化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽培訓(xùn)試題及答案2

1、13/13中學(xué)生化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽培訓(xùn)試題（時(shí)間:3小時(shí) 滿分：110分)題號(hào)1234567891011共滿分1661581015109948110得分H1。008相對(duì)原子質(zhì)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。

2、92Se78.96Br79。90Kr83.80Rb85.47Sr87。62Y88。91Zr91.22Nb92。91Mo95。94Tc98Ru101。1Rh102.9Pd106。4Ag107.9Cd112。4In114.8Sn118。7Sb121.8Te127。6I126。9Xe131。3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178。5Ta180。9W183。8Re186。2Os190。2Ir192。2Pt195。1Au197。0Hg200.6Tl204。4Pb207。2Bi209。0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce

3、140。1Pr140.9Nd144。2Pm144.9Sm150。4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162。5Ho164。9Er167.3Tm168。9Tb173。0Lu175.01-1 完成下表：（12分）SF4Fe（CO)5畫出分子空間結(jié)構(gòu)指出中心離子雜化方式sp3ddsp3指出離子中的對(duì)稱元素C22VC33C23VhS312 已知電對(duì)（A/A)(B+/B)(C2+/C）,比較還原劑的還原能力.（2分）CBA13寫出SiF4與SiCl4水解的化學(xué)方程式。（2分)3SiF4+4H2O=H4SiO4+2H2SiF6SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl2、EDTA的4個(gè)酸常數(shù)

4、分別為1.0102、2.1103、6.9107、5.51011。0.020 mol/L 20.00 mLNa2H2Y溶液用同濃度的CaCl2溶液進(jìn)行滴定，滴定到終點(diǎn)時(shí)，溶液的pH值變化了多少？已知K穩(wěn)（CaY2)=5。01021。（6分)滴定前:兩性物質(zhì)，K1=2。1103、K2=6.9107。c=0。020 mol/L。H+=K1（K2c+Kw)/（c+K1）1/2=3。62105。pH=4。44滴定后：Ca2+H2Y2=CaY2+2H+設(shè)平衡時(shí)Ca2+=x mol/L。x x 0。010 x 0。0202x+3.62105該反應(yīng)平衡常數(shù)K=K穩(wěn)(CaY2)K3K4=1.9105x=4。61

5、06故H+=0。020 mol/L,pH=1.70pH=2。74將CoCl2、KCl、KO2于液氨中放置一天，得到一紅色晶體A和棕黃色晶體B，A和B的元素分析結(jié)果見表1,吸收光顏色、波長(zhǎng)與互補(bǔ)色之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表2。表1：A和B的元素分析物質(zhì)CoNHA26。55%28.40%5.86B23。6928。166.08表2：吸收光顏色、波長(zhǎng)與互補(bǔ)色之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系波長(zhǎng) （ nm ) 和吸收的顏色補(bǔ)色400 （紫）黃綠450 （藍(lán))黃490 (藍(lán)綠)橙500 （綠）紅570 (黃綠）紫580 （黃）藍(lán)600 (橙)藍(lán)綠650 （紅）綠實(shí)驗(yàn)1：0。8182 g化合物A溶于100.0 g水配成溶液，將該溶液

6、等分成兩份,一份加過量AgNO3溶液得到0。5284 g白色沉淀；另一份測(cè)得其凝固點(diǎn)為0.1714 oC.已知水的凝固點(diǎn)降低常數(shù)為1.860 kg。K.mol1.實(shí)驗(yàn)2：質(zhì)譜結(jié)果表明B的分子量比A大53。492。晶體結(jié)構(gòu)測(cè)得A中O-O鍵長(zhǎng)為132 pm，B中OO鍵長(zhǎng)為131 pm。實(shí)驗(yàn)3：0。8256 g化合物B的100 mL水溶液經(jīng)過H型陽離子交換樹脂，得到的溶液用0. 2120 mol/L的NaOH溶液進(jìn)行滴定，消耗NaOH溶液39.14 mL.31 已知A、B均為八面體構(gòu)型，寫出A、B的化學(xué)式.（4分)根據(jù)元素分析得到A：Co：N：H=2：9:26，設(shè)為Co2N9H26ClxOy，35.

