2015年高中学生化学竞赛模拟试题三

化学试题（三）(考试时间：150分钟，总分100分）第1题（3分） 根据下列给出的条件，写出配平的核反应方程式。1.衰变生成。2.失去一个正电子。3.用中子轰击后裂变生成和另一个核，并放出三个过剩的中子。第2题（7分）甲酸与二甲基胺缩合，形成N, N二甲基甲酰胺(A)(1) 试画出(A)的共振结构式，标出形式电荷(2) 试比较N甲基乙酰胺(B)，丙酰胺(C)和(A)的熔点高低： （填入化合物的编号A、B、C）。并解释之。第3题（10分）Lewis酸碱定义为凡是能接受电子对的物种称为Lewis酸，凡是能给出电子对的物种称为Lewis碱。 1（3分）试写出XeF2(g)与SbF5(g)以摩尔比： 11， 21， 12，进行Lewis酸碱反应的方程式。 2（4分）试画出反应物分子的空间几何构型，指出中心原子的杂化类型（中心原子上的孤电子对要标出来）。 3（3分）试画出三种原子以上的离子团物种的几何构型。第4题（12分）IIA、IIIA族元素的单核共价化合物属缺电子化合物，它们往往以多聚的形式出现：如Be3Cl6、B2H6、Al2Cl6，化合物分子中含有桥键，如，称为氢桥键，称为氯桥键。三氯化镓发生下面一系列反应： 1（2分）(A)是结构对称的，具有氯桥键的镓的氢化物，分子中的镓原子符合八隅律。试画出(A)的几何构型。2（4分）(B)是镓的二元共价化合物，(C)是含硼、镓的三元共价化合物。画出(B)和(C)的结构式。3（2分）(D)是镓的混合价态的二元离子化合物，当(A)加热生成(D)时，有最轻的气体放出。试写出该反应的化学方程式其中(D)必须以离子式表示。4（4分）1mol(C)与2mol NH3反应，生成(F)共价化合物混合物与(G)离子化合物。 (1) 写出生成(F)，(G)的反应方程式。(2) 画出(G)中正、负离子团的结构式。第6题（7分）CuSn合金为六方NiAs型结构，其六方晶胞参数为a = 419.8 pm，c = 509.6pm，晶胞中原子分数坐标为：Cu(0，0，0)，(0，0，1/2)；Sn(2/3，1/3，1/4)，(1/3，2/3，3/4)。请回答下列问题。（1）有人将各原子的分数坐标表示为：Sn (0，0，0)，(2/3，1/3，1/2)；Cu (1/3，2/3，3/4)，(1/3，2/3，1/4)。这种描述是否代表相同的结构型式？为什么？（2）计算晶体的密度。（3）计算CuCu间的最短距离。第9题（15分）用Ti试剂(CH3)2TiCl2可以精巧地实现从一个羰基官能团上构建偕二甲基，在由甲苯为原料合成名贵香料Himachalan酚类衍生物H中得到重要应用：由甲苯为原料合成B的过程如下：1（2分）化合物B很容易发生互变异构，化合物B及其互变异构体的结构式为： 2（1分）化合物B的不饱和度为 。3（9分）上述由甲苯合成化合物B的过程中，经历的（1）（9）步反应分别属于什么反应类型（反应类型描述须具体，例如加成反应须指明是亲核加成还是亲电加成或自由基加成等）。 （1） （2） （3） （4） （5） （6）（7） （8） （9）4（1分）合成化合物B的第一步和第二步反应次序可否调换？问什么？5（2分）由化合物B向H转化一步反应中，每个羰基单位需要2当量的(CH3)2TiCl2试剂。实验测得TiO键的键能DH480kJ/mol，TiC键的键能DH250kJ/mol，可以推断两者间的巨大差异是该反应的推动力之一。根据上述实验观察和B的结构特点，该反应可能经历了离子对中间体过程。据此推测，可能存在的两个重要中间体结构为：化学试题（三）参考答案与评分细则第1题（各1分） 1 2 3 第2题（7分）1(1) （未标、形式电荷的原子的形式电荷QF均为零） (2) (C) (B) (A) （1.5分） 解释：(A)、(B)、(C)是同分异构体，它们具有相同的分子量，但它们形成分子间的氢键能力不同。 （1分） (B)： (C)： 但(B)、(C)中间之间存在NHO氢键： 而且(B)中的分子间的氢键少于(C)中的分子间氢键 （1分） (A)中N原子有2个甲基，所以不存在氢键（1分）。分子间氢键越强，化合物的熔点越高，故有上述顺序。（0.5分）第3题 （10分） 1 XeF2 + SbF5XeF+SbF6- （1分） 2XeF2 + SbF5Xe2F3+SbF6- （1分） XeF2 + 2SbF5XeF+Sb2F11- （1分） 2XeF2 （1分） Xe原子采取sp3d杂化 （1分） SbF5 （1分） Sb原子采取sp3d杂化 （1分） 3SbF6-： （1分） Xe2F3+： （1分） Sb2F11-： （1分）第4题（12分） 1(A) （2分）2(B) （2分）(C) （2分）32H2Ga(m2-Cl)2GaH2(或Ga2H4Cl2)2Ga + 4H2（注：m表示桥连）（2分）4(1) H2Ga(m2-H)2BH2(或GaBH6) + 2NH3H3GaNH3 + H3BNH3 （1分） (F) GaBH6 + 2NH3H2Ga(NH3)2+BH4- （1分） (G) (2) 第5题（8分）第6题(7分）（1）代表相同的结构构型式（2分）；利用坐标平移法可以证明这一点（1分。用图示同样得分）。利用坐标平移法证明时，将每个原子移动 1/3,2/3,3/4。即有： Cu（0,0,0） Cu（1/3,2/3,3/4） Cu（0,0,1/2） Cu（1/3,2/3,1/4） Sn（2/3,1/3,1/4） Sn（0,0,0） Sn（1/3,2/3,3/4）Sn（2/3,1/3,1/2）图示证明如下（还可有其他图示方式，只要合理，同样得分） Cu * Sn Cu * Sn（2） （2分）(3) （2分） （也可用两点间距离公式等方法计算，只要合理，同样得分）1（2分） ； 2（1分）63（9分） （1）Friedel-Crafts酰基化反应（芳环上的亲电取代反应）（2）硝化反应（芳环上的亲电取代反应）（3）Wittig反应（亲核加成消除反应）（4）催化氢化反应（催化还原反应）（5）重氮化反应（6）芳环上亲核取代反