2006年全国高中化学竞赛初赛模拟试卷1-5

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2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(01)2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(01)(时间:3小时满分:100分)题号12345678910满分78111010106111116H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-LrRfDbSgBhHsMtDs第第题(7分)1.碱式碳酸镁(2分)碳(1分)2.将镁带表面固体粉末在空气中强热,产物先用浓硫酸吸收,再用碱石灰吸收,确定增重质量的比值。(2分)3.镁与热分解产生的CO2反应(1分)黑色燃烧产物难溶于稀硫酸中,在浓硫酸中加热溶解,产生极性气味气体(1分)题(7分)金属镁是银白色、有金属光泽的活泼金属,但镁带表面呈现灰黑色。用砂纸磨下镁带表面固体粉末,在空气中强热,有水气生成;另取粉末,加入稀酸,产生气体导入澄清石灰水中,产生混浊。如果将灰黑色灰黑色的镁条在纯氧中点燃,燃烧产物中有黑色物质生成。1.预测:镁条表面的灰黑色物质的组成是;黑色燃烧产物是。(填名称)2.设计实验确定灰黑色物质的具体组成;3.说明产生黑色燃烧产物的原因,并设计实验确认该产物成分。第第题(8分)1.A:间苯氧基苯甲酸B:间甲基二苯醚(各0.5分)2.阳极:2Cr3++7H2O=Cr2O72-+14H++6e-阴极:6H++6e-=3H2↑(各1分)3.m-ph-O-ph-CH3+Cr2O72-+8H+→m-ph-O-ph-COOH+2Cr3++5H2O溶液呈墨绿色(各1分)4.将反应液冷却至室温,固液分离得到A固体粗品,滤液进一步油水分离,油相为未反应B,水相为含Cr(Ⅲ)的酸性水溶液,返回电解槽,电解再生为Cr(Ⅵ),循环使用。粗品A以10%NaOH溶液溶解后,滤除杂质,然后再以10%HCl酸析、冷水洗,即得精制的A。(3分,答出要点)题(8分)有机物A(右图)主要用于制备菊酯类杀虫剂,新制备方法是以有机物B为原料,用间接电氧化法合成,具体方法如下:A:B:在电解槽的阴极区注入10%H2SO4溶液,阳极区注入Cr2(SO4)3-H2SO4混合液,电解;结束后将电解液转入反应器中,并加入有机物B。……1.系统命名法命名有机物A和B;2.写出电极反应方程式;3.写出电解液氧化B的反应方程式和现象;4.请补充完整上述制备方法。第第题(11分)1.A:SiB:F2C:SiF4D:Na2SiO3E:Na2SiF6F:Na3AlF6(各1分)2.正八面体(1分)3.①3SiF4+6NaOH=Na2SiO3+2Na2SiF6+3H2O②Na2SiF6+4NH3·H2O=4NH4F+2NaF+SiO2+2H2O③4NH4F+2NaF+NaAlO2=Na3AlF6+4NH3+2H2O(各1分)4.2CaF2+4H2SO4+SiO2=Ca(HSO4)2+SiF4↑+2H2O(1分)题(11分)单质A和B能反应生成C,C是无色不燃性气体;A的氧化物和B的氢化物也能反应生成C和H2O(①);C在NaOH溶液中反应生成D和E;A的氧化物与NaOH反应生成D,而B的氢化物与NaOH反应不生成E;E在氨水中发生氨解生成A的氧化物沉淀(②),所得溶液中加入NaAlO2可 生成晶体F(③),E和F的阴离子具有相同的空间构型。1.写出A~F各物质的化学式;2.写出E、F的阴离子的空间构型;3.写出反应①、②、③的化学方程式;4.写出工业上用3个常见化工原料制取C的反应方程式;第第题(10分)1.像矿物油和正己烷这类非极性分子间的吸引力是非常弱的,因而这种分子可以容易地相互混合和溶解。而在极性水分子或者乙醇分子间的引力是强的氢键,大多数非极性分子不能克服这些氢键,因而也不能在这种极性质子溶剂中溶解。(2分)2.XeF2;XeF4(各1分)3.顺式异构体的OH参与形成分子内氢键,如左图所示,它不受稀释的影响。在反式异构体中,氢键为分子间氢键,如右图所示,稀释后这些氢键被破坏,因此宽的谱带消失,而代之以处于高频的、尖锐的OH吸收带。(3分)4.结构基元是:2Pd(CN)2(1分)(2分)题(10分)1.解释由高分子量烃组成的矿物油可以溶解于正己烷而不溶于水或者乙醇的原因。2.列举2种分子,要求:①非极性气体分子;②只有1个中心原子;③中心原子上有孤对电子;④中心原子的杂化类型不同;3.Pd(CN)2可以简单的看成层型结构,其结构模型如右图所示(■□表示CN-;●表示Pd2+)。指出结构基元的内容,并画出二维正当素格子(把此层状结构模型看作二维点阵)4.反式和顺式-1,2-环戊二醇的红外光谱在3450~3570cm-1区域内有一个宽的吸收带,而在稀的CCl4溶液中,顺式异构体的这个谱带保持不变,而反式异构体的这个谱带却移向高频,并且变得尖锐。试说明这种区别。第第题(10分)1.A:FeB:CuOC:Fe2O3D:Cu(各1.5分)2Fe+3CuOFe2O3+3Cu(1分)2.溶液由黄色转变为蓝绿色(1分)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(1分)3.防止空隙中的O2对实验产生干扰。(1分)题(10分)有A、B两种常见固体粉末,均能溶于盐酸,其中A释放出气体而B没有;取35.03gA和B混合均匀装入反应器,压实后密闭强热,恰好完全反应,生成C和D的混合物;将该混合物溶于足量盐酸,溶液颜色逐渐发生变化,至反应完全后消耗0.6molHCl,还有12.71g不溶物D;如果将混合产物溶于足量稀硝酸中,则消耗1.4molHNO3,并生成4.48L(标况)气体。1.写出A、B、C、D的化学式和A、B反应生成C、D的化学方程式;2.说明盐酸溶解混合产物后的溶液颜色变化现象和反应方程式。3.将A、B混合物装入反应器后必须压实,为什么? 第第题(10分)1.(各1.5分)2.主要靠静电力和氢键结合。-NHR上氢原子不参与作用(位阻)(2分)(2分)3.动态组合化学的应用过程包括:①制备一个内部成分可以相互转换的混合体,即建立一个有效的动态组合化学库;②建立一套由靶标分子驱动的筛选机制;动态组合化学的主要特点在于利用反应的可逆性,把构库单元连接起来,形成一个多种化合物的混合体,混合物中各组分动态平衡存在,在热力学的推动下,动态组合化学库组成发生改变,组合库通过靶标分子的识别去放大某一组分。(各1.5分)题(10分)动态组合化学是利用可逆反应构建动态组合物库,在动态库中加入靶标分子,使组合库的构建单元和靶标分子发生识别作用,在动态库中诱导组装出与靶标分子具有最好结合效果的产物,并加以富集。这一方法为确认具有催化和药物活性的主客体化合物提供了新的思路。下图所示为动态组合化学库识别过程:例如在光照的条件下,利用光诱导分子双键互变,产生双键trans与cis互变异构。Eliseev发现有机物A的溶液在光照下会产生不等量的三种异构体,当加入一个胍(HN=C(NH2)2)作为靶标驱动反应平衡移动时,会发现有更多的(X,Y)-异构体(X,Y表示该异构体的构型)出现。1.分别在图中画出另外两个异构体的结构式。2.胍为何能作为靶标分子驱动产生大量(X,Y)-异构体?在方框内画图表示(R为异丙基)。3.请你概括动态组合化学的应用过程包括哪两个部分。第第题(6分)1.n(NaClO)︰n(NaClO3)=1︰2(2分)7Cl2+14NaOH=NaClO+2NaClO3+11NaCl+7H2O(2分)2.c(Cl-)=0.2mol/L(2分)题(6分)将1.568L(标准状况)的氯气通入70℃、50mL氢氧化钠溶液中,被完全吸收,并将溶液稀释到250mL。吸此稀溶液25mL,用醋酸酸化后,加入过量碘化钾溶液充分反应,用标准硫代硫酸钠滴定,消耗硫代硫酸钠溶液5.0mL时恰好到终点。将滴定后的溶液用盐酸调至强酸性,用上述硫代硫酸钠再滴定到终点,需要硫代硫酸钠溶液30.0mL.1.通过计算写出符合上述条件的总化学方程式。2.计算稀释后溶液中Cl-物质的量浓度。第第题(11分)1.C18H26(2分)C︰H=(5+3+1)︰(5×2+3)=9︰13(1分)最简式C9H13(121g/mol)氢原子不可能是奇数,且摩尔质量≤300g/mol,只能是C18H26(1分)2.5(1.5分,即氢原子类型数)23(1.5分,(10×2+6×3+2×4)/2)3.(4分)分析:5种类型的氢原子的个数比应是1︰2︰2︰4︰4(不可能7︰1︰1︰2︰2)5种类型氢原子说明仲、叔碳原子共有5种类型,进一步拆分得叔:1、2;仲:1、2、2整个分子应该存在二重对称性(存在对称中心),对称中心上存在一条碳碳键(碳碳键总数为奇数),这条碳碳键应由季碳原子组成以这条碳碳键为中心,向两侧勾画六元环。