7、45x+16y=39.19258。9326。55=173.97x=4, y=2即A為Co2N9H26Cl4O2，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定外界有4個(gè)Cl,凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn)證實(shí)分子量，故A的化學(xué)式為:Co2（O2）(NH3)8（NH2）Cl4根據(jù)元素分析得到B為Co2N10H30Cl5O2，由于O-O參與配位，配離子帶5個(gè)正電荷，故外界有5個(gè)Cl。故B的化學(xué)式為Co2（O2)（NH3)10Cl53-2 寫出合成A、B的化學(xué)反應(yīng)方程式。（2分)6CoCl2+5KO2+3KCl+30NH3=4K2O+3Co2(O2)(NH3）8(NH2）Cl4+3NH4Cl6CoCl2+5KO2+3KCl+30NH3=4K2O+3C

8、o2(O2)（NH3)10Cl533 畫出A、B的可能結(jié)構(gòu).指出A、B中Co的氧化態(tài)、雜化方式、核外電子構(gòu)型。（7分）A、B中Co的氧化態(tài)均為+3，雜化方式均為d2sp3，核外電子構(gòu)型均為Ar3d6.34 物質(zhì)A的分裂能為多少kJ/mol？NA=6。021023 mol1，h=6。631034 Js，c=3。00108 ms1。（2分)239 kJ/mol4（8分）分別將金屬A與B加熱熔化后,在大氣中自然冷卻，A與B的冷卻曲線如右圖所示.請(qǐng)根據(jù)右圖曲線估讀出A和B的熔點(diǎn)溫度;若在金屬B中加入少量金屬A，加熱熔融后在大氣中自然冷卻,請(qǐng)?jiān)谟覉D中示性的畫出該體系的冷卻曲線，說明理由；若將A作成納米材

9、料，其熔點(diǎn)將怎樣變化，并請(qǐng)說明理由；用高分辨電子顯微鏡測(cè)得納米金屬A的平均粒徑為2.4 nm，已知金屬A的密度為8。642 g cm3，原子量為112.4，請(qǐng)估算每顆納米A所含原子個(gè)數(shù),并指出該納米金屬是否為滿殼球堆積（注：滿殼堆積符合幻數(shù)規(guī)則：Nn = 10n2 + 2）答案：熔點(diǎn)A：596K,B: 546K (估讀誤差2K；2曲線在B下面（熔點(diǎn)低于B)，當(dāng)B溶劑中含有A時(shí)，其凝固點(diǎn)（熔點(diǎn))會(huì)下降；2若將A作成納米材料，其熔點(diǎn)將下降，因?yàn)榧{米材料中露在表面的原子較多，金屬鍵少于大塊晶體，晶格能會(huì)降低。2 ，2當(dāng)n = 4時(shí)， N = 1 + 12 + 42 + 92 + 162 = 309

10、符合滿殼堆積。25由甲苯、苯及必要的原料和試劑制備間苯甲?；妆剑儆砷g苯甲?；妆胶铣上祖?zhèn)痛藥酮基布洛芬（Ketoprofen)。（10分）答案：（酮基布洛芬）6、以下是維生素A合成的一種重要方法:（1)寫出上述反應(yīng)中英文字母所代表的中間產(chǎn)物及反應(yīng)試劑的結(jié)構(gòu)式。（11分）（2）寫出EF的反應(yīng)名稱及F在硫酸作用下轉(zhuǎn)變成G的反應(yīng)機(jī)理。(4分)答案：(1)(2）由E變到F先是烯醚水解得醛，然后再進(jìn)行堿性條件下的羥醛縮合。F在硫酸的作用下變成G的機(jī)理如下：7、A通過下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為F。F是一種無旋光性的化合物,用NaBH4還原或與CH3MgI反應(yīng)均得到無旋光性的產(chǎn)物.（10分）7-1. 試推斷A、B

