高中化學(xué)競賽初賽模擬試卷27

1、2008高中化學(xué)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(gè)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(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的系列問題：1蛋白質(zhì)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(gè)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(zhì)能形成含乙醚的一種“Hydroquinone”晶籠，其形狀類似神燈，當(dāng)摩擦?xí)r，“Hydroquinone”溶解，乙醚跑出來，被吸入后，而產(chǎn)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(dāng)穩(wěn)定，比如鈹?shù)幕衔顰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(jié)晶。A物質(zhì)中心氧原子周圍按四面體方式排布4個(gè)Be原子，Be原子兩兩間又被醋酸根所橋聯(lián)。該物質(zhì)可以通過碳酸鈹與醋酸反應(yīng)制備，請寫出該制備反應(yīng)的化學(xué)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?jǐn)嚢杌靹颍訜岵⒄羧セ旌先芤旱乃?；逐漸共沉淀下來，產(chǎn)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(yīng)原料“前驅(qū)物”的制備即一種尖晶石型物質(zhì)A：O2作立方最密堆積，Z

3、n2占據(jù)1/8的四面體空隙，F(xiàn)e3占據(jù)1/2的八面體空隙。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。第第題（6分）CH3CHICH2CH3因?yàn)楫a(chǎn)生兩種同分異構(gòu)的烯，可以假設(shè)開始時(shí)的碘化物是二次生成的?？疾焐晌锏馁|(zhì)量。7/8mol的生成物的質(zhì)量為49g，所以這種生成物的摩爾質(zhì)量56g/mol，得到烯烴為C4H8，意味著開始時(shí)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(gòu)體的烯烴的混合物，其比為71。反應(yīng)的主要產(chǎn)物（得到的數(shù)量最多的）產(chǎn)物有49克，假設(shè)反應(yīng)是定量地進(jìn)行的，試確定反應(yīng)是定量地進(jìn)行的，試確定開始時(shí)化合物的結(jié)構(gòu)式，并說明理由。第第題（10分）12或336，24，4VF

4、2E題（10分）20世紀(jì)90年代，柏拉圖多面體在DNA中的應(yīng)用研究引起了人們的關(guān)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(shí)DNA多面體使生物大分子在拓?fù)鋵W(xué)領(lǐng)域的研究提升到了一個(gè)新水平。DNA多面體是以DNA為原料合成的具有幾何性質(zhì)的大分子，符合歐拉定理。DNA多面體的研究是目前一個(gè)新穎的課題。11991年Seeman等報(bào)道合成了第一個(gè)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(gè)單鏈分子1、6經(jīng)過環(huán)化、純化、雜交后，形成了兩個(gè)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(jìn)行識別，可以讓粘性末端以堿基互補(bǔ)配對的方式連結(jié)。每次只能

5、有兩對粘性末端連結(jié)，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(gè)角度觀察到的形狀。目光從一個(gè)頂點(diǎn)看過去結(jié)構(gòu)是A圖，目光垂直于某條棱邊看過去結(jié)構(gòu)是B圖。如果目光垂直于某一個(gè)面，請畫出此時(shí)你應(yīng)該看到的分子空間結(jié)構(gòu)圖。 A圖 B圖3在題2的DNA分子的每個(gè)頂點(diǎn)用一個(gè)正方形進(jìn)行截頂（相當(dāng)于削去這個(gè)頂角的動(dòng)作）。是繼DNA立方體后Seeman實(shí)驗(yàn)室合成的第2個(gè)DNA多面體。請問給多面體含有條邊，個(gè)頂點(diǎn)。請畫出從截頂正方形看過去的角度的分子結(jié)構(gòu)剖面圖。4根據(jù)以上的了解，你能寫出描述柏拉圖多面體頂點(diǎn)、面和邊數(shù)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(jié)構(gòu)

6、的大分子化合物，可以實(shí)現(xiàn)在納米尺度上設(shè)計(jì)和制備新穎的有機(jī)/無機(jī)納米雜化材料。這是一種特殊的具有籠狀結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征，寫出該系列化合物的經(jīng)驗(yàn)通式；2并按規(guī)律畫出比b小一號的化合物結(jié)構(gòu)。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(xiàn)為順磁性，外加磁場時(shí)可以被磁化（提到未成對電子較多即可）題（9分）磁光盤機(jī)是一種可重寫的光盤驅(qū)動(dòng)器，它使用磁光盤片作存儲(chǔ)媒體。磁光存儲(chǔ)是一種采用激光