题(11分) 某饱和烃分子X由仲、叔、季三种类型的碳原子组成,且其个数比是5︰3︰1(仲︰叔︰季);通过核磁共振检测发现,X分子内的氢原子处于5种不同的化学环境,并准确测得其中4类氢原子的个数比是1︰1︰2︰2;通过凝固点下降法测得X的摩尔质量不超过300g/mol;拉曼光谱显示X分子由若干个六元环组成,其中有1条碳碳键比其余全部碳碳键都要长。1.请写出X的化学式,并分析理由;2.X的一氯取代物有种;X分子中碳碳键有条;3.画出X的结构简式。第第题(分)1.S2-+H2OHS-+OH-Kb=Kw/K2=0.083MnS的溶解度为xmol/L,x=[Mn2+]=[HS-]=[OH-]。[S2-]=[HS-][OH-]/Kb=x2/0.083[Mn2+][S2-]=x(x)2/0.083=Ksp=3×10-14x=1.4×10-5(4分)2.(1)Z=NAVD/M=4即晶胞中含有4个[MnS],8个离子。(3分)(2)该纳米颗粒(立方体)边长为10×522.4pm=5.224nm。设表面层厚度为S2-的直径,即2×0.184nm=0.368nm表面原子占总原子数的百分比为:1-(5.224-0.368)3nm3/(5.224nm)3×100%=20%(3分)题(11分)硫化锰MnS是赭色物质,用碱金属硫化物沉淀制得。1.计算纯水中MnS的溶解度?已知MnS的Ksp为3×10-14,H2S的K1和K2分别为1.0×10-7和1.2×10-132.α-MnS晶体属于立方晶系,用X射线粉末法测得该晶体晶胞参数a=522.4pm;(1)26℃测得该晶体的密度为4.05g/m3,请计算一个晶胞中的离子数;(2)若某α-MnS纳米颗粒形状为立方体,边长为α-MnS晶胞边长的10倍,请估算其表面原子占总原子数的百分比。(已知S2-的半径0.184nm)第第题(16分)1.(1)[Ni(H2O)4(CN)2](1分)(2)A:[Ni(CN)(H2O)3]CNB:K[Ni(CN)3(H2O)](各1分)(3)[Ni(CN)(H2O)5]+[Ni(CN)(H2O)3]+(各1分)2.(4分)Ni2++4H3BO3+4OH-=Na2[Ni(H2B2O5)2]2-+6H2O(1分)3.(4分)4.一定条件下使粗Ni与CO反应生成Ni(CO)4,分离后再将Ni(CO)4加热分解,便得到高纯度的镍。(2分)题(16分)Ni(Ⅱ)的配合物可以形成四配位的四面体形或平面正方形,亦可形成六配位的八面体形;而Ni(0)的配合物往往以四面体形的四配位形式存在。1.以CN-和H2O为配体,写出符合下列条件的配合物化学式。(1)一种非电解质的八面体配合物。(2)两个平面正方形配合物A和B,它们均是1︰1电离类型,A是,B是。(3)在Ni(CN)2·5H2O中可能形成的配离子。2.10℃下将H3BO3和NiCl2在一定条件下反应,用NaOH溶液中和后得钠盐C。C是单核配合物(不带结晶水),配离子中有环状结构。经元素分析X中w(Ni)=18.82%。画出C的结构示意图,并写出反应生成C的离子反应方程式。3.金属Ni与环稀烃D一定条件下以物质的量1︰2反应生成配合物分子E;E分子有很好的对称性,核磁共振显示E分子中只有2种类型的H原子;取一定量的E,在足量纯氧中燃烧,所得固体质量为原质量的27.15%。画出E的结构简式。4.金属镍一般由其氧化物的热还原法进行制备,但纯度不高。如何由粗镍制备高纯度的镍。 2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(02)2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(02)(时间:3小时满分:100分)题号12345678910111213满分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-LrRfDbSgBhHsMtDs第第题(7分)1.N2H4+2H2O2=N2+4H2O(1分)(CH3)2NNH2+2N2O4=2CO2+3N2+4H2O(2分)2.Zn+2NaNH2+2NH3=Na2Zn(NH2)4+H2↑(2分)Zn(NH2)42-+2NH4I=Zn(NH2)2↓(白)+4NH3+2I-(1分)Zn(NH2)2+2NH4I=ZnI2+4NH3(1分)题(7分)1.肼(N2H4)可用作火箭的推进燃料,在K3[Cu(CN)4]催化剂存在下,与H2O2水溶液反应。后来改用N2O4(或液氧)氧化不对称二甲基肼的方法。分别写出上述反应方程式。2.金属锌溶于氨基钠(NaNH2)的液氨溶液中,并释放出氢气;小心加入碘化铵产生白色的沉淀,若继续加入碘化铵,沉淀溶解。分别写出上述反应方程式。第第题(5分)1.宇宙飞船处在失重情况下,空气不对流。(1.5分)2.酒石酸是弱酸,强酸制弱酸原理,降低胃中H+浓度(1.5分)3.酒精燃烧释热,使部分酒精挥发(减少了燃烧释放的热量);使水蒸发消耗并带走热量;使手帕达不到着火点。(2分)题(5分)请解释下列问题:1.如果在宇宙飞船上划燃火柴,火焰会立即熄灭。2.正常人胃液的pH在0.3~1.2之间,酸多了需要治疗。酒石酸钠可以用来治疗胃酸过多。3.用2份95%的酒精溶液和l份水混合,再浸入手帕一块。取出,点燃手帕上的酒精,用镊子夹起燃烧的手帕,当手帕上的火焰即将熄灭时,将手帕迅速摇动几下,火熄灭,手帕却完好无损。第第题(10分)1.随着乙烷、乙烯、乙炔分子中π电子云密度的增加,其与水分子的作用力也增加(2分)2.混合气体依次通过KMnO4/H+、NaOH、浓H2SO4的洗气瓶(2分,其它合理答案都可)3.加压下用水吸收乙炔,所得溶液减压下又释放出乙炔(2分,无加压不给分)4.乙烯以π电子与金属离子配合,生成水溶性较大的配合物(2分)5.不矛盾。键能是根据均裂反应(≡C︰H→≡C·+H·)来衡量的;而酸性则是起因于异裂反应,≡C︰H+碱→≡C︰-+H+(2分)题(10分)乙烷、乙烯、乙炔在25℃、101.325kPa时,在水中的溶解度分别为60mL、131mL、940mL(1L水中)。1.乙烷、乙烯、乙炔的溶解度依次增大的主要原因是什么?2.实验室中从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到纯净乙烷的方法是什么?3.工业上从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到乙炔(较高含量)的简便方法是什么?4.乙烯在亚铜盐或银盐的水溶液中溶解度比在纯水中大得多,为什么?5.乙烷、乙烯、乙炔中,乙炔的C-H键键能最大,而它又是酸性最强者。这两个事实是否矛盾?第第题(8分)1.(2分,各0.5分)2.(3R,4R,5S)-4-乙酰胺-5-氨基-3-(1-乙基丙氧基)-1-环己烯-1-羧酸乙酯磷酸盐(2.5分)3.3-戊酮、甲基磺酸(各1分)4.改变4、5位手性碳原子的RS构型(1.5分)题(8分)今年秋季,在我国有些地区相继出现了高致病禽流感,引起了政府及有关部门的重视,Tamiflu(达菲)是抗禽流感病毒药,商品通用名为磷酸奥司他韦,它是由我国特有中药材八角的提取物莽草酸(shikimicacid)为原料合成的。合成路线如下: 1.在上图莽草酸的结构上,用Z、E、R、S等符号具体标明其立体化学;2.系统命名法命名达菲(注意例题结构)3.由莽草酸合成中间产物A时需要添加哪2种原料,写出化学名称;4.由莽草酸合成达菲使用了10个步骤,除引入一些基团外,还有1个重要作用是什么?第第题(7分)1.可以检测到红外光谱带的存在,因为Cr、Cl间是共价键。(2分)2.(1分)因为同Co(en)33+一样,此配离子具有不可叠加的镜面结构,所以其具有旋光性(1分)3.2Cu2++4I-=2CuI↓+I2(1分)由于CuI是沉淀,则在溶液中[Cu+]很小,致使0.059lg[Cu2+]/[Cu+]值增大,所以ECu2+/Cu+值增大,使E=EyCu2+/Cu+-EyI2/I->0,上述反应能够自发进行(2分)题(7分)1.在[Cr(NH3)4Cl2]+的光谱中是否存在金属-氯的振动红外光谱带,为什么?2.为了证明旋光性与分子中是否存在碳原子无关,Wemer制备了[Co{(HO)2Co(NH3)4}3]6+。画出此配离子的结构式并说明Werner是如何解释其旋光性的。3.电极电势的理论计算公式是E=Ey+lg(其中n表示得到或失去的电子数目)。EyCu2+/Cu+和EyI2/I-分别是+0.15V和+0.54V。但是,在水溶液中,Cu2+离于可以从碘化钾中释放出I2。