高中化學競賽初賽模擬試卷27

1、2008高中化學競賽初賽模擬試卷（27）第第題（6分）1由于C，N為sp2雜化，故6個原子共平面。N，C，O問有離域鍵。2分子間作用力和氫鍵題（6分）下面是有關物質結構的系列問題：1蛋白質是由多肽鏈組成，多肽鏈的基本單元如右圖。注明各原子間是什么類型的鍵，并由此推測6個原子能共平面的主要原因。2對于某種致幻藥“阿拉丁神話”有這樣的解釋：對苯二酚物質能形成含乙醚的一種“Hydroquinone”晶籠，其形狀類似神燈，當摩擦時，“Hydroquinone”溶解，乙醚跑出來，被吸入后，而產生之幻想。形成晶籠的原因是什么？第第題（6分）14BeCO36CH3COOH4CO23H2OBe4O(OOCCH

2、3)62Fe2(COO)23Zn(COO)2ZnFe2O44CO4CO2題（6分）1鈹與某些普通配體形成的配合物相當穩(wěn)定，比如鈹的化合物A為無色可升華的分子型化合物，易溶于氯仿并可從氯仿溶液中重結晶。A物質中心氧原子周圍按四面體方式排布4個Be原子，Be原子兩兩間又被醋酸根所橋聯。該物質可以通過碳酸鈹與醋酸反應制備，請寫出該制備反應的化學方程式；2以草酸鐵和草酸鋅為原料，按一定比例溶于水中充分攪拌混勻，加熱并蒸去混合溶液的水分；逐漸共沉淀下來，產物幾乎為Fe3與Zn2均勻分布的的固溶體型草酸鹽混合物，過濾、灼燒，即成很好的固相反應原料“前驅物”的制備即一種尖晶石型物質A：O2作立方最密堆積，Z

3、n2占據1/8的四面體空隙，Fe3占據1/2的八面體空隙。請寫出該反應的化學方程式。第第題（6分）CH3CHICH2CH3因為產生兩種同分異構的烯，可以假設開始時的碘化物是二次生成的?？疾焐晌锏馁|量。7/8mol的生成物的質量為49g，所以這種生成物的摩爾質量56g/mol，得到烯烴為C4H8，意味著開始時的化合物C4H9I。題（6分）1mol碘代烴用KOH酒溶液作用，得到兩種同分異構體的烯烴的混合物，其比為71。反應的主要產物（得到的數量最多的）產物有49克，假設反應是定量地進行的，試確定反應是定量地進行的，試確定開始時化合物的結構式，并說明理由。第第題（10分）12或336，24，4VF

4、2E題（10分）20世紀90年代，柏拉圖多面體在DNA中的應用研究引起了人們的關注。DNA堿基對間的特定連接使它成為建造納米大分子的最佳材料，同時DNA多面體使生物大分子在拓撲學領域的研究提升到了一個新水平。DNA多面體是以DNA為原料合成的具有幾何性質的大分子，符合歐拉定理。DNA多面體的研究是目前一個新穎的課題。11991年Seeman等報道合成了第一個DNA立方體分子，開創(chuàng)了人工合成DNA多面體的先河。首先，兩個單鏈分子1、6經過環(huán)化、純化、雜交后，形成了兩個環(huán)狀分子L和R，兩種環(huán)的粘性末端分別用大寫字母表示，通過特有雙螺旋性的酶進行識別，可以讓粘性末端以堿基互補配對的方式連結。每次只能

5、有兩對粘性末端連結，請畫出DNA立方體合成方案。2下圖是另一種DNA多面體從兩個角度觀察到的形狀。目光從一個頂點看過去結構是A圖，目光垂直于某條棱邊看過去結構是B圖。如果目光垂直于某一個面，請畫出此時你應該看到的分子空間結構圖。 A圖 B圖3在題2的DNA分子的每個頂點用一個正方形進行截頂（相當于削去這個頂角的動作）。是繼DNA立方體后Seeman實驗室合成的第2個DNA多面體。請問給多面體含有條邊，個頂點。請畫出從截頂正方形看過去的角度的分子結構剖面圖。4根據以上的了解，你能寫出描述柏拉圖多面體頂點、面和邊數的歐拉公式么？第第題（6分）1RSiO1.5n2題（6分）POSS是一種具有籠狀結構

