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1、第3届中国化学奥林匹克（初赛)试题（ 年 月 7 日9：00 1:0）题号234567890总分满分1011111307100得分评卷人 竞赛时间小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上）放在桌面上,立即起立撤离考场。 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其她纸张。 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其她地方者按废卷论处。 容许使用非编程计算器以及直尺等文具。 H1.0相对原子质量H .003i6.941Be 9.012B 1081C 12.01N 14.01O 16
2、.00 9.0e218 22.99M 43 .9Si 8.0P 30.97S 32.07 5.4Ar3.95K 39.1Ca 400S44.96Ti4. 59r 52Mn 54.9Fe 5.85C 58Ni 58.69C 63.55n6.4Ga 6.7Ge7.6As74.92Se78.96Br79.90K 83.80Rb 8.7Sr 87.62Y 8.91Zr 91.2Nb 9291 95.94T 98Ru 01.1Rh 1029Pd 16.4Ag 17.9Cd 112.n 14.Sn 1187S 11T 27.I 12.9Xe 131.3Cs 3.Ba 137.3La-Luf 178.5Ta
3、18.9 18.8Re 186.Os 102Ir 19.2P 191Au7.H 200.T 204.4b0.2B 209.Po210At 10n22Fr22a 26A-LaRfDSgBhHsMtDsRgCnUutUuqUupUuhUusUuoLCPNdPmmEGdTbHoErTmYbLuTPaUuACBkCfEsFmMLr第 1 题(0 分）根据条件书写化学反映方程式。1-1 工业上从碳酸氢铵和镁硼石Mg2B2O4(OH)2在水溶液中反映制备硼酸。1-2 从乏燃料提取钚元素的过程中,运用亚硝酸钠在强酸溶液中将 Pu+氧化为 P4+。1-3 aBH4 与氯化镍(摩尔比2:1)在水溶液中反映，可得
4、到两种硼化物：硼化镍和硼酸(摩尔比 ：3）。1-4 通过Kn4和 22 在 -HF 介质中反映获得化学法制 2 的原料K2MnF6。1-5 磷化氢与甲醛的硫酸溶液反映，产物仅为硫酸鏻（盐）。第 2 题（0 分）2-1 氨晶体中，氨分子中的每个 H 均参与一种氢键的形成,N 原子邻接几种氢原子？摩尔固态氨中有几摩尔氢键？氨晶体融化时，固态氨下沉还是漂浮在液氨的液面上？2-2 PS5 是个多面体分子，构造中的多边形虽非平面状，但仍符合欧拉定律，两种原子成键后价层均满足8 电子， 的氧化数为-。画出该分子的构造图(用元素符号表达原子）。2-3 水煤气转化反映CO（g) + H（) H2（g) + C
5、O(g）是一种重要的化工过程,已知如下键能(E）数据：BE()=172kJmol- ，BE(O-H） = 43kJmol1，B（C) 9 ml-1, (-H) 436 kol1 估算反映热，该反映低温还是高温有利？简述理由。2-4 硫粉和 S2-反映可以生成多硫离子。在 10 LS2-溶液中加入0.8 硫粉,控制条件使硫粉完全反映。检测到溶液中最大聚合度的多硫离子是S32-且Sn2-(n = 1,2,3，)离子浓度之比符合等比数列 ,10,，n1。若不考虑其她副反映,计算反映后溶液中 S2的浓度 c1 和其起始浓度c。第3 题(12 分)在金属离子3+的溶液中，加入酸HmX，控制条件,可以得到
6、不同沉淀。p ,得到沉淀A(M2XyH2O，y 7,得到沉淀X(H)，A在空气氛围中的热重分析显示, 从 升温至 100C,失重 11.1%，相应失去 5个结晶水（部分);继续加热至 C,再失重 31.2%,放出无色无味气体,残留物为氧化物 M3,B在氮气氛围中加热至 300C 总失重 2.。3-1 通过计算，指出 M 是哪种金属,拟定A 的化学式。3-2 写出 A 在空气中热解的反映方程式。3-3 通过计算，拟定B 在 N2 氛围中失重后的产物及产物的定量构成(用摩尔分数表达）。3-4 写出 B 在氮气氛围中分解的反映方程式。第 4题(10 分）随着科学的发展和大型实验装置(犹如步辐射和中子
7、源)的建成,高压技术在物质研究中发挥着越来越重要的作用。高压不仅会引起物质的相变,也会导致新类型化学键的形成。近年来就有多种有关超高压下新型晶体的形成与构造的研究报道。4-1 Na 晶体在50-00 Pa 的高压下和a 或 Cl2 反映，可以形成不同构成、不同构造的晶体。下图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子，小球为钠原子）。写出、B、C 的化学式。4-2 在超高压(00GPa)下,金属钠和氦可形成化合物。构造中， 钠离子按简朴立方排布，形成 Na4 立方体空隙(如右图所示),电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心。4-2-1 写出晶胞中的钠离子数。4-2-2 写出体现该化合物构
