1、第32屆中國(guó)化學(xué)奧林匹克（初賽）試題第1題（8分）根據(jù)所給的條件按照要求書寫化學(xué)方程式（要求系數(shù)為最簡(jiǎn)整數(shù)比）。1- 1氮化硅可用作LED的基質(zhì)材料，它可通過等離子體法由SiH4與氨氣反應(yīng)制得。1-2將擦亮的銅片投入裝有足量的濃硫酸的大試管中，微熱片刻，有固體析出但無氣體產(chǎn)生，固體為CU2S和另一種白色物質(zhì)的混合物。1-3在50C水溶液中，單質(zhì)碲與過量NaBH4反應(yīng)制備碲氫化鈉，反應(yīng)過程中析出硼砂Na2B4O5（OH）4.8H2O。1- 4天然氣的無機(jī)成因說十分誘人。據(jù)稱，地幔主成分之一的橄欖石與水和二氧化碳反應(yīng)，可生成甲烷。橄欖石以MgSiO4和Fe2SiO4表示，反應(yīng)后變?yōu)樯呒y石MgsSi

2、zQQH）"和磁鐵礦。第2題（8分）2- 1195K，三氧化二磷在二氯甲烷中與臭氧反應(yīng)得到P4O18。畫出P4O18分子的結(jié)構(gòu)示意圖。2-2CH2SF4是一種極性溶劑，其分子幾何構(gòu)型符合階點(diǎn)子對(duì)互斥（VSEPR）模型。畫出CH2SF4的分子結(jié)構(gòu)示意圖（體現(xiàn)合理的成鍵及角度關(guān)系）。2-32018年足球世界杯比賽用球使用了生物基三元乙丙橡膠（EPDM）產(chǎn)品KeltanEco。EPDM屬三元共聚物，由乙烯、丙烯及第三單體經(jīng)溶液共聚而成2-3-1EPDM具有優(yōu)良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蝕等性能。寫出下列分子中不可用于制備EPDM的第三單體（可能多選，答案中含錯(cuò)誤選項(xiàng)不得分）。2-3-2合成高

3、分子主要分為塑料、纖維和橡膠三大類，下列高分子中與EPDM同為橡膠的是：F聚乙烯G聚丙烯腈H反式聚異戊二烯I聚異丁烯第3題（12分）為紀(jì)念門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年，國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)將2019年設(shè)為“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”。門捷列夫預(yù)言了多種當(dāng)時(shí)未知的元素，A即為其中之。將含元素A的硫化物礦在M氣氛中800r處理，分解產(chǎn)物中右A的硫化物B;隨后升溫至825E并向體系中通入氨氣，得到紅色化合物C,C溶于發(fā)煙硝酸得到白色沉淀D經(jīng)過濾洗滌，D在600r與COC2反應(yīng)，產(chǎn)物冷卻后得到液體E，E遇水生產(chǎn)D,在E的6molL-1鹽酸溶液通入HS得到沉淀B;將D溶于NaOH溶液，用硝酸調(diào)H+濃

4、度至約為0.3molL-1，加入鉬酸銨溶液，常溫下反應(yīng)產(chǎn)生橙黃色沉淀F,F與十二鉬磷酸結(jié)構(gòu)相同；將D加入HPO置時(shí)脫水變?yōu)镮,I也可由D和A的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生，D變?yōu)镮失重15.3%。3-1寫出AI的化學(xué)式ABCDEFGHI3-2寫出B與氨氣反應(yīng)生成C的反應(yīng)方程式3- 3寫出D在H3PQ和H3PO3中生成G的反應(yīng)方程式第4題（12分）4- 1利用雙離子交換膜點(diǎn)解法可以從含硝酸銨的工業(yè)廢水中生產(chǎn)硝酸和銨4- 1-1陽極室得到的是哪種物質(zhì)？寫出陽極半反應(yīng)方程式。4- 1-2陰極室得到的是哪種物質(zhì)？寫出陰極半反應(yīng)及獲得相應(yīng)物質(zhì)的方程式。4-2點(diǎn)解乙酸鈉水溶液，在陽極收集到X和丫的混合氣體。氣體通

