化学竞赛国初结构模拟题

结构模拟题第一题（4分）15个球排成三角形，为撞球实验做准备。②在第一层球上再入一排球作为第二层，然后放上第三层1个球，它位于第一层中心处的球的正上方。③（2分）（与上题比较（2分）第二题（8分）某MO型金属氧化物属立方晶系，晶体密度为3.581·c3。用X射线粉末法CuK射线18.21.5o31.o37.o39.47.1o54.o。请据此计算或说明：确定该金属氧化物晶体的点阵型式；计算晶胞参数和一个晶胞中的结构基元数；计算金属原子M的相对原子质量。第三题（16分）Ni（Ⅱ）Ni（0）的配合物往往以四面体形的四配位形式存在。1．以C和HO为配体，写出符合下列条件的配合物化学式。2一种非电解质的八面体配合物 。两个平面正方形配合物A和B，它们均是1︰1电离类型，A，B。Ni(CN)2

·5HO中可能形成的配离。22．10℃下将HBO3 3

和NiCl2

在一定条件下反应，用NaOH溶液中和后得钠盐C。C是单核配合物（不带结晶水，配离子中有环状结构。经元素分析X中w(Ni)＝18.82%。画出C的结构示意图，并写出反应生成C的离子反应方程式。NiD1︰2E；E分子有很好的对称性，核磁共振显示E2H原子；取一定量的E27.15%E的结构简式。金属镍一般由其氧化物的热还原法进行制备，但纯度不高。如何由粗镍制备高纯度的镍。等电子原理是指两个或两个以上的分子（或离子，它们的原子数相同，分子（或离子）中电子数也相同，这些分子（或离子）SO32NO3－都有24个价电子，都为平面三角形结构。和等电子，所以可见XeF2和 和 都是等电子化合物，它们具有相同的构型（2分）（2）14电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价叁键，请举出相应的4子（可以是分子或离子2分每个0.）N2O4是等电子体分)过去生产上常以SiO2为催化剂的载体，它和近十几年来应用日广的AlPO4是等电体，所以在磷酸铝中Al配位氧配位氧（2分）烟酸（见图）是一种降血脂药物，但其分子中含有羧基，对人体的胃肠道有较大刺激且较难吸收，而且－COOH在人体中的代谢不稳定，因此它的活性和适应性有待改进。在药学上的等电子体的概念是指具有相似的生理作用①烟酸中的羧基被四氮唑取代后的结构简式为： 分）理－羧酸（见图体理论制成的药物X（见图）的抗过敏作用则较强，这是因为（2.5分）第五题金刚石结构是一种基本的重要的结构型式晶体结构所属的空间群为Oh7－F 右图示出金刚石立方晶胞。（1）写出两套分别由面心立方点阵联系的C原子坐标参数。（1分））指出平行于z轴处于x）平面的坐标0（1/1/0（1/1/，1/（1/，1/1/1/）和1/，1/）处的四重对称轴的名称和记号2分）Oh点群相同否？（1分）晶体结构属Oh点群，应有对称中心，指出晶胞中对称中心坐标位置（1分）画出由对称中心联系的两个C（2分）指出平行于yz平面的金刚石滑移面d（2分）作图示出将下图去掉一套由面心立方点阵联系C原子后的晶胞结构图分）作图示出将一套由面心立方点阵联系的C原子换成Si结构型式？已知a＝434.8Si－C键长，讨论这种晶体的性质（4分）第六题：88.1M134.4升（已换算成标准状况）一氧化碳完全反应生成反磁性四配位络合物NaCl推断该金属是什么；在一定温度下MO可在三氧化二铝表面自发地分散并形成“单分子层(a)说明MO(b)三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的MO中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单层。画出此模型的图形；计算MO在三氧化二铝（178m2/g）表面上的最大单层分散量g/m（氧离子的半径为140p。第七题：Ti(IV)在水中的形式为[Ti(OH)(HO)]2＋，在TiOSO·HO晶体中不存在简单的TiO22 2 4 4 2＋HO，pH＜1[Ti(O)(OH)(HO)]＋2 2 2 2 4时，为Ti2

2＋，为双核配离子，呈橙黄色（8分）5画出Ti2

2＋的可能结构；5解释颜色；3．[CrCl]3的结构中存在一C[Cr

]3的结构。2 9 3 2 9第八题：的LaFe4Au1成，每个小立方体中有一个由Au位于小立方体中心，La的堆积方式为bcp（体心立方堆积。画出该“合金”的晶胞；该物质是否为合金，解释原因。第九题：在[N(CH)]Cl水溶液中，缓慢加入NaIO溶液，得到一种白色沉淀A，把A与34 4HF(l)混合蒸馏，得到组成相同的两种混合物B和C。B和C混合物也可以用[N(CH)]F与IOF34 23CHCN(l)中反应制得。BCCHCN(l)中再与[N(CH)]F反应，其中一种化合物转3化成D，另一种化合物不再与[N(CH)34

