化学竞赛结构部分习题

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1.下列化合物中键的极性最弱的是A.FeCl3B.AlCl3C.SiCl4D.PCl52.下列哪种物质的中心原子的最外层不是8电子结构A.CO2B.NF3C.PF5D.OF23.短周期的X、Y两种元素,X原子半径小于Y原子半径,两种元素可形成X是正价的AB2型化合物,下列关于两元素的叙述正确的是A、X、Y可能属于同一周期B、X是Y的前一周期元素C、X只能是金属元素D、X可能是第二周期IIA族或IVA族元素4.2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱,它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中氢原子种类的。下列有机物分子中,在氢核磁共振谱中信号强度(个数比)是1:3的是A.1,2,3,—三甲基苯B.丙烷C.异丙醇D.醋酸叔丁酯5.若原子核外电子排布的基本规律为最外层电子数不超过5个,次外层电子数不超过10个,倒数第三层电子数不超过15个,而各电子层电子的最大容量仍为2n2,则元素周期表中第三,四,五周期含有的元素分别有A.5,10,15B.8,18,18C.8,10,15D.9,19,296.X和Y均为短周期元素,已知aXn-比bYm+多两个电子层,则下列说法正确的是A.a5B.X只能位于第三周期C.a+n-b+m=10或16D.Y不可能位于第二周期7.下列铵盐的热稳定性由强到弱排列正确的是A.NH4INH4BrNH4ClNH4FB.NH4FNH4ClNH4BrNH4IC.NH4INH4FNH4ClNH4BrD.NH4FNH4INH4BrNH4Cl8.长期以来,人们一直认为氟的含氧酸不可能存在,但是自1971年两位美国科学家斯图查尔和阿佩里曼成功地合成次氟酸后,这种观点强烈的动摇了。他们在0℃以下将氟气从细冰上面通过,得到了毫克量的次氟酸。已知次氟酸的分子组成与次氯酸相似,且次氟酸与热水剧烈反应,生成既有氧化性又有还原性的物质的溶液。下列说服不正确的是A.次氟酸分子中原子间以共价键相结合B.次氟酸分解会产生F2C.次氟酸与热水反应可能有H2O2生成D.次氟酸的酸性可能比次氯酸强9.某钾(·)的石墨嵌入化合物沿c轴的投影图如右图,该化合物的化学式为A.KC12B.KC10C.KC8D.KC610.右图是正四面体的原子簇Aun一个三角面图,根据该图,确定Aun中的n数值为A.47B.18C.19D.2011.下面二维平面晶体所表示的化学式为AX3的是A.B.C.D.12.已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构,若其中有两个NH3分子分别被Cl-和H2O取代,所形成的[Co(NH3)2Cl2(H2O)2]3+的几何异构体种数有(不考虑光学异构)几种A.3种B.4种C.5种D.6种13.由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水,解决了医务人员工作时的如厕难题。新型小分子团水,具有饮用量少、渗透力强、生物利用度高、在人体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用125mL小分子团水,可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是A.水分子的化学性质改变B.水分子中氧氢键长缩短C.水分子间作用力减小D.水分子间结构、物理性质改变14.2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮,这种高聚氮的N-N键的键能为160kJ/mol(N2的键能为942kJ/mol),晶体片段结构如右图所示。又发现从N2可制取出N5、N3。含N5+离子的化合物及N60、N5极不稳定。则下列说法错误的是A.按键型分类,该晶体中含有非极性共价键B.含N5+离子的化合物中既有离子键又有共价键C.高聚氮与N2、N3、N5、N5+、N60互为同素异形体D.这种固体的可能潜在应用是烈性炸药或高能材料15.近年来科学家们发现由100个碳原子构成具有完美对称性的C100原子团,每个碳原子可形成4个化学键,最内部是由20个碳原子构成的正十二面体,外层的60个碳原子形成12个分立的正五边形,处于中间层次的碳以单键方式将内外层碳原子连接在一起,当它与氟的单质反应形成分子时,其分子式应为A.C100F60B.C100F20C.C100F12D.C100F4016.氢气是重要而洁净的能源,要利用氢气作能源,必须安全有效地储存氢气。有报道称某种合金材料有较大的储氢容量,其晶体结构的最小单元如右图所示。则这种合金的化学式为A.LaNi6B.LaNi3C.LaNi4D.LaNi517.硼晶体的基本结构单元是硼原子组成的正二十面体,其中,每个面均为正三角形,每个硼原子均与另外五个硼原子相连。由此推断在硼晶体的基本结构单元中的顶点数和棱边数分别是A.60、12B.12、30C.30、12D.10、3018.高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价可看作部分为0价,部分为-2价。下图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列说法正确的是A.晶体中与每个K+距离最近的K+有12个B.晶体中每个K+周围有8个O2-,每个O2-周围有8个K+C.超氧化钾的化学式为KO2每个晶胞含有14个K+和13个O2-D.晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比可看作为3∶119.在1183K以下纯铁晶体的基本结构单元如图a所示。在1183K以上则转变为图b所示的基本结构单元。在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。下列关于铁的说法正确的是A.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑。在此变化过程中发生的化学反应是:2H2O+O2+4e-=4OH-和Fe-3e-=Fe3+B.Fe2+虽然是人体血液中不可缺少的一种离子,但血液中Fe2+的含量并不是越高越好C.上述纯铁晶体转变温度前后两者的密度比为22/3D.上述纯铁晶体转变温度前后两者的密度比为36/820.