2007年全國化學競賽初賽模擬試卷15

1、2007年全國化學競賽初賽模擬試卷（15）第第題（7分）1（2.5分）2H4Sn6O812NaOH6Na2SnO36H22H2OH4Sn6O836HCl6H4SnCl68H2OH4Sn6O84HNO32HO6H2SnO34NO（各1.5分）題（7分）以前不少的書上都把氫氧化亞錫寫成Sn(OH)2，其實它是不存在的，真實存在的是水合氧化錫（）3SnO·H2O。經(jīng)X射線結構測定，證明它是含有Sn6O8的原子簇化合物，Sn6O8原子簇之間的排列由氫橋連接起來。1H4Sn6O8是可以由氯化亞錫水解得到的一種原子簇合物。請畫出它的結構圖。2寫出H4Sn6O8分別與過量NaOH、濃鹽酸、硝酸反應

2、的化學方程式。第第題（5分）1血紅朊中心體的亞鐵有3d空軌道，能接納配體中孤電子，形成配位鍵，O2分子中每個O原子上都有孤電子，有一定的供電子能力。（1.5分）2CO中C上孤電子是強的給予體，比O2強數(shù)百倍；（1分）3N分子中N上雖然也有孤電子，一般不易給出，是極弱的電子給予體。（1分）4水溶液中亞鐵離子與O2反應的活化能低，易被氧化，而血紅朊中亞鐵是結合態(tài)，基本處于疏水環(huán)境，被氧化的活化能高，只有在相應的催化劑存在時，才易被O2氧化，這正是大生命奧秘所在。（1.5分）題（5分）血紅蛋白中的血紅朊是人體血紅蛋白質載氧體，中心體為亞鐵，載氧示意圖如下：左邊是基本構架的主體，枝節(jié)刪去。1血紅蛋白為

3、什么能作為O2的載體？2當有CO與O2共存時，只要有少量的CO就會出現(xiàn)中毒，CO超過5就會有生命之憂。運用結構觀點加以說明。3其實你每時每刻呼吸進的主體氣體是N2，為什么N2不占據(jù)O2的位置？4亞鐵化合物在空氣中不穩(wěn)定，易被氧化。在人體內載氧體中的亞鐵是直接與O2結合，運送到各細胞組織中去，需要氧時在特定酶作用下，氧化解析。沒有氧化酶的參與，血紅蛋白中的亞鐵是不會被氧化的。請你提出合理的解釋。第第題（6分）1CNH311（1.5分）2HCCH（1分）HCN（1分）CH2CHCN（0.5分）（0.5分）（1分）（0.5分）題（6分）近年來有一種高強度、可調溫的復合材料，它是用石墨化纖維與其他高聚

4、物復合制成的，石墨化纖工業(yè)纖維組成式如右圖：1寫出構成石墨化纖維的各種元素的簡單原子個數(shù)比；2某化工廠用兩種簡單化合物合成石墨化纖維，已知最后兩步反應為高溫環(huán)化和脫氫，脫氫率2/3，失重率1.90%。請設計合成路線，寫出反應物和中間產(chǎn)物。第第題（7分）1A：CH2CONHCH2 B：CH2NH2 CH2COOH（各2分）2CH3SO2ClNH2CH2CH3SO2NHCH2HCl（1分）題（7分）分子式為C15H15NO的化合物A，不溶于水、稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液。A與氫氧化鈉溶液一起回流時慢慢溶解，同時有油狀物浮于液面，用水蒸氣蒸餾法將油狀產(chǎn)物蒸出。B能溶于鹽酸，與對甲苯磺酰氯作用，生成不溶于

5、堿的沉淀。把去掉B以后的溶液酸化，析出化合物C。C能溶于碳酸氫鈉溶液，其中和量為136g/mol(OH)。寫1出A、B和C的結構簡式。2寫出B與對甲苯磺酰氯反應的方程式。第第題（12分）1 （各1.5分）2離子的電荷高度分散，靜電力大大降低的緣故。（2分）3碳原子數(shù)：122232n2(n1)2(n1)(n2)(2n3)/6（3.5分）4每一種配位體穩(wěn)定了一種氧化態(tài)，配位模式的不同導致分子形狀和性質的不同，由此產(chǎn)生了兩個組成環(huán)之間可逆的滑移運動。（3.5分）題（12分）1由苯二甲酸和苯二胺通過縮聚反應形成的聚酰胺纖維稱為芳綸。其中由對苯二甲酸和對苯二胺生成的芳綸叫芳綸1414。請寫出芳綸1413

