全国化学竞赛初赛强化训练——配合物.doc

2007年全国化学竞赛初赛强化训练配合物一、研究发现，氯化钴与6甲基吡啶2甲醇反应形成电中性分子的单核配合物分子，实验测得其钴的质量分数为17.4%。1确定该配合物的化学式；2画出它的立体结构，指出构型。3实际测得该配合物分子以二聚体形式存在，且呈现双螺旋结构。（1）二聚体分子间的作用力是什么？（2）画出该配合物的双螺旋结构。二、某金属单质X可以与烃Y形成一种新型单核配合物Z。Y是非平面型环状，核磁共振显示只有2中类型的H原子；配合物Z中碳元素的质量分数为69.87，氢元素的质量分数为8.77%。1通过计算确定X的元素符号及外层电子排布；2写出Y的结构简式并命名；3试写出Z化学式和可能的立体结构。三、化合物X是制备Fe(OH)2过程（FeSO4NaOH）中出现的绿色物质。取6.43g X，溶于酸，配成200mL溶液：取出20.00mL，用0.0400mol/L的KMnO4溶液滴定，消耗20.00mL；取出20.00mL，加入KI溶液，再用0.100mol/L的Na2S2O3溶液滴定，消耗20.00mL。1计算X中不同价态Fe的比例关系，并写出相应反应方程式；2通过计算和讨论确定该物质的化学式3写出制备X的总反应离子方程式。四、二氯化钯是乙烯氧化制乙醛的工业催化剂，这是一种重要的配位络合催化反应。1在不同温度下PdCl2有两种结构形式，即PdCl2型PdCl2型。PdCl2呈扁平的链状结构，PdCl2则以Pd6Cl12为结构单元。在这两种结构中钯（）都具有正方形配位特征。试画出结构的示意图。2下图是PdCl2为催化剂，氧化乙烯为乙醛的流程图：（1）写出PdCl2将乙烯氧化为乙醛的总化学方程式；（2）流程中Pd的配合物中Pd2都处于四边形的中央，这些配离子的Pd2是以什么杂化形式。（3）配离子Pd(C2H4)Cl3中C2H4与Pd2之间形成的是什么键，试画出该配合的结构示意图。（4）该流程中还使用了CuCl2，它的作用是什么？写出其参与反应并再生的离子方程式。3如何利用PdCl2来鉴定体系中CO的存在（写出反应式）。五、铝与三乙胺形成的单核配合物是电中性分子，实验测得其氢的质量分数为14.32%，画出它的立体结构，指出中心原子的氧化态和杂化类型。要给出推理过程。六、有机物A具有较强的酸性（比羧酸的酸性强得多），A现取两份1.0000g A，做如下两个定性实验：溶于25mL水，以酚酞为指示剂，用0.8000mol/L的NaOH溶液进行滴定，消耗其体积21.92mL；与25.00mL 1.0000mol/L酸性KMnO4溶液进行混合，充分反应后仅释放出CO2，所得溶液用1.5000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液进行滴定，消耗其体积24.89mL；1通过计算，确定A的化学式或通式；2写出A与KMnO4反应的化学方程式3如果A是羧酸，写出满足条件的A的结构简式3种，它们互为同系列。4如果A不是羧酸，但酸性却比羧酸强，且摩尔质量小于150g/mol。（1）写出它的结构式、命名和电离方程式；（2）为什么它有这么强的酸性？（3）它的酸根是何种几何构型的离子？全部氧原子是否在一平面上？简述理由。七、某金属X与短周期非金属元素组成的簇合物A（含X：40.0%），具有很好的空间对称性。14.73g A在氧气中燃烧，固体失重43.7%，所得气体干燥后为7.467L（标准状况下）CO2气体。1通过计算确定X的化学式；2画出出X的结构式；3指出化合物A中X的氧化数和杂化类型。八、钒与N苯甲酰N苯基羟胺根离子在4mol/L盐酸介质中形成紫红色的单核配合物，该配合物溶液可进行比色测定，用以定量测定钢中钒的含量。该配合物是电中性分子，实验测得其氧的质量分数为15.2%。1通过计算确定该配合物的化学式；2画出它的全部可能立体结构（不要求光学异构体）。3指出其中最稳定的是哪一种。与其它几种相比，它在分子结构上有什么特点？