6、的大分子化合物，可以實現在納米尺度上設計和制備新穎的有機/無機納米雜化材料。這是一種特殊的具有籠狀結構的倍半硅烷，右圖是該系列中的兩種化合物，從大小考慮它們在該系列化合物中是緊鄰的。1觀察它們的結構特征，寫出該系列化合物的經驗通式；2并按規(guī)律畫出比b小一號的化合物結構。第第題（9分）1MnBi，八面體，62a2×sin60o×c×Na×2M(MnBi) 9.04g/cm33Mn和Bi都有較多的未成對電子，表現為順磁性，外加磁場時可以被磁化（提到未成對電子較多即可）題（9分）磁光盤機是一種可重寫的光盤驅動器，它使用磁光盤片作存儲媒體。磁光存儲是一種采用激光

7、和磁場共同作用的存儲技術，磁光存儲的研究是Williams等含有Mn、Bi元素的薄膜磁化并用光讀取之后開始的。下圖是其中一種化合物的晶體結構，屬于六方晶系，晶胞參數為ab427pm，c615pm1寫出該物質化學式，判斷Mn原子處于Bi原子所形成的哪一類空隙中；2試估算該晶體的密度；3從原子結構角度簡要解釋這種晶體適合做磁光材料的原因。 第第題（7分）1當微波作用于此溶液時，水分子發(fā)生極化，這將使六個水分子中的羥基更易于靠近被它們所包圍著的帶正電荷的Fe3，因而FeCl3水溶液的水解速率會大為提高。而且，由于是六個水分子包圍一個Fe3，所以從理論上講，水解速度應提高至常規(guī)加熱方法的六倍左右。2微

8、波水解法下無需使用酸化的FeCl3溶液。微波有很強的穿透性，它能均勻地作用于溶液中，使大量晶粒迅速形成，這將有效控制晶粒的生成。題（7分）1微波水解法制備納米級Fe2O3膠體粒子是一種新的納米材料制備方法，使得FeCl3水解程度增大可得Fe2O3膠體粒子。當微波作用于FeCl3水溶液時，溫度并未升高多少，Fe(H2O)63發(fā)生如圖的結構變化，請分析微波對Fe3水解的影響以及微波作用原理。2介質酸度對Fe2O3膠體粒子的形成有著重要的影響。在常規(guī)加熱方法下，適量加入HCl溶液其目的是控制晶粒的生長。在一個實驗中，在加酸的條件下，所得到的Fe2O3膠體粒子中含有大量的FeOOH的粒子和不定形粒子；

9、在不加酸的條件下，對反應體系進行微波作用，發(fā)現大量Fe2O3晶粒迅速形成。請分析原因！第第題（7分）12（1）2溴代對二甲苯 （2）2，5二甲基聯苯題（7分）2，5聯苯二甲酸（PTA）是一個重要的高分子合成單體，它與對位芳香二酚或二胺經縮聚反應，可以合成一種具有剛性棒狀結構且具有液晶性質的的全芳香聚酯及聚酰胺。PTA的合成對于高強度、高模量纖維的制備及高分子液晶的理論研究具有十分重要的意義。下面的新合成路線十分簡便，以對二甲苯為原料，經過三步即可得到目標產物PTA。其中第二步用先制備的格氏試劑進行交叉偶聯反應（NiCl2(PPh3)2做催化劑），無機試劑用到了Br2(/CCl4)、KMnO4等

10、原料。1能根據以上提示寫出合成路線2對兩種中間產物進行命名第第題（9分）A： B： C：D： 2：3：題（9分）手性Salen 配體和其配合物在電子結構和催化活性方面與卟啉化合物具有相同特點，常應用于不對稱催化反應中。以下合成路線是采用簡單易得的原料，合成了一個能形成雙核配合物的新型手性二聚Salen 配體3。3號物質經元素分析C81H96N4O4，其中t-Bu為叔丁基。請寫出A、B、C、D、2、3物質的結構簡式。第第題（8分）1、2畸變四面體，S4CoF3SF44CoF2；SF42H2OSO24HF3因為S原子的電子組態(tài)為1s22s22p63s23p4。價電子數為6，在SF6分子中，S原子采

