第34屆中國化學奧林匹克(初賽)試題

1、第34屆中國化學奧林匹克（初賽）試題第1題（8分）1-1畫出小分r C3F4的Lewis結構,標出三個碳原子成鍵時所采用的雜化軌道。1-2現(xiàn)有鋁鎂介金樣乩份，稱取2.56g樣品溶于HCL產(chǎn)生2.80LH2 （1OL325 kPa, 0。（2）, 通過計算，確定此合金組成.1-3構筑可循環(huán)再生的聚合物材料是解決目前白色污染的仃效途徑之%131通常單官能度的單體無法參與聚合反應中的鏈增長，但單體A可以與B發(fā)生反應形 成聚合物。畫出該聚合物的結構式，1-3-2服體A、C、D按物質(zhì)的6比例6:3:2進行聚合，得到的聚合物不能進行熱加工和循 環(huán)利用:但若在共聚合時加入定限（70%）的B,得到的聚合物乂具

2、備了可熱加工和循環(huán)利 用的性能。簡述原因。第2題（10分）書寫反應方程式（提示：要求系數(shù)為最簡整數(shù)比；2“和22中自然條件且 雜，合理選擇即可人2-1關乎地球的演化，目前的主要觀點是，原始地用上沒有軌氣，在無氧或氧氣含量很低時， 原核牛.物可利用自然存在的有機質(zhì)（用CILO表示）和某些無機物反應獲得能此 例如,SO/. 和MnO?可分別作為上述過程的氧化劑，前者生成黃色渾濁物，二者均放出無色無味氣體。 2-1-1寫出SO戶參與的擇能反應的肉子方程式。2-1-2寫出MnOz參與的釋能反應的離子方程式。22約27億年前光合作用開始發(fā)生，隨著這過程的進行，地球上乳氣不斷積累，經(jīng)過漫 長的演變終達到如

3、今的含量,氧氣的形成和積累,導致地球上自然物質(zhì)的分布發(fā)生變化. 2-2-1溶解在海洋中的Fc?.被溶化轉變成針鐵礦FcO（OH）而沉機 寫出離子方程式。222與鐵的沉積不同,斷地上的MoS2被氧化而導致鉗溶于海洋且析出單號硫，寫出離子 方程式。2-3 2020年8月4日晚,貝科特港口發(fā)生了舉世震驚的大爆炸,現(xiàn)場升起紅棕色薜若云, 破壞力巨大。F1前認定大爆炸為該港口存儲的約2750噸硝酸鐵的分解.，另外，亞硝酸鏤受 熱亦發(fā)生分解甚至爆炸，若小心控制則可用在需要充氣的過程如乒乓球制造之中,23-1寫出硝酸鉉分解出紅棕色氣體的反應方程式。232寫出亞硝酸鉞受熱分解用于充氣的反應方程式,第3題（8分

4、）X是金屬M的堿式碳酸鹽，不含結晶水。稱取順量相等的樣品兩份,分別進行處理:一份 在比中充分處理（反應1）,收集得0.994g水，剩余殘渣為金屬M的單質(zhì)，重2.356g：另 份則在CO中處理（反應2）,完全反應后中1.245 LCO2 （101.325 kPa. 0）,剩余殘渣和反應 1的完全相同。3-1通過計算，推出X的化學式。3-2寫出X分別和Hz、CO反應的方程式（要求系數(shù)為最簡整數(shù)比）。第4題（7分）A和B（如右圖所示）可由同一種氨基酸（羥腫氨酸）制得,通過這類單體的鏈式開環(huán)聚合,有 望存到可降解的聚酯或聚硫酯（R-叔J邛）。44比較A與B開環(huán)聚合時熱力學驅動力的大小。簡述原因。4-2

5、在有機弱堿的催化作用下,不硫醉作為引發(fā)劑,B在室溫下可發(fā)生活性開環(huán)聚合,形成 聚合產(chǎn)物.畫出產(chǎn)物的結構式.4-3 聚合（B/tB、）過程中，A/ = -15.6kJmolL 由=4）.4J moNK計算室溫（298K） 卜反應的平衡常數(shù)下設反應達平衡時單體濃度等F 1/K,若起始單體濃度為0.0100 molL1計算達平衡時產(chǎn)物的平均聚合度。4-4提高單體B開環(huán)聚合轉化率的方法有：a）升高溫度:b）降低溫度：c）增加B的起始濃度；d）延長反應時間第S題（10分）25,銀離子在溶液中與間苯二胺和對苯二胺定量發(fā)生如卜反應:氧化得到的偶聯(lián)產(chǎn)物在550nm波長處的摩爾消光系數(shù)為L8x Lm到mL利用這

6、反 應，通過分光光度法可測定起始溶液中的銀離子濃度。5-1 25,在純水中配得乙酸銀的飽和水溶液。取1.00mL溶液,按計量加入兩種笨二胺, 至顯色穩(wěn)定后，稀釋定容至1 LcJIJ 1cm的比色皿，測得溶液在550nm處的吸光度為0.225。 計算乙酸銀的溶度積仆”（提示：可合理忽略副反應。）郎伯比爾方程4/c,）為吸光度”摩爾消光系數(shù)；/光通過溶液的路徑長；c溶液濃度。5-2室溫卜將乙酸銀與4-三甲假從苯硫葬的六敘璘酸鹽（HL ）（PF6）；HL:HSCJLN（CH3）3r 混合研磨，兩種固體發(fā)生反應，得到一種淡黃色粉末。粉末用乙臍處理.，結晶出無色溶劑合 物A,化學式為Ag心（CH-KPF