写出化学方程式,并解释该反应为什么能发生。第第题(10分)加入KMnO4后,发生下列反应:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O5AsO33-+2MnO4-+6H+=5AsO43-+2Mn2++3H2O加入KI后,发生下列反应:2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O在碳酸氢钠介质中,发生下列反应:AsO33-+I2+H2O=AsO43-+2I-+2H+肼与碘按以下方程式反应:N2H4+2I2=N2+4I-+4H+(3分,上述反应各0.5分)这样,我们可以写出以下三个联立方程式,解此方程组,即得混合物中所有组分的摩尔数:①M(Na2C2O4)·n(Na2C2O4)+M(NaNO2)·n(NaNO2)+M(Na3AsO3)·n(Na3AsO3)=0.1204g②(2/5)[n(Na2C2O4)+n(NaNO2)+n(Na3AsO3)]=n(KMnO4)③n(NaNO2)=4n(N2H4)+2n(Na3AsO3)(各1分)用下法KMnO4的量n:最初加入KMnO4的量是:25×0.02=0.5mmol用Fe2+离子溶液返滴定过量的KMnO4的反应是:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O反应中,5×0.02=0.1mmolFe2+离子相当于0.1/5=0.02mmolKMnO4,因此n(KMnO4)=0.5-0.02=0.48mmol(1分)n(N2H4)=5×0.02=0.1mmol解以下方程组得n(Na2C2O4)=2×10-4moln(NaNO2)=8×10-4moln(Na3AsO3)=2×10-4mol(各0.5分)m(Na2C2O4)=0.0268gm(NaNO2)=0.0552gm(Na3AsO3)=0.0384g(0.5分)混合物的组成是:Na2C2O4:22.6%NaNO2:45.85%Na3AsO3:31.89%(1分)题(10分)3.25mL浓度为0.02mol/L的酸性高锰酸钾溶液加入到0.1204g含有Na2C2O4、NaNO2和Na3AsO3的混合物中,用FeSO4溶液返滴定过量的KMnO4,消耗0.02mol/LFeSO4溶液5mL。另取一份重量相同的混合物样品,向其中加入过量KI和H2SO4,反应完成后,生成的碘以溶于NaHCO3的浓度为0.02mol/L的硫酸肼返滴定,消耗5mL,计算混合物的定量组成(%)。第第题(11分)1.上述5个测量数据折算为比例关系为780︰337︰390︰552︰780=1︰/4︰1/2︰/2︰1(1分)从上述比例可得到:阴离子最近为面对角线的一半,次近为边长,即排列关系为立方最密堆积,晶胞中存在4个阴离子(1分)阳离子次近为边长的1/2,说明在不占据顶点和面心的情况下,也不占据棱心和面心,而只能占据内部8个小正方体的体心(1分),而最近距离/4为体对角线的1/4,应该是上述阳离子与顶点、面心、棱心、体心产生的距离,由于顶点、面心被阴离子占据,则阳离子还占据了棱心、体心(1分),即晶胞中还有12个阳离子。阴离子︰阳离子=1︰3(1分)2.阴阳离子间最近337pm、次近390pm;阴离子间955pm、阳离子间552pm(2分)3.M=ρNAV/Z=2.95×6.02×1023×(780×10-10)3/4=211g/mol(2分,或210)4.阳离子摩尔质量为211×0.3285/3=23g/mol,钠离子;阴离子摩尔质量为141g/mol,不可能为短周期的简单离子,应该是带3个负电荷原子团,在排除PO43-等离子后,只能是AlF63-。(1分)该晶体的化学式为Na3AlF6(1分)题(11分)离子晶体X是由三种短周期元素组成,晶体密度为2.95g/cm3。经测量获得如下数据:晶胞参数a=780pm,阳离子间最近、次近距离分别为337pm、390pm;阴离子间最近、次近距离分别为552pm和780pm.1.确定该晶体的阴阳离子组成比;2.计算阴阳离子间最近、次近距离和阴离子间、阳离子间第三近距离;3.计算该晶体的摩尔质量;4.如果阳离子的质量百分含量为32.85%,确定该晶体的化学式。第第题(10分)123456W(X),%29.0826.4120.7019.3136.4832.37W(Y),%40.5636.8328.8726.9324.4422.57W(Z),%30.3636.7650.4253.7638.0845.061、2、3、4中X、Y的质量比相同,以1为标准可计算出Z原子个数比是30.36︰36.7(29.08/26.41)︰50.42(29.08/20.07)︰53.76/(29.08/19.31)=3︰4︰7︰85、6中X、Y的质量比也相同,以1为标准可计算出Z原子个数比是38.08︰45.06(36.48/32.37)=3︰4同理:1、5;2、6中Y原子个数比都是2︰11:XxY2Z32:XxY2Z43:XxY2Z74:XxY2Z85:XxYZ36:XxYZ4由其组成和性质看,这些物质应是含氧酸盐,Z为氧元素计算得Y为硫元素,X为钠元素,x=2(元素各1分,过程4分)1:Na2S2O32:Na2S2O43:Na2S2O74:Na2S2O85:Na2SO36:Na2SO4(各0.5分)题(10分)下列所举化合物(1~6)中均由短周期X、Y、Z三种元素组成特征化合物 123456W(X),%29.0826.4120.7019.3136.4832.37W(Y),%40.5636.8328.8726.9324.4422.57性质还原性还原性酸性氧化性碱性、还原性中性根据上表确定X、Y、Z的元素符号和化合物1~6的化学式,并写出分析和计算过程。第第题(15分)1.6S2Cl2+16NH3=S4N4+S8+12NH4Cl(2分)2.S4N4+2SnCl2+4C2H5OH=H4S4N4+2SnCl2(OC2H5)2(2分)3.S4N4+4Ag=S2N2+2Ag2S+N2(2分)4.(1分,不要求参数)每个S和N原子都采取sp2杂化,形成二个σ键并容纳一对孤对电子对,垂直于平面的p轨道相互重叠,形成离域π键(π)(2分)5.(1.5分)-N=S-N=S-(1分,或S2N2)(SN)x链型分子是单双键交替排列的π共轭体系。(1.5分,从电子计算来看,N原子周围有8个价电子,满足八隅律。而S原子价层都有9个价电子,有一个电子处在p*轨道上。S-N单元上的π*轨道互相叠加形成半的能导电的能带。所以每一条(SN)x纤维长链实际上是一条一维“金属”。)6.分子晶体(1分)(SN)x是一维导体(1分,(SN)x晶体中近于平面的键是互相平行的,沿着键电子流动产生导电性,而金属是三维导体)题(15分)硫和氮组成的二元中性化合物有S4N4、S2N2、(SN)x等。它们是一类结构复杂,不符合经典化学键理论的化合物。S4N4是亮橙色固体,一般用S2Cl2在CCl4中氨解制得。S4N4是制其它重要硫氮化物的起始物,如523K、133Pa和金属银的作用下,S4N4反应生成等物质的量的S2N2,S2N2在室温下可聚合生成蓝黑色固体(SN)x。虽然(SN)x早在1910年就已合成,但直到最近才制得纯单晶体无机聚合物。(SN)x具有与聚乙炔相似的空间结构,它不仅有黄铜金属光泽和金属导电性,而且它是第一个不含金属而显示出超导性(0.26K)的共价聚合物。1.写出制备S4N4的化学反应方程式(副产物之一与S4N4具有相似的八元环结构)2.S4N4与SnCl2的乙醇溶液反应生成S4N4的氢化物,写出化学反应方程式。3.根据题意写出由S4N4生成S2N2的化学反应方程式。4.S2N2是正方形结构(准确的说是近似正方形的菱形),画出其结构,并用经典化学键理论描述其结构。5.根据聚乙炔结构特点画出(SN)x的结构,指出其的结构基元,并简要描述其结构特点。6.(SN)x属于何种晶体类型,它的导电性能与金属导体的最显著不同是什么?第第题(17分)1.2,6,8-三羟基嘌呤(各1分)2.甘油分子中有3个羟基,能与尿酸分子形成多个氢键作用。(1分)3.HUr+Ac-Ur-+HAc;pK=pKa(HUr)-pKa(HAc)=0.64(1分)[Ur-]=10.6mmol/LHUr在1mol/L中的溶解度为11.1mol/L(1分)尿酸酸性强于醋酸,因为尿酸能溶于醋酸钠说明反应能自发进行(1分)4.(1)由于脚趾、手指等处温度低于体内温度,在这些地方易于结晶而发病,温度降低,有利于NaUr结晶。(2分)(2)[Ur-]=Ksp/[Na+]=6.4×10-5/130×10-3=4.9×10-4mol/L(1分)pH=pKa+1g([Ur-]/[HUr])=7.4(0.5分)当NaUr沉淀时,[Ur-]=0.49mmol/L,代入上式求得:[HUr]=4.9×10-6mol/L(1分)此时溶液中[HUr]的浓度小于其饱和溶液浓度0.5mmol/L,故没有尿酸析出,即关节炎的发作与尿酸在血清中沉淀无关。