清北学堂暑期综合试题及答案刘革平老师

1、清北学堂2011暑期综合试题08（刘革平老师）题号12345678910总分满分41091412810101112100得分评卷人竞赛时间3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。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。H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.8-C12.01N 14.01O16.0(F )19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si128.09P3

2、0.97S32.0Cl 35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr 52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se789Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98.91Ru101.1Rh102.SPd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta1

3、80.9W183.9Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6TI204.4PbL 207.2Bi 209.CPo 210：At 阿Rn 222Fr 223Ra 226Ac-LrRfDbSgBhHsMt第一题（4分）2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X和Y。X是用高能48Ca撞击2：；Am靶得到的。经过100微秒，X发生a衰变，得到Y。然后Y连续发生 4次a衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db的同位素。以X和Y的原子序数为新 元素的代号（左上角标注该核素的质量数） ，写出上述合成新元素 X和Y的核反应方程式。13

4、 / 12第二题（本题共ID分）用柿子轰击金冨锤所产生的桂哦量的说，记加热”吏之臥钮内挥发出來1讦溥亍羞酸落漬 用不同试剂处理该涪液，然后帳摇般的放射性加以检验.从而测定了它的若干反应.以下是几个监型的实蛙衣灵=2T.如硝酸港液.无SJ挥发出:来写出反应方程式2T若处理硝酸落液后，CCU提取.璇进入CEk层；F*r+处理蹴酸落波盲再 卑btaOH落敲处理.破不再iJA CCU.写出反应方程式井無释2-4.若用金属肄处理上谨硝曲落液.过St加KI和AgN。】于滤液内.生成的沉淀中检测 貝加的故财性.写出反应方程成井捧释.2-5.在我的硝酸港液中.先加AgNOt然后加过量的KIQ所得的AgJO；沉

5、淀几孚不蒂建御放吋性*若先垃KIO户后恻过量为A呂丸 规1（】珀丸淀躬乃右用少总 读翁軒实验结罠第三繼3分）PCb是剖备很多含磷无札吻的中间体，也是制备有机确的量要原料PCb具有较强蛊性， 空气屮含大2叫“一就能便人中常.人在PCI3含量为600ppm的环境中融分钟即可死亡. 而且它还损窗皮肤。L三氯化磷对湿度很敏感.在潮糧的空气中有烟算迅速水解.请写出相应化学方程式; 已知产物中的含氯酸为二元酸血出结构式；并写屮该含复酸与过量NaOH液反应生成正盐押牝学方程式.2. PC：k还能与液氮倉疔冠解衷应.分别写出槨应化学方程式乳PC1）施与金属規反向的应知4. PCL,能与STT加合生成五捉化磷，

6、五氯化磷芒气态.臨熔态和非檯空溶河的瀋波中具-【1订：札匚7 :C ：.：. 总工炉假：八一跻巴（刎匚比01訂中.輕收洛刑的報性离予化；：1 Kl其它的er接爱萍反商F二可得負许多PC1Z请写出XbCk和PCh的反应方程式.第四题（本题共14分）2010年底，瑞典皇家工学院（KTH ）科学家宣布发现了一种新式的氮 氧化合物分子A，它是迄今分子量最大的氮氧化物分子。这种新型的分子有望成为未来火箭燃料家族的新成员，与目前最好的火箭燃料相比，新燃料的效率将提高20% 30%。该氮氧化物分子中氮元素含量为36.9%。分子量在100 200之间。4- 1 .给出A分子式。4- 2. A中有两种化学环境的

7、氮原子，具有类似螺旋桨的结构，则A分子中有没有族转轴？若有，请指出其类型、个数和位置?4-3.该化合物还没有中文译名，如何要你给它命名，你会叫它 ，中心N原子的杂化类型为。4-4. Apollo号宇宙飞船在执行空间任务时，火箭中的液体N2O4贮存于含铁的容器中，结果腐蚀物中含有 Fe(NO3)3 N2O4，该物质实际上是 NOFe(NO3)4，经X射线晶体结构表示实际为 A2+Fe(NO3)42。请回答：4-4-1 .写出合成 NOFe(NO 3)4的反应方程式;丰4-4-2 .如果A是平面型的离子，存在 3重对称轴(旋转120重合)，但不存在对称面。试 画出其可能离子结构示意图。4-4-3

8、.如果A2 +是非平面型的离子，不存在3重和2重对称轴，但存在对称面。试画出其可能离子结构示意图。-1 - 14-5 .已知： H(N 三 N) = 940 kJ?mol , H(O = O) = 498 kJ?mol , H(N O) = 175 kJ?mol-1 , 通过计算与分析，预测 N4O6( g )是否能用 N2 ( g )、 O2 ( g )直接合成并稳定存在？(假设 A的结构与P4O6相似)第五题（本题共12分甲険和二甲基胺编合会形咸M N-二甲基甲St 蔽（DMF）它的共菰结构如下所示.?预烈帛卞一二甲基甲酰胺（化合物乩-V日工迪工也 -节基乙醜按CCHX）NHCH；t化合物

