over什么意思名校化学竞赛试题-综科奥化杯5

2021年1月26日发(作者：pin是什么意思)

2005
年“综科奥化杯”高二联合化学竞赛（五）

（时间：
2
小时


满分：
100
分）



Li
**
Be
**
题号

满分

H
**
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

姓名：











He
**
相
对
原
子
质
量

B
C
N
**
**
**

O
**
F
**

Ne
**

Na
**

Mg
**













S
**

Cl
**

Ar
**
Al
Si
P
**
**
**

K
**

Ca
**
Sc
**
Ti
V
Cr
**
**
**

Se
**

Br
**

Kr
**
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
**
**
**
**
**
**
**
**
**

Rb
**

Sr
**

Y
**





























Te
**

I
**

Xe
**
Zr
Nb
Mo
**
**
**

Cs
**

Ba
**

Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Tc
**
**
**
**
**
**
**
**
[98]
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
**
**
**
**
**
**
**
**
**





Fr
Ra
[223]
[226]
Hf
Ta
W
La
－
Lu
**
**
**
Ac
－
La
Rf
Db
Sg

Po
At
Rn
[210]
[210]
[222]

Bh
Hs
Mt
Ds
第
一
题（
5
分）

1984
年，
联邦德国达姆施塔特重离子研究机构阿姆布鲁斯特和明岑贝格等人在重离子加速器
58
上用Fe
离子轰击
208
Pb
靶时发现了
265
X
。

1
．
X
的元素符号是






，
X
最高价氧化物的化学式是






。

2
．用元素符号并在左上角和左下角分 别标注其质量数和质子数，写出合成
X
的核反应方程
式（方程式涉及的其他符号请按常 规书写）
。

26
248
3
．最近有人用高能
Mg
核轰击
Cm
核，发生核合成反应，得到
X
的另一种同位素；然后释放出α粒子，得到质量数为
265
的另一种核素。分别写出核反应方程式。




第二题（
13
分）

在我们地球的 物质世界里的周期系是根据
4
个量子数建立的，即
n
＝
1
，
2
，
3
，……；
l
＝
0
，
1，…，
（
n
－
1
）
；
m
l
＝
0
，±
1
，±
2
…，±
l
；
m< br>s
＝±
1/2
。如果在另一个星球，那里的周期系也是
由
4< br>个量子数建立的，但它们的关系为
n
＝
1
，
2
，3
，……；
l
＝
0
，±
1
，±
2，…，±
(n
－
1)
；
m
l
＝
0，
1
，
2
，…，
l
－
1
；
m
s
＝±
1/2
。如果在地球上的基本原理在这个星球上也是适用的（但不发< br>生能级交错现象）
，回答下列问题：

1
．这个星球中第一、二、三、四、五、六层各有几个亚层？

2
． 这个星球中
s
、
p
、
d
、
f
、
g
、
h
亚层各有几个轨道？

3
．这个星球中第一、二、三、四、五、…、
n
层各有几种元素？

4
．写出
9
、
33
号元素的价电子构型；

5
．写出前
112
号元素电负性最大和最小的元素的原子序数；

6
．写出第二周期中可能的杂化轨道。



7
．在这个星球中的有机化学是最可能以哪一种元素为基础的？写出原子序数。
8
．在这个星球中，有哪些规则和地球上所用的
8
电子和
18
电 子规则相当？

5
．如果这个星球中每个轨道只容纳
1
个电子（m
s
＝
1/2
）
，其它量子数和基本原理不变，写出
前
100
号元素的稀有气体的原子序数。




第三题（
7
分）

已知等电子体间具有相似的空间构型和成键形式，
SO
3
、
BF
3
、
NO
3
、CO
3
2
互为等电子体。

1
．指出上述等电子体的空间构型和成键情况；

－
2
．为 什么上述等电子体不包括
SiO
3
2
、
O
4
？
3
．列举与
N
2
为等电子体的分子或离子
4
种




－
－
第四题（
23
分）

已知：

对称元素：

C
n
轴：一个分子沿着某一轴旋转一角度α＝
2
π
/n
后，能使分子复原，式中α是使分子复原
所旋转的最小的角度，n
是使分子完全复原所旋转的次数，即为旋转轴的轴次。若一个分子中存
在着几个旋转轴， 则轴次高的为主轴，其余的为副轴。

σ
v
面：包含主轴的对称面；

σ
h
面：垂直于主轴的对称面；

σ
d
面：包含主 轴并争分垂直于主轴的两个
C
2
轴的夹角的平面，是σ
v
面的特殊类 型。

i
：对称中心

点群的分类：

C
n
群：分子中只有一个
C
n
轴；

C< br>nv
群：分子中有一个
C
n
轴，且有
n
个包含
C
n
轴的σ
v
面；

C
nh
群：分子中 有一个
C
n
轴，且有垂直于
C
n
的σ
h
面 ；

D
n
群：分子中有一个
C
n
轴，另有
n
个垂直于
C
n
轴的
C
2
轴；

D
nh
群：在
D
n
基础上，另有一个垂直于
C
n< br>轴的σ
h
面；

D
nd
群：在
D
n
基础上，有
n
个σ
d
面；

T
d
群：具有正四面体构型的分子；

O
h
群：具有正八面体构型的分子；

I
d
群：具有正二十面体构型的分子；

1
．完成下面的表格，指出下列分子的对称元素（种类、数目）和分子点群类型。

分子（构型）

对称元素

分子点群


分子（构型）

对称元素

分子点群

菲



P
4
O
6


碘仿



环己烷（船式）



B
2
H
6


乙烷（重叠式）



环丙烷



乙烷（交叉式）



C
60


乙烷（任意式）



2
．考虑通式为
MCl
p
(en)
q
的八面体配合物，
p
、
q
分别为
0
、
1< br>、
2
……画出所有可能配合物的
结构简式，并确定其分子点群（假定
e n
整个环在一个平面上）
。







