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第1页共八页9.07.022.053.2−2010201020102010年我爱奥赛网第七届“我爱奥赛杯”高中化学网络联赛试题（考试时间：2010201020102010年6666月27272727日上午9999：00000000—12121212：00000000）����竞赛时间3333小时。迟到超过30303030分钟者不能进考场。开始考试后1111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。����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。����请将答案写在指定的位置。����允许使用非编程计算器以及直尺等文具。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]HeNeArKrXeRnRfDbSgBhHsMt第一题（本题共5555分）．95号元素镅（Am）可用于制作密度测定仪、探伤仪和火警报警器。我国已大量生产用于火警报警器的Am-241片。Am-241可由下列途径制得：用α粒子轰击U-238得到Pu-241及中子，Pu-241发生β衰变得到Am-241。1-1．请写出制得Am-241的反应方程式；1-2．Am-241可放出α粒子得到Np-237，请写出方程式；1-3．碱性条件下Am元素电势图如下：φB0/VAmO2(OH)2AmO2(OH)AmO2Am(OH)3Am而φB(O2/OH-)0=0.401据此说明一般碱性条件下Am的稳定存在形式。题号1111222233334444555566667777888899991010101011111111总分满分55556666131313137777101010101111111166661313131388881010101011111111100100100100得分评卷人学校班级考场考号姓名装订线第2页共八页第二题（本题共6666分）．氢能源因具有来源丰富、可再生、能量密度高和燃烧清洁等特点，被认为是燃料电池理想的燃料。氢能系统主要包括氢源开发、制氢、贮氢、输氢和氢的利用技术等，其中，贮氢是能源有效利用的关键所在。氢气储存有物理法和化学法两大类，化学法主要有:金属氢化物储存、有机液态氢化物储存、无机物储存等形式。2-1．过渡金属、合金、金属间化合物如LaNi5、TiFe、Mg2Ni可以用做储氢材料，分析原因；2-2．O.Sultan和M.Shaw于1975年首次提出了利用可循环液体化学氢载体储氢的构想，开辟了新型储氢技术研究的领域。苯和甲苯可以作为理想的有机液态氢化物储氢材料，其储氢效率分别高达7.19%和6.16%(质量分数)，以苯为例，写出其储放氢的反应方程式；某有机液态烃类储氢材料，其储氢效率高达7.29%，分子中只有两种化学环境的氢原子，写出该有机化合物的结构简式。第三题（本题共13131313分）．2009年IChO在英国举行，实验题为分析某含铜(Ⅱ)的化合物。该化合物的阴离子X为一含铜，氯，氧三种元素的配离子；阳离子由C，H，N三种元素组成，参赛选手要求通过两个滴定实验确定阴离子的化学式，下列涉及的数据来自E国选手的实验报告。第一个实验为测定铜元素的含量，取0.1000gX转移至250mL的锥形瓶中，加入氨缓冲溶液调节至pH=10，加25mL水溶解，加入10滴紫脲酸铵，用0.02000mol/L的EDTA滴定至溶液呈紫色，15秒内不褪去即达到终点，消耗EDTA标准液21.70mL。第二个实验为测定氯元素的含量，取0.2000gX，来自该化合物的Cl-全部用0.1000mol/L的硝酸银标准溶液滴定，用二氯荧光素为指示剂，达到终点时消耗21.70mL的硝酸银标准溶液。3-1．计算X中铜元素的质量分数；3-2．计算X中氯元素的质量分数；3-3．燃烧实验分析结果显示：余下的C，H，N元素的质量分数为C20.87%，H5.17%，N5.96%，三种元素均只有一种化学环境，在右图的方框中给出阳离子结构简式；3-4．由以上方法求得各元素质量分数，相对误差最大是________；a．Cub．Clc．Od．Ce．Hf．N第3页共八页3-5．确定阴离子的化学式，已知阴离子中只含一个氧原子，给出阴离子的化学式，若阴离子中所含铜元素的化学环境相同，氯元素有两种化学环境，且阴离子含有四个三重轴，画出阴离子的结构。第四题（本题共7777分）．纺织品的甲醛含量是一项非常重要的监控指标，几乎所有的国内外生态纺织标准法规都将甲醛含量纳入监控范围，并规定具体的限量值。甲醛的浓度可以通过甲醛水萃取液与乙酰丙酮发生显色反应，显色液用分光光度计比色测定其甲醛含量。甲醛标准溶液（用于配制比色法不同浓度的标准液）的标定方法为有亚硫酸钠法和碘量法，其中亚硫酸钠法如下：把大约2.5g甲醛溶液（浓度35%～40%）移至1000mL容量瓶中，并用蒸馏水稀释至刻度得甲醛标准溶液。取V1mL与过量的亚硫酸钠反应生成羟甲基磺酸（pKa=-0.6）的钠盐和氢氧化钠，再用Cmol/L标准硫酸溶液反滴定，以百里酚酞为指示剂(变色范围为9.4～10.6)，消耗硫酸标准液V2mL。（H2SO3pKa1=1.9pKa2=7.0）4-1．写出甲醛标准溶液浓度测定所涉及的方程式；4-2．给出甲醛标准溶液浓度（μg/mL）的计算式。第五题（本题共10101010分）．