11、、C、D、E、F的結(jié)構(gòu):(6分)A； B；C ； D；E ; F.7-2. （B）在與NaNO2 + HCl作用后,所得產(chǎn)物在弱堿性條件下形成活性中間體G。中間體G被俘獲生成C,該反應(yīng)名稱為反應(yīng).(1分）73.試解釋活性中間體G具有高反應(yīng)活性的原因(3分）：.7、（本大題共10分）7-1。 A、B、C、D、E、F的結(jié)構(gòu)：（每個(gè)1分，本問共6分）72. Diels-Alder （或D-A、狄爾斯阿爾德）反應(yīng)。（本問1分）73.G具有高反應(yīng)活性的原因（本問3分）：在苯炔分子中，兩個(gè)三鍵碳之間，有一個(gè)由sp2軌道側(cè)面交蓋而形成的鍵（與苯環(huán)大垂直）（計(jì)2分),由于這種重疊程度較小，是一種較弱的鍵，比普

12、通碳碳三鍵弱得多,因此反應(yīng)活性強(qiáng)(計(jì)1分）.。8、黃銅礦是最重要的銅礦，全世界的2/3的銅是由它提煉的?；卮鹣铝袉栴}：8-1 右圖為黃銅礦的晶胞。計(jì)算晶胞中各種原子的數(shù)目：CuFeS寫出黃銅礦的化學(xué)式（4分)82 在高溫下，黃銅礦晶體中的金屬離子可以發(fā)生遷移。若鐵原子與銅原子發(fā)生完全無序的置換，可將它們視作等同的金屬離子； 此時(shí)硫原子作什么類型的堆積？金屬原子占據(jù)什么類型的空隙？該空隙被金屬原子占據(jù)的分?jǐn)?shù)是多少？(3分)83 黃銅礦晶體的密度是多少？（晶胞參數(shù)：a=524pm，c=1030pm；相對(duì)原子量：Cu63.5 Fe55。84 S32.06）（2分）8、黃銅礦是最重要的銅礦,全世界的2

13、/3的銅是由它提煉的。回答下列問題：8-1 右圖為黃銅礦的晶胞。計(jì)算晶胞中各種原子的數(shù)目：Cu 4 Fe 4S8 寫出黃銅礦的化學(xué)式 CuFeS282 在高溫下,黃銅礦晶體中的金屬離子可以發(fā)生遷移。若鐵原子與銅原子發(fā)生完全無序的置換，可將它們視作等同的金屬離子; 此時(shí)硫原子作什么類型的堆積？立方面心金屬原子占據(jù)什么類型的空隙?四面體該空隙被金屬原子占據(jù)的分?jǐn)?shù)是多少？ 50 8-3 黃銅礦晶體的密度是多少？ 4。31g/cm3（晶胞參數(shù)：a=52.4pm,c=103.0pm；相對(duì)原子量：Cu63.5 Fe55。84 S32.06）9、沸石分子篩是重要的石油化工催化材料。右圖是一種沸石晶體結(jié)構(gòu)的一

14、部分，其中多面體的每一個(gè)頂點(diǎn)均代表一個(gè)T原子(T 可為Si或Al)，每一條邊代表一個(gè)氧橋（即連接兩個(gè)T原子的氧原子)。該結(jié)構(gòu)可以看成是由6個(gè)正方形和8個(gè)正六邊形圍成的凸多面體(稱為籠），通過六方柱籠與相鄰的四個(gè)籠相連形成的三維立體結(jié)構(gòu)。91 完成下列問題：（5分)1 若將每個(gè)籠看作一個(gè)原子，六方柱籠看作原子之間的化學(xué)鍵,上圖可以簡(jiǎn)化成什么結(jié)構(gòu)?2 該沸石屬于十四種布拉維點(diǎn)陣類型中的哪一種？指出其晶胞內(nèi)有幾個(gè)籠。3 假設(shè)該沸石骨架僅含有Si和O兩種元素，寫出其晶胞內(nèi)每種元素的原子數(shù)。4 已知該沸石的晶胞參數(shù)a = 2。34 nm，該沸石的晶體密度為（相對(duì)原子質(zhì)量：Si：28。0 O: 16。0）