7、和磁場共同作用的存儲(chǔ)技術(shù)，磁光存儲(chǔ)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(jié)構(gòu)，屬于六方晶系，晶胞參數(shù)為ab427pm，c615pm1寫出該物質(zhì)化學(xué)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(jié)構(gòu)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(dāng)微波作用于此溶液時(shí)，水分子發(fā)生極化，這將使六個(gè)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(huì)大為提高。而且，由于是六個(gè)水分子包圍一個(gè)Fe3，所以從理論上講，水解速度應(yīng)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(qiáng)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(dāng)微波作用于FeCl3水溶液時(shí)，溫度并未升高多少，F(xiàn)e(H2O)63發(fā)生如圖的結(jié)構(gòu)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(zhì)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(gè)實(shí)驗(yàn)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(yīng)體系進(jìn)行微波作用，發(fā)現(xiàn)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(lián)苯題（7分）2，5聯(lián)苯二甲酸（PTA）是一個(gè)重要的高分子合成單體，它與對位芳香二酚或二胺經(jīng)縮聚反應(yīng)，可以合成一種具有剛性棒狀結(jié)構(gòu)且具有液晶性質(zhì)的的全芳香聚酯及聚酰胺。PTA的合成對于高強(qiáng)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(jīng)過三步即可得到目標(biāo)產(chǎn)物PTA。其中第二步用先制備的格氏試劑進(jìn)行交叉偶聯(lián)反應(yīng)（NiCl2(PPh3)2做催化劑），無機(jī)試劑用到了Br2(/CCl4)、KMnO4等

10、原料。1能根據(jù)以上提示寫出合成路線2對兩種中間產(chǎn)物進(jìn)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(jié)構(gòu)和催化活性方面與卟啉化合物具有相同特點(diǎn)，常應(yīng)用于不對稱催化反應(yīng)中。以下合成路線是采用簡單易得的原料，合成了一個(gè)能形成雙核配合物的新型手性二聚Salen 配體3。3號物質(zhì)經(jīng)元素分析C81H96N4O4，其中t-Bu為叔丁基。請寫出A、B、C、D、2、3物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式。第第題（8分）1、2畸變四面體，S4CoF3SF44CoF2；SF42H2OSO24HF3因?yàn)镾原子的電子組態(tài)為1s22s22p63s23p4。價(jià)電子數(shù)為6，在SF6分子中，S原子采

11、用sp3d2等性雜化，6個(gè)雜化軌道，6個(gè)價(jià)電子與6個(gè)F原子形成6個(gè)鍵，幾何構(gòu)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(zhì)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(xué)鍵，其中S-S鍵長221pm，S-F鍵長156pm。該物質(zhì)在高溫下表現(xiàn)出較強(qiáng)氧化性，可能是由于分子內(nèi)部斷裂為游離基。一個(gè)A分子產(chǎn)生兩個(gè)B游離基，一個(gè)B繼續(xù)斷裂生成具有強(qiáng)氧化性的單原子游離基，同時(shí)生成1分子C，C可由S和CoF3混合物加熱制得，性質(zhì)活潑遇水水解。A分子在423K下會(huì)發(fā)生歧化為C和D，D具有正八面體結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)；2說明C的空間結(jié)構(gòu)，分別寫出S和CoF3混合物加熱制備C和C分子水解的化學(xué)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(yīng)生成化合物A（化學(xué)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(huì)失去水而形成紫色的固體B（化學(xué)式CoCl3H15N5）。已知B的化學(xué)式含有一個(gè)陽離子、二個(gè)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(xué)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(yīng)，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(huì)解離成離子。試寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)式。第第題（12分）113x，12x23.53充電時(shí)Li從正極化合物中脫出并嵌入負(fù)極晶格，正極處于貧鋰態(tài)；放電時(shí)Li從負(fù)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(yīng)有相同數(shù)量的電子經(jīng)外電路傳遞，與Li一起在正負(fù)極間遷移，使正負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，保持一定的電位。4Li4xMn4+

14、（2x）O451mol正極材料Li離子完全脫嵌時(shí)轉(zhuǎn)移的電量為96500C（法拉第常數(shù)）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(chǎn)物使Mn3+全部變?yōu)镸n4+離子Li1xMn(2x)O4Li4xMn(2x)4O4因此計(jì)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(guān)注，與傳統(tǒng)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(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的用于數(shù)碼產(chǎn)品中。鋰離子電池負(fù)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(jīng)成為制約鋰離子電池性能進(jìn)一步提高、價(jià)格進(jìn)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(jié)構(gòu)的LiMn2O4以及富鋰型的摻雜化合物L(fēng)i1+xMn2-xO4。1Li1+xMn2-xO4可拓寬充、放的電壓范圍，中Mn3+、Mn4+的個(gè)數(shù)分別為，個(gè)（用x表示）；2在LiMn2O4的基礎(chǔ)上制備Li1+xMn2-xO4主要是用Li+占據(jù)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(dòng)，Li1+xMn2-xO4在發(fā)生電極反應(yīng)時(shí)最大極限脫鋰的最終產(chǎn)物是。5、電容量（單位：mA·h/g）是衡量電池性能的一個(gè)重要指標(biāo)，試列出正極材料物質(zhì)Li1+xMn2-xO4的理論電容量計(jì)算式。并估算當(dāng)x0.1時(shí)的數(shù)值第第題（6分）HOCH2CH2OH10MnO414OH10MnO422CO3210H2Oc(乙二醇)c(KMnO4)/5·V(KMnO4)c(Na2C2O4)/2