2002年全国高中学生化学竞赛理论试题

1、2ll(12年旃3姗化学教舒42 7jjl品胞内各碳的原f坐标。43已知仃蹩的层闻距为3348 pnl，cc键乇为f：，kJd。 SIc。，J-KHvd 1 f。”(B JJ·K·rml叫142 i】In，汁算行墨晶体的密度。鸭(#1- 0205 l(二)fl翠可朋作铿离子电池的负极材料，充电HI(#)130128 8时发乍F述反成：(H。(#)一7481186 335 5I。l c6+zIj+e+IjRck(x)一3935213 637其绌粜是，fi+嵌入石墨的A、B层问，导致石墨H：0(1)一285 89IbO(E)24l 8188 833 6的层堆私打式发乍政变形成化

2、学式为“c6的嵌入化台物、44斟2给H1 r一个“+沿c轴投影在A层的 火箭所能达到的最大速度j喷气速度及火箭结fuI。十，试仡图2|J标出与该离子临近的其他6个Li+构有关，由此【口得到如下计算火箭推动力，。的公f(投彩似靛。A：l。=Kc。T，M45 4I。，c巾，Li与相邻石墨六无环的作用力式中r和c。分别为热力学温度和平均等压摩属何种键刑?尔热容，K为与火箭结构有关的特性常数。46桀fi墨嵌入化台物每个六元环都对应一个52请问：式中的肘是一个什么物理量?为什1i-与 它的化学式，画出它的晶胞(c轴向上)。么?用上述2种燃料作为火箭燃料，以氧气为火箭(三)锶离子电池的正极材料为层状结构的

3、氧化剂，按化学计量比发生燃烧反膻，推动火箭前1。Ni0。已知L州n中Ii和Ni”均处于氧离子组进，分别计算肘值。 f艇的jr八丽体奉心位置，但处于不同层中。53没火箭特性常数K与燃料无关，通过计算说47将化学计量的Ni0和LjOH在空气中加热到明，上述哪种燃料用作火箭燃料的性能较好?7(M)1：可得IiNif)，试写出反应方程式。第6题48。j列j j。jNiO，正极的充电反应方程式。2002年伊始第一台磁冰箱问世。磁冰箱的概49弹离子完全脱嵌时I_iNi02的层状结构会变 念彤成干6年前，美国、中国、西班牙滴兰和加拿大僻不稳芯，目铝取代部分镍形成LiNiAl，02可防 都进行了研究最低制冷温

4、度已达140，能量利用止_|离二完全脱嵌而起到稳定结构的作用，为什么? 率已比传统冰箱高l，3。1997年，美国AJlles实验室设计出磁冰箱原型，其制冷装置可简单地用下图表霪殿莉图l围2一转轮满载顺磁性物质，高速旋转，其一侧有一强大磁场，顺磁性物质转入磁场为状态A，转出磁场第5题为状态B即：s一1令有2种燃料，甲烷和氢气，设它们与氧气的k、；eB7他、p、0反应为理想燃烧，利用下列298K的数据(设它们与“十”表示未成对电子温度九荚)分别计算按化学计量比发生的燃烧反应回答下列问题：所能j到的最高温度。6一I用热力学基本状态函数的变化定性地解释：2002年第3期磁制冷物质发生A；=。B的状态变

5、化为什么会引起HN(CH!(¨，OCH：CH2CN)2。冰箱制冷?不要忘记指出磁场是在冰箱内还是在冰73写H上述双向核心构件和双向阶式构件1次箱外。和2次缩合得到的阶式聚合物的结构式(不要忘记62 Arnes实验室的磁致冷物质最早为某金属M，封端1)。后改为其合金，以M：I(si；Ge。)。为通式，最近又研74说明这种阶式聚合的名称中“阶式”二字的意 究了以MA：为通式的合金，A为铝、钴或镍。根据义。原子结构理论，最优选的M应为元素周期系第几号 75为ff么多向阶式聚合需要的核心构件和阶式元素?为什么?(可不写出该元素的中文名称和元 构件要求相关的官能团“完全等价”?甘油能否用作素符

6、号)制备阶式聚合所需的多向核心构件?0一氨基葡萄第7题糖能否用作制备阶式聚合所需的多向阶式构件? 阶式聚合是分子自组装的方式之一；其基本过B一氨基葡萄糖程是：把阶式构件逐级连接到核心构件上，获得具有一定结构、单一分子量的高分子。核心构件可以是HO单官能团或多官能团(必须完全等价)的小分子；阶式构件是具备以下特点的小分子：含有一个(只有一个)可与核心构件缩合的官能团，同时含有个或多个完全等价的可以转化成跟核心构件相同官能团的基团。如：一元醇R()H可以用作制备核心构件，3一76多向阶式聚合时，分子量增长速度很快。目氨基丙腈H：NcH2cH：cN可以作为阶式构件。核心前已经实现了四向核心构件和三向

7、阶式构件之间的构件的制备及阶式聚合反应示意如下：阶式聚合，并得到了分子量高达60604的高分子。(1)ROH+CH2=CHCN+ROCH2CH2CN请你写出制备这个四向核心构件所需要的起始原料ROCH2CH2CooH斗ROCH2CH2Cocl和三向阶式构件的结构式，并选择简单的原料(G、(2)ROcH2cH2COCl+H2NCH2CH2CNC2和c，的任何有机化合物)分别制备它们。第8题RoCH2CH2CONHCH2CH2CN以下步骤同(】)中的第2、3步。抗痉挛药物E的合成如下： (3)经过n次重复得到ROCH2CH2CO(NHCH2CH2c0)。NHc坞cH2cN(4)最后通过水解、酯化封端，得到性质稳定的L6卅一旷楚。为了使阶式聚合物的分子量尽快增加，可以选+c一。击。高分子阶式聚合物。用多向核心构件和多向阶式构件，如：双向核心构件：(cH20cH2c坞cOcl)：8一l 写出A、B、c、D、E的结构式。双向阶式构件：HN(cH2c屿ocH2cH2cN)：82在字母E前加上构型符号表示化合物E所有7一l写出上述双向核心构件与单向阶式构件的1的立体异构体，并在对映体之间加一竖线表示它们次、2次和n次缩合得到的阶式聚合物的结构式(不的对映关系。要忘记封端f)。83画出E的任意一个构型式，并用符号标出所72选择适当原料制备双向阶式构件：有手性碳的构型。2002年全国高中学生