15、9-2 方石英和上述假設(shè)的全硅沸石都由硅氧四面體構(gòu)成,右圖為方石英的晶胞示意圖。SiO鍵長(zhǎng)為0.162 nm1 方石英的晶體密度為2 比較沸石和方石英的晶體密度來說明沸石晶體的結(jié)構(gòu)特征為。（2分）93 一般沸石由負(fù)電性骨架和骨架外陽離子構(gòu)成，利用骨架外陽離子的可交換性，沸石可以作為陽離子交換劑或質(zhì)子酸催化劑使用.下圖為沸石的負(fù)電性骨架示意圖:請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的圖中畫出上圖所示負(fù)電性骨架結(jié)構(gòu)的電子式。（2分）9、沸石分子篩是重要的石油化工催化材料.右圖是一種沸石晶體結(jié)構(gòu)的一部分,其中多面體的每一個(gè)頂點(diǎn)均代表一個(gè)T原子(T 可為Si或Al）,每一條邊代表一個(gè)氧橋（即連接兩個(gè)T原子的氧原子).該結(jié)構(gòu)可以看

16、成是由6個(gè)正方形和8個(gè)正六邊形圍成的凸多面體(稱為籠)，通過六方柱籠與相鄰的四個(gè)籠相連形成的三維立體結(jié)構(gòu)。9-1 完成下列問題：1 若將每個(gè)籠看作一個(gè)原子，六方柱籠看作原子之間的化學(xué)鍵，上圖可以簡(jiǎn)化成什么結(jié)構(gòu)？金剛石型2 該沸石屬于十四種布拉維點(diǎn)陣類型中的哪一種？立方面心指出其晶胞內(nèi)有幾個(gè)籠。 8 3 假設(shè)該沸石骨架僅含有Si和O兩種元素,寫出其晶胞內(nèi)每種元素的原子數(shù)。 192,384 4 已知該沸石的晶胞參數(shù)a = 2.34 nm，該沸石的晶體密度為 1。49 （相對(duì)原子質(zhì)量：Si:28。0 O: 16.0）9-2 方石英和上述假設(shè)的全硅沸石都由硅氧四面體構(gòu)成，右圖為方石英的晶胞示意圖.Si

17、-O鍵長(zhǎng)為0。162 nm AED=109o281 方石英的晶體密度為 1。90kg/dm32 比較沸石和方石英的晶體密度來說明沸石晶體的結(jié)構(gòu)特征為多孔。9-3 一般沸石由負(fù)電性骨架和骨架外陽離子構(gòu)成，利用骨架外陽離子的可交換性，沸石可以作為陽離子交換劑或質(zhì)子酸催化劑使用.下圖為沸石的負(fù)電性骨架示意圖：請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的圖中畫出上圖所示負(fù)電性骨架結(jié)構(gòu)的電子式（用“表示氧原子提供的電子，用“”表示T原子提供的電子，用“表示所帶負(fù)電荷提供的電子）。10、(4分)將5 mmol 乙二胺四乙酸（H4Y)加入到1 L 5。010-3 molL1乙二胺四乙酸鈉(Na4Y）和5。010-3molL-1 NaOH溶液中。計(jì)算溶液的pH和乙二胺四乙酸五種形式的濃度之比（忽略H5Y+和H6Y2+） (H4Y的lg1lg4分別是10。26，16.42，19.09和21。09） 答案：混合后溶液中：總Y為 5+51031000=10 （mmol) 總H+為 5451031000=15 (mmol) 2 H+與Y4反應(yīng)生成5 mmol HY, 5 mmol H2Y， （K2= = 106.16 ） 1 H2Y 1 1 H+ = = = = 106.16 HYK2K2 106。16pH = 6。16 Y：HY ：H2Y ：H3Y ：H