6、的可能結構式。2室溫下液體離子性鹽對有機、金屬有機、無機化合物有很好的溶解性，無可測蒸氣壓，無味，不燃，易與產(chǎn)物分離，易回收，循環(huán)使用，是環(huán)境友好清潔溶劑，被有機化學家所青睞。下列是幾種常用新離子液體鹽：R2N2C3H3B11H12、R2N2C3H3CB11H6Br6、PF6，怎樣理解這些鹽在常溫下是液體？3金剛石是由碳原子以正四面體的方式向三維空間無限伸展所形成的立體網(wǎng)狀原子晶體。根據(jù)下面圖式，若根據(jù)給定的結構規(guī)律一直寫下去，寫出它的通項。4分子器件是指在分子水平上由光子、電子或離子操縱的器件。近年來，分子器件已可作為那些能通過外來信息的影響而改變組分之間的位置的機械分子器件。有一種銅的不同

7、價形成體與有機配體可構成分子器件。其工作原理，可通過下面的過程來解釋：當Cu（）與兩個dpp配體單元配位時，tpy單元在分子外側；當Cu（）與一個dpp和一個py配位時，另一個dpp單元在分子外側，即每一種配位模式穩(wěn)定一種氧化態(tài)，見下圖： 請用文字表達該分子器件的工作原理。第第題（6分）1CoOCOCoCO2 rG3y(rG1yrG2y)/248.5×10314.95T（1.5分）rG3yRTlnc(CO2)/c(CO)RTln(1CO%)/CO%ln(1CO%)/CO%5833.5/T1.798（1.5分）2將T1500代入解得CO11.0。（1.5分）3因為COCO250，故有5

8、833.5/T1.798，解得T3243（1.5分）題（6分）金屬冶煉最常用的方法之一就是熱還原法。如金屬鈷可用CO還原其氧化物制得：CoO(s)CO(g)Co(s)CO2(g)。已知：GyRTlnKy2COO22CO2 rG1y564.8×103173.6T2CoO22CoO rG2y457.8×103143.7T1求反應達平衡時氣相中CO的體積分數(shù)與反應溫度之間的函數(shù)關系。2在1500K時用CO、CO2混合氣體還原CoO，問氣相中CO的體積分數(shù)（CO）應至少控制在多大？3冶金工業(yè)中常用右圖判斷產(chǎn)物的組成及反應控制的溫度。若平衡濃度COCO2，問反應應控制在什么溫度范圍？

9、第第題（8分）1K2C2O6（2分） （2分）2陽極：2CO322eC2O62 陰極：2H2O2e2OHH2（各1分）3K2C2O62KIK2CO3I2（2分）題（8分）電解飽和碳酸鉀溶液，用乙醇和乙醚洗滌晶體，可得淡藍色的鉀鹽晶體X。X能氧化KI，也就是說能使碘化鉀淀粉試液變藍。已知X中鉀的質量分數(shù)是39.45%。請完成下列問題：1寫出X的化學式和陰離子結構式；2寫出電解反應方程式；3完成X與KI反應的化學反應方程式。第第題（7分）1Al4Cl4（2分）2（3分）3Al上還有價層空軌道，可以接納甲醇氧上的電子對，形成配位鍵。（2分）題（7分）某短周期元素的氯化物X，其蒸汽折換成標準時密度約為

10、11.16g/L。若將它投入到甲醇CH3OH中，可以從甲醇中結晶出X·4CH2OH。1通過計算確定X的分子式。2已知X中同種類型的原子都等價，請你設計出X的分子結構式。3試解釋，為什么X投入到甲醇中后會析出組成為X·4CH3OH的分子式。第第題（6分）c： d： e：（各2分）題（6分）右圖a是石墨晶體的一個平面層，粗看似乎周期重復著的是一個碳原子，稍加分析可以發(fā)現(xiàn)周期性重復著的是一對碳原子，如圖b，這是因為相鄰的兩個碳原子周圍環(huán)境不同。碳原子1與碳原子2周圍三個碳原于形成的三角形方向相反，因此碳原子1與碳原子2是無法周期重復的。對于石墨這種結構的描述可以歸結為兩點：被周期

