清北学堂2011暑期综合试题及答案 07(刘革平老师)

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1、清北学堂2011暑期综合试题07（刘革平老师）题号1234567891011总分满分61149121081010911100得分评卷人l竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1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。l姓名、考号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。l请将答案写在指定的位置。l允许使用非编程计算器以及直尺等文具。（由奥赛网提供）第2题（本题共14分）甲基异氰酸酯（MIC）是制造某些杀虫剂的中间体，是一种剧毒的物质

2、，1984年印度Bhopal地区的泄露事件中造成了多人死亡。MIC的分子式为C2H3NO。2—1．MIC原子连接顺序为H3CNCO。写出其所有的路易斯结构式（三种），标出形式电荷，指出最稳定的结构。并分析分子中除H原子外的原子是否在同一直线上。2—2．分子式为C2H3NO的分子并非只有MIC，用路易斯结构式写出MIC的另外两个构造异构体，要求各原子形式电荷为零。2—3．在一定条件下MIC可以发生三聚生成环状的非极性的分子，画出其三聚体的结构。2—4．MIC可用如下方法制备：光气和甲胺反应得到MCC，

3、MCC在叔胺（如二甲基苯胺）的作用下得到MIC，两步反应中均有相同的副产物。写出两步反应的方程式。2—5．MIC可发生水解，放出大量的热。当水足量时，生成CO2和物质A（分子量为88，熔点为1060C）；当MIC过量时，生成物质B（分子量为145，熔点为1250C），A、B分子中均有对称面。给出A，B的结构简式。第三题（12分）A与SO2属于等电子体，常温下是一种无色的气体，当冷却到77K时，变成橙红色液体。A的一种制备方法是：在真空中，将CuO和硫一起混合加热，可生成A，同时生成一种黑色固体B。3

4、—1．试确定A和B，画出A的结构式。写出上述制备A的化学反应方程式。3—2．若将S2Cl2与CuO在100～400℃加热时也能生成A。试写出该化学反应方程式。3—3．A在碱性条件下能发生歧化反应：A＋OH－→S2－＋S2O42－＋SO32－＋H2O3—3—1．上述反应实际上包含了两个独立的歧化反应。试写出这两个歧化反应方程式。3—3—2．若上述两个独立的歧化反应是等物质的量发生的。试写出A在碱性介质中发生歧化反应的离子方程式。3—3—3．用待定系数配平该总歧化反应方程式；（设系数a、b为互质的自然数

5、）3—4．A也能在水中发生歧化反应，生成两种常见的酸（但酸性都不强）。试写出化学反应方程式。3—5．A可以被酸性KMnO4溶液氧化，写出配平的反应方程式。第四题（本题共8分）某退热止痛剂为咖啡因（右图）、盐酸喹啉和安替比林的混合物，为测定其中咖啡因的含量，称取试样1.000g，移入100mL的容量瓶中，加入50mL水、20mL0.35mol/L四碘合汞酸钾溶液和2mL浓盐酸，此时喹啉和安替比林均与四碘合汞酸根生成沉淀，加水稀释至刻度，摇匀。将试液干过滤，移取40.00mL滤液于干燥的锥形瓶中，加入1

6、0.00mL0.3000mol/L四碘合铋酸钾溶液，与质子化的咖啡因反应生成沉淀。干过滤，取20.00mL滤液，在pH3—4条件下，以0.02000mol/LEDTA滴定至黄色消失为终点，用去EDTA标准溶液30.00mL。4—1画出质子化咖啡因的结构4—2如何控制pH3—4的条件4—3计算试样中咖啡因的质量分数第五题（本题共9分）D.B.Roracher曾报道，[Ni(H2O)6]2+与乙二胺（可用en表示）反应可得到中间物质A和B，最终得到C。得到A可看作[Ni(H2O)6]2+与乙二胺的化合，

7、B比A少一个水分子，C比A少两个水分子。5—1写出[Ni(H2O)6]2+离子的构型，并任意写出其3种对称元素5—2画出A的结构，并说明[Ni(H2O)6]2+与en是如何结合为A的。5—3画出B、C的结构，并指出B、C的对称性何者更高第六题（本题共9分）已知分子A的结构如下，回答有关问题：6—1．指出分子A中手性碳原子的构型。6—2．在DMF溶剂中，分子A与CH3SNa将发生亲核取代反应（SN2型），被CH3S-取代的CF3SO3-是一个很好的离去基团，很弱的亲核试剂，分析原因。6—3．若将CH3

8、SNa换成C6H5SNa，反应的速度将会发生什么变化？解释你的结论。6—4．若将甲基换成叔丁基后，反应的速度将会发生什么变化？解释你的结论。6—5．若将反应的条件变为NaOH醇溶液，给出生成物的结构简式。第七题（本题共12分）杂环化合物2-甲基四氢呋喃-3-酮（即目标产物I）是咖啡香气的主要成份之一，有多种合成方法。下面是一条由乙酰乙酸乙酯为起始原料的合成路线：在合成路线的最后一步中，化合物H在水蒸汽蒸馏过程中发生下列反应，最终转变为目标产物I：提示：合成步骤中涉及到