锂离子二次电池的性能和成本在很大程度上取决于正极材料的电化学性能和成本。在过渡金属氧化物正极材料中，钴酸锂成本较高，镍酸锂材料安全性较差，锰酸锂材料虽然成本低，安全性能高，但循环性能和高温性能较差。1997年以来磷酸盐体系的正极材料引起了人们的关注，某含钒磷酸盐体系是新型的锂离子二次电池的正极材料，某材料可表示为LiaVbPcOd，其晶体为单斜晶系，由钒氧八面体和磷氧四面体共用氧原子顶点的三维框架构成。每个钒氧八面体通过顶点与6个磷氧四面体连接，而每个磷氧四面体也与4个钒氧八面体连接，晶体中Li元素质量分数为5.11%，P元素质量分数为22.8%。5-1．求该材料的化学式；第4页共八页5-2．求该材料中钒的氧化态；5-3．写出以Li的石墨夹层化合物为负极LixC6，LiaVbPcOd为正极的锂离子二次电池放电时的电极反应；5-4．锂离子完全脱欠后材料的晶体结构仍维持不变，试分析原因。第六题（本题共11111111分）．将一定量的NH4Cl在甲苯中剧烈搅拌，加热到110℃后缓慢通入BCl3气体，在出口端冷凝回流15小时，减压蒸馏溶剂得到无色针状晶体X，X具有三重轴，在水中容易水解得到弱酸性的溶液。元素分析结果表明X中含B：17.6%，N：22.9%，H：1.64%，所有原子都只有一种化学环境。-20℃—-10℃下，在含0.050mol的X的甲苯溶液中缓慢加入0.150mol的异丙胺，反应5h后再升至室温下反应15h，减压蒸馏溶剂得到物质Y，加热Y，Y的状态由液态转化为难熔难溶的固体Z，Z具有多环结构，进一步加热到高温得到只含两种元素的材料W。6-1．给出X的化学式及其结构；6-2．写出X水解的方程式；6-3．画出Y的结构式；6-4．为什么Y在加热的状态下发生题中所述的变化并生成Z？6-5．给出W的化学式。第5页共八页第七题（本题共6666分）．Chevrey相化合物是一类具有特殊结构的含有钼，氧族元素的三元化合物，由于其独特的超导性能受到化学研究者的关注，R.Chevrel，M.Sergent，和J.Prigent于1971年首次报道了该类型的化合物。某chevery相化合物SnxMoySz，该化合物可以视为Sn与钼硫原子簇组成，每个钼硫原子簇周围有八个Sn原子组成的菱面体（注：a=b=c,α=β=γ≠90°的平行六面体），其结构表示如下：7-1．在上图中勾勒出一个二维晶胞；7-2．给出该化合物的化学式；7-3．简要的语言描述钼硫原子簇的形成方式。第八题（本题共13131313分）．高密度烃是一类多环烃类化合物，具有较高的密度和体积热值，可实现在燃料箱体积有限的情况下能量供给增加，已成为宇航工业，战略巡航导弹等不可缺少的燃料。有机物A是合成高密度烃的重要原料，其来源广泛，煤焦油，石油化工中大量生产。exo-THDCPD以A为原料合成的高密度烃。其结构如下exo-THDCPD（熔点：-79℃）8-1．给出exo-THDCPD的化学式____________；8-2．exo-THDCPD可由一常见的有机物A通过双聚得到B，B加氢得到endo-THDCPD，endo-第6页共八页THDCPD异构化后获得exo-THDCPDendo-THDCPD（熔点：77℃）8-2-1．给出A和B的结构简式；8-2-2．endo-THDCPD和exo-THDCPD的关系为___________；A．顺反异构B．对映异构C．立体异构D．几何异构8-2-3．exo-THDCPD比endo-THDCPD更适合作为火箭燃料，原因是8-3．A还可以通过三聚，氢化得到另一种高密度饱和烃THTCPD，THTCPD分子内有一个对称面，给出其结构；8-4．A易发生双聚，三聚，用沸石做催化剂可有效控制A的聚合进程，试分析原因；8-5．B催化加氢，异构化可以得到另一种高密度烃C，C分子中只有两种化学环境不同的碳和氢，与exo-THDCPD为同分异构体，给出C的结构简式。第九题（本题共8888分）．有机化合物M是一种应用广泛的有机中间体，由苏格兰人米尔壮（Meldrum）于1908年合成。M是一种白色针状晶体，分子量为144gmol−1，易溶于有机溶剂和碱性水溶液，熔点96℃。M分子中含有一个对称面，仅有两种化学环境的氢原子，具有超乎寻常的酸性，其pKa值为4.97。M可由丙二酸、丙酮（mol比为1：1），以及醋酐混合物在冰水浴冷却下滴加浓硫酸催化合成，醋酐起到了活化羧酸的作用。9-1．给出M的结构；第7页共八页9-2．M具有超乎寻常的酸性，请提出一个可能的原因；9-3．M也可用丙二酸与醋酸异丙烯酯在酸催化下合成。给出反应的方程式；9-4．M和水杨醛（邻羟基苯甲醛）可得到香豆素的羧基衍生物X，写出有关反应方程式。已知：香豆素结构为第十题（本题共10101010分）．盐酸丙美卡因(EEEE，C16H26N2O3)，是眼部手术中常用的局部麻醉剂，其合成路线如下：n-C3H7Cl：正丙基氯10-1．给出A、B、C、D、E的结构简式；10-2．若以间羟基苯甲酸为起始物，写出得到的A的可能结构简式；10-3．若A-B的步骤用叔丁基氯代替n-C3H7Cl，将会出现如下结果中的______。a．得到类似B的物质b．得不到类似B的物质c．在苯环上发生傅克烷基化反应第8页共八页第十一题（本题共11111111分）．X是一种活泼的有机试剂，式量为83。在三乙基苄基氯化铵（TEBA）的存在下，则可以由氯仿与氢氧化钠浓溶液相作用而产生稳定的X，其反应历程如下：Q+Cl-：三乙基苄基氯化铵（TEBA）11-1．给出X的