化学竞赛模拟考试试卷(共13页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上化学竞赛模拟考试试卷学校 姓名 一、用系统法命名下列化合物12 34 56 78 910 1112二、完成下列反应方程式 1从结核杆菌脂肪囊中的皂化产物中可得到结核菌硬脂酸。试根据下列反应写出其结构式和中间产物的结构式。 2w-氟代油酸（w-Fluorooleic）可从灌木浆液中分离得到在下面的合成过程中最后也得到w-氟代油酸，请写出A、B、C、D、E的结构式。 3Prins反应是用醛类化合物在酸催化下与烯烃加成得到1, 3二醇或缩醛化二恶烷类的环缩醛1, 3二氧六环化合物。反应过程如下：利用此反应可以合成抗生素氯霉素，合成路线如下，请写出中间物，AE和氯霉素F的结构

2、式。 4化合物可通过下面的路线合成，请写出所用试剂及中间物AG的结构式。 5 6 7 8 9 10三、合成 1以苯乙烯为原料加必要有机无机试剂合成： 2以3个碳用以下化合物为原料加必要的有机无机试剂合成： 3以甲苯为原料加必要的有机无机试剂合成： 4以丙二酸二乙酯为原料加必要有机无机试剂合成：四、测定结构 1某光活性化合物A（C12OH16），它不与2, 4二硝基苯肼反应，但用I2 / NaOH处理发生碘仿反应。化合物A经O3，Zn / H2O处理得到化合物B（C9H10O）和C（C3H6O2），化合物B和C均与2, 4二硝基苯肼反应。化合物C可与吐伦试剂反应，但化合物B不与反应。化合物B经硝

3、化可得到两个一硝基化合物D和E，但实际上却只得到D。将化合物C和吐伦试剂反应的产物酸化，然后加热得到化合物F（C6H8O4）。 (1) 由上述信息写出化合物AF的结构式。 (2) 画出化合物C的R构型的立体结构体，并把它变成Fiescher投影式，并指出它是D构型还是L构型。 2从松树中分离得到的松柏醇分子式C10H12O3 松柏醇既不溶于水也不溶于NaHCO3水溶液，但当Br2 / CCl4溶液加入松柏醇后，溴溶液的颜色消失而形成A（C10H12O3Br2）当松柏醇用O3，Zn / H2O处理生成香草醛（4羟基3甲氧基苯甲醛）和化合物B（C2H4O2）在碱存在下，松柏醇与苯甲酰氯反应生成化合

4、物C（C24H20O5），化合物C能使高锰酸钾水溶液褪色，C也不溶于NaOH溶液中。 松柏醇与冷的HBr反应，生成化合物D（C10H11O2Br），它与过量的热的HI反应得CH3I和化合物E（C9H9O2I），在碱性条件下，松柏醇与CH3I反应生成化合物F（C11H14O3），F不溶于强碱，但可使Br2 / CC4溶液褪色。 (1) 请写出BF及松柏醇的结构式。 (2) 请写出化合物A的结构式并用*号标出化合物A中的手性中心。 (3) 请用Finschere投影式写出化合物A所有立体异构体和用R / S标出手性中心的构型。五、1根据aufban原理，元素周期表第四、五、六周期中单电子数最多的元

5、素的电子构型（用原子实 + 价电子表示）是什么？写出它们的原子序数。 2当出现5g电子后，成单电子数最多元素可能的价电子构型是什么？写出其原子序数。 3在确定周期表是否收敛问题上，国内外皆有争论，系统论都认为任何一个具有周期性的事物，必有它的始、终点，并认为最终元素的最佳位置在“两性线”和“周期终点线”的交点，该元素的原子序数是多少？写出其电子构型。 4假定每个轨道只能容纳1个电子，其它规则不变，则原子序数为42的元素核外电子排布如何？按照此假设设计出来的元素周期表，该元素应该属于第几周期？第几族？该元素可能呈现哪些稳定氧化态？六、苯乙烯工业生产是从石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯，再由乙苯

6、脱氢生成苯烯。 1已知298K的热力学数据为乙苯（g）苯乙烯H2O（g） fGm （kJ mol1）130.574213.802228.597 试计算乙苯脱氢和乙苯氧化脱氢反应在298K时的标准平衡常数Kp ，设气体为理想气体。 2乙苯直接脱氢的工艺条件一般为7001000K，压力为常压，原料为过热水蒸气与乙苯蒸气分子比91的混合气。已知7001000K之间反应热效应的平均值为 rHm = 124.4kJ mol1， fG （700K）= 33.26kJ mol1，计算1000K时乙苯的理论转化率。 如采用沸点石银催化剂乙苯催化脱氢，但由于催化剂在973K以上烧结现象严重，故反应温度一般控制在

