-3 或： 第八題 8-1異構(gòu)體數(shù)目為6(1): 8-2 3種： 第九題 9-1 Ca2+：，C22–：，化學(xué)式為CaC2。 9-2 一個晶胞中所含的化學(xué)式單位的數(shù)目為4。 9-3 C2基團中C—C鍵長＝c－20.406c＝0.1886.37＝1.20 ?。 9-4 dCa—C＝ ?。 9-5 第一種最短的非鍵CC間距離=?， 第二種最短的非鍵CC間距離=?， 9-6 這一結(jié)構(gòu)與NaCl型離子化合物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。由于(C—C)2－沿c軸方向排列，使c軸變成6.37 ?（>3.87 ?），即從立方變成了四方晶胞。 第十題 10-1 10-2、B,C,D,E具有手性碳，有旋光異構(gòu)體 10-3、間苯氧基苯乙酮（2-苯氧基苯乙酮） 10-4、活性碳 第十一題 11-1、陽極：Ag – e → Ag+ 陰極：Ag+ + e → Ag 若Ag+導(dǎo)電，正極Ag不斷減薄，負(fù)極Ag不斷增加，α-AgI本身無變化。 若I-導(dǎo)電，I-與Ag+形成AgI，將比較集中于靠近正極附近，使α-AgI晶體密度不均勻。 11-2、 ① 4AlI3 + 3O2 ＝ 2Al2O3 + 6I2 （i） 正極：I2 + 2 Ag+ +2e → 2AgI （ii） 負(fù)極：2Ag – 2e → 2 Ag+ （iii） ② 當(dāng)氧氣的濃度大時，反應(yīng)（i）中生成的游離I2濃度大，φ+電勢增大，由ε = φ+－φ-可知，ε也增大。所以通過電池電動勢的變化，可以得知O2的含量變化