(0.5分)(3)当尿酸饱和时,[HUr]=0.50×10-3mol/L,[Ur-]=1.50×10-3mol/L,(1分)pH=pKa+1g([Ur-]/[HUr])=5.4+lg3=5.9(1分)5.(C2H5O)2C=CClCOOC2H5+2H2NCONH2→+2C2H5OH+HCl+C2H5OH(4分,中间产物2分,反应各1分)题(17分)嘌呤尿酸尿酸是嘌呤的衍生物,结构简式如右图,简写为HUr。尿酸是鸟类和爬行类动物体内核酸代谢的最终产物;人类尿中也含有少量的尿酸。尿酸在体内积聚,可引起痛风症。尿酸的白色结晶,无臭、无味。尿酸在冷水、乙醇、乙醚中的溶解度不大(37℃时1L水中仅溶解0.5mmol,pKa=5.40),但能溶于甘油、氢氧化钠水溶液和醋酸钠水溶液。化学合成尿酸的方法是由尿素与α–氯代–β,β-二乙氧基丙烯酸乙酸经缩合、环合制得。尿酸用于有机合成及生物化学研究。1.画出所给尿酸结构的互变异构体,并用系统命名法命名尿酸;2.为什么尿酸在甘油中的溶解度比在乙醇中大得多?3.计算尿酸在1mol/L的NaAc中的溶解度多大(已知醋酸的pKa=4.76)4.痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体。已知,37℃时NaUr的Ksp=6.4×10-5.(1)第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处,为什么?(2)通过计算说明:关节炎的发生与尿酸在血清(pH=7.4,[Na+]=130mmol/L)中是否沉淀无关。(3)痛风病人常患肾结石,肾结石是由尿酸晶体所组成。形成它的原因是病人尿的尿酸盐浓度过高。若病人尿中尿酸与尿酸盐的总浓度为2.0mmol/L,计算尿的pH值为何值时,病人的尿中会形成尿酸结石。5.写出化学合成尿酸的2步反应方程式(中间产物不含Cl元素) 2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(03)全国化学竞赛初赛模拟试卷(03)(时间:3小时满分:100分)题号1234567891011满分46481211121212127H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-LrRfDbSgBhHsMtDs第第题(4分)1.COCl22.极性大、分子间具有氢键题(4分)1.Phosgeneisahighlytoxicgasthathasbeenusedinchemicalwarface.Achemicalanalysisofphosgeneis12.1%carbom,16.2%oxygen,and71.7%chlorinebymass,anditsmolarmassis98.9g/mol.WritetheLewisstructureofphosgene.2.SuggestareasonwhyCHF3hasahigherboilingpointthanCF4.第第题(6分)A:B:C:题(6分)N-甲氧基-N-苯基氨基甲酸酯类化合物是一类结构新颖的Strobilurin类杀菌剂,具有发展潜力和市场活力。下面是关于这类物质的一种合成路线:画出A、B、C的结构式。第第题(4分)因为在H3N-BH3间存在N-H…H-M二氢键,使H3N-BH3的熔点升高。题(4分)比较下面等电子体的熔点:H3C-F:-141℃H3N-BH3:104℃H3N-BH3分子的极性低于H3C-F分子,分子间的偶极-偶极相互作用能也低于H3C-F,但H3N-BH3的熔点却要比H3C-F高出245℃。是什么原因导致这种现象呢?第第题(8分)1.2.由于氮分子同时与6个Fe原子配位结合,削弱了氮分子中的三重键,使氮分子得到活化。题(8分)目前运用X射线衍射法对固氮酶的Fe-Mo蛋白的晶体结构进行了测定,其中活性中心FeMo辅助因子的结构如右图所示。1.请在图中适当位置画入氮分子,并反映出其与辅助因子的结合形式。2.试解释固氮酶能活化氮分子的原因。 第第题(12分)1.27种2.将其始载体—树脂球分成数目相等的三部分(每一部分相当于一个反应器,即一子库),每一部分独自与不同的起始物(A、B、C)反应,经洗涤、提纯后,将偶联后的三部分混合(mix)起来,并均分成(split)三部分,每一部分再分别与A、B、C反应,然后再混合、再分裂并再分别与A、B、C偶联,这样经过混合、分裂各两步即可生成27种三联体产物(每个子库中含有9种产物)。3.首先分别对三个产物子库的活性进行检测,由于子库2中产物的末尾组分都是B,由此检测时子库2的活性应最大,然后向上,将混—分一步后的三个子库全与B反应,再检测三个新子库的活性,子库1由于倒数第二组分为A,故检测活性应最大,以此再向上,将起始三个子库都与A反应,再都与B反应,再检测三个新子库的活性,由于起始子库2中的首位组分为B,最终推出●—BAB的活性最大。题(12分)组合化学已成为目前化学领域最活跃的领域之一。组合化学的实质及其最大的优势就是能在短时间内合成大量的化合物。组合化学是一门将化学合成、组合理论、计算机辅助设计及机械手结合一体,并在短时间内将不同构建模块用巧妙构思,根据组合原理,系统反复连接,从而产生大批的分子多样性群体,形成化合物库(compoundlibrary),然后,运用组合原理,以巧妙的手段对库成分进行筛选优化,得到可能的有目标性能的化合物结构的科学。根据组合化学的定义,要快速的找到目标产物,关键的是要注意两个“巧妙”,即库的构建方法的巧妙和检测筛选手段的巧妙。库的构建方法,常见的有混-分法、平行溶液合成法(parallelsolutionmethod)、正交法等。其中以混-分法最具代表性,应用也最多。1.3种起始物(A,B,C)混合可以合成出多少种三聚物?2.下图为混-分法的原理图(以三种物质混合合成三聚物为例),请根据自己对题目描述的组合化学原理的理解来补完该图。并用一段话来说明该原理。(mix:混合,split:均分)3.我们合成化合物库的最终目的是寻找具有目标性能的产物(通常是活性最大的产物),因此必须对库成份进行检测与筛选。假设库中●—BAB的活性最大,请设计一种方法用最少的步骤来检测出活性物质。第第题(11分)1.从DTA曲线可以看出,柠檬酸络合法获得的前驱体在加热过程中有2个吸热峰和一个放热峰产生。在130℃的吸热峰与水蒸气的挥发有关,在210~220℃的吸热峰是由焙烧材料的熔化产生的。在270~300℃产生一个较大的放热峰,由TG曲线可知,该放热峰是由于前驱体的分解及LiMn2O4的开始形成产生的。2.由TG曲线可以看出,180℃以前质量损失较小,损失量大约为3%,180~300℃质量损失迅速增大,损失量大约为70%,300~400℃质量损失显著减小,400℃以上质量无变化,表明在300℃以上凝胶分解过程基本完成。可见,LiMn2O4的合成温度应在300℃以上。3.LiNO3(aq)+2Mn(NO3)2(aq)+3C6H8O7(aq)+11O2(g)→LiMn2O4(s)+18CO2(g)+12H2O(g)+4NO(g)+NO2(g)题(11分)LiMn2O4可以做为锂离子电池的正极材料,可用低温液相法制备纳米LiMn2O4,以硝酸锂和硝酸锰为原料,柠檬酸作络合剂,采用柠檬酸络合法先生成络合前驱体再分解生成尖晶石型LiMn2O4。右图是合成LiMn2O4过程中柠檬酸络合前驱体干凝胶在加热中的差热(DTA)-热重(TG)曲线。由图分析1.差热曲线在130℃,215℃,290℃分别有3个峰,分别判断是吸热峰还是放热峰?简单说明产生峰的原因。2.由热重曲线分析发生LiMn2O4合成反应的温度。3.写出合成LiMn2O4的总反应方程式。第第题(12分)1.A:B:C:D:E:来氟米特:2.A:5-甲基-4-异噁唑甲酸乙酯C:5-甲基异噁唑-4-甲酰氯题(12分)来氟米特(leflunomide)化学名为N,N-(4-三氟甲基苯基)-5-甲基异噁唑,是一个具有多重活性的新型抗炎及免疫调节剂,适用于类风湿性关节炎、器官移植及癌症的治疗。该药的合成路线如下: 路线Ⅰ:ABC来氟米特路线Ⅱ:()E来氟米特1.画出A~E及来氟米特的结构简式;2.对A、C进行命名第第题(12分)1.A:(PhCH2)2SnCl22.在化合物中,中心锡原子为畸变的四面体构型,整个化合物分子呈中心对称结构,且存在一个二重对称轴。二个苄基亚甲基碳原子直接与中心锡原子相连,并且两两相等,该化合物中,中心锡原子为畸变的四面体构型。