锑星HX会“莲花善做杯”化学竞赛(地球赛区)初赛试题.pdf

莲花九门学科七个满分五门竞赛三门保送一块国际金牌 锑星 HX 会 莲花善做杯 化学竞赛 地球赛区 初赛试题 官方时间 地球公元 2011 年 12 月 32 日 2 00 5 00 题号 1 2 3 4 5 6 总计 满分 12 12 15 22 19 20 100 得分 评卷人 竞赛时间竞赛时间 3 小时小时 迟到超过迟到超过 30 分钟者不能进考场分钟者不能进考场 开始考试后开始考试后 1 小时内不得离场小时内不得离场 时间到时间到 把试卷把试卷 背背 面朝上面朝上 放在桌面上放在桌面上 立即起立撤离考场立即起立撤离考场 试卷装订成册试卷装订成册 不得拆散不得拆散 所有解答必须写在站定的方框内所有解答必须写在站定的方框内 不得用铅笔填写不得用铅笔填写 草稿纸在最后一页草稿纸在最后一页 不得持有任何其他纸张不得持有任何其他纸张 姓名姓名 报名号报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置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写在其他地方者按废卷论 允许使用非编程计算器以及直尺等文具允许使用非编程计算器以及直尺等文具 H 1 008 相对原子质量 He 4 003 Li 6 941 Be 9 012 B 10 81 C 12 01 N 14 01 O 16 00 F 19 00 Ne 20 18 Na 22 99 Mg 24 31 Al 26 98 Si 28 09 P 30 97 S 32 07 Cl 35 45 Ar 39 95 K 39 10 Ca 40 08 Sc 44 96 Ti 47 88 V 50 94 Cr 52 00 Mn 54 94 Fe 55 85 Co 58 93 Ni 58 69 Cu 63 55 Zn 65 39 Ga 69 72 Ge 72 61 As 74 92 Se 78 96 Br 79 90 Kr 83 80 Rb 85 47 Sr 87 62 Y 88 91 Zr 91 22 Nb 92 91 Mo 95 94 Tc 98 Ru 101 1 Rh 102 9 Pd 106 4 Ag 107 9 Cd 112 4 In 114 8 Sn 118 7 Sb 121 8 Te 127 6 I 126 9 Xe 131 3 Cs 132 9 Ba 137 3 La Lu Hf 178 5 Ta 180 9 W 183 8 Re 186 2 Os 190 2 Ir 192 2 Pt 195 1 Au 197 0 Hg 200 6 Tl 204 4 Pb 207 2 Bi 209 0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 Ac La Rf Db Sg Bh Hs Mt 气体常数气体常数 R 8 31447 J K 1 mol 1 法拉第常数法拉第常数 F 96485 C mol 1 阿佛加德罗常数阿佛加德罗常数 NA 6 022142 1023 mol 1 本试题采用 Creative Commons 署名 非商业性使用 相同方式共享 3 0 Unported 协议 http creativecommons org licenses by nc sa 3 0 deed zh 您可以自由 复制 发行 展览 表演 放映 广播或通过信息网络传播本作品 创作演绎作品 惟须遵守下列条件 署名 您必须按照作者或者许可人指定的方式对作品进行署名 非商业性使用 您不得将本作品用于 商业目的 相同方式共享 如果您改变 转换本作品或者以本作品为基础进行创作 您只能采用与本协议相同的许可协议 发布基于本作品的演绎作品 第 1 题 1 1 离子化合物 A 电导率是等浓度 NaCl 溶液的 1 5 倍 并且只含有两种离子 加入乙酸铀酰锌产生黄色 沉淀 元素分析表明含 M 45 64 C 22 07 O 27 86 计算化学式并画出其阴离子的结构 12 分 莲花九门学科七个满分五门竞赛三门保送一块国际金牌 第 2 题 2 1 瞬烯 Bullvalene 是一种流变分子 分子结构处在不断变化之中 它的结构如图 所示 已知双键的位次分别为 3 6 9 试给出系统命名 3 分 2 2 瞬烯分子结构不固定的原因是不断发生着 Cope 重排 下图 请画出任意三种重排产物 6 分 2 3 请问瞬烯的重排反应能产生多少个右上图分子的同分异构体 3 分 第 3 题 3 1 金是人类最早使用的金属元素之一 然而 它的一些特殊性质却在近期才被了解 作为一种 金属 它的性质却与卤素有些相似 例如 金能 与氧化铷 金属铷作用 发生歧化反应 生成的一种晶体 A 上图 负氧化态与正氧化态 1 金原子个 数比值为 4 1 写出该物质化学式以及反应的化学方程式 4 分 莲花九门学科七个满分五门竞赛三门保送一块国际金牌 3 2 画出上图所示晶体的一个晶胞 4 分 3 3 在氙存在时 于氟锑酸中还原三氟化金 生成一种特殊的配合物 阳离子中金的质量分数为 27 28 阴离子是一种双中心的非配位阴离子 计算化学式 并画出该物质的空间结构 4 分 3 4 金能形成许多原子簇化合物 上图就是一种 试简单解释 Te54 离子与金配位后键长变化的原因 3 分 莲花九门学科七个满分五门竞赛三门保送一块国际金牌 第 4 题 1973 年 合成大师 Woodward 成功完成了维生素 B12的全合成 堪称有机合成史上的经典之作 4 1 其中一部分 D 环 的合成路线如下所示 请画出空缺位置的数字代表的物质结构式 12 分 4 2 有机反应的机理是有机化学研究的重要内容 请画出 C 环合成过程中两步反应的机理 图中空白的方 括号内 注 38 39 条件为乙酸酐 三氟化硼 三步机理 41 42 条件为臭氧 两步机理 10 分 莲花九门学科七个满分五门竞赛三门保送一块国际金牌 第 5 题 5 1 氙是化合物最丰富的稀有气体元素 从前人们认为一氧化氙和二氧化氙不可能存在 试根据氧化氙的 制法用化学方程式说明该问题 4 分 莲花九门学科七个满分五门竞赛三门保送一块国际金牌 5 2 然而 2011 年美国化学家合成了二氧化氙 制法虽然很相似 但结构却不同 可以认为 Xe 原子采用 sp3d2杂化 请画出其立体结构 并说明与 XeO3 XeO4类似的结构为何不稳定 4 分 5 3 氙化合物 B 能与高中化学中最强的无机酸以 1 2 的摩尔比反应生成 E E 受热分解成一种强氧化剂 F 单质 A 和一种常见的双自由基 F 也可由常用消毒剂 G 与臭氧反应制得 有机物 H 能与某种氟代烷反应生 成化合物 I I 与 C 以摩尔比 1 1 反应生成离子化合物 J I 的一种等电子体比它摩尔质量大 48g mol 空间 构型却不同 V 形三原子分子 K 可由某种摩尔质量 30g mol 的自由基与 F2反应制得 K 与 D 以摩尔比 2