已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷(C8H8)的分子结构相似(如右图),则C4Si4H8的二氯化物的同分异构体数目为A.3B.4C.5D.621.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。右图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是()A.磷化硼晶体的化学式为BP,属于离子晶体B.磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电C.磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠的相同图一图二●表示钾22.已知某化合物的晶体是由以右最小单元密置堆积而成的,关于该化合物的以下叙述中错误的是A.1mol该化合物中有1molYB.1mol该化合物中有6molOC.1mol该化合物中有2molBaD.该化合物的化学式是YBa2Cu3O623.下列分子或离子中,构型不为直线型的是A.I3+B.I3-C.CS2D.BeCl224.碘元素有多种价态,可以形成多种含氧阴离子IxOyn-。由2个IO62-正八面体共用一个面形成的IxOyn-的化学式为A.I2O94-B.I2O106-C.I2O118-D.I2O1210-25.最近《美国科学院院刊》发表了关于人体体香的研究文章,文章称人的体味中存在两种名为“AND”和“EST”的荷尔蒙。已知同一碳原子上连有四个不同的原子或原子团时,这样的碳原子称为手性碳原子。结合以上信息,下列说法正确的是A.这两种分子均包含四个手性碳原子B.与足量氢气加成后的两种物质互为同系物C.“AND”和“EST”两者分子式之差为CH4D.“AND”和“EST”化学性质相同26.现有四种晶体,其离子排列方式如图所示,其中化学式不属AB型的是27.北京大学和中国科学院的化学工作者合作,已成功研制出碱金属与C60形成的石墨夹层离子化合物。将石墨置于熔融的钾或气态的钾中,石墨吸收钾而形成称为钾石墨的物质,其组成可以是C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K等等。在钾石墨中,钾原子把价电子交给石墨层,但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。下列分析中正确的是A.题干中所举出的6种钾石墨,属于同素异形体B.若某钾石墨的原子分布如图一所示,则它所表示的是C24KC.若某钾石墨的原子分布如图二所示,则它所表示的是C12KD.另有一种灰色的钾石墨C32K,其中K的分布也类似图中的中心六边形,则最近两个K原子之间的距离为石墨键长的43倍28.磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。(1)分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。(2)磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积,硼原子填入四面体空隙中,其晶胞如右图所示。已知晶胞边长a=478pm(1pm=10-12m),计算磷化硼晶体的密度(g/cm3)。(3)磷化硼晶胞沿着对角线方向的投影如右图(图中虚线圆圈表示P原子的投影),用实线圆圈画出B原子的投影位置。(注意:B原子体积比P原子要小)18.(12分)(1)平面三角形三角锥(2)晶胞质量为:4÷6.02×1023mol-1×(30.97+10.81)g/mol=2.776×10-22g(2分)晶体体积为:(478×10-12m)3=1.092×10-28m3=1.092×10-22cm3(2分)晶胞密度为:2.776×10-22g÷1.092×10-22cm3=2.542g/cm3(2分)29.化学式为AB型物质的晶体结构情况多种多样,下列图示为晶体结构中的部分结构单元,其中最有可能为分子晶体的是be(填序号)。30.SF6是一种无色气体,具有很强的稳定性,可用于灭火。SF6的分子结构(见右图)呈正八面体型。如果F元素有两种稳定的同位素,则SF6的不同分子种数为10种。abcdfeBrBBrBrBrBrBrP31.SO42-和S2O82-(过二硫酸根离子)结构中,硫原子均位于由氧原子组成四面体的中心,且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。已知S2O82-中两个硫原子间存在过氧键,S2O82-有强氧化性。H2S2O8能分步水解产生过氧化氢。(1)请在右边方框中画出SO42-的立体结构图,分别用实心圆点“●”和空心圆点“○”描出氧原子和硫原子的位置。(2)写出过二硫酸的结构简式,并确定氧、硫元素的化合价_________。(3)分析S2O82-有强氧化性的原因是_________。(4)写出H2S2O8在OD182中水解的两步反应的化学方程式。第一步:__________________________________________________________。第二步:__________________________________________________________。32.艾哈迈德·泽维尔因在飞秒化学反应动态学研究中突出贡献,而获得1999年诺贝尔化学奖。利用飞秒技术,人们可直接测量在化学反应中最短寿命的过渡态。人们发现在飞秒化学领域中,有一种无机物(白色钠盐)NaX。其有关实验是带有转折性的范例,为飞秒化学动态学建立了若干新概念。已知:①NaX溶于水呈中性。②在NaX的水溶液中滴加碱性盐NaY溶液时,溶液变成棕黄色。③若继续加过量NaY溶液,溶液又变成无色。④NaX溶液与FeCl3溶液作用,溶液变成棕色浑浊。⑤NaX溶液与AgNO3溶液作用,有黄色沉淀析出。⑥NaY与浓盐酸反应,有黄绿色刺激性气体生成。⑦此气体同冷NaOH溶液作用,可得到含NaY的溶液。在NaX微粒的反应中(如右图所示)。用飞秒化学实验结果,人们首次证明有化学键的共振行为。在实时观测中发现,化学键的转化是沿反应坐标从共价键到离子键(曲线1、2,文献报道R1=2.70;R2=6.93)。从此实验,人们可以得到动态学的若干关键参数,如化学键断裂的时间、共价键/离子键的偶合量值,反应轨迹的分支等。问题:(1)NaX*在核间距为多少时,有成钠原子分离?______________(2)NaX和NaY各是何种物质?_______________________(3)写出下列反应

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