7、JfCMCN。元素分析結果給出，A中C, H、N, P的含 量（質(zhì)量分數(shù)，%）分別為:C 27.40.H3.35,N6.24,P6.90c富溫卜在真空中小心處理A, A可 脫去外界的溶劑分子，失重2。%.5-2-1通過計算，確定A的化學式。（提示：元素分析中，氮含量測定誤差常常較大。）5-2-2n出兩種固體發(fā)生反應生成淡黃色粉木的方程式（要求系數(shù)為最簡整數(shù)比）。第6題（1。分）金屬元索A的單質(zhì)為面心立方結構，晶胞參數(shù)。= 383.9 pm, 密度為22.50 g A。氟氣反應得到-種八血體構型的氟 化物分子B B與乳氣按2:1計量關系反應，得到分子C, C 為四聚體,其理想模型有四次旋轉軸.

8、A在空氣中加熱得到型 化物D, D屬于四方晶系，晶胞如卜圖所示。B與水反應亦可 得到D、C與A的單.質(zhì)按1 : 1計崗關系在400。（2下反應得化合物E ,近期在質(zhì)譜中捕捉到A的一種四面體型氧合正離f F （阿佛加德羅常數(shù)6.022 x. mold）6-1通過計算,確定A是哪種元素。6-2寫出B F的分子式（或化學式）。6-3畫出C分子的結構示意圖。6-4寫出如卜反應方程式（要求系數(shù)為最簡整數(shù)比）。（1）B與水反應:（2）C和A反應生成E第7題（15分）咔咯（8rrole）及其配合物作為人工合成的大環(huán)配體之一，咔咯的合成及其與金屬離子的配位化學備受關注。利用咔咯 作為反應配體，可實現(xiàn)過渡金屬離

9、子的非常規(guī)氧化態(tài)，制備功能材料，探索新型催化劑，等 等。F圖（a）給出三（五三苯基）咔咯分子（A）的示意圖,簡寫為HKlp。它與金屬離子結合時 四個氮原子均參與配位?？諟夭?空氣中, CKCO為和A在甲苯中回流得到深紅色晶體B（反 應1）, B顯順磁性，TT效熟矩為1.72即“其中金屬離子的配位幾何為四方錐；在桁性氣定 保護下,B與三苯基瞬（PPh3）和三茉基氧瞬（OPPha）按1:1:1在甲力中反應得到綠色晶體C （反應2）；在氧氣保護F，CrCL和A在毗咤（簡寫為py）中反應，得到深綠色晶體D（反應 3）, D中金屬面子為八而體配位，配位原子均為氮原子。在先的條件卜，B、C和D之間 可以發(fā)

10、生轉化（下圖b）,這過程被認為有可能用廣。2的活化或消除。(in7-1 A中的咔咯環(huán)是否有芳香性? 7之對應的叫電子數(shù)是多少?7-2寫出B、C D的化學式（要求：配體均用簡寫符號表示）。7-3寫出B、C、D中金屬離子的價電子組態(tài)（均用d“方式表示）。7-4寫出制備B、C、D的反應方程式（要求:配體均用簡寫符號、系數(shù)為最簡整數(shù)比）。75利用電化學處理，B可以得電f轉化為B:也可以失去電子轉化為B，丐預期的磁性 相反，B依然顯示順磁性。進步光譜分析發(fā)現(xiàn)，與咔咯環(huán)配體相關的吸收崢位置發(fā)生了顯 著的變化。推測金屬離子的價電子組態(tài)（用d”方式表示）,指出磁性與光譜變化的原因。第8題（8分）8-1請按酸性

11、從強到弱給以卜化合物揖序：8-2請按酸性從強到弱給以下化合物合序:A8-3判斷以下化合物哪些具有光活性（手性）、哪些沒有光活性（非手性）、哪些是內(nèi)消旋體。第9題（8分）9-1氯雜環(huán)丙烷正離子可以進行以下反應:/ CH30H. 50C67%33%動力學研究衣明，以上反應為雙分了反應.然而，氮雜環(huán)丙烷正點r與甲醉反應只生成化合 物A,9-1-1畫出化合物A和B的結構簡式。9-1-2以下正離廣與甲酎反應的轉化速率依賴于其結構。請將下列正離廣的相對反應速率進 行排序。正離子V yyC /N*H HD /N h/hE之康尼查羅）反應是醛任強堿濃溶液中發(fā)生的歧化反應。以苯甲醛為底物，根據(jù) 所給條件和信息，回答以下問題:9-2-1當反應在近水中進行，產(chǎn)物甲醇是否含.氣?9-2-2當反應在1121Ko中進行，畫出含體0產(chǎn)物的結構簡式。9-2-3動力學研究發(fā)現(xiàn)，該反應的速率方程可以表達為：v =冗（PhCHO（OH ） + MPhCIIO）2（OH ）2o解祥此方