由于化合物中二个苄基在空间呈相对方向排列,使整个分子呈蝶状构型。3.化合物的分子之间存在一定程度的Sn…Cl弱配位作用,由于这种作用的存在,使化合物在晶体中以一维链状结构存在。参考图示:题(12分)烃基锡及其衍生物的广泛应用前景使得有机锡化学的研究呈蓬勃发展的趋势。最近合成了一系列苄基锡的衍生物,研究发现这些化合物具有较强的抗癌活性及其多变的结构类型。合成方法如下:在250mL三颈瓶中加入11.9g锡粉,2滴水,用玻棒搅匀,再加入100mL二甲苯,在剧烈搅拌下滴加12.8g苄基氯,加完后继续搅拌回流3h,冷却、过滤,所得晶体用丙酮溶解,过滤后将丙酮溶液减压浓缩至干,得浅黄色晶体。将二甲苯溶液减压浓缩至适当体积后低温放置,过滤得浅黄色晶体。合并两次获得的粗产品,用四氯化碳重结晶得无色晶体A17.3g,产率93%。1.试通过计算得到无色晶体A的化学式。2.试画出化合物A的结构式。3.实验测得该化合物在晶体中具有一维链状结构,试解释形成长链状结构的原因并画出示意图。第第题(12分)1.浓硫酸的脱水性和氧化性都随浓度增加及温度升高而增大。在乙烯制备过程中,随着反应温度的升高,体系中乙醇和水的量不断减少,浓硫酸的脱水和氧化作用也越来越强烈,就会存在严重的炭化和氧化现象及出现较多的副产物二氧化硫。2.2H2NCONH2+H2SO4→(H2NCONH2)2·H2SO4①(H2NCONH2)2·H2SO4+H2SO4+H2O2(NH4)2SO4+2CO2↑②在反应①中,尿素和浓硫酸作用生成硫酸脲,使反应体系中游离的硫酸减少,浓度降低;因没有增加含水量,故硫酸的催化和脱水性不受影响。而反应②则表明,当温度升高到150℃以上时,随着乙醇脱水生成乙烯,硫酸脲、硫酸和水三者间通过复分解反应,使游离的硫酸不断减少,从而可避免硫酸浓度升高而导致的乙醇被氧化和炭化的副反应发生。3.由表可知,硫酸脲和硫酸的复分解反应与乙醇在浓硫酸中脱水生成乙烯几乎是在同一温度区间内,即在160~180℃的条件下乙醇和浓硫酸的量基本是同步减少的,这样就能保证乙醇脱水所需硫酸浓度在反应过程中既不会明显升高,也不会因复分解反应变得太低而影响其对乙醇的脱水能力。这也是本实验能得到较高产率的一个重要因素。题(12分)实验室制备乙烯常采用浓硫酸和乙醇共热的方法。由于浓硫酸的强脱水性和氧化性,反应中存在着严重的炭化和氧化现象,因此用该法制备乙烯不仅产率低,副产物多,而且实验结束后烧瓶中积碳难以清洗。近几年,人们提出许多改进意见,其主要特点是将脱水剂改为其他物质或以浓硫酸为主的混合物。然而,仔细分析和研究这些改进方法,不难发现有的虽然减少了副产物,但乙烯的产率并无明显增高甚至有所降低,有的操作繁琐或缺乏安全性。研究发现在反应时加入少量尿素,不仅可显著减少副反应,提高乙烯的产率,而且操作简单安全。1.用浓硫酸和乙醇共热的方法制乙烯为什么会存在严重的炭化和氧化现象及出现较多的副产物?2.文献报道,在反应体系中加入尿素,会与浓硫酸以2︰1的摩尔比形成硫酸脲,且在加热到150℃时发生复分解反应生成硫酸铵。写出化学方程式,并解释上述反应在改进实验中所起的作用。3.右表为加热到150℃以上时,硫酸脲发生复分解反应时的热失重表,试根据数据分析加入尿素后对反应体系的作用。第第题(12分)1.要导致液体分层,需要加入充分的溶质。(必答)例如氢氧化钠的水-乙醇溶液,如果氢氧化钠的量不足便不能形成分层,分层后加水稀释则回复均相。2.如果溶质在两液体(例如氢氧化锂在水与有机溶剂中)的溶解度皆很低,则不产生分层。如果溶质在两液体中的溶解度皆很高(例如碘化钾或季铵盐Bu4N+I-在水与有机溶剂中),也不产生分层。此现象说明要导致分层,溶质在两种溶剂中的溶解度应有一定的差异。(必答)3.有机溶剂之间(例如乙醇与四氢呋喃)则没有出现类似结果,原因可能是无机盐在有机溶剂中的溶解度太低达不到需要的分层浓度。4.出现了三层互不相溶的液体。题(12分)氢氧化钠的乙醇水溶液是有效的碱性洗液,在配制上述洗液时,偶然地发现当氢氧化钠的浓度达到一定量时,水相与醇相出现分层现象,界面清晰明显。进一步实验发现水、乙醇、氢氧化钠的加入顺序不影响分层结果,并初步鉴定了在这个过程中没有诸如乙醚等新物质产生。 由一般化学常识可知,水和乙醇能无限混溶,氢氧化钠在水中的溶解度很大,在醇中也有一定的溶解度,所以三者在一起所造成的溶液分层是个有趣的现象。下面我们通过实验来对这个现象进行研究:①氢氧化钠等无机溶质和一些有机溶剂—水的混合:制备氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氯化钠、硫酸钠等无机盐的饱和水溶液及饱和有机溶液,以1︰1体积比将两溶液混合,摇动半分钟,观察是否出现液体分层现象。结果如下表所示②一些无机盐溶质和乙腈-水溶液的混合:试验的溶质有LiCl、NaBr、Na2CO3、K2CO3、KI、CaCl2、MgSO4。将上述无机盐的饱和水溶液和乙腈溶液以1︰1体积比混合,摇动。结果除了KI,其余溶质皆导致乙腈-水溶液分层。KI在乙腈-水的溶解度极好,补加大量的KI仍没有分层现象,也无固体析出。③一些有机盐或有机酸与乙腈-水或丙酮-水溶液的混合:制备醋酸钠、季铵盐Bu4N+I-及苯甲酸的饱和乙腈及饱和丙酮溶液,分别以1︰1体积比加入到相同溶质的饱和水溶液中,发现醋酸钠的乙腈-水或丙酮-水溶液皆出现分层。季铵盐Bu4N+I-的乙腈-水或丙酮-水溶液皆不出现分层,补加多量的Bu4N+I-,上述两种混合溶液仍然不出现分层现象。溶解度试验显示Bu4N+I-在乙腈或丙酮中皆有极高的溶解度。苯甲酸的乙腈-水或丙酮-水溶液皆不出现分层,而是析出苯甲酸固体。④将上述实验中形成分层的液体加入水,可使分层消失,得到均相溶液:再加入足够量的溶质,可以恢复分层。⑤制备氢氧化钠等无机盐的各种有机溶剂的饱和溶液,将两种饱和溶液互相混合(例如乙醇和四氢呋喃),皆没有出现两种有机溶剂的分层现象。阅读分析以上实验结果,回答下面的问题:1.以上实验中出现分层的根本条件是什么?2.是否出现分层与溶质的溶解度的关系是什么?3.产生实验⑤现象的原因是什么?4.由上面两种极性液体分层的例子,可以联想到如果在饱和氢氧化钠水-乙醇溶液加入一种与乙醇不易互溶的有机液体,会出现什么状况?第第题(7分)理解问题中44kJ/mol的差值,实际上,水煤气厂中的水蒸气不能天然获得,需要制备。解答中应补一个热化学方程式:H2O(l)=H2O(g)ΔrHm=-241.8-(-285.8)=44kJ/mol这样,把煤转化为水煤气做燃料,总的热化学方程式应为:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔrHm=-393.5kJ/mol上式表明,在实际应用上以水煤气代替煤做燃料的热效应是一样的。题目要求比较它们的优缺点,但这实在不是一个热化学的问题,建议将问题改为“试通过计算说明,在实际应用上以水煤气代替煤做燃料所获得的能量是否相同?”题(7分)煤和由煤与水气反应(C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g))而得到的水煤气(CO与H2的等物质的量混合物)都可用做燃料,设煤含碳80%,其余可燃成分忽略不计。试通过计算说明,在实际应用上以水煤气代替煤做燃料有什么优缺点?(提示:在任何能量转换的过程中,总会有一些能量变成热,扩散到环境中,例如欲往某体系输入X/kJ的能量,实际上需要提供的热量要远大于X/kJ)解:以1mol碳计算。C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔrHm=-393.5kJ/mol若以水煤气代替煤:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)ΔrHm=-110.5-(-241.8)=131.3kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔrHm=-285.8kJ/molCO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔrHm=-283kJ/mol总的ΔrHm=131.3-568.8=-437.5kJ/molΔrHm(差值)=-437.5-(-393.5)=-44kJ/mol煤含碳80%:-44×80%=-35.2(kJ)计算表明用水煤气代替煤做燃料放出热量大于以煤为燃料所放出的热量,可以获得较多能量。但同时,煤在转换成水煤气、水煤气燃烧等过程中都有能量损失。因而,总的结果不会得到更多的热量。煤直接燃烧和转化成水煤气再燃烧,始态(煤)和终态(二氧化碳)完全相同,根据盖斯定律,两者所获得的能量应该是一样的,不该有44kJ/mol的差值。上述习题解答是否存在问题?