9、B利慮I軌胺（CH.CH;CONH；f化合咧匸）的熔点顒序.并CHj说明僚为.依高至低顶序卅列t道入化合功编号九C）5- 2.気基乙酸是U-氮基酚 三个氨基乙酸经匸亂英的连拮会形歳三肚Gfy-Gfy -Gfy,同时脱去两分子水測出这牛三肚的结构5 3.当a-K基酸令4?來代基时，则会产生光学异构临例如L-如疏和D-鈕呎是二个对映休.当密基乙股，L-如咖 和D-戚iw啦三科u-氨基酸渥在一起作为魁餡期, 经编合后.可以产生【）种直线形三肚熨产主.Glycine (Gly)L-Alanine (L-Ah)D-Alanine (D-Ala)5-4.在以上问題所合成出来的三駄，其中多少个具有光学活性?

10、第分）.工业生产中，为见定某极耶白氢氮酸水溶液申沖的敲度，瑕初一如讥 该溶液井加入适量l.OOmol/LKC溶液，用纯氮气通过该溶液10mina滴3滴0.05间甲韵紫. 用漫入面积为1.48cm:的玻璃态碳电极和Ag/AgCI电极电解该濬液，电#?579s后到达终点, 不如样品的空白溶液庄同样的条件卜逋电3s溶液从黄色变为紫冬北谖禺态碳电极的也代 密度为6 8mA cm S 一个电子的电量为I 602xl019CB6*1请写由满定过程中的电极反应方程式6-2电解待测液的终点应为什么顿色？6- 3在浏I 注中向系见中输入的滴定刑是什么？6- 4计算原氢氟酸溶液中HF的浓度第七題本题10*)花做素

11、是一个具有黑种药理作用的峡喃香豆素类天然化合物又窑&一甲氧基补骨脂素. 最早札大阿養果实中分离袂得.现发现主要存在于令形科和芸香科等植物中.花轍毒養只右濮 强的光#性，BI外临床上主莫用于PUVA疗法治疗百疫驱、牛皮癖等皮肤顽疾.近些年來发氏 花戡壽素对血液中多种DNAffi%和RNASS等有很好的灭活作用，另外，还可以诱导戶瘤细 恕:忙我国李看设计了划下刑合或用线:XaBHE(CHjkSO. ClCH1COCl_(CH1O)n,HaCHjCOON*OHIb吕石面严点 呛口5幼D(GHa)(CiiKO7- 1.写出AH各物质的结构简式:7- 2.系统命名法命容口 F;第八题（本题共驸）点阵素单

12、位是指最小的重复单位，将堆小車更单位的内容用一个点阵表 示最小重复单位中只含一个点阵点*称為素单位.含2个或2个以上点阵 点的单-位称为复单位.園出索单位的关讎是能按该单位葷复，与单位顶埔上 是沓有圜圈无关。某平面周期性结构系按右图单位重复堆砌丙成L写岀该素单位中白圈和黑圈的教冃2. 请渕出2种点阵素单位，翌求一种顶点无原子.另种顶直有原子3 请画出石墨片层的3种点阵索单位第九题（本题共10分）从昆虫斑蟊体内的可提取得到的一种化合物斑蟊素（A）具有明显的抗肿瘤活性。斑蟊素为酸酐化合物，在体内易于水解，临床对治疗肝癌和膀胱癌有效，但具有泌尿道和消化道可生成不同取代基的酰亚胺，水解将慢于酸酐，在体

13、内将逐副作用。将酸酐与取代胺作用,BA根据以上知识请回答:9-1找出化合物 A中的手性碳，并在结构式（见右图）A中用“*记号加以B）标明。9-2已知化合物 旋光性。（填有”或无”）9-3根据系统命名法,O! oB的路线，写9-4提出一条以和 为原料（其他原料任选）合理的合成化合物出合成过程，并注明反应条件。第十题 （本题12分）、A B体系是一种新型的催化剂。化学家对A - B体系进行了深入的研究：A = Te （晶体），B是TeCb与AlCl 3按物质的量之比1 : 4化合得到的。已知 B 是一种共价型离子化合物，其阴离子为四面体结构，B中铝元素、氯元素的化学环境相同。A和B反应生成两种新化

14、合物I和H,其中 A的物质的量分数（mol %）分别为77.8 和87.5和91.7。生成化合物H时没有其他副产物生成，但是生成化合物I时伴随着挥发性 的TeCl4生成，每生成2mol化合物I就生成1mol TeCI4。在熔融的NaAICI 4里的导电性研究 表明，化合物I和n在一起时总共会解离成三种离子。进一步对化合物I和n研究表明：用凝固点下降法测定I和n的摩尔质量分别为 1126g/mol和867g/mol。化合物I和n的红外光谱测定只有一种振动，分子中不存在Te= Te,而且结构中都只有一种四面体配位的铝，但是铝原子在这两种化合物中的化学环境是不同 的。10-1 .确定B的化学式；10

