清北学堂2011暑期综合试题及答案 08(刘革平老师)

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1、清北学堂2011暑期综合试题08(刘革平老师)题号12345678910总分满分41091412810101112100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。第一题(4分)2004年2月2日,俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X和Y。X是用高能48Ca撞击Am靶得到的。经过100微秒,X发生α-衰变,得到Y。然后Y连续发生4次α-衰变,转变为质量

2、数为268的第105号元素Db的同位素。以X和Y的原子序数为新元素的代号(左上角标注该核素的质量数),写出上述合成新元素X和Y的核反应方程式。第四题(本题共14分)2010年底,瑞典皇家工学院(KTH)科学家宣布发现了一种新式的氮氧化合物分子A,它是迄今分子量最大的氮氧化物分子。这种新型的分子有望成为未来火箭燃料家族的新成员,与目前最好的火箭燃料相比,新燃料的效率将提高20%—30%。该氮氧化物分子中氮元素含量为36.9%。分子量在100—200之间。4-1.给出A分子式。4-2.A中有两种化学环境的氮原子,具有类似螺旋桨的结构,则A分子中有没有族转轴?若有,请指出其类型、个数和位置?4-3

3、.该化合物还没有中文译名,如何要你给它命名,你会叫它_________________,中心N原子的杂化类型为______________。4-4.Apollo号宇宙飞船在执行空间任务时,火箭中的液体N2O4贮存于含铁的容器中,结果腐蚀物中含有Fe(NO3)3·N2O4,该物质实际上是NO[Fe(NO3)4],经X射线晶体结构表示实际为[A]2+[Fe(NO3)4]2。请回答:4-4-1.写出合成NO[Fe(NO3)4]的反应方程式;4-4-2.如果[A]2+是平面型的离子,存在3重对称轴(旋转120°重合),但不存在对称面。试画出其可能离子结构示意图。4-4-3.如果[A]2+是非平面型的

4、离子,不存在3重和2重对称轴,但存在对称面。试画出其可能离子结构示意图。4-5.已知:ΔH(N≡N)=940kJ•mol-1,ΔH(O=O)=498kJ•mol-1,ΔH(N-O)=175kJ•mol-1,通过计算与分析,预测N4O6(g)是否能用N2(g)、O2(g)直接合成并稳定存在?(假设A的结构与P4O6相似)第九题(本题共10分)从昆虫斑蟊体内的可提取得到的一种化合物斑蟊素(A)具有明显的抗肿瘤活性。斑蟊素为酸酐化合物,在体内易于水解,临床对治疗肝癌和膀胱癌有效,但具有泌尿道和消化道副作用。将酸酐与取代胺作用,可生成不同取代基的酰亚胺,水解将慢于酸酐,在体内将逐渐释放斑蟊酸,毒性大

5、大降低。为此,科学家设计合成了羟基斑蟊素(B)根据以上知识请回答:9-1找出化合物A中的手性碳,并在结构式(见右图)中用“*”记号加以标明。9-2已知化合物A的优势构象为,则它__________(填“有”或“无”)旋光性。9-3根据系统命名法,的名称为9-4提出一条以和为原料(其他原料任选)合理的合成化合物B的路线,写出合成过程,并注明反应条件。第十题(本题12分)、A-B体系是一种新型的催化剂。化学家对A-B体系进行了深入的研究:A=Te(晶体),B是TeCl4与AlCl3按物质的量之比1︰4化合得到的。已知B是一种共价型离子化合物,其阴离子为四面体结构,B中铝元素、氯元素的化学环境相同

6、。A和B反应生成两种新化合物Ⅰ和Ⅱ,其中A的物质的量分数(mol%)分别为77.8和87.5和91.7。生成化合物Ⅱ时没有其他副产物生成,但是生成化合物Ⅰ时伴随着挥发性的TeCl4生成,每生成2mol化合物Ⅰ就生成1molTeCl4。在熔融的NaAlCl4里的导电性研究表明,化合物Ⅰ和Ⅱ在一起时总共会解离成三种离子。进一步对化合物Ⅰ和Ⅱ研究表明:用凝固点下降法测定Ⅰ和Ⅱ的摩尔质量分别为1126g/mol和867g/mol。化合物Ⅰ和Ⅱ的红外光谱测定只有一种振动,分子中不存在Te=Te,而且结构中都只有一种四面体配位的铝,但是铝原子在这两种化合物中的化学环境是不同的。10-1.确定B的化学式;

7、10-2.写出化合物Ⅰ和Ⅱ的分子式。10-3.写出化合物Ⅰ和Ⅱ中阴离子和阳离子的化学式。10-4.指出Te、Al原子的杂化形态,画出其阴离子、阳离子的结构式,说明其阳离子具有什么特点。10-5.化合物Ⅰ在加热时很容易转化成化合物D。请说明这是为什么?写出该化学反应方程式。参考答案第一题(共4分)+Ca=288115+3n(2分,不写3n不得分。答291115不得分。)288115=284113+4He(2分,

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