应该如何理解? 2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(04)2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(04)(时间:3小时满分:100分)题号12345678910111213满分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-LrRfDbSgBhHsMtDs第第题(6分)1.铝银汞金刚石(各0.5分)2.不对(0.5分)NO分子为极性分子,分子的极性影响物质的熔、沸点(1.5分)3.溶液颜色加深,产生黄色沉淀(2分)题(6分)1.日常生活中,用于保护钢铁制品(如自来水管)所使用的“银粉”实际上是金属______的粉末;家用热水瓶内胆壁上的金属是;温度计中填充的金属是;玻璃刀刀头是用制成的。2.组成和结构相似的物质随着分子量的增大,熔、沸点升高,如N2的分子量是28,O2的分子量是32,所以O2的沸点(-183℃)比N2的沸点(-196℃)高。按此推测,NO的分子量是30,它的沸点位于N2和O2之间,这一推测分是否正确,为什么?3.在10mL0.01mol/L3KI溶液中加入8~10滴相同浓度的AgNO3溶液,边滴边振荡,再通以直流电,则阳极附近可观察到什么现象?第第题(4分)1.A:H2(1分)B:N2(0.5分)2.H2+FeCl2→Fe+2HCl(1分)防止生成的纳米α-Fe被O2氧化(1.5分)题(4分)新型材料纳米级α-Fe粉具有超强的磁性能,可作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。实验室采用气相还原法制备纳米α-Fe,方法是:将固体粉料FeCl2·nH2O脱水、真空干燥,然后在高温条件下通入高纯还原性单质气体A和保护性气体B的混合气体,生成纳米α-Fe.1.写出A、B的化学式;2.写出生成纳米α-Fe的化学方程式;3.反应中保护气的作用是什么。第第题(4分)1.将肥皂水分别逐滴滴入这四种待测溶液并振荡,根据肥皂水滴入后开始产生泡沫时的不同滴数来区分;(2分)2.肥皂的主要成分为硬脂酸钠(C17H35COONa),它与水中的Ca2+、Mg2+起反应生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀而不能起泡。(2分)题(4分)有肥皂水溶液和四种等体积的待测溶液:①蒸馏水;②0.1%CaCl2溶液;③1%CaCl2溶液;④1%MgCl2溶液。1.检验这四种溶液应选用什么方法?2.该方法的原理是什么?第第题(12分)1.9(2分,其中3对顺反异构体)2.①卡宾碳原子最外层只有六个电子,不太稳定(1分)②-Cl吸电子,使其成为强的亲电试剂(1分)3.n→(2分)4.①CH2=CH2、CH2=CH-CH=CH2;②③CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2(各1分)5.用示踪原子的办法确定其反应机理,具体方如下:用含有示踪原子“D”的R1CD=CHR2进行以上反应:如果产物中有R1CD=CDR1和R2CH=CHR2的,说明反应按机理①进行如果产物中有R1CD=CHR1和R2CD=CHR2的,说明反应按机理②进行(3分,用14C进行标记即可)题(12分)2005年诺贝尔化学奖被授予法国科学家伊夫·肖万(YvesChauvin)、美国科学家罗伯特·格拉布(RobertH.Grubbs)和里理查德·施罗克(RichardR.Schrock),以表彰他们在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作出的贡献。这一方法是研究碳原子之间的化学联系是如何建立和分解的,是一种产生化学反应的关键方法。其过程和原理可如下表示: ++→→1.烯烃的复分解反应也称之为烯烃的歧化反应,如果某反应体系中有丙烯和1-丁烯进行复分解,那么不久之后体系内可检测到种沸点不同的烯烃。2.烯烃复分解所用催化剂是金属卡宾,卡宾(Cabbeen)又称碳烯是指碳原子上只有两个价键连有基团,还有剩有两个未成键电子的高活性中间体。合成中重要的碳烯是二氯卡宾(︰CCl2),请分析其具有高反应活性的2点原因。3.降片烯(结构简式如右图)能在金属卡宾催化下发生复分解聚合,写出反应方程式。4.写出通过一步反应合成CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2的三组原料。5.对于烯烃的复分解反应,有人提出了另一种反应机理(设机理②,材料中为机理①):R1CH=CHR1+R2CH=CHR2试问:通过什么方法能确定烯烃的复分解反应是机理机理①还是②?第第题(8分)1.10Cr+12MnO4-+26H+=5Cr2O72-+12Mn2++13H2OCr2O72-+6N3-+14H+=2Cr3++7H2(各1.5分)2.吸光度与有色物质浓度成正比(0.5分),因此Cx︰(10Cx+2×10-3)/(10+2)=0.176︰0.280(1分)Cx=2.2×10-4mol/L(1分)mCr=MCr×2Cx×V=52×2×2.2×10-4×0.1=2.29×10-3g(1分)Cr%=0.229%(0.5分)3.MnO4-有颜色,对测定有色的Cr2O72-产生干扰(1分)题(8分)溶解1g铬钢于H2SO4中,用KMnO4溶液氧化铬,过量的KMnO4用足量叠氮化钠还原,溶液稀释至100mL。用5cm比色皿测量吸光度,A1=0.176。然后将10mL此溶液与2mL浓度为1×10-3mol/L的该标准溶液混合,测得溶液的吸光度A2=0.280.1.写出测定中涉及到的2个主要反应方程式;2.计算钢中铬的含量,w%。3.为什么过量的KMnO4要用叠氮化钠全部还原?第第题(10分)1.A:Cu(NH3)4SO4·H2O(2分)B:CuNH4SO3(2分)C:Cu(1分)2.2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2CuNH4SO3↓+6NH4++SO32-(1.5分)2CuNH4SO3+4H+=Cu↓+Cu2++2SO2↑+2NH4++2H2O(1.5分)Cu2++4NH4++4OH-+SO42-=2Cu(NH3)4SO4·H2O↓+3H2O(1分)3.Cu(NH3)4SO4·H2O在水中可溶而在乙醇中难溶,加C2H5OH,减小“溶剂”(C2H5OH和H2O)的极性,降低离子化合物Cu(NH3)4SO4·H2O的溶解度。(1分)题(10分)晶体A和B都是由金属C和四种相同非金属元素组成,其中A、B中金属C的含量分别为25.9%和39.3%。向A的水溶液中通入SO2至溶液呈微酸性,生成白色沉淀B。激光拉曼光谱和红外光谱显示A、B的晶体里都有一种呈三角锥体和一种呈正四面体的离子(或分子)。磁性实验指出A呈顺磁性,B呈逆磁性。B加入硫酸中微热,晶体转化为超细粉末状的C。混合上述2次所得溶液,微热减压浓缩后加入浓NaOH溶液,再缓慢加入等体积的乙醇后可析出晶体A.1.写出A、B、C的化学式;2.写出上述反应的离子方程式;3.析出晶体A前加入乙醇的作用是什么?第第题(5分)A:B:(各2.5)题(5分)O-酰基化的肟酯是一种量子效率非常高的紫外光光固化引发剂。某肟酯的合成路线如下:AB画出A、B的结构简式第第题(6分)1.O2+:O2[PtF6](1分)2.O22-(1分)3.(3分)型体键级原子间距/pm键能/(kJ/mol)O22121490O2+2.5112625O2-1.5132-O22-11492004.HO2的酸性比H2O2强(1分)题(6分)制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物是可能的,通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的:1.举一种含O2+离子的化合物的化学式;2.已知在上述型体中有一种是反磁的,指出是哪一种。3.已知上述四种型体中O-O原子间的距离为112pm、121pm、132pm和大约149pm。有三种型体的键能约为200kJ/mol、490kJ/mol和625kJ/mol,另一种因数值不定未给出。把这些数值填在下表中合适的位置。型体键级原子间距/pm键能/(kJ/mol)O22 O2+2.5O2-1.5O22-14.比较H2O2和HO2的酸性;第第题(12分)1.不能,否则B图应该是(2分)2.(2分)3.(2分)晶胞中包括4个原子(1分,(0,0,0),(0,0,1/2),(1/3,2/3,0),(2/3,1/3,1/2))晶胞参数:a=246pm,c=670pm,α=120°(1分)4.