2008年清北学堂化学竞赛试卷2答案.doc

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1、2008年清北学堂化学竞赛试卷2答案第一题25. (1)(2)PF键级：(2+1+1)/3 = 4/3（后三个共振结构式），所以PF键级为14/3。(3)P原子sp3杂化，与H原子和3个F原子形成四个键，F原子的孤电子对占有P原子的3d空轨道，形成dp键。（或者，P原子的3d空轨道与3个F原子的2p占有电子对的轨道重叠成离域键。注：p、d轨道形成离域键不要求原子必须共面，这是由于p轨道与d轨道的“肩并肩”重叠不限制与一个方向。）第二题 (1) Ca2+：，C22：，化学式为CaC2。(2) 一个晶胞中所含的化学式单位的数目为4。(3) C2基团中CC键长c20.406c0.1886.371.2

2、0 。(4) dCaC 。(5) 第一种最短的非键CC间距离=，第二种最短的非键CC间距离=2.17，(6) 这一结构与NaCl型离子化合物的结构密切相关。由于(CC)2沿c轴方向排列，使c轴变成6.37 （3.87 ），即从立方变成了四方晶胞。第三题(1) 在立方最密堆积中，球数=个，正四面体空隙数()=8个，正八面体空隙数()=1+12= 4个，球数正四面体空隙正八面体空隙 484 = 121。空间利用率= (2) 在六方密堆积中，球数正四面体空隙正八面体空隙=121。可以用两种方法证明：第一种方法：六方密堆积是ABABAB堆积而成的，而在AB密置双层中，球数正四面体空隙正八面体空隙 =

3、221，由于每一层都为上下两层共享，球数相当于计算了2次。在六方密堆积中，球数正四面体空隙正八面体空隙 = 121。第二种方法：在六方晶胞中，球数= 个，正四面体空隙= 个，正八面体空隙=2个，故证得。空间利用率= 空间利用率=(3) = 0.425 0.414；Ti3+离子应填入由Cl离子围成正八面体空隙。由于Cl离子采取六方密堆积排列，Cl离子数正八面体空隙11，而Ti3+Cl = 13，Ti3+离子占正八面体空隙的占有率为1/3。Ti3+离子填入空隙的可能方式有3种，从第14题(2)中可知，由三个不同取向晶胞拼成的六方棱柱图形中有六个正八面体空隙()，这六个正八面体空隙构成了三角棱柱，要

4、排两个Ti3+离子（31），显然有三种： 第四题(1) 正四面体结构有：NH4+、SO42，三角锥型有：NH3、SO32，所以A可能为Cu(NH4)SO3或Cu(NH3)SO4，但A是反磁性的，Cu2+是顺磁性，而Cu+是反磁性，故A为Cu(NH4)SO3。(2) Cu(NH3)42+ + 3SO2 + 4H2O 2Cu(NH4)SO3 + SO42 + 6NH4+(3) 2Cu(NH4)SO3 + 2 H2SO4 CuSO4 + Cu + 2SO2 + (NH4)2SO4 + 2H2O(4) 50(5) 100 因为 ，如此循环，趋向于100。第五题第六题Pt(NH3)2Cl2:第七题(1) 3羟基丁酮(2) 5溴己醛(3) (E)4甲基4己烯1炔3酮(4) (E)4甲基5苯基4己烯3酮(5) 5甲基3氧代1己醇(6) (Z)3己烯二醛(7) 2环己烯1酮第八题. A: B: C:第九题第十题