15、-2 写出化合物I和n的分子式。10-3 .写出化合物i和n中阴离子和阳离子的化学式。10-4.指出Te、Al原子的杂化形态，画出其阴离子、阳离子的结构式，说明其阳离子 具有什么特点。10-5 .化合物I在加热时很容易转化成化合物D。请说明这是为什么？写出该化学反应方程式。参考答案第一题（共4分）24395Am +48 Ca= 288115 + 3n (2 分，不写3n不得分。答291115不得分。）4-3.三硝基胺；4-4-1 . Fe+ 4N2O4 = NOFe(NO 3)4 + 3NO T (2)28828444115= 113+ He （2分，质量数错误不得分。He也可用符号a。（答卜

16、式不计分:2844268268 、，、113 4 He =105 或 105 Db)第二题（川分1. 3At：+ 10HNOj=6HAtO54- lONOf +2HaO （丨仔分）2. IOFc;+ +2AtOf - IZH + = 10F+ +At:（1-5 分）3. F十处理后.他易溶于SI屮若用OH址理，加二转化为和A匚它们都不溶 于 （ I 分） 工罠一6OH=5A厂一At， 3H4 （1 分）4. A+3Zn+6H+=AF+3Zrr+3H;O （15 分 AgAt 和 Agf 共沉淀下来（1 分）5. 加 魁。矿因抵様少达41 AgAK）积.劲仃如入的叮与A审形成 A刖）曲：淀*用I

17、OT过量，沉谨主宴峻附l（Y，故祝注儿f无SU若先址幻。后如过量的AgNO 肌吨【6沉淀主卸孜附规二而卷亠再吸附At（）/P枝AgA0与AglQ形成共沉淀 125分）第三题（9分）1. PCl3tb()=HsP():-3HClthP()；+2Xa()H = Na4IP()i-2H)IOH2. PCh-6NHj = P(NHy,+ 3NHCl (iS PC：；-6XH；=PiHHH:)- + 3XHin)3 .能P !R子上的H电子討可作绪电子配体迸入过浪金il银的d轨道形虑配含物NiKPOhl*4. 三角双链：s(?d$ PClj+NbCl5 = PCU+ + INbCW 4解答:4-1 .

18、N4O6 （2）4-2 . 一个 C3轴；通过中心 N原子垂直另三个 N原子平面的中心；（2 ）驴、T&WF NMR Jr八八4-4-2.(2)sp3杂化(2)4-5 .假设能通过如下反应生成N4O6( g ):2 N2 (g) + 3 02 (g) = N4O6( g )则根据键能估算的反应热为：A- 1 H； = 2 X 940 + 3X 498- 12 X 175= 1274 (kJ mol )由于体系是气体减少的，所以该反应是吸热而熵减的，在任何温度下均：0 ,因此,N4O6( g )不能直接合成并稳定存在。(2)5. 解答：5-L化台物的熔点由高至低顺序为1 CBA酰胺类的共振结梅長

19、示了氧原子上的Wft电荷，以及氮原干上的部分正电级利二 级魏兹荚聘世很張鬥轼諾.三级蛻彼英皿无篆達=5HINHGly*GTy-G(yG ly-Gly-Gly5-3. 2757. 26无托学活性;HzN-10-|9C 6.023x102iinol l = 964K8 C mol1 1 分 扣除空白试验中指示剂消耗的滴定吋间后氢氟酸消耗的时间为：tHF = t -1 - 579s - 3s = 576s I 分滴定电流为:则氢氟酸的浓度为c = ipi-s fer)/(r V)I 分=(6 mA cm 1 48cm2 576s) (9648 C mol1 20.00x ICT3L) =3.00x1

20、0-3 mol/L I 分I. A：D：（K2.匚：2氯一2*羟基一3二J一二甲氧基一亍一氯甲基苯乙酮F： 6, 7二甲氧棊一5甲酰基苯并咲喃（各I分）CIClIjCOc：”、.CH2C1xx HOYOCH3OC1I3F：CldO分,其它合理答案都一叮）第八题8分）I.2个 02个（I分）OI3.（各2分）（各I分）第九题（11分）（1 分）9-2无 （1分）9-3顺丁烯二酸酐 （1分）9-4 （每步2分，共8分）CMHrlM C第十题（共11分）1. TeAICI 4 4 （1 分）2. Te : TeAICl44= 7 : 2，即 7Te+ 2TeAICI 4 4= Te9AI 8CI32 （摩尔质量 2499g/mol）; 由于生成2moI化合物I时放出 1moI TeCl4 （摩尔质量 269g/moI）,因为I的摩尔质量