山东化学化工学会2008年高中化学竞赛夏令营试题 学校 姓名 成绩 山东化学化工学会2008年高中学生化学竞赛夏令营试题 （2008年7月） He4.003ONeBCNFLiBe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18AlSiPSClArNaMg26.9828.0930.9732.0735.4539.9522.9924.31GeAsSeKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80InSnSbTe I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCd85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3RnHf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtCsBaLa[210][222]132.9137.3-Lu178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210]FrRaDbSgBhHsMt[223][226]Ac-LrRfH1.008相对原子质量
第1题 (9分)
许多配合物都有颜色。产生颜色的原因可用电子的d-d跃迁等来解释，如八面体配合物Ti(H2O)63+的颜色就是d-d跃迁产生的。
1-1 八面体配合物FeF6n-是无色的，请指出FeF6n-中的n是几。 答案：n是3。
2000年科学家制备了氩的第一个化合物HArF，并测定了其分子结构。 1-2 在HArF分子有一个3中心4电子键，请指出Ar采取什么杂化？该分子是直线形还是V字形？并写出该分子分解的化学方程式。
答案：Ar采取sp2杂化，是直线形； HArF = Ar + HF
连胺H2N—NH2又叫做肼，该分子的稳定构象是邻位交叉式(guache)，而不是反式或顺式。
1-3 邻位交叉式的H2N—NH2中含什么对称元素？根据对称性判断该分子是否具有旋光性？若有旋光性，请说明实验上能否测出来的原因；若没有旋光性性，请说明原因。
答案：C2轴，具有旋光性，测不出来，原因是N—N单键旋转形成外消旋体系。
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山东化学化工学会2008年高中化学竞赛夏令营试题
第2题 (6分)
下列说法正确的是：
(1) SiCl4有空的价层d轨道可以水解，而CCl4没有空的价层d轨道不能水解； (2)三甲硅烷基胺(SiH3)3N是平面三角形分子，而三甲基胺(CH3)3N是三角锥形结构，但由于SiH3—的给电子能力比CH3—强，因此(SiH3)3N是比(CH3)3N更强的路易斯碱；
(3)氢除了可以形成共价键、离子键、缺电子氢桥键、氢键等外，还能形成金属键；
(4)锂离子二次电池充放电时的反应式为：
充电放电LiCoO2 + CLi1-xCoO2 + LixC因此充电时Li元素被氧化，C元素被还原；
(5)CuCl2的晶格能比CuCl的大，因此CuCl2在水中的溶解度比CuCl小； (6)碱土金属碳酸盐的分解温度自上而下逐渐升高； (7)金刚烷分子含有对称中心，因此不具有旋光性； (8)含有对称中心的分子，一定是非极性分子； (9)不含有对称中心的分子，一定是极性分子；
(10)根据杂化轨道理论可以知道，配合物K3Mn(CN)6是反磁性的；
(11)一个塑料袋就是一个所有原子通过共价键结合形成的大分子，很难降解，因此形成了“白色污染”；
(12)作为路易斯酸，BBr3的酸性比BF3大。 答案：正确的是(1)，(3)，(6)，(8)，(12)。 第3题 (6分)
有机化学家合成了一笼状烷烃分子, 其分子笼可以看成是由正四面体截角形成的，含有2个三边形环和2个五边形环，且成笼的全部为碳碳单键，碳碳单键数目是4的整倍数，每个碳原子都与一个氢原子成键。请求出该烷烃的分子式, 并画出该分子的结构图。
答案：C8H8，
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第4题 (10分)
一种含碘质量分数为76.03%碘的氧化物，分子中的一个氧原子与其他氧原子的成键方式不同。由于该氧化物能与CO定量反应析出I2，可用Na2S2O3滴定析出的I2，因此该碘的氧化物可用于CO的定量分析。
4-1 写出碘氧化物的分子式，指出碘原子的杂化情况； 4-2 写出CO与碘的氧化物反应的化学方程式；
4-3 298.0 K时，取压力为101.3×103 Pa含CO的空气10.00 L，使其中的CO全部与碘氧化物反应，析出的I2全部收集后，用0.1000 mol/L的Na2S2O3滴定，用去18.00 mL Na2S2O3溶液，求该空气中CO的分压；
4-4 碘的氧化物可以形成多种酸：HIO、HIO3、HIO4等，对这3种酸来说，热稳定性最大的是哪一种？
4-5 碘I2在碱性溶液中发生反应，写出反应的化学方程式。 答案：4-1 分子式I2O5，碘采取sp3杂化；
4-2 I2O5 + 5CO = I2 + 5CO2
4-3 PCO = 1115 Pa （计算过程有分）
4-4 是HIO4
4-5 3I2 + 6OH- = 5I- + IO3- + 3H2O 第5题 (8分)
铜是一种重要的金属。它和氮形成的晶体Cu3N属于立方晶系，氮占据晶胞的顶点，配位数是6。
5-1 画出Cu3N的正当晶胞示意图；
5-2 若将Cu3N中的Cu原子移到晶胞的顶点上，得到一个新晶胞。有的同学说新晶胞是正当晶胞，有的说不是。你认为是不是正当晶胞，给出理由；
18??2-已知ES/S，KKsp，CuS = 6.0 V, EO V稳，[CuEDTA] = 5.0×10，2???0.48??0.40/OH2×10-36。
5-3 求反应 2CuS(s) + 2EDTA4-(aq) + O2(g) + 2H2O(l) = 2[CuEDTA]2- + 2S(s) + 4OH-(aq) 的平衡常数。(4.0×1026)
答案：5-1 图略，晶胞中氮占据晶胞的顶点，铜占据占据晶胞的棱心； 5-2 不是正当晶胞，因为对称性降低； 5-3 4.0×1026（计算过程有分）
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第6题 (5分)
由5碳糖D- (-)-来苏糖合成6碳糖D- (+)-塔罗糖的反应如下：
CHOHOHOHHHOHCH2OHD-(-)-来苏糖KCN分离A + BA and BCHOHONa-HgpH=3～51HHHA1. Ba(OH)22. H+HOHOH2OHD-(+)-塔罗糖CH2OH
画出由上述中间体B合成出的6碳糖的结构，并给出D- (+)-塔罗糖结构中的手性碳原子1和2的R、S形式；若不知道由上述中间体A和B合成出的6碳糖的旋光度，需要用旋光仪和某些化学试剂来区分由A和B合成出的6碳糖，实验上如何做到？
答案：1号碳为S型，2号碳为R型；
将两种糖两端的基团通过化学方法变成相同的基团，如
CHOHOHHHOHCH2OH-COOH或-CH2OH，然后测定旋光性，有光学活性的是由AHO生成的糖，由B生成的糖无光学活性。
HOH本试题共9页，第4页
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第7题 (10分)
某种化学产品I中间体可用下列反应合成：
NBSOAH2O, OH-BPt/H2C(CH3)2SO4NaOHDHC CCOOC2H5C2H5ONaMgBrOI异构化重排G1. CH3C=CH22. H2O, H+F1. NaOH, H2O2. H+, △, 脱羧E
OHH请写出中间体A、B、C、D、E、F、G、I的结构，并指出红外光谱上化合物A和B的最主要不同在哪里。 答案：
BrOOOHOOHOCH3OAOC2H5OOCBOOCODOOOHOE
FGI A有C-Br键的吸收峰，B没有；B有-OH吸收峰，A没有。
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