清北学堂2011暑期综合试题及答案 08(刘革平老师)

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1、清北学堂2011暑期综合试题08（刘革平老师）题号12345678910总分满分41091412810101112100得分评卷人l竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。l姓名、考号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。l请将答案写在指定的位置。l允许使用非编程计算器以及直尺等文具。第一题（4分）2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X和Y。X是用高能48Ca撞击Am靶得到的。经过100微秒，X发生α-衰变，得到Y。然后Y连续发生4次α-衰变，转变为质量

2、数为268的第105号元素Db的同位素。以X和Y的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X和Y的核反应方程式。第四题（本题共14分）2010年底，瑞典皇家工学院（KTH）科学家宣布发现了一种新式的氮氧化合物分子A，它是迄今分子量最大的氮氧化物分子。这种新型的分子有望成为未来火箭燃料家族的新成员，与目前最好的火箭燃料相比，新燃料的效率将提高20%—30%。该氮氧化物分子中氮元素含量为36.9%。分子量在100—200之间。4-1．给出A分子式。4-2．A中有两种化学环境的氮原子，具有类似螺旋桨的结构，则A分子中有没有族转轴？若有，请指出其类型、个数和位置？4-3

3、．该化合物还没有中文译名，如何要你给它命名，你会叫它_________________，中心N原子的杂化类型为______________。4-4．Apollo号宇宙飞船在执行空间任务时，火箭中的液体N2O4贮存于含铁的容器中，结果腐蚀物中含有Fe(NO3)3·N2O4，该物质实际上是NO[Fe(NO3)4]，经X射线晶体结构表示实际为[A]2+[Fe(NO3)4]2。请回答：4-4-1．写出合成NO[Fe(NO3)4]的反应方程式；4-4-2．如果[A]2＋是平面型的离子，存在3重对称轴（旋转120°重合），但不存在对称面。试画出其可能离子结构示意图。4-4-3．如果[A]2＋是非平面型的

4、离子，不存在3重和2重对称轴，但存在对称面。试画出其可能离子结构示意图。4-5．已知：ΔH(N≡N)=940kJ•mol－1，ΔH(O=O)＝498kJ•mol－1，ΔH(N－O)=175kJ•mol－1，通过计算与分析，预测N4O6(g)是否能用N2(g)、O2(g)直接合成并稳定存在？（假设A的结构与P4O6相似）第九题（本题共10分）从昆虫斑蟊体内的可提取得到的一种化合物斑蟊素（A）具有明显的抗肿瘤活性。斑蟊素为酸酐化合物，在体内易于水解，临床对治疗肝癌和膀胱癌有效，但具有泌尿道和消化道副作用。将酸酐与取代胺作用，可生成不同取代基的酰亚胺，水解将慢于酸酐，在体内将逐渐释放斑蟊酸，毒性大

5、大降低。为此，科学家设计合成了羟基斑蟊素（B）根据以上知识请回答：9-1找出化合物A中的手性碳，并在结构式（见右图）中用“*”记号加以标明。9-2已知化合物A的优势构象为，则它__________（填“有”或“无”）旋光性。9-3根据系统命名法，的名称为9-4提出一条以和为原料（其他原料任选）合理的合成化合物B的路线，写出合成过程，并注明反应条件。第十题（本题12分）、A－B体系是一种新型的催化剂。化学家对A－B体系进行了深入的研究：A＝Te（晶体），B是TeCl4与AlCl3按物质的量之比1︰4化合得到的。已知B是一种共价型离子化合物，其阴离子为四面体结构，B中铝元素、氯元素的化学环境相同

6、。A和B反应生成两种新化合物Ⅰ和Ⅱ，其中A的物质的量分数（mol％）分别为77.8和87.5和91.7。生成化合物Ⅱ时没有其他副产物生成，但是生成化合物Ⅰ时伴随着挥发性的TeCl4生成，每生成2mol化合物Ⅰ就生成1molTeCl4。在熔融的NaAlCl4里的导电性研究表明，化合物Ⅰ和Ⅱ在一起时总共会解离成三种离子。进一步对化合物Ⅰ和Ⅱ研究表明：用凝固点下降法测定Ⅰ和Ⅱ的摩尔质量分别为1126g/mol和867g/mol。化合物Ⅰ和Ⅱ的红外光谱测定只有一种振动，分子中不存在Te＝Te，而且结构中都只有一种四面体配位的铝，但是铝原子在这两种化合物中的化学环境是不同的。10-1．确定B的化学式；

7、10-2．写出化合物Ⅰ和Ⅱ的分子式。10-3．写出化合物Ⅰ和Ⅱ中阴离子和阳离子的化学式。10-4．指出Te、Al原子的杂化形态，画出其阴离子、阳离子的结构式，说明其阳离子具有什么特点。10-5．化合物Ⅰ在加热时很容易转化成化合物D。请说明这是为什么？写出该化学反应方程式。参考答案第一题（共4分）＋Ca＝288115＋3n（2分，不写3n不得分。答291115不得分。）288115＝284113＋4He（2分，