11、用sp3d2等性雜化，6個雜化軌道，6個價電子與6個F原子形成6個鍵，幾何構型為正八面體，分子的對稱性高，無極性，所以有良好絕緣性能。題（8分）在常溫下A物質是一種無色液體，毒性很大，不溶解于水，也不被水、酸、堿所水解。A分子中只存在兩種化學鍵，其中S-S鍵長221pm，S-F鍵長156pm。該物質在高溫下表現出較強氧化性，可能是由于分子內部斷裂為游離基。一個A分子產生兩個B游離基，一個B繼續(xù)斷裂生成具有強氧化性的單原子游離基，同時生成1分子C，C可由S和CoF3混合物加熱制得，性質活潑遇水水解。A分子在423K下會發(fā)生歧化為C和D，D具有正八面體結構，是絕緣性能良好的液體，可作變壓器油。1畫

12、出A分子的空間結構；2說明C的空間結構，分別寫出S和CoF3混合物加熱制備C和C分子水解的化學方程式；3請從成鍵情況解釋D的用途。第第題（8分）A：Co(NH3)5(H2O)3Cl B：Co(NH3)5Cl2Cl C：Co(NH3)4Cl2Cl D：Co(NH3)3(NO2)3題（8分）在空氣中，化合物CoCl26H2O在空氣中與氨水反應生成化合物A（化學式CoCl3H17N5O）。加入硝酸銀溶液，A中的所有氯全部都沉淀。如果把A加熱至100，A會失去水而形成紫色的固體B（化學式CoCl3H15N5）。已知B的化學式含有一個陽離子、二個陰離子。把CoCl26H2O和碳酸銨混合氧化，然后加入氫氯

13、酸可得到化合物C（化學式CoCl3H12N4），在C中加入硝酸銀溶液只有1/3的氯可被沉淀。CoCl26H2O與氨水和亞硝酸鈉反應，氧化得到黃色固體D。已知D的元素重量百分組成為Co 23.8%，H 3.6%，N 33.9%，O 38.7%，且在水溶液中D不會解離成離子。試寫出A、B、C、D的結構式。第第題（12分）113x，12x23.53充電時Li從正極化合物中脫出并嵌入負極晶格，正極處于貧鋰態(tài)；放電時Li從負極脫出并插入正極，正極為富鋰態(tài)。為保持電荷的平衡，充、放電過程中應有相同數量的電子經外電路傳遞，與Li一起在正負極間遷移，使正負極發(fā)生氧化還原反應，保持一定的電位。4Li4xMn4+

14、（2x）O451mol正極材料Li離子完全脫嵌時轉移的電量為96500C（法拉第常數）說明：由單位知mAh/g指每克電極材料理論上放出的電量：mA·h1×103A×3600s3.6C最大極限脫鋰的最終產物使Mn3+全部變?yōu)镸n4+離子Li1xMn(2x)O4Li4xMn(2x)4O4因此計算出Li4xMn(2x)O4的理論重量比容量為（mA·h/g）x0.1，C106mA·h/g題（12分）近年來鋰離子二次電池由于其優(yōu)異的性能備受關注，與傳統的鋰電池相比具有能量密度高，電壓高，循環(huán)性能好等優(yōu)點，現在已經廣泛的用于數碼產品中。鋰離子電池負極一般用

15、改性石墨等碳材，目前的發(fā)展比較成熟。而正極材料的開發(fā)已經成為制約鋰離子電池性能進一步提高、價格進一步降低的重要因素。LiMn2O4體系是用于鋰離子電池的一種常用正極材料，采用溶膠凝膠法可制得穩(wěn)定態(tài)尖晶石結構的LiMn2O4以及富鋰型的摻雜化合物Li1+xMn2-xO4。1Li1+xMn2-xO4可拓寬充、放的電壓范圍，中Mn3+、Mn4+的個數分別為，個（用x表示）；2在LiMn2O4的基礎上制備Li1+xMn2-xO4主要是用Li+占據部分Mn3+，其中0x1。推算錳的平均氧化態(tài)最小值；3下圖是鋰離子二次電池工作原理示意圖，請簡要說明其工作原理4、為了保持電荷的流動，Li1+xMn2-xO4在發(fā)生電極反應時最大極限脫鋰的最終產物是。5、電容量（單位：mA·h/g）是衡量電池性能的一個重要指標，試列出正極材料物質Li1+xMn2-xO4的理論電容量計算式。并估算當x0.1時的數值第第題（6分）HOCH2CH2OH10MnO414OH10MnO422CO3210H2Oc(乙二醇)c(KMnO4)/5·V(KMnO4)c(Na2C2O4)/2