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2008 年清北学堂化学竞赛试卷年清北学堂化学竞赛试卷 1（时间：3 小时 满分：100 分）第一题NO 的生物活性已引起科学家高度重视，它与 O2反应，生成 A。在生理 pH 条件下，A 的 t 1/2= 12 秒。(1) 写出 A 的可能的 Lewis 结构式，标出形式电荷。判断它们的稳定性。(2) A 与水中的 CO2迅速一对一地结合，试写出此物种可能的路易斯结构式，表示出形式电荷，判断其稳定性。(3) 含 Cu+的酶可把 NO2转化为 NO，写出此反应方程式。(4) 在固定器皿中，把 NO 压缩到 100atm，发现气体压强迅速降至略小于原压强的2/3，写出反应方程式，并解释为什么最后的气体总压略小于原压的 2/3。第二题 下列几种具有 NaCl 结构的化合物，它们之间的阳阴离子距离列表如下：MgO2.10MgS2.60 MgSe2.73 MnO2.24 MnS2.59 MnSe2.73 (1) 你如何解释这些数据？(2) 从这些数据中，计算 S2离子的半径。H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDs第三题C60分子晶体属于 NaCl 型，根据 C60分子晶体的晶胞图，回答下列问题：(1) C60分别占据立方体的什么位置？(2) 在晶胞中 C60分子可以围成哪几类空隙？(3) C60分子数与这些类型空隙数之比（最简单整数比）为多少？(4) 当碱金属元素全部占满 C60晶体中所有空隙，这类 C60掺杂物才有超导性。若用金属铯填满后，请写出该掺杂物的化学式。(5) 室温下，C60晶体的晶胞参数 a = 14.20(1 = 108cm)，计算金属填隙前，C60分子晶体的密度是多少？填满 Cs 后，该晶体的密度是多少？（Cs 的相对原子质量：132.9）第四题锇的名称源自拉丁文，愿意“气味” ，这是由于锇的粉末会被空气氧化为有恶臭的OsO4（代号 A，熔点 40、沸点 130） 。A 溶于强碱转化为深红色OsO4(OH)22 离子（代号 B） 。向含 B 的水溶液通入氨，生成 C，溶液的颜色转为淡黄色。C 十分稳定，是 A 的等电子体，其中锇的氧化态仍为+8。红外谱图可以检出分子中某些化学键的振动吸收。红外谱图显示 C 有一个四氧化锇所没有的振动吸收。C 的含钾化合物是黄色的晶体，与高锰酸钾类质同晶。(1) 给出 C 的化学式。(2) 给出 A、B、C 最可能的立体结构。第五题化合物的种类繁多，一个重要的因素是许多化合物存在同分异构现象(isomerism)，试画出(Me2PCH2CH2PMe2)2Fe(CO)的所有可能的立体异构体。(Me = CH3)。在结构式中 Me2PCH2CH2PMe2可简化成P P（双齿配体）第六题铂的配合物Pt(CH3NH2)(NH3)CH2(COO)2是一种抗癌药，药效高而毒副作用小，其合成路线如下： K2PtCl4A(棕色溶液)B(黄色晶体)C(红棕色固体)D(金( ) I( )II()III ()IV 黄色晶体)E(淡黄色晶体)V(在( I )中加入过量 KI，反应温度为 70；( II )中加入 CH3NH2，A 与 CH3NH2的反应摩尔比为 1:2；( III )中加入 HClO4和乙醇，红外光谱显示 C 中有两种不同振动频率的PtI 键，而且 C 分子呈中心对称，经测定 C 的相对分子质量为 B 的 1.88 倍；在( IV )中加入适量的氨水，得到极性化合物 D；在( V )中加入 Ag2CO3和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到 E。在整个合成过程中铂的配位数不变，铂原子的杂化轨道类型为 dsp2。 (1) 画出 A、B、C、D、E 的结构式 (2) 从目标产物 E 的化学式中并不含碘，请问：将 K2PtCl4转化为 A 的目的何在？ (3) 合成路线的最后一步加入 Ag2CO3起到什么作用？第七题用系统命名法命名下列不饱和烃 (1)CCH3CHHC CH(2)CC CH CHCH2H3CH (3)ClCH2CH2C CCH3(4)CH3HC CCH3H (5)CH3HHC CH(6)CCH3CHC C HC CH (7)CH2C CH(8)CH3HHC CHHH3C第八题化合物（A） ，分子式为C16H16，能使 Br2/CCl4及冷稀 KMnO4溶液褪色。在温和条件下催化加氢， （A）能与等物质量的氢加成。用热的KMnO4氧化时， （A）只能生成一种二元酸C6H4(COOH)2，其一硝化取代物只有一种，推测（A）的构造式。第九题化合物（A） ，分子式为C10H16O，与吐伦试剂作用生成银镜， （A）经 Ni 催化加氢可先后得到化合物（B） ，分子式为C10H20O 和化合物（C） ，分子式为C10H22O， （A）经O3，Zn/H2O 处理得到乙二醛、丙酮和化合物（D） ， （D）被 AgNO3的氨水溶液氧化为化合物（E） ，分子式为C5H8O3， （E）经 I2NaOH 溶液作用生成碘仿， （A）与 H2SO4共热可得到对异丙基甲苯，请推测（A）的结构式，并写出各步反应。第十题从苯、甲苯及其它易得有机试剂合成下列化合物 CH2OHCHCH2(1)CONO2(2)(3)(4)(5)CHCH2OHNO2CH2CH3CH3CH3CH3