7、923K，其它条件有数据与2中相同，试求理论转化率。 3对乙苯脱氢制苯乙烯的工艺条件为什么采用高温、常压及充入惰性气体等，请对些做热力学分析。 4乙苯氧化脱氢的工艺比直接脱氢在理论具有什么优点？七、1研究反应4A(g)B(g) + 6C(g)，实验数据为：Pt（torr）500687.5781.3t（s）060120 假定开始时无产物存在，足够长时间后，反应可以完全，试确定反应级数，n与反应速率常数k 2某有机物A的热分解为链反应，其反应机理为 AA + H AB + C A + BA + D A + BG 式中A和B为自由基，H为氢自由基，C和D为中间产物，G为最终产物，A的分解为几级反应？

8、八、视觉产生的机理是非常复杂的，一般认为第一步过程是视黄醛（retinal）争子受到光激发而产生的顺反异构化反应。顺式的分子吸收可见光，造成其中双键构型发生反转：h 1指出参与顺式异钩化反应的双键的位置。 2反应物和产物的能量是反应坐标x的周期函数：Ecis (x) = 1.79 1 cosx Eteans (x) = 1.79 + 0.54cosx其中能量的单位是eV（1eV = 1.60 1019J = 96500J/mol），x = 0对应反应物，x = 对应产物。画出反应过程的能量图。 3根据上面的反应过程的能量图，计算上述反应的能量变化及其活化能。 4计算顺式视黄醛分子能够吸收光的最

9、大波长。 5计算顺式视黄醛分子的共轭链长度（nm）。九、为测定某溶液中镁的含量，用生成MgNH4PO4沉淀的方法进行。 1为测定MgNH4PO4的Ksp，向100mL含有MgCl2、NH4Cl和NaH2PO4各0.010mol/L的溶液中逐滴加入NaOH，在pH = 6.48时开始沉淀。计算Ksp。（忽略实验中的体积变化） 2假设待测样品的溶液体积为200mL，其中镁的含量为0.10g，为使MgNH4PO4沉淀，而不同时引起Mg(OH)2沉淀的最大pH为多少？已知H3PO4 Ka1 = 7.1 103，Ka2 = 6.2 108，Ka3 = 5.0 1013，Kb, NH3 = 1.8 105

10、，Ksp, Mg(OH)2 = 6.0 1010。十、为 Al2O3俗称刚玉（corundum）是重要的无机材料。在 Al2O3结构中O2作hcp堆积，Al3+层在两个O2层之间，且Al3+在O2围成的八面体空隙中。 1画出O2层中，晶胞中的O2离子的分布方式。 2画出Al3+层中，晶胞中的Al3+离子的分布方式。 3根据你给出的排布方式，写出 Al2O3结构的表达方式（即堆积方式表达式）。 4 Al2O3的六方晶胞参数为a = 476.28pm，c = 1300.32pm，试求 Al2O3的密度。答案一、命名 13甲基3(22基戊基)环丙烯 2N对氨苄基3硝基4羟基磺酰胺 32羟基苯甲酸酯

11、4(2)2甲基4溴二苯甲酮肟 5(2,2)7甲基2,4二氯3,6壬二烯 6(E)1(3,5二氯苯基)3苯基2丙烯1酮 7(2S,3R)4甲基2乙烯 8(S)32基H戊烯4炔3醇 9(2)4甲基环己醇 10(2)4甲基环己醇 11(1R,3S,4S,6S,7S)1,3,7二甲基1乙基二3,1,5,2十三烷 12(1S,4R)4甲酰基3氧代环环己甲酸二、完成下列反应12345678910三、合成 四、测定结构 1 2 松柏醇的结构 五、1第四周期 Ar3d54s1 第24号元素 第五周期 Kr4d55s1 第42号元素 第六周期 Xe4f56s1 第62号元素 21185g98s1 第128号元素

12、 3第168号元素 1185g186f147d108s28p6 41s12s12p33s13p33d54s14p34d54f75s15p35d56s16p2 第六周期、IIIA族，-1、+2、+3六、1乙苯脱氢反应：C6H5C2H5(g)C6H5C2H3(g) + H2(g) (1) rGm,298K = fGm,苯乙烯 fGm,乙苯 = 213.802 130.574 = 83.228 kJmol1 KP,1 = 2.58105乙苯氧化脱氢：C6H5C2H5(g) +O2(g)C6H5C2H3(g) + H2O(g) (2)rGm,298K = fGm,C6H5C2H3 + fGm,H2O2

