清北学堂2011暑期综合试题及答案10(尹冬冬教授)

清北学堂2011暑期综合试题及答案10（尹冬冬教授）1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相相相相相相第一题选用下列物质的化学式按要求填空（单选）。（共6分）可选物质：NO、N2O3、N2O4、NO2+、NH3、N2H4、NH2OH、H2N2O2。（1）的衍生物用作高能燃料，且不是平面分子；（2）存在两种异构体，其中不含非极性键的异构体的结构为；（3）具有线形结构，Lewis结构中每个键的键级为2.0；（4）是无色平面分子，它的一种等电子体是；（5）可作制冷剂，且具有两性；（6）具有两性，且既可以做氧化剂，也可以做还原剂，但主要做；（7）的水溶液会分解产生N2O，上述分解过程的反应式为；（8）具有顺磁性。第二题过氧乙酸的含量分析方法如下：在碘量瓶中加入40mL水，再加入5mL3mol/L稀硫酸和2~3滴1mol/LMnSO4溶液，冷却至5℃；准确称量0.5027g过氧乙酸试样加入到之前的碘量瓶中后摇匀，用0.01183mol/LKMnO4标准溶液滴定至溶液呈浅粉色（半分钟不褪色），共消耗24.98mL；随即加入10mL20%的KI溶液和2~3滴(NH4)2MoO4溶液，轻轻摇匀，加塞，避光静置10min，而后用0.1018mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，接近终点时加入3mL0.5%淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失（半分钟不恢复），消耗23.61mL。（1）写出与测定有关的化学方程式。（2）(NH4)2MoO4溶液的作用是什么？（2）计算过氧乙酸的质量分数（过氧乙酸的摩尔质量为76.05g/mol，保留三位有效数字）（3）过氧乙酸不稳定，写出其热分解的反应方程式。（共10分）第三题Ｘ-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层型结构，Cl-采取立方最密堆积（ccp），Mg2+填满同层的八面体空隙：晶体沿垂直于Cl-密置层的投影图如下图。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm，c=1766.63pm；晶体密度ρ=2.35g/cm3。（1）以“□”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出该三方层型结构的堆积方式。（2）计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。（3）假定将该晶体中所有八面体空隙填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？（共9分）第四题在298K下，下列反应的rHm依次为：①C8H18(g)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)1Hm=-5512.4kJ·mol-1②C(石墨)+O2(g)→CO2(g)2Hm=-393.5kJ·mol-1③H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)3Hm=-285.8kJ·mol-1正辛烷、氢气和石墨的标准熵分别为：463.7，130.6，5.694J·K-1·mol-1。设正辛烷和氢气为理想气体，问：（1）298K下，由单质生成1摩尔正辛烷的反应的平衡常数Kp；给出计算过程。（3）增加压力对提高正辛烷的产率是否有利？为什么？（4）升高温度对提高产率是否有利？为什么？（5）若在298K及101.325kPa下进行，平衡混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到0.1？（6）若希望正辛烷在平衡混合物中的摩尔分数达到0.5，则在298K时，需要多大的压力才行？给出计算过程。（共12分）第五题A的单质和B的单质在常温下剧烈反应，得到化合物X。X(g)的密度是相同条件下的空气密度的5.9倍。X与水剧烈反应，反应完全后的混合物加热蒸干，得一难溶物，后者在空气中经1273K以上高温灼烧，得到化合物Y。Y在高温高压下的一种晶体的晶胞可与金刚石晶胞类比，A原子的位置相当于碳原子在金刚石晶胞中的位置，但Y晶胞中A原子并不直接相连，而是通过E原子相连。X与过量氨反应完全后得到含A的化合物Z。Z经高温灼烧得化合物G。G是一种新型固体材料。（1）写出X、Y、Z和G的化学式。（2）请预计G的用途并说明理由。（共10分）第六题铂的配合物{Pt(CH3NH2)(NH3)[CH2(COO)2]}是一种抗癌新药，药效高而毒副作用小，其合成路线如下：K2PtCl4①A（棕色溶液）②B（黄色晶体）③C（红棕色固体）④D（金黄色晶体）⑤E（淡黄色晶体）①加入过量KI，反应温度70℃；②加入CH3NH2；A与CH3NH2的反应物质的量之比为1:2；③加入HClO4和乙醇；红外光谱显示C中有两种不同振动频率的Pt—I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；④加入适量的氨水得到极性化合物D；⑤加入Ag2CO3和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到E。整个合成过程中Pt的配位数不变，杂化轨道类型为dsp2。（1）画出A、B、C、D、E的结构简式。（2）步骤①的目的是什么？（3）合成路线的最后一步加入Ag2CO3起到什么作用？