superstar是什么意思-日射
2000
年全国高中学生化学竞赛（决赛）理论试题
2000
．
1
．
11
．杭州
?
竞赛时间
4
小时。迟到超过
30
分钟者不能进考场。开始考试后1
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。
?
试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须 写在答卷纸的指定地方（方框内）
，不得用铅
笔填写，写在其他地方的应答一律无效。使用指定 的草稿纸。不得持有任何其他纸张。
?
把营号写在所有试卷（包括草稿纸）右上角处，不写姓名和所属学校，否则按废卷论。
?
允许使用非编程计算器、直尺、橡皮等文具，但不得带文具盒进入考场。
He
相 相 相 相 相 相
4.003
O
Ne
B
C
N
F
Li
Be
6.941
9.012
10.81
12.01
14.01
16.00
19.00
20.18
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Na
Mg
26.98
28.09
30.97
32.07
35.45
39.95
22.99
24.31
Ge
As
Se
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Br
Kr
39.10
40.08
44.9 6
47.8850.94
52.00
54.94
55.85
58.9 3
58.69
63.55
65.39
69.72
72.61
74.92
78.96
79.90
83.80
Sn
Sb
Te
I
Xe
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
85.47
87.62
88.91
91.22
92.9 1
95.94
98.91
101.1
102.9
106.4
107.9
112.4
114.8
118.7
121.8
127.6
126.9
131.3
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Cs
Ba
132.9
137.3La
-
Lu
178.5
180.9
183.9
186. 2
190.2
192.2
195.1
197.0
200.6
204.4
207.2
209.0
[210]
[210]
[222]
Fr
Ra
[223]
[226]
Ac- Lr
H
1.008
第
1
题
A
的单质和
B
的单质在常温下激烈反应，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
1000o
C
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。
1-1
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
H
2
(g)| NaOH(aq) | HgO(s),Hg(l)
在
298.15K
下的标准电动势
E
?
=0.926V
反应
H
2
(g) + 1/2 O
2
(g) = H
2
O(l)
?
r
G
m
?
(298K) =
–
237.2kJ
·
mol
–
1
物
质
S
m
?
(298K)/J
·
mol
–
1
·
K< br>–
1
Hg(l)
**
HgO(s)
**
O
2
(g)
** 2-1
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(l) + ? O
2
(g)
在
298.15K
下的平衡分压
p
( O
2
)
和
?
r
H
m
?
(298. 15K)
。
2-3
设反应的焓变与熵变不随温度而变，求
HgO< br>固体在空气中的分解温度。
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：
今在
SOD
的浓度为
c
o
(E) = 0.400
X
10
-6
mol
·
L
–
1
，
pH=9.1
的缓冲溶液中进行动力学研究，在
2
O
2
-
+ 2
H
+
E
O
2
+
H
2
O
2
常温下测得不同超氧离子的初始 浓度
c
o
(O
2
–
)
下超氧化物歧化反应的初始反 应速率
r
o
如下：
c
o
(O
2
–
)/mol
·
L
–
1
r
o
/ mol
·
L
–
1
·
s
–
1
** X 10
–
6
** X 10
–
3
** X 10
–
5
** X 10
–
4
** X 10
–
2
**
3-1
依据测定数据确定歧化反应在常温下的速率方程
r
=
k c
(O
2
–
)
n
的反应级数。
3-2
计算歧化反应的速率常数
k
。要求计算过程。
3-3
在确定了上述反应的级数的基础上，有人提出了歧化反应的机理如下：
E
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
k
2
= 2
k
1
，计算
k
1
和
k
2
。要求计算过程。
第
4
题
铂的配合物
{Pt(CH
3
NH
2
)(NH
3
)[CH
2
(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：
K
2
PtCl
4
I
A
（棕色溶液）
II
B
（黄色晶体）
III
C
（红棕色固体）
I
V
D
（金黄色晶体）
V
E
（淡黄色晶体）
（
I
）加入过量
K I
，反应温度
70
o
C
；
（
II
）加入< br>CH
3
NH
2
；
A
与
CH
3
NH
2
的反应摩尔比
=1:2
；
（
I
I
I
）
加入
HClO
4
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
1.8 8
倍；
（
I
V
）加入适量的氨水得到极性化
合物
D
；
（
V
）加入
Ag
2
CO
3
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
dsp
2
。
4-1
画出
A< br>、
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
K
2
PtCl
4
转化为
A
的目的
何在 ？
4-3
合成路线的最后一步加入
Ag
2
C O
3
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
（
N
+
O
2
-
k
1
E< br>+
O
2
-
E
+
O
2
-
-< br>k
2
E
+
O
2
2-
）的衍生物
2 ,2'-
联吡啶
(
代号
A
)
中加入冰醋酸与
30%
H
2
O
2
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
C
10
H
8
N
2
O
2
）
。
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
HAuCl
4
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，
得到亮黄色粉末
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< br>。
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
C
11
H
12
O
2
）可通过如下合成路线合成：
+
O
O
I
A
II
h
n
B
III
SmI
2
C
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
2
个
C= C
键，也有可能发生分子内的
[2+2]
环加成反应，
+
h
n
COOCH
3
+
h
n
COOCH
3< br>
反应
I
I
I
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：
SmI
2
O
+
O
OH
OH
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：
F
Cl
Cl
AlCl
3
CH
3
COCl
C
11
H
9
Cl
2
FO
3
C
8< br>H
5
Cl
2
FO
C
2
H
5
OCOC
2
H
5
B
A
O
O
F
CO O
C
2
H
5
Cl
OC
2
H
5NaH
C
15
H
14
Cl
2
FNO
3
D
NaOH
NH
2
NaOC
2
H
5
HC(OC
2
H
5
)
3
O
F
COOH< br>N
Cl
C
HN
NH
C
15
H
13< br>ClFNO
3
H
3
O
E
C
13
H< br>9
ClFNO
3
F
N
HN
G
7-1
画出
A
、
B
、
D
、< br>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< br>C
的反应使用
NaOC
2
H
5
即可？
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