3
．画出丙二烯的二氯代衍生物的空间结构式，并确定丙二烯及其二氯衍生物分别属 何种分
子点群，并确定是否有偶极距和旋光性。




第五题（
14
分）

NF
3
是一种三角锥体分子< br>A
，
键角
102°
，
沸点－
129
℃；可在铜的催化作用下由
F
2
和过量
NH
3
反应得到。< br>
1
．写出制备
NF
3
的化学反应方程式；

2
．为什么
NF
3
的键角比
NH
3
的键角（107.3°
）小得多？

3
．为什么
NF
3
的沸点比
NH
3
的沸点（－
33
℃）低得多？

＋
－
4
．用σ
和
σ
表示出
NH
3
和
NF
3
分子中键的极性，预测这两个分子极性大小，并解释原因。

5
．预测
NF
3
酸碱性情况？

6
．在< br>NF
3
中
N
－
F
键能为
280kJ/mol
，比在
BF
3
中
B
－
F
键能（
6 46kJ/mol
）的
1/2
还小，请解
释原因。

7．
NF
3
不易发生水解，而
NCl
3
却能发生水解。分 析
NF
3
不发生水解的
3
点理由和
NCl
3
的水
解反应方程式。











第六题（
10
分）

在 砷化镍晶体的理想模型中，
镍原子和砷
原子是分层排布的，像维夫饼干，一层镍一层
砷 地相间，
右图是该晶体微观空间中取出的部
分原子沿
C
轴方向的投影，白球是 镍原子投
影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原
子投影在同一平面上。且在该晶体中，镍 和砷
的配位数均是
6
。

1
．确定砷化镍的化学式为：










2
．在右图的方框里画出砷化镍的一个晶
胞的透视图，
标出该晶胞内面、
棱、
顶角上可能存在的所有

砷原子 和镍原子
（镍原子用大白球，
砷原子用小黑球表示）
。
3
．请分别指 出砷和镍的
6
个配位原子的空间构型。



4
．
c
＝
500.9pm
，
已知砷化镍的晶胞参数为
a
＝
360.2pm
，







a
＝
b
≠
c
，
c
轴向上


计算该晶体的密度。




5
．砷化 镍晶体具有明显的金属性，试分析原因（已知镍和砷的原子半径分别是
125pm
和
1 37pm
）




第七题（
14
分）

日本的白川英树等于
1977
年首先合成出带有金属光泽的聚乙炔薄膜，发现它具有导电性。
这是世界上第一个导电高分子聚合物。研 究者为此获得了
2000
年诺贝尔化学奖。

1
．写出聚乙炔分子的 顺式和反式两种构型。再另举一例常见高分子化合物，它也有顺反两
种构型（但不具有导电性）
。

2
．若把聚乙炔分子看成一维晶体，指出该晶体的结构基元。

3
．简述该聚乙炔塑料的分子结构特点。

4
．假设有一种聚乙炔由
9
个乙炔分子聚合而成，聚乙炔分子中碳—碳平均键长为
140pm
。
若将上述线型聚乙炔分子头尾连接起来，形成一个具有很好对称性的大环轮烯分子，请画出该分
子的结 构。

5
．如果
5
个或
7
个乙炔分子也头尾连接起 来，分别形成大环轮烯分子，请画出它们的结构。

6
．如果
3
个乙 炔分子聚合，可得到什么常见物质。并比较与由
5
、
7
、
9
个乙炔分子聚合而
成的大环轮烯分子在结构上有什么共同之处。

7
．预测由
3
、
5
、
7
、
9
个乙炔分子聚合而成的化 合物是否都具有芳香性？作出必要的说明。








第八题（
14
分）

某同学在学习等径球最密 堆积（立方最密堆积
A
1
和六方最
密堆积
A
3
）后 ，提出了另一种最密堆积形式
A
x
。如右图所示为
A
x
堆积 的片层形式，
然后第二层就堆积在第一层的空隙上。
请根
据
A
x的堆积形式回答：

1
．计算在片层结构中（如右图所示）球数、空隙数和切点
数之比












2
．在
A
x
堆积中将会形成正八面体空隙和正四面体空隙。请
在片层图中画出正八面体空隙（用·表示）和正四面体空隙（用
×表示）的投影，并确定球数、正八面 体空隙数和正四面体空隙
数之比












3
．指出
A
x
堆积中小球的配位数










4
．计算
A
x
堆积的原子空间利用率，给出计算过程。
< br>5
．计算正八面体和正四面体空隙半径（可填充小球的最大半径，设等径小球的半径为
r
）
。

6
．已知金属
Ni
晶体结构为
A< br>x
堆积形式，
Ni
原子半径为
124.6pm
，计算金属Ni
的密度。

＋
－
－
7
．如果
Cu H
晶体中
Cu
的堆积形式为
A
x
型，
H
填 充在空隙中，且配位数是
4
。则
H
填充