11、重復的最小單位稱為結構基元，石墨結構中它是鄰近的兩個碳原子。通過平移可使晶體結構復原，單位平移重復向量稱為周期。以上兩點確定了晶體結構的全貌。一組周圍環(huán)境相同、為數(shù)無限的點稱為點陣。以點陣點為頂點取出的平行六面體（二維是平行四邊形）單位稱為格子。無限周期重復結構稱為點陣結構。與點陣結構相應的平行六面體稱為晶胞。晶體就是由質點（原子、分子或離子）在三維空間周期重復而成的點陣結構。右圖c、d、e是金屬鈉晶體結構點陣的一部分。請你在c圖中畫出只含一個鈉原子的晶胞結構；在圖d中畫出含兩個鈉原子的晶胞結構；在圖e中畫出氯化銫的晶胞結構，用不同的標記區(qū)分氯和銫。第第題（11分）1（3分）2、（4分）3、（

12、4分）題（11分）3，5二甲酸吡啶（A）在堿性介質中與甲醇反應得化合物B，B與過量LiAlH4作用得化合物C，C在沸騰的SiCl4中反應可得化合物D，D在過量二甲胺的苯溶液中反應獲得E，E被稱為“鉗”配體，它與某些過渡金屬形成的配合物在電子、催化等領域有重要應用。有人用E與等摩爾量Li2PdCl4的甲醇溶液反應獲得一黃色固體X。經(jīng)測定X中含有兩個Pd離子，化學式為C22H38Cl4N6Pd2，同時還獲得另一產(chǎn)率較低產(chǎn)物Y，Y中僅含有一個Pd離子。1寫出1種X的環(huán)狀配合物分子；2寫出2種互為順反異構體的X的配合物離子；3寫出Y的可能配合物離子和分子各一種。第第題（12分）1環(huán)糊精分子中所有羥基處

13、于平伏鍵上，外伸易與水充分有效地形成較多的異分子間氫鍵。（2分）2B（2分）3對二甲苯（1.5分） “瘦長”對二甲苯可“鉆入”環(huán)糊精的腔內，而由于腔的內直徑不是很大，無法容納間而甲苯和對二甲苯。（1.5分）4（1）H2NNH2（1.5分）（2）Vabcsin()7.474nm3，Vm7.474nm3/41.868nm3（1.5分）（3）M1535.4g/mol，M/(VmNA)1.3646g/cm3（2分）題（12分）環(huán)糊精是由6、7、8個葡萄糖（）以（14）糖苷鏈接起來的結構，似輪胎狀。環(huán)糊精能同某些小分子或離子形成包合物，但一些小分子能被包含在環(huán)糊精形成的空穴中。根據(jù)環(huán)糊精結構回答下列問題

14、：1為什么環(huán)糊精易溶于水？2環(huán)糊精能與脂類形成包合物。脂是由極性基與非極性基組成的雙親分子，在不同的環(huán)境中形成A或B類分子束。你認為這類環(huán)糊精與脂束形成包合物，是A進入環(huán)糊精內臟，還是B進入環(huán)糊精的內腔？3環(huán)糊精可用于分離有機物，從三種二甲苯中的混合物中可提取哪種異構體，為什么？4用X射線晶體學測定了一種經(jīng)驗式為C42H70O35·C12H12N2·12H2O的環(huán)糊精包合物的晶體結構，獲知該晶體的空間群為簡單單斜，晶胞參數(shù)為a1.539nm，b3.200nm，c1.562nm，103.7(15)°。每個晶胞含4個包合物分子（每個不對稱區(qū)含2個包合物分子）。（1）寫出被包和的C12H12N2最可能的結構簡式；（2）計算包合物分子的體積；（3）計算包合物晶體的密度。第第題（14分）13羥基3氟代甲基5羥基戊酸內酯（1分，或4羥基4氟代甲基2吡喃酮。 （0.5分）2Br2，光照 Mg，無水乙醚（各0.5分）3A：CH3CH