13、(g) fGm,C6H5C2H5(g) = 213.802 228.597 130.574 = 145.369 kJmol1 KP,2 = 3.031025 2由rGm,700K = 33.26 kJmol1可得KP,1(700K) = 3.30103 由vant Hoft方程式可知： = 6.4126 KP,1(1000K) = 2.01同理KP,1(923K) = 0.577Kp = KnC6H5C2H5(g) +9H2O(g)C6H5C2H3(g) + H2(g) + 9H2O(g)1 a a a 9 nT = 1a +a +a + 9 = 10 +a a (1000K) = 0.958

14、 a (923K) = 0.878 3对于乙苯脱氢制乙烯而言，rGm,298K0，表明在常温、常压下，反应(1)正向几乎不能发生，但反应(1)是分子数增大的反应，反应正向自发进行，又由于rHm 0 (吸热)，升高温度，有利吸热方向反应，KP,1大幅度提高，有利于苯乙烯生成。反应(1)中，n0，低压有利于苯乙烯生成，充入惰性气体相当于降低反应体系的总压，故采用高温，常压及充入惰性气体等措施都有利于苯乙烯生成。 4氧化脱氢反应的KP,2(298K) = 2.941025，表明常温、常压下，反应能正向进行，且乙苯几乎完全转化，故本工艺的优点为反应温度低、转化率高，节约能源。七、1解： 4A(g) B

15、(g) + 6C(g) t = 0时 PT(0) = 500 toor 0 0 t = 时 PT() PT() = 875(torr) t = t时 P0Pt Pt Pt PT(t) = 500 +Pt PT() PT(0) = +P0 PT() PT(0) = 875 500 = 375 = P0 PT() PT(t) = 875 (500 +Pt) = 375 Pt = (500 Pt) = PA(t) 060秒时 60120秒时 t1/2 = 60秒，该反应为一级反应。 k = = 0.01155s12解：rate = = k1A k3AB (1)利用稳态近似法 = 0 = 0 得= k

16、1A k2A + k3AB k4AB = 0 (2)= k2A k3AB k4AB = 0 (3)(2) + (3) 得 k1A 2k4AB = 0 A = (4)(4)代入(3)得 B2 = B为以上一元二次方程的解，只与速率常数有关，B为常数 (= k3B) =(k1)A = kA，故为一级反应八、1Reaction proceeds by rotation of a part of the molecule about the C11-C12 bond 2 3The energy change is the difference between the lowest energies o

17、f the trans- and cis-isomers: E = Etrans(p) Ecis(0) = 1.40 1.40eV = 135kJmol1 The activation energy: Transition state of reaction is near the region of curve-crossing: 1.79 1 cos(x) = 1.94 + 0.54 cos(x) 解得 x = 1.64 = 0.521p = 93.7 Activation energy (reaction barrier) is defined by he energy differen

18、ce between the transition state and the reagent: EA = Ecis(1.64) Ecis(0) = 1.79 (1 cos93.7) 1.79 (11) = 1.79(1+0.0645) 0 = 1.905 1.91eV = 184kJ mol1 4Maximal wavelength is determined by energy difference betuecn trans- and cis- retinal at n = 0 = E = Etrans(0) Ecis(0) = 1.97 + 0.54 1.79(11) = 2.51eV

19、 = 4.021019J 5Conjugated electronic system of retinal contains 6double bonds, that is , 12-p-electrons that occupy 6 lowest energy levels. E7 E6 = E = 4.021019 = l = 6.631034 = 1.40109m = 1.40(nm)九、1在pH = 6.48时 H+ = 3.31107 mol dm3 C0(p) = PO43 PO43 = 0.010= 2.40109 mol/L pHpKa(NH4+) = pKw pKb(NH3) = 14 4.74 = 9.26 NH4+C0(NH4+) = 0.010 mol dm3， Mg2+ = 0.010 mol dm3 Ksp = Mg2+NH4+PO43 = 0.0100.0102.40109 = 2.41013mol/L 2Mg2+ = = 2.061012mol/L 要使Mg2+不以Mg(OH)2深沉则OH OH1.71104mol/L，即pH(14 3.77) = 10.23十、1 2 C C C 3 ACBCACBCACBCA 4= 3.98g cm3专心-专注-专业