2000年全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题(浙江省化学会命题组)

科目化学年级高三文件aosai005.doc考试类型奥赛考试时间2000关键词化学竞赛标题2000年全国高中学生化学竞赛（决赛）理论试题（浙江省化学会命题组）内容相对原子质量第1题A的单质和B的单质在加热下激烈反应，得到化合物X，X的蒸气密度是同温度下的空气密度的5.9倍。X遇过量的水激烈反应，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10000C以上高温灼烧，得到化合物Y，Y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在无氧条件下经高温灼烧得化合物G。G是一种新型固体材料。1—1写出X的化学式1—2写出Y的化学式1—3写出Z的化学式1—4写出G的化学式1—5你预计G有什么用途？用一两句话说明理由。第2题已知：原电池H2（g）|NaOH（aq）|HgO（s），Hg（1）在298.15K下的标准电动势EΦ=0.9260V反应OHgOgH222)(2/1)(（1）12.237)15.298(molkjKGmr物质Hg(1)HgO(S)O2(g)11/)15.298(KmolJKSm77.173.2205.02—1写出上述原电池的电池反应与电极反应（半反应）2—2计算反应HgO(S)=Hg(1)+1/2O2(g)在298.15K下的平衡分压p(O2)和)15.298(KHmr2—3设反应的焓变与熵变不随温度而变，求HgO(S)在空气中的起始分解温度。第3题超氧化物歧化酶SOD（本题用E为代号）是生命体中的“清道夫”在它的催化作用下生命体代谢过程产生的超氧离子才不致过多积存而毒害细胞：222222OHOHOE今在SOD的浓度为16010400.0)(LmolEC，PH=9.1的缓冲溶液中进行动力学研究，在常温下测得不同超氧离子的浓度)(2OC下超氧化物歧化反应的反应速率r如下：12/)(LmolOc7.69×10-63.33×10-52.00×10-411/sLmolr3.85×10-31.67×10-20.1003-1依据测定数据确定歧化反应在常温下的速率方程)(2Onkcr的反应级数。3-2计算歧化反应的速率k.,要求计算过程。3-3在确定了上述反应的级数的基础上，有人提出了歧化的反应的机理如下：221OEOEk2222OEOEk其中E为中间物，可视为自由基；过氧离子的质子化是速率极快的反应，可以不予以讨论，试由上述反应机理推导出实验得到的速率方程，请明确指出推导过程所作的假设。3-4设122kk计算1k和2k要求计算过程。第4题铂的配合物}])(CH[)()({22323COONHNHCHPt是一种抗癌药，药效高而毒副作用小，其合成路线如下：)()()()()(IIIII142淡黄色晶体金黄色晶体红棕色固体黄色晶体棕色溶液EDCBAPtClKVN（1）加入过量KI，反应温度700C；（II）加入23NHCH；A与23NHCH的反应摩尔比=1：2；（III）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；（IV）加入适量的氨水得到极性化合物D；（V）加入Ag2CO3和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到E，在整个合成过程中铂的配位数不变。铂原子的杂化轨道类型为dsp24-1画出A、B、C、D、E的结构式。4-2从目标产物E的化学式可见，其中并不含碘，请问：将K2PtCl4转化为A的目的何在？4-3合成路线的最后一步加入Ag2CO3起到什么作用？第5题业已发现许多含金的化合物可以治疗风湿症等疾病，引起科学家广泛兴趣，在吡啶（）的衍生物2，/2联吡啶（代号A）中加入冰醋酸与30%H2O2的混合溶液，反应完成后加入数倍体积的丙酮，析出白色针状晶体B（分子式C10H8N2O2）。B的红外光谱显示它有一种A没有的化学键。B分成两份，一份与HAuCl4在温热的甲醇中反应得到深黄色沉淀C，另一份在热水中与NaAuCl4反应，得到亮黄粉末D。用银量法测得C不含游离氯而D含游离氯7.18%，C的紫外光谱在211nm处有吸收峰，与B的213nm特征吸收峰相近，而D则没有这一吸收，C和D中金的配位数都是4。5-1画出A、B、C、D的结构式。5-2在制备B的过程中加入丙酮起什么作用？5-3给出用游离氯测定值得出D的化学式的推理和计算的过程。第6题目标产物C（分子式C11H12O2）可通过如下合成路线合成：该合成路线涉及3个著名有机反应，分别举例介绍如下：反应I是Diels—Alder反应：共轭双烯与烯烃或炔烃共热生成环已烯的衍生物，例如：反应II是[2+2]环加成反应：在光照下两分子烯烃可双聚成环丁烷衍生物，举例如下；若分子内适当位置有两个C=C键，也有可能发生分子内的[2+2]环加成反应。反应III是酮还原偶联反应：在二碘化钐等还原剂作用下两分子酮被还原并偶联生成相邻的二醇，例如：6-1画出A、B、C的结构式，请尽可能清楚地表达出它们的立体结构，6-2上述合成反应体现了哪些绿色化学的特征？第7题环丙沙星（G）是一种新型的广谱抗菌药物，其工艺合成路线如下：7-1画出A、B、D、E、F的结构式。7-2为何由A转化为B需使用强碱NaH而由B转化为C的反应使用NaOC2H5即可？7-3由C转化为D是一步反应还是两步反应？简要说明之。