石墨,具有片层结构且片层距离比化学键长大得多(1.5分)5.2.27g/cm3(2.5分,0.189M)题(12分)下图A、B、C是某单质晶体在3个平面上的投影。已知:①“○”表示组成该晶体元素的原子;②投影面A、B、C互相垂直;③x=142pm、y=123pm、z=335pm.ABC1.图A能否看作该晶体的片层结构,为什么?2.如果图A是该晶体的片层结构,用粗线在图A上画出二维晶胞;如果图A不是该晶体的片层结构,画出其片层结构。3.画出该晶体的三维晶胞图,确定该晶胞的原子数和晶胞参数4.预测该晶体很困难是哪种晶体,说明判断理由。5.计算该晶体密度(未确定该元素可用M代替其摩尔质量)第第题(12分)1.A:一水氯化溴·氯·三氨·水合钴(Ⅲ)(1分)2.(4分,少1个扣1分)3.B:[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Br·H2O、C:[Co(NH3)3Cl2Br]·2H2O、D:[Co(NH3)3(H2O)2Br]Cl2、E:[Co(NH3)3(H2O)2Cl]ClBr(3分,少1个扣1分)4.①分别称取相同质量的A、B、C、D、E,放入同一干燥器内干燥,放置一定时间后再分别称重,质量减小最多的是C(1molC脱去2mol水),质量减小不多的是A、B(1molA或B脱去1mol水),质量不变的是D、E。②分别称取相同质量的A和B、C和D,加入等量的水,配制成溶液。然后向溶液中分别滴加AgNO3溶液,只产生白色沉淀的是A、D,有浅黄色沉淀的是B、E(或待沉淀完全后,将溶液过滤,弃去滤液,再将沉淀洗涤,干燥,称重。根据质量区分。)(4分)题(12分)有多种配位化合物具有同一实验式:Co(NH3)3(H2O)2Cl2Br,但其配离子(八面体构型)的组成不同。如A:[Co(NH3)3(H2O)BrCl]Cl·H2O、B:……1.命名[Co(NH3)3(H2O)BrCl]Br·H2O;2.画出A可能的异构体的图形;3.写出满足最简式除A外的全部化学式(用B、C……表示)4.试设计简单化学实验方案来鉴别A、B、C……第第题(8分)因为0.02500×29.59︰0.05×24.66=6︰1,说明金属离子被氧化到X中的价态;(2分)设分解反应转移电子数为n,则X的摩尔质量为162.2n;(1分)能氧化I-的单质气体且在溶液能以离子存在的是Cl元素;(1分)而在溶液中存在变价离子,且以高价离子稳定的常见金属元素是Fe;(1分)满足条件的X是FeCl3(2分)分子晶体(1分)题(8分)二元化合物X呈黑棕色晶体,易潮解,易溶于水、乙醇和乙醚;熔点306℃,沸点315℃,400℃时存在二聚体。将X加热到200℃以上释放出一种单质气体:取1.2000gX,加热完全分解为晶体B和气体C;气体C用足量KI溶液吸收,再用0.2500mol/LNa2S2O3溶液进行滴定,消耗29.59mL;晶体B可溶于,所得溶液用0.0500molK2Cr2O7进行滴定,消耗24.66mL。试确定X的化学式并判断其晶体类型。第第题(11分)1.6(1.5分)2.A:B:D:F:G:H:(各1分)3.C:邻三氯甲基苯甲酸E:邻苯二甲酸酐(各1分)4.+→+2H2O(1.5分)题(11分)芳香族化合物A和B都是白色结晶:A是合成许多精细化学品的重要中间体,水溶液呈酸性;B是合成农药、染料、助剂、感光材料的中间体,水溶液呈碱性。A在FeCl3存在下能与Cl2反应,当只有一个氢原子被取代时能得到2种主要的有机产物;A也能在光照下与Cl2反应,当与足量Cl2反应后得到C;C在NaOH水溶液在反应得到D的钠盐,D加热到200℃生成平面型分子E;D还能与B反应,生成高分子化合物F,F是一种阻燃性纤维。B和乙二醛在一定条件下加热得到G,G能被固体高锰酸钾氧化,产物经盐酸酸化后得到H。H在常温下是白色粉末固体,是一种常用的配合试剂。1.000gH能与0.5000mol/LNaOH标准溶液23.81mL完全中和。1.A有多种同分异构体,其中属于芳香酯类的同分异构体有种。2.写出A、B、D、F、G、H各物质的结构简式 3.系统命名法命名C4.写出B与乙二醛反应的化学方程式。 2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(05)2006年全国化学竞赛初赛模拟试卷(05)(时间:3小时满分:100分)题号123456789101112满分4588101210888910H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-LrRfDbSgBhHsMtDs第第题(3分)实际上,水分子之间的氢键可把多个水分子连接成团,这是一个动态的过程,从单个分子到较大的分子团同时存在,氢键不停的连接和断裂,因此根本没有固定的大分子团,小分子团。题(4分)水是生命之源。水主要是通过渗透的方式送到身体的各个部分,那么给水分子增加点活力不是更好吗?现在出现了各种活力水,比如用电的,磁的等各种方法,来把水分子团打碎,这就是所谓的小分子团水。据说这样的水渗透压增大了,有利于健康,还可以治病。运用你的化学知识,判断上面说法的合理性。第第题(4分)1.He2的分子轨道电子排布为:(σ1s)2(σ*1s)2,键级为零,所以He2分子是不稳定的。2.可能的原因是He的1s电子被激发到2s轨道上,使He2分子的键级不为零,可以一直保持弱键合作用到通过辐射或碰撞将其能量散失为止。题(5分)1.试用分子轨道理论来解释He2分子是不稳定的。2.在光谱分析中检测到He这种惰性气体存在弱键合的二聚物,试解释其原因。第第题(8分)1.由于白色粉末状CuCl沉淀会沉积在金属铜上影响反应进行。2.NaCl接近饱和,[Cl-]浓度较高,有利于生成Na[CuCl2],使产率提高。3.加入少量盐酸防止Cu2+的水解。4.用酒精洗涤目的使CuCl尽快干燥,防止CuCl在空气中被氧化。题(8分)工业上以废铜为原料经氯化生产氯化亚铜,其反应如下:Cu+Cl2+2Cl-→2CuCl↓;Cu2++Cu+2Na++2Cl-→2Na[CuCl2];Na[CuCl2]→CuCl↓+NaCl在操作中为了保证质量,必须按一定规范程序进行操作。请回答下列问题:1.制备中当氯化完成后须经中间步骤(即生成配合物Na[CuCl2]),为什么不用一步法制得CuCl?(Cu2++Cu++2Cl-→2CuCl↓)2.为什么必须外加NaCl且控制接近饱和?3.为什么要在反应体系中加入少量盐酸,它起何作用?4.合成结束后为什么用酒精洗?第第题(7分)1.环状多烯烃的REPE值(以β为单位)化合物1234567891011π电子数61014181214161812812Edeloc值8.0013.6819.3124.9316.3819.4522.5125.2716.6210.4616.20Eloc值7.6113.1318.6524.1815.6618.6821.7024.2616.1510.6016.12REPE值0.0650.0550.0470.0420.0600.0550.0510.0560.039-0.0180.007芳香性顺序:1>5>8>2=6>7>3>4>9>10>112.REPE判据以能量为定量指标,可应用于判断环状(单环、多环、非芳香性、同芳香性)共轭体系的芳香性,应用广泛、定量。题(8分)除了我们常用的休克尔规则以外还有很多其他的判定芳香性的方法。值得一提的是70年代汉斯(Hess)和斯切德(Schaad)运用HMO法计算的约50种环状多烯烃的单个π电子的共轭能(REPE)指标,它不仅能判断芳香性的有无,还能判断芳香性的强弱。REPE的计算方法为:REPE=(Edeloc-Eloc)/N(式中:N为π电子数,Edeloc为环状多烯非定域能,Eloc为环状多烯定域能。)下面给出11种化合物的结构简式: 1.请补充下表,并排列下列11种化合物芳香性的强弱顺序。环状多烯烃的REPE值(以β为单位)化合物1234567891011π电子数Edeloc值8.0013.6819.3124.9316.3819.4522.5125.2716.6210.4616.20Eloc值7.6113.1318.6524.1815.6618.6821.7024.2616.1510.6016.12REPE值2.请说出REPE指标在判断芳香性时的优点。第第题(10分)1.A:B:C:D:E:2.保护脂基。3.2,4,5-三氟-3-甲氧基苯甲酰氯题(10分)加替沙星是一种含甲氧基的第四代喹诺酮类合成抗菌药物。下面是文献报道的家替沙星的一种新的合成路线:1.画出A,B,C,D,E的结构简式。2.从a到b反应的作用是什么?3.对A进行命名。第第题(12分)1.