一、1CoC14H17N2O2Cl（2分）2（2分） 四方锥（1分）3（1）氢键（1分）（2）（2分）二、1CH23，设Y的最简式为C4H6（1分）设Z的组成为X(C4H6)n，X的原子量为54.1n21.36/78.64%14.7n（1分）n4时，存在合理的金属X：Ni（1分） 3d84s2（1分）2Y是非平面型环状，化学式应为C8H12（1分）结构简式：（1分） 顺1，4环辛二烯（1分）3Ni(C8H12)2（1分）；（1分）；（1分）三、15Fe2MnO48H5Fe3Mn24H2O（1分）6.43g X中n(Fe2)1050.040.020.04mol（1分）2Fe33I2Fe2I3 I22S2O32S4O622I（各0.5分）6.43g X中n(Fe3)1010.10.020.02moln(Fe2)n(Fe3)21（1分）2如果X的式量为6.43/0.02321.5，扣除3Fe后，余154，且阴离子共7，即使全部为OH也达不到154，因此有其它阴离子，只可能是SO42，扣除96后，还余58（5价），不难发现为2个OH和1.5个O2，X为Fe6(SO4)2(OH)4O3（5分）312Fe2O24SO4216OH2Fe6(SO4)2(OH)4O34H2O（1分）四、1（1.5分） （2分）2（1）CH2CH2PdCl2H2OCH3CHOPd2HCl（1.5分）（2）dsp2（1分）（3）（2分）（4）2Cu2Pd6Cl2CuClPdCl424CuClO24H4Cu24Cl2H2O（各1分）3PdCl2COH2OPd（黑色）CO22HCl（2分）五、铝在化合物中一般显3价，配体三乙胺N(C2H5)3是分子，配合物中还应该有3个H做配体。（1分）设化学式为AlH3(N(C2H5)3)n（1分）1.008(15n3)/26.983.024101.19n.1432，所以n2（2分）（3分）sp3d（1分）六、1设A为n元酸，1.0000/M0.80000.02192/n，M57.02n（1分）所以M的化学式可能是(C2HO2)n或(C3H5O)n（1分）1.0000g 与KMnO4反应的物质的量是n(KMnO4)1.00000.025001.50000.02489/50.01753mol（1分），A的化合价共升高50.01753/(1.0000/57n)5.0n（1分），所以满足条件的是(C2HO2)n，考虑到有机物的成键特点，A的通式应该是(C4H2O4)m，2m元酸（1分）2(C4H2O4)m2mMnO46mH4mCO22mMn24mH2O（1分）3HOOCCCCOOH （3分，写不给分）4（1） 1，2二羟基环丁烯二酮 2H（各1分）（2）强酸性的原因在于：A中OH属于烯醇式，H易电离；A中H电离后形成的酸根是一共轭体系，有利于O上负电荷的分散，增加B的稳定性。CO的拉电子性使得A中OH易电离，B中O易分散。（答出2点给满分）（3）平面型构型，四个氧原子应与碳环在同一平面上。原因是要构成共轭体系其先决条件就是原子共平面。（1分）七、1X在A和燃烧产物X的氧化物中的质量为5.892g（14.7340.0%），燃烧产物中O元素质量为2.401g（14.73(100%43.7%40.0%)）（1分）设氧化物为XOn/2，讨论得只有n3时，存在符合题意的元素X；Co（58.9）（2分）所以A中Co的物质的量为0.1mol（5.892/58.9），而碳为0.333mol（7.467/22.4）剩余质量为4.838g（14.735.89212.010.333），一般为O元素，物质的量为0.302mol，所以CoCO3109，（1分）考虑到实际结构和成键，每个分子中应该还有1个氢原子。（1分）化学式为Co3C10HO9（Co3(CH)(CO)9）（2分）2（3分）31（1分） sp3d2（1分）1N苯甲酰N苯基羟胺根离子（以下用X表示）的相对分子质量为212，氧的质量分数为15.1%。当只有此配体与钒配位，氧的质量分数必小于15.09%，而实际为15.2%，所以一定有配位氧原子（1分）。设钒与1个氧、3个X络合（钒最高5），氧的质量分数为15.9%，需要增加X数目和减少配位O数目，这都是不可能的；因此配合物中可能存在第3种配体，从条件来看反应是在盐酸介质中进行的，可能存在Cl做配体（1分）。设钒与