我爱奥赛网2007年第三届“我爱奥赛杯”高中化学竞赛试题2007年5月4日 9 00 - 12 00共计3小时
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2NH4 Cl和NaH在液氨体系中是酸还是碱并用方程式来表示
3 SbF5在BrF3溶液中为酸写出其电离方程式画出电离所得阴、阳离子的结构
4尿素在液氨中为弱酸试写出电离方程式。液氨中尿素与氨基钠反应得到尿素盐试写出方程式。该反应能不能在水中进行为什么
第4题6分照相工业用的KBr通常用如下方法制备将苛性钾溶于水 50-60℃下加入尿素溶解后加入溴单质恒温80℃至pH=6-7经脱色过滤蒸发结晶精制得到产品1写出反应的方程式
2单质溴与苛性钾反应也可以得到KBr为什么还要加入尿素
3 KBr晶体结构为Na Cl型密度为2.75g/cm-3,计算距离最近的K+与Br-间的距离
第5题10分 A、 B为同主族短周期元素A最高价含氧酸根为平面构型 B最高价含氧酸根为正四面体构型。将A的最高价含氧酸冷冻后与B的最高价氧化物混合升温融化维持温度40℃剧烈反应生成气体C氟化硼可与C以摩尔比1:1反应生成D将D溶于硝基甲烷中通入干燥的氟化氢气体可得到沉淀EE的阳离子与CO2为等电子体 阴离子为四面体构型。将E与氟化钠在240℃反应得到产物F F与固态C中的阴离子为等电子体。1写出A、 B反应生成C的方程式
2推测D、 E、 F的结构
2
3 F可与苯剧烈反应写出反应的方程式
第6题6分 回答下列问题
1比较下列化合物与乙醇形成氢键的能力 (H3Si)2O和(H3CH2C)2O
(2)写出BBr3与过量NH(CH3)2在烃类溶剂中的反应。
3AgClO 4在苯中的溶解性明显高于在烷烃中的溶解性用Lewi s酸碱性对此事实作出的解释是 。
第7题 10分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(F)有多种合成方法 以下是其中一种
1写出A、 B、 C、 D、 E、 F的结构简式
2指出A、 B、 C、 D、 E中哪些具有旋光异构体
3
3给出A的系统命名
4反应工艺最后一步脱色所用的物质为
第8题9分高性能材料纳米纤维P SB具有优良的热学、力学、光学、磁学性能而广受关注。研究者将A与对苯二甲醛溶于甲苯溶液中 N2保护下加热回流在沸腾的甲苯中反应5 h,冷却抽滤干燥得到粉末状的聚合物PSB纤维。
A的结构为
(1)试命名A__________________________A中存在的离域Π键可记作
2写出A与对苯二甲醛发生聚合反应的方程式并说明沸腾的甲苯对反应有何帮助
(3)P SB具有酸致变色功能如在HC l蒸气下聚合物变为蓝紫色通入NH3聚合物又变回原来的颜色试分析变色的机理
4 PSB材料不但有酸致变色功能还有光致变色功能且变色范围十分宽广预测其在电子工业上可能的用途___________________________________
第9题10分向一定量的CoCO3中加入浓氢溴酸使之溶解再加入浓氨水和NH4 Br搅拌下加入30%的H2O2 向溶液中通空气除去过量的氨气再加浓氢溴酸到溶液为中性时开始出现红色沉淀AA中含五种元素其中Co为14.67%N为17.43% 2.0gA与0.920mol/L的AgN O3溶液反应消耗16.30mLA gNO3溶液。将A过滤洗涤干燥在110℃时加热1-2小时得到蓝紫色晶体B失重率为4.48%在B的冷浓溶液中加稀盐酸可以得到暗紫色晶体CC中含Co为20.0%含N为23.74% A、B、 C式量均不超过500 且其中N-H键键长与氨分子
4
键长接近。
1通过计算推测A、 B、 C的化学式
2写出制备A的方程式并命名A
3如果事先不知道A、 B、 C本身的颜色如何鉴别A、 B、 C三种物质
第10题10分 富勒烯Fulle rene全碳分子Cn n60 70 76 84……近年来一直是人们研究的热点。作为新发现的碳的第三种结构形式富勒烯结构奇特新颖具有许多激动人心的物理特性超导、特殊的磁学性质、光电导性质以及非线性光学性质。富勒烯材料应用前景非常广泛包括新型材料、超导、激光、红外、电化学、新型能源、天体物理、地质甚至医学艾滋病的防治 以C60为例它是一个很好的超导体M3C60 MK、Rb、 Cs均为超导体具有很好的电化学性质用于制作高容量的锂电池尤其具备奇特的光学性质。
由于生成条件不同C60分子可堆积成不同的晶体结构如立方最密堆积和六方最密堆积结构前者的晶胞参数a=1420pm后者的晶胞参数a=b=1002pm c=1639pm。
(1)画出C60的立方最密堆积结构沿四重轴方向的投影图用分数坐标表示出分子间
多面体空隙的中心位置(每种多面体空隙只写一种即可)
2 C60在立方最密堆积中离其最近的C60分子数为多少画出其配位多面体。