（共13分）第七题“Depudecin”是一种具有抗癌活性的化合物，结构简式为：关于该化合物的说法正确的是()并简要说明之。（1）该化合物的分子式应为C12H1804，不饱和度（或不饱和指数）为4。（2）该化合物的分子中处于同一平面的原子可能有4个。（3）该化合物分子无顺反异构体。（4）该化合物分子中有手性碳原子，且有两个手性碳原子。（共6分）第八题日常生活中，我们常会用到PE(高压聚乙烯)保鲜膜，如果你仔细观察，会发现在包装盒上有“用于微波炉时，请勿让保鲜膜与高油性食物直接接触”的提示，请用化学原理解释之(用化学语言写出关键的书面表达式)。（共6分）OOOHOH第九题推测化合物A.-F.的结构简式，指出何者有光学活性，给出该化合物R构型的书面表达式。（共15分）NaBH4/EtOHH2OA(C6H10O3)B(C6H12O3)C(C10H20O4)2C2H5OHHCl/干CH3MgI干C2H5()2OD(C6H12O2)+E(C8H15O4K)/H2OH+/H2OH+F(C4H6O3)2C2H5OHKOH/H2OCH3COCH3+CO2参考答案第一题解答：（1）N2H4；（2）N2O3，O-N-O-N-O；（3）NO2+；（4）N2O4，C2O42-；（5）NH3；（6）NH2OH，还原剂；（7）H2N2O2；H2N2O2=N2O+H2O；（8）NO。每空0.5分，共6分。第二题解答：（1）2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O2KI+2H2SO4+CH3COOOH=2KHSO4+CH3COOH+H2O+I2I2+2Na2S2O3=2NaI+2Na2S4O6每个方程式2分，共6分（2）起催化作用和减轻溶液的颜色1分（3）23.61·10-3·0.1018·76.05/(2·0.5027)=0.1822分（4）2CH3COOOH=2CH3COOH+O21分第三题解答：（1）…AcB□CbA□BaC□A…5分注意：大写字母要体现出Cl-层作立方最密堆积的次序，Mg2+与空层的交替排列必须正确，Mg2+层与Cl-层之间的相对位置关系（大写字母与小写字母的相对关系）不要求。必须表示出层型结构的完整周期，即至少写出包含6个大写字母、3个小写字母、3个空层的排列。若只写对含4个大写字母的排列，如“···AcBCbA···”，得2.5分。（2）ρ＝Vm＝AMgClVNZM2＝AMgClNcaZM120sin22Ｚ＝2120sin2MgClAMNca＝2.35×103×(363.63×10-12)2×(1766.63×10-12)×0.866×6.022×1023/(95.21×10-3)＝3.012分每个晶胞含有3个“MgCl2”单元。1分（3）NaCl型或岩盐型。1分第四题解答：（1）8②+9③-①得8C(石墨)+9H2(g)→C8H18(g)1分rHm=82Hm+93Hm-1Hm=–207.8kJ·mol–11分rSm=BSm=–757.252J·K-1·mol–11分rGm=rHm-TrSm=17.861kJ·mol–11分Kp=e–rGm/RT=7.3610–41分（2）Kx=Kp(p/p)–，=–8当压力不高时，Kp为常数，Kx随总压的增加而增大，故有利于正辛烷的生成。2分（3）rHm0，Kp随温度升高而减小，因此升高温度不利于正辛烷的生成。2分（4）若x(C8H18)=0.1，则Qp=[p(C8H18)/p]/[p(H2)/p]9=0.258Kp=7.3610-4故x(C8H18)不能达到0.1；2分（5）若使x(C8H18)=0.5，Kp=Kx(p/p)-8=7.3610-4，求得p=499kPa。1分第五题解答：（1）X——SiCl4，Y——SiO2，Z——Si(NH2)4，G——Si3N4每个2分，共8分（2）可做耐磨材料和耐高温材料；因为Si3N4是原子晶体，其中Si—N键的键能高，键长短，因此该晶体的熔点高，硬度大。2分第六题解答：（1）每个2分，共10分A:PtIIII2-C:IPtPtICH3H2NIINH2CH3D相B:PtIINH2CH3NH2CH3PtIINH2CH3NH3E相COOH2CCOONH3NH2CH3Pt相相相相相12332A:PtIIII2-C:IPtPtICH3H2NIINH2CH3D相B:PtIINH2CH3NH2CH3PtIINH2CH3NH3E相COOH2CCOONH3NH2CH3Pt相相相相相12332（2）将K2PtCl4转化为A目的是使CH3NH2更容易取代A中的碘。1分（3）Ag2CO3与D发生下列反应：D+Ag2CO3=DCO3+2AgIDCO3再与丙二酸根发生配体取代反应，形成E。2分第七题解答：说法正确的是（1）、（3）。2分说明：因有两个三元环、两个碳碳双键，故不饱和度（或不饱和指数）为4；一个碳碳双键上的2个碳原子及所连的4个原子共6个原子一定处于同一平面上；分子中处于链端的碳碳双键无顺反异构，另一个碳碳双键有顺反异构；与两个羟基相连接的碳原子为手性碳原子。4分第八题解答：由于PE膜受到微波照射后，会产生游离基（自由基）。1分[CH2—CH2]n[CH2—CH2]xCH2·+[CH2—CH2]n-x-1CH2·此问书面表达式完全正确4分游离基与油脂反应，使油脂产生游离基，彼此间相互结合，相对分子质量增大，油脂逐渐固化并产生对健康有害的物质。反应过程中，PE不断分解，产生更多的此类物质。1分注意：能写出合理的书面表达式给2分，完全正确4分，有合理的解答内容均酌情给分。第九题解答：A.CH3COCH2COOC2H5B.CH3CHCH2COOC2H5OHC.CH3CCH2COOC2H5OEtOEtD.E.CH3CCH2COOKOEtOEtF.CH3CCH2COOHOOCH3CH3CH3CCH2COHA.-F.每个结构简式2分B.有光学活性1