2001-2011十年化学竞赛重组卷-题6

2001-2010年十年化学赛题重组卷6

物质结构（一）

● 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（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。

● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸

在最后一页。不得持有任何其他纸张。

● 姓名、报名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。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

第1题 (15分)

气体常数R ＝8.31447 J K -1mol -1 法拉第常数F ＝96485 C mol -1 阿佛加德罗常数N A ＝6.022142×1023mol -1

1-12009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程碑。117号元素是用249Bk 轰击48Ca 靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中

1个原子经p 次α衰变得到270Db 后发生裂变；5个原子则经q 次α衰变得到281Rg 后发生裂变。

用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角

和左下角 分别标出质量数和原子序数）。 1-2写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：

1-3一氯一溴二(氨基乙酸根)合钴(III)酸根离子有多种异构体，其中之一可用如下简式表示。请依样画出其他所有八面体构型的异构体。

第2题（6分） 2-1 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。已知反

F F F

F

F

I

[(C 6H 5)IF 5]

Xe

(C 6H 5)2Xe

I +

[I(C 6H 5)2]+

Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In

Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H

Li Be

B C N O F Na Mg

Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu - 6.941 9.012 22.99 24.31 39.10 40.08 85.47 87.62 132.9 137.3 [223] [226] 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 63.55 58.69 65.39 10.81 26.98 69.72 12.01 28.09 72.61 114.8 204.4 118.7 207.2 112.4 200.6 107.9 197.0 106.4 195.1 102.9 192.2 101.1 190.2 98.91 186.2 95.94 183.9 92.91 180.9 91.22 178.5 88.91 14.01 16.00 19.00 30.97 74.92 121.8 209.0 32.07 78.96 127.6 [210] [210] [210 ]

126.9 79.90 35.45 4.003

20.18

39.95 83.80

131.3

[222] He

Ne Ar Kr Xe Rn 元素周期表

Rf Db Sg Bh Hs Mt La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

O

O

Cl Br

N N

应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。

2-2早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。

(1)该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。

(2)该离子是（）。

A.质子酸

B.路易斯酸

C.自由基

D.亲核试剂

第3题（8分）去年报道，在－55℃令XeF4（A）和C6F5BF2（B）化合，得一离子化合物（C），测得Xe的质量分数为31％，阴离子为四氟硼酸根离子，阳离子结构中有B的苯环。C是首例有机氙（IV）化合物，－20℃以下稳定。C为强氟化剂和强氧化剂，如与碘反应得到五氟化碘，放出氙，同时得到B。

3－1写出C的化学式，正负离子应分开写。

3－2根据什么结构特征把C归为有机氙比合物？

3－3写出C的合成反应方程式。

3-1

3-2

3-3

3－4写出C和碘的反应。

3－5画出五氟化碘分子的立体结构：

3-4

3-5（4分）第4题（12分）

将H2O2慢慢加入到SbF5的HF溶液中得一白色固体A，A是一种盐类，其阴离子呈八面体结构。

4-1 A的结构简式及生成A的化学方程式。

4-2 A不稳定，能定量分解，B是产物之一，其中亦含有八面体结构，写出B的结构简式。

4-3若将H2S气体通入SbF5的HF溶液中，则得晶体C，C中仍含有八面体结构，写出C的结构简式及生成C的化学反应方程式。

4- 4将H2O2滴入液氨中得白色固体D，D是一种盐，含有正四面体结构，写出D的结构式和生成反应方程式。

4-5比较H2O2和H2S的性质异同。

第5题(10分)(CN)2被称为拟卤素，它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。5-1 HgCl2和Hg(CN)2反应可制得(CN)2, 写出反应方程式。

5-2 画出CN-、(CN)2的路易斯结构式。

5-3 写出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃烧的反应方程式。