(3)C60与K+可形成组成为K3C60的超导材料C60为立方最密堆积K+占据什么多面体空
隙占据空隙的百分数是多少
4同一温度下 C60的晶体密度为多少若K3C60晶胞参数a1424pm求K3C60
的晶体密度比C60的晶体密度增大的百分数。
第11题 10分制金属的方法之一是电解含该金属的化合物制备铝单质就是在加入冰晶石的条件下高温电解A l2O3 电解化合物的前提是该化合是离子化合物如Al2O 3在高温下电解为Al 3+及O2-过去认为不可能用电解AlCl3来制铝的但近年来这种说法被打破比如电解N aCl-AlCl3熔盐体系制金属铝并取得初步研究成果。
1 写出AlC l3在下列溶剂或熔液中的存在形式。
1在苯中 2在NaCl熔液中 3在NaF溶液中
2工业电解N aCl-AlCl3体系铝工艺如下用氧化铝或铝硅酸盐为原料制得AlC l3再以无水A lCl3为原料制备AlC l3离子型液体AlCl3MClM为碱金属或有机阳离子以此AlC l3离子型液体进行电解。
1实验证明在阳极发生的电解反应是AlCl 4-失去电子生成离子Q,该离子中A l有一种环境Cl有二种环境经质谱检验其质荷比M/Z302.5试画出该离子Q的结构式并写出生成Q的电极方程式。
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2生成的Q离子移动到阴极并在阴极得电子生成Al单质。试写出电极方程式。
3据有关资料显示当Cl-含量较少时AlCl3MCl中可能存在链状离子[AlnCl 3n+1]-,试画出其结构。
第12题9分DMC[CO(OCH3)2]是一种重要的化工原料广泛用于有机合成中研究者研究了以CO2和CH3OH为原料的直接合成法。 由于该反应在热力学上难以进行研究者在反应体系中加入A298 K时1atm时其蒸气密度为1.88 g/L后有效的提高了反应的产率。试回答下列问题
1给出DMC的系统命名
2写出直接合成法合成DMC的方程式
3写出A的结构简式
4从化学平衡的角度分析A为什么可以提高DM C的产量 写出两个理由
(5)最早生产DMC的方法为光气甲醇法但现在已经是淘汰工艺。 已知光气甲醇法分两步进行试写出两步反应方程式。
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我爱奥赛网2007年第三届“我爱奥赛杯”高中化学竞赛试题
参考答案
第1题 共5分
1发现X射线 伦琴射线 1分
2第七周期第IB族2分
(3) 2864N i+83208 Bi====11 127分
第2题 6分
1 12种 1分
结构略 含一个氮时 吡啶 1种二个氮时3种三个氮时3种四个氮时3种五个氮时1种六个氮时1种 每个0.25分共3分
2分解产物N2放出大量的热 产生大量气体熵增大反应自由能大 自发程度高。 2分
第3题 共9分
1特征阴阳离子生成溶剂分子的反应 1分
2酸 NH4 Cl===NH4++Cl- 1分
碱 NaH+NH3===H2+NH2-+Na+ 1分
(3)SbF5+BrF3= BrF2++SbF6- 1分
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(4)CO(NH2)2+NH3===NH4++NH2CO NH- 1分
NaNH2 +NH2CO NH2==NH2CO NHNa+NH3 1分 不能遇水分解 1分第4题 共6分
(1)3Br2 + 6KOH + CO(NH2) 2 == 6KBr + 5H2O + N2 + CO2 2分
写成K2C O3和KH CO3得1分
(2)提高产率避免生成K BrO3杂质尿素产物无污染 2分
3理论值a=660pm d=a/2=330pm 2分
第5题 共10分
1 2HNO3 +P2O5 或1/2 P4O10 === N2O5+2HPO3 (2分写H3PO 4得1分)
2D NO2 2O→BF3 , E NO2[BF4], F NO2F 6分各2分
(3)C6H6+NO2F===C6H5N O2+HF 2分
第6题 共6分
1对同一种H给体如乙醇而言Lew is碱性越强形成的氢键也越强。因为O上的电子可扩充到Si的空d轨道上因此与S i结合的O较与C结合的O的Lew is碱性低 因而可以预期乙醚形成的氢键更强些。 2分
2NH(C H3)2发生质子转移形成B—N键
BBr3(g)+3NH(CH3)2=B(N(CH3)2)3+3HBr(g) ,
HBr+NH(CH3)2 ==NH2(CH3)2+Br- 2分
(3)苯软碱的电子可以与Ag+离子(软酸)的空轨道形成配合物[Ag-C6H6]+离子。 2分第7题 共10分
1、 1 6分每个1分
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