09-18年化学奥林匹克竞赛初赛试题分类-分子结构

分子结构(09年)第1题1-1Lewis酸和Lewis碱可以形成酸碱复合物。根据下列两个反应式判断反应中所涉及Lewis酸的酸性强弱，并由强到弱排序。F4Si-N(CH3)3+BF3-F3B-N(CH3)3+SiF4;F3B-N(CH3)3+BCl3-Cl3B-N(CH3)3+BF31-2(1)分别画出BF3和N(CH3)3的分子构型，指出中心原子的杂化轨道类型。(2)分别画出F3B-N(CH3)3和F4si-N(CH3)3的分子构型，并指出分子中Si和B的杂化轨道类型。1-3将BCl3分别通入毗啶和水中，会发生两种不同类型的反应。写出这两种反应的化学方程式。1-4BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。分别画出它们的结构简式，并指出Be的杂化轨道类型。1-5高氧化态Cr的过氧化物大多不稳定，容易分解，但Cr(O2)2[NH(C2H4NH2)2]却是稳定的。这种配合物仍保持Cr的过氧化物的结构特点。画出该化合物的结构简式，并指出Cr的氧化态。

1-6某些烷基取代的金属羰基化合物可以在其他碱性配体的作用下发生羰基插入反应，生成酰基配合物。画出Mn(CO)5(CH3)和PPh3反应的产物的结构简式，并指出Mn的氧化态。(10年)1-2写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型:[F—F(CH耐(C6H5)1F5]-C^xY^(C6H2Xe》八[I(C6H5)2]+(10年)第4题(8分)4-1分别将O2、KO2、BaO2和02次$尸6]填入与O—O键长相对应的空格中。O—O键长112pm121pm128pm149pm化学式4-2在配合物A和B中，O2为配体与中心金属离子配位。A的化学式为[Co2O2(NH3)10]4+，其O—O的键长为147pm；B的化学式为Co(bzacen)PyO2，其O—O的键长为126pm，Py是毗啶(C5H5N)，bzacen是四齿配体[C6H5-C(O-户CH-C(CH3)=NCH2-]2。B具有室温吸氧，加热脱氧的功能，可作为人工载氧体。画出A和B的结构简图（图中必须明确表明O—O与金属离子间的空间关系），并分别指出A和B中Co的氧化态。配合物AB结构简图Co的氧化态（11年）1-320世纪60年代维也纳大学V.Gutmann研究小组报道，三原子分子A可由SF4和NH3反应合成；A被AgF2氧化得到沸点为为27℃的三元化合物B。A和B分子中的中心原子与同种端位原子的核间距几乎相等;B分子有一根三种轴和3个镜面。画出A和B的结构式（明确示出单键和重键，不在纸面上的键用楔形键表示，非键合电子不必标出）。（12年）第6题（6分）2，3一毗啶二较酸，俗称喹咻酸，是一种中枢神经毒素，阿尔兹海默症、帕金森症等都与它有关。常温下喹咻酸呈固态，在185〜190℃下释放CO2转化为烟酸。6-1晶体中，喹咻酸采取能量最低的构型，画出此构型（碳原子上的氢原子以及孤对电子可不画）。6-2喹咻酸在水溶液中的pKa1=2.41,写出其一级电离的方程式（共轭酸碱用结构简式表示）。6-3画出烟酸的结构。（14年）第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。硫同位素交换和核磁共振实验证实，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。2-1写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。2-2连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。（14年）第3题（6分）2013年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。其中，N8分子呈首尾不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。3-1画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。3-2画出N8分子的构型异构体。（16年）第3题（13分）好奇心是科学发展的内在动力之一-P二6和门6是两种畀期的化合物，共分子结雨已经确定匚自然而然会有切下问题：是否存在磷斜原子比介于二君之间的化合物？由此出发,化学家合成并讦实了这些中间化合物的存在U3-1-1写出这些中间化合物的分干式.3-1-E画出其中具有2市旋转轴的分子的结构图，根据键长不同1将Pq键分组并用阿拉伯数字幅出〔链长相同的用同一个数字标识靠比较键角26P（V>Q和上口中1皿）41的大小H3,2NHl分子独立存在时H-N-H键角为1。070,古国是忆niNH^f-离子的部分小门二?用*'结构以及H-W-H幄角的测附值,解释配合物中H-N-H恒的变为109.5"的唳因. 0 .（17年）2-2p4s5是个多面体分子，结构中的多边形虽非平面状，但仍符合欧拉定律，两种原子成键后价层均满足8电子，S的氧化数为-2。画出该分子的结构图（用元素符号表示原子）。（18年）第2题（8分）2-1195K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。画出P4O18分子的结构示意图。2-2CH2SF4是一种极性溶剂，其分子几何构型符合价层电子对互斥（VSEPR）模型。画出CH2SF4的分子结构示意图（体现合理的成键及角度关系）。2-12-2

answers:（09年）第1题1-1BCl3>BF3>SiF4 顺序错误不给分 （2分）1-2（1）f—B,分子构型为平面三角形，不画成平面形不给分（0.5分）sp2F（0.5分） •/nSch一（0.5分）sp3H3c （0.5分）sp3（0.5分）F-../-Ff —F*FSi,sp3d （1分）Si,sp3d （1分）+（1分）不配平不给分 （1分）⑵HC-/NB：sp3（1分）+（1分）hc-/n'-1H3c cH3 H3c c1-4 BCl3+3H2O=B（OH）3+3HClBCl3+C5H5N=Cl3B-NC5H5 或BCl3+ [=、.=VJ Cl3B<N （1分）1-4Cl—Be—Clsp结构简式和杂化轨道各0.5分（1分）/Cl\Cl-Be\/Be——Cl结构简式1.5分sp2杂化轨道0.5分 （2分）ClCl画成/瓦、广/也结构简式Cl画成/瓦、广/也结构简式1.5分sp3杂化轨道0.5分得分（2分）只有画出7配位的结构简式才能得满分，只有画出7配位的结构简式才能得满分，端基氮不配位得0分，二级氮不配位得1分（2分） Cr的氧化态为+4 （1分）GOO1-6OC：m；UCH3不要求配体的位置（1分）Mn的氧化态为+1（1分）0C[ PPh3（10年）1-2sp3d3（1分）其他答案不得分。sp3d（1分）其他答案不得分。Sp3（1分）其他答案不得分。（10年）第4题02[AsF6]02K02Ba02配合物AB结构简图4+即\已0-“'/H3及、NH3H3N、 nH； nh3NH3 3H3cx /A /H3fPh y PhCo的氧化态+3+3NF'",；SF'",；S、FFF（11年）1-3A（12年）第6题6-1其他答案不得分。其他答案不得分。一个氢必须在氮原子上，氮原子必须带正电荷，另一个氢原子必须在两个氧原子之间，但不要求氢键的键角，该键是否对称也不要求，2位的取代基必须是较酸根负离子。6-26-36-26-3（14年）第2题2-150，2-150，角型（14年遂3题（6分）3-1曲e由：N=N-_R=N—N—N