金属卡宾是指一类有机分子,其中有一个碳原子与一个金属原子以双键连接,它们也可以看作一对拉着双手的舞伴。在与烯烃分子相遇后,两对舞伴会暂时组合起来,手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”,组合成两个新分子,其中一个是新的烯烃分子,另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子,再次“交换舞伴”。2.3.(1)(2)(3)题(12分)2005年11月5日瑞典皇家科学院宣布,将2005年诺贝尔化学奖授予法国化学家伊夫·肖万、美国化学家罗伯特·格拉布和理查德·施罗克,以表彰他们在烯烃复分解反应研究领域作出的贡献。烯烃复分解反应(Olefinmetathesis)是由金属烯烃络合物(又称金属卡宾)催化的不饱和碳碳双键或者叁键之间的碳架重排反应。该反应使得在通常意义下呈化学惰性的双键和叁键能够彼此偶联,极大地拓展了人们在构造化合物骨架时的想象空间。同时,由于烯烃复分解反应具有反应条件温和、产率较高的特点,而且绝大多数的有机基团在这一反应中无需保护,所以近年来该反应受到了学术界和工业界的广泛重视。在烯烃分子里,两个碳原子就像双人舞的舞伴一样,拉着双手在跳舞。所以烯烃复分解反应的原理可用下图形象表示为“交换舞伴”。 1.试根据对题目的理解用文字描述图中表示的烯烃复分解反应的“交换舞伴”原理。2.试根据题目及示意图的叙述,完成下列反应:(1)(2)3.试根据给出的反应示例,写出下面反应的产物(可不要求立体化学)示例:(1)(2)(3)第第题(10分)1.催化反应中,催化剂参加反应后原来的状态不改变,在诱导反应中,诱导剂参加反应后变成了其他物质。2.诱导反应可以增加作用体的消耗而使结果产生误差。3.KMnO4氧化Fe2+的过程中形成了一系列Mn的中间产物,如Mn(VI),Mn(V),Mn(Ⅳ),Mn(Ⅲ)它们属于不稳定物质,都能氧化Cl-,速度比KMnO4氧化Cl-要快。4.加入MnSO4-H3PO4-H2SO4混合溶液,加入的Mn2+可与中间产物生成Mn(III),Mn((Ⅲ)与H3PO4络合,使Mn((Ⅲ)/Mn(Ⅱ)电位降低,即可消除影响。题(10分)有些氧化还原反应在通常情况下并不发生或进行很慢,例如,在酸性溶液中KMnO4氧化Cl-的反应速率极慢,但当溶液中同时存在Fe2+时,KMnO4氧化Fe2+的反应加速了KMnO4氧化Cl-的反应。这种由于一个氧化还原反应的发生促进了另一个氧化还原反应的进行称为诱导反应。其中,Fe2+称为诱导剂,KMnO4为作用体。1.诱导反应是我们常说的催化反应吗?2.既然诱导反应可以促进了另一个氧化还原反应的进行,为什么在氧化还原滴定分析中还要防止诱导反应的发生?3.试用必要的文字和方程式说明KMnO4氧化Fe2+的反应如何诱导了KMnO4氧化Cl-的反应。4.试提出一个方案,在HCl介质中,用KMnO4法测定Fe2+,如何消除诱导反应。第第题(8分)1.表示La被包在C82的笼中2.EMF容易被氧化,作为电子给体;也容易被还原,作为电子受体。3.EMF的极性比空心富勒烯大,与极性强的试剂结合力强。题(8分)C60分子是1985年由Smalley等人发现的,他们当时就预言C60笼内可以包入各种分子和原子,形成结构和性质特殊的分子。这些分子可被称为富勒烯金属包合物EMF。建议用M@C2n来表示EMF. 1.解释La@C82表示的含义。2.下表为几种EMF与富勒烯的电离势(Ip)和电子亲和能(Ea)Ip/eVEa/eVSc@C826.453.08Gd@C826.253.20La@C826.193.22C607.782.57C827.102.03由上表数据,你可以得出关于EMF的化学性质的什么结论?3.合成EMF常用电弧法,在电弧法得到的产物中大部分是无定形碳、C60、C70和其他富勒烯分子,而EMF的总量只是C60的1%,必须经过提取和分离才能得到纯的EMF。早期常用CS2和甲苯为提取剂,但在提取物中EMF的含量仍较少,主要为空心富勒烯。实验发现,DMF和苯胺为选择提取EMF的有效试剂。请解释原因。第第题(8分)1.反应式:(CH2O)n+nO2→nCO2+nH2O;2(CH2O)n→nCO2+nCH4n(气)=pV/RT=646mol(55%)残留在沉积物中:n(残)=45/55×646=528mol;528×30=15840g,即15.84kg/d2.n(CH4)=5/55×646=58.71molΔH=-882×58.71=-5.178×104kJ3.n(CH2O)n=646/0.55=1174molV=1174×30/0.25=140.9×103L=140.9m3题(8分)现在对城市污水的处理是一个严峻的问题,处理污水有多种方法。在一个污水处理厂中,用生物方法处理污水。在污水中所含糖类(CH2O)n杂质里,有45%被完全氧化,另有10%经发酵过程进行无氧分解,生成两种化合物。其余部分仍留在沉积物中。该厂每天一共可产生16m3的气体(25℃,100kPa)。1.每天有多少糖类留在沉积物中?(按kg/d计)2.通过燃烧生成的甲烷,每天可以产生多少热能?(燃烧热为882kJ/mol)3.如果污水中糖类杂质的浓度为250mg/L,该污水厂每天处理了多少污水?(m3/d)第第题(8分)1.Mn2Hg4(SCN)122.对该化合物的分子结构描述如下:Hg(1)与4个SCN-配位成畸变四面体,Hg(2)与3个SCN-和一个NCS-配位成畸变四面体,Hg(1)和Hg(2)之间通过Hg(1)-S(4)-Hg(2)键和Hg(1)-SCN-Hg(2)键相联系,Hg(3)与Hg(4)分别与4个SCN-配位成畸变四面体,Hg(3)与Hg(4)之间通过Hg(3)-S(7)-Hg(4)键和Hg(3)-S(8)-Hg(4)键相联系;Mn(1)与5个NCS-配位成畸变的八面体,Mn(2)与5个NCS-配位成畸变的四方锥。题(8分)硫氰酸铵溶液与硝酸汞溶液混合,使之充分反应后再加入硝酸锰溶液,用盐酸,调溶液pH=3,将以上配置好的生长母液置于恒温箱中,采用恒温蒸发法生长晶体恒定温度为40℃,控制精度为0.1℃,经过20d的生长周期,溶液中析出一淡绿色晶体。对产物进行元素分析后,结果为(质量分数):C%:8.53,N%:10.88,S%:23.02。Mn/Hg(n/n)=0.48.1.通过计算写出该绿色晶体的化学式。2.该化合物的结构如图:试分析该化合物中Hg与Mn的配位情况。第第题(8分)3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO+2H2O;[Fe(H2O)6]2++NO=[Fe(NO)(H2O)5]2++H2O根据题目中信息推断,配合物中心原子Fe的氧化态为+1,配位体为NO+。也就是说NO与Fe2+成键时,NO先后提供3个电子,其中1个电子给予Fe2+,另2个电子则参与形成配位键,[Fe(NO)(H2O)5]2+中的电子分配如下:题(9分)在放有Fe2+和硝酸盐(或亚硝酸盐)的混合溶液的试管中,小心地加入浓H2SO4,在浓H2SO4溶液的界面上出现了“棕色环”。近年来对此“棕色环”物进行了深入研究表明,该棕色环是铁的低氧化态八面体配合物,其分子式可写为[Fe(NO)(H2O)5]SO4,其中有三个未成对电子,且这些单电子全来源于铁,请根据这些信息描述配合物的成键细节,包括配体形成、中心离子的价态和电子分布、成键情况等。写出形成“棕色环”有关的反应方程式。第第题(10分)HgS(s)+S2-=HgS22-K=Ksp(HgS)×K稳(HgS22-)=4×10-53×9.5×1052=3.8(可逆)汞废水处理中,硫化物的加入要适量,若加入过量会产生可溶性HgS22-配合物,也会使处理后的水中残余硫偏高,带来新的污染。过量的S2-的处理办法是在废水中加入适量的FeSO4,生成FeS沉淀的同时与悬浮的HgS发生吸附作用共同沉淀下来。HgS22-+Fe2+=HgS+FeSK=1/[HgS22-][Fe2+]=[Hg2+][S2-][S2-]/[HgS22-][Hg2+][S2-][Fe2+][S2-]=1/(K稳×Ksp(HgS)×Ksp(FeS))=1/4×10-53×9.5×1052×6.25×10-18=4.2×1016107(反应彻底)题(10分)含汞废水处理是环保工作的重要任务之一,化学沉淀法是在含汞废水中先加入一定量的硫化钠,然后再加入FeSO4。试通过计算说明以上过程为什么要加入FeSO4。[已知:Ksp(HgS)=4×10-53,K稳(HgS22-)=9.5×1052] 参考答案(0605)

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