3 34]F反应而保留下来。试写出上述所有涉及的化学反应方程式；B、C化合物中阴离子的结构式；B、C化合物互称为什么？BCBC？说明你的理由。DBC[N(CH)]F34在CHCN(l)中反应，为什么？3D中的阴离子，可能有多少种立体异构体？第十题:AKOH1︰3A2类氢1︰VOKOHHOB，元素分2 5 2 2析为：V13.95%、C19.73、H1.66%、O39.42%，B在极性溶剂中能导电，B中的V原子周围有7个配位原子提供孤对电子与V原子形成配位键。B的化学式A的结构简式；B可能结构简式；B最特征的化学性质；A→B的反应方程式。答案：第一题1（2）尽管教材上的图例对某些人的理解已经足够了，但最好的方法是动手构建一个模型。从一个方向看是六方晶的结构，如果换一个角度看是立方晶。第二题:（1）晶体衍射全奇或全偶，面心立方点阵。（2）d400

＝154.2pm/2×0.7325＝105.26pm a＝421pm在面心立方晶胞中，一个晶胞对应4个点阵点，即包含4个结构基元。

VD／ZAM＝6.022×1023mol－1×（421.04×10－10cm）3×3.581g·cm－1/4＝40.24g·mol－1MO的相对化学式量为40.24，M的相对原子质量为：40.24－16.00＝24.24，该原子Mg。第四题：（1）IF2－，IO3－（2）N2，CO，C22－，C2H2，CN－（3）C2O42－（4）4，4（5）① 第五题:（1）面心立方点阵联系的一套原子坐标为：（0，，，1/，1/（1/，01/（1/1/，0）在上述基础上分别加两套坐标（）和1/1/1/，即得晶胞中8（00，0，1/，1/（1/01/（1/，1/0）（1/，1/，1/（1/3/，3/（3/1/，3/3/，3/1/）作晶胞沿z轴投影图，示于下图。由图可见x）坐标为0（0，1/（1/，0（1/，1/）及1/，1/）等处有四重反轴4；在，1/，及（1/2，1/4）等处有41

螺旋轴；在1/，，及1/，1/）处有43

螺旋轴，如下图（b）所示（图中只示出晶胞的1/4）

点群，它不同于晶体的点群O。h

4 3 d d晶刚石晶体结构有对称中心，位置在1/，1/，1/－C键的中心点。晶胞中共有16个，即1/1/1/（7/3/5/（3/，5/，7/（5/，7/8，3/8）和面心立方点阵组合而得。由对称中心联系的两个C原子的成键构象为交叉型，如下图所示：平行于yz平面的金刚石滑移面处在x1/8，3/8，5/8，7/8图看出，它的滑移量为1/（＋。将题图中去掉由面心立方点阵联系的C原子设去掉]如下图所示，它属O点群，不存在金刚石滑移面。h将题图中的一套C原子换成Si原子得SiC结构，如上图所示。它属Oh

点群，SiC和C1 3中相同。由晶胞参数a＝434.8可算得Si—C键长为4 a＝188.3略短于共价半径和pm）＝190Si和C的电负性差异造成俗称金刚砂，硬度为9，仅次于金刚石，广泛用作磨料。第六题:188.1gM）︰134.4L/22.4Lmo－1）＝︰4MM＝58.7g·mol－1 MNiM（2）(a)主要原因是混乱度（熵）增加了（由能变化也可。(b)氧离子在氧化铝表面作密置单层排列，镍离子有规律地填入三角形空隙（图。1个“NiO”截面：(2rO

2－)2sin120°＝(2×140×10－12m)2sin120°＝6.79×10－20m21m2AlO表面可铺NiO数：1m2/6.79×10－20m2＝1.47×10192 3相当于：74.7g·mol－1×1.47×1019m－2÷6.022×1023mol－1＝1.82×10－3g(NiO)/m2(AlO)2 3（将1个“NiO”截面算成6.78×10－20m2，相应的1m2AlO表面可铺NiO数为2 31.48×1019）第七题：1．2O2

2－向上电荷2跃迁。3．第八题:第1题（8分）1．元素组成比为定值，故不是合金。第九题：1．[N(CH)]Cl＋NaIO＝[N(CH)]IO

↓＋NaCl34 4 34 4[N(CH)]IO＋4HF＝[N(CH)][IOF]＋2HO34 4 34 24 2[N(CH)]F＋IOF34 2

CH3CN(l)[N(CH)][IOF]34 24[N(CH)][IOF]＋[N(CH)]F＝[N(CH)][IO

F]（各1分）34 24 3FFFFIFF

342 25FOFOIFF2． （1.5分）O 反式

F 顺式(C)B、C互为几何（或顺、反）异构体（1分）C是极性离子团，溶解度大（在水中（1.5分）OF5．F IFO

F （1.5分） 五角双锥F反式－IOF－可以再与F－反应，由于反式－IOF－的空间位阻作用小，可以再在四方平