8、造特点的化学式。4-2-3 若将氦原子放在晶胞顶点，写出所有电子对（2e-）在晶胞中的位置。4-2-4 晶胞边长 a 395pm。计算此构造中 Na-He 的间距 d 和晶体的密度 (单位:gcm-)。第 5题（10 分)由元素 X 和 形成的化合物A 是一种重要的化工产品,可用于制备润滑剂、杀虫剂等。A可由生产 单质的副产物 FeP2 与黄铁矿反映制备,同步得到另一种二元化合物B。B 溶于稀硫酸放出气体 ,而与浓硫酸反映放出二氧化硫。 与大多数金属离子发生沉淀反映。纯净的 A 呈黄色，对热稳定，但遇潮湿空气极易分解而有臭鸡蛋味。A 在乙醇中发生醇解， 得到以X 为单中心的二酯化合物 并放出气
9、体 C，D 与 l 反映生成制备杀虫剂的原料E、放出刺激性的酸性气体 F并得到 的单质（产物的摩尔比为 1：1)。 与五氧化二磷混合加热，可得到两种与 A 构造对称性相似的化合物 G 和 G。5-1 写出 、 到 F 以及G1 和2 的分子式。5-2 写出由生产 X 单质的副产物FeP2 与黄铁矿反映制备的方程式。5-3 写出 B与浓硫酸反映的方程式。第 6 题（12 分)钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。61研究者制得一种含混合配体的 R(I）配合物Ru(p)n（pn)3n（Cl4)(2配体构造如下图）。元素分析成果给出 C、 的质量分数分别为 488%、306%、10.54
10、%。磁性测量表白该配合物呈抗磁性。6-1-1 推算配合物化学式中的 n 值。6-1-2 写出中心钌原子的杂化轨道类型。6-2 运用显微镜观测生物样品时，常用到一种被称为“钌红”的染色剂，钌红的化学式为RuO(NH3）146，由Ru(NH3)l3的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌原子均为 配位且无金属-金属键。6-2-1 写出生成钌红阳离子的反映方程式。6-2-2 画出钌红阳离子的构造式并标出每个钌的氧化态。6-2-3 写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。6-2-4 经测定，钌红阳离子中RuO 键长为 187 ,远不不小于其单键键长。对此，研究者解释为:在中心原子和桥键原子间形成
11、了两套由 d和p轨道重叠形成的多中心 键。画出多中心 键的原子轨道重叠示意图。第 题( 分）嵌段共聚物指由不同聚合物链段连接而成的聚合物。若其同步拥有亲水链段和疏水链段，会形成内部为疏水链段，外部为亲水链段的核-壳组装体（如胶束）。下图所示为一种 ABA 型嵌段共聚物,该嵌段共聚物在水中可以形成胶束并包载药物分子,在氧化或还原的条件刺激下，实现药物的可控释放。BA型三嵌段共聚物7-1 该共聚物的合成措施如下：先使单体X与稍过量单体Y在无水溶剂中进行聚合反映, 形成中部的聚氨酯链段,随后加入过量乙二醇单甲醚 H3(OCH2CH2)nOH 进行封端。写出单体 X 与 Y 的构造式。7-2 在氧化还
12、原条件下二硫键可发生断裂,采用 R-S-R 简式，写出其断键后的氧化产物 O和还原产物 。7-3 该嵌段共聚物所形成的胶束可以包载右图中哪种抗癌药物？简述理由。第8题(13 分）8-1 判断如下分子与否有手性。8-2 画出如下反映所得产物的立体构造简式,并写出反映类型(SN1 或 S2)。反映原料反映试剂产物反映类型12S/H2K2CO33HO4CH3H第 9 题(10 分）画出如下转换的中间体和产物(-)的构造简式。元素分析成果表白化合物E 含 ，64.84%;H，8.1%，N,1.60%。化合物 B 不含羟基。第1 题(7 分)影响有机反映的因素较多。例如,反映底物中的取代基不同往往会使反
13、映生成不同的产物。10-1 当R CH3时，产物为,分子式为C1512O。研究表白A 不含羟基，它的1H NMR(CDCl3,ppm)： 18 (3),2.7-2.88 ()，396.0 （H),5.57 (1H)，7.72-8.1 (4H)。画出 A 的构造简式。提示： 不同，氢的化学环境不同。10-2 当 R= P 时，产物为B，分子式为C2144。研究表白 B 具有一种羟基，它的 1H N(CCl3,pm）: 2.16 (1H)，.79(1H),4.07 (1)，587 (1H),6.6 (1)，.4-7.7 (H)，.-8.13 (4）。画出 B 的构造简式；解释生成B的因素。10-3 当 R = t 时,产物为 ，分子式为 H1O5。参照以上实验成果，画出