5、過新制的澄清石灰水，X被完全吸收，得到白色沉淀。純凈的氣體丫冷卻到90.23K，析出無色晶體，X-射線衍射表明，該晶體屬于立方晶體系，體心立方點(diǎn)陣，晶胞參數(shù)a=530.4pm,Z=2,密度p=0.669gcm3。繼續(xù)冷卻，晶體轉(zhuǎn)化為單斜晶系，a=422.6pm,b=562.3pm.c=584.5pm,3=90.414-2-1寫出X的化學(xué)式；寫出X和石灰水反應(yīng)的方程式。4-2-2通過計(jì)算推出丫的化學(xué)式（丫分子中存在三次旋轉(zhuǎn)軸）4-2-3寫出點(diǎn)解乙酸鈉水溶液時(shí)陽極半反應(yīng)的方程式。4-2-4寫出單斜晶系的晶胞中丫分子的數(shù)目。4-2-5降溫過程中晶體轉(zhuǎn)化為對(duì)稱性較低的單斜晶體，簡(jiǎn)述原因第5題（10分）

6、元素同位素的類型及天然豐度不僅決定原子量的數(shù)值，也是礦物質(zhì)年齡分析、反應(yīng)機(jī)理研究等的重要依據(jù)。5- 1已知Cl有兩種同位素35Cl和37Cl，兩者豐度比為0.72:0.28。5- 1-1寫出氣態(tài)中同位素組成不同的RbCI分子。5- 1-2這些分子有幾種質(zhì)量數(shù)？寫出質(zhì)量數(shù)，并給出其比例5-2年代測(cè)定是地質(zhì)學(xué)的一項(xiàng)重要工作。Lu-Hf法是上世紀(jì)80年代隨著等離子發(fā)射光譜、質(zhì)譜等技術(shù)發(fā)展而建立的一種新斷代法。Lu有兩種天然同位素：76Lu和77Lu;Hf有六種天然同位素：176Hf,177Hf,178Hf,179Hf,180Hf,181Hf。176Lu發(fā)生3衰變生成176Hf半衰期為3.716X10

7、10年。177Hf為穩(wěn)定同位素且無放射性來源。地質(zhì)工作者獲取一塊巖石樣品，從該樣品的不同部位取得多個(gè)樣本進(jìn)行分析。其中的兩組有效數(shù)據(jù)如下：樣本1，176Hf與177Hf的比值為0.28630（原子比，記為176Hf/177Hf）,177Lu/177Hf為0.42850;樣本2，176Hf/177Hf為0.28239，177Lu/177Hf為0.01470。，其中Co為起始含（一級(jí)反應(yīng)，物種含量c隨時(shí)間t變化關(guān)系：c=c量）5-2-1寫出176Lu發(fā)生3衰變的核反應(yīng)方程式（標(biāo)岀核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)）5-2-2計(jì)算Lu衰變反應(yīng)速率常數(shù)K。5-2-3計(jì)算該巖石的年齡5-2-4計(jì)算該巖石生成時(shí)176Hf/

8、177Hf的比值。第6題(10分)將0.0167molI2和0.0167molH2置于預(yù)先抽空的特制1L密閉容器中，加熱到1500K，體系達(dá)到平衡，總壓強(qiáng)為4.56bar(1bar=100kPa。體系中存在如下反應(yīng)關(guān)系：Kp1=2.00(1)I2(g)?2I(g)(2)S(g)+H2(g)?2HI(g)Kp2(3)2HI(g)?12(g)+H2(g)Kp3=8.0X10-6(4)H2(g)?2H(g)KP4116- 1計(jì)算1500K體系中12(g)和H(g)未分解時(shí)的分壓。(R=8.314JmoK)6- 2計(jì)算1500K平衡體系中除H(g)之外所有物種的分壓。6-3計(jì)算心。6- 4計(jì)算心(若未

9、算出矗2=10.0為使處理過程簡(jiǎn)潔方便，計(jì)算中務(wù)必使用如下約定符號(hào)！在平衡表達(dá)式中默認(rèn)分壓項(xiàng)均除以以下標(biāo)準(zhǔn)分壓。體系總壓I2(g)起始分壓I2(g)平衡分壓I(g)平衡分壓H2(g)起始分壓Ha(g)平衡分壓H(g)平衡分壓HI(g)平衡分壓P1XoX1X2y。y1y2z第7題(10分)蛋白質(zhì)中的巰基可以作為配體。多種酶中存在金屬-硫簇。在含硫配體的研究中，得到一類過渡金屬離子與乙二硫醇離子(SCHDHS，簡(jiǎn)寫為edt2-)形成的雙核絡(luò)離子M2(edt)42-(M=V,Mn,Fe)。它們盡管通式相同，但結(jié)構(gòu)不同。M(edt)臚中，每個(gè)釩原子周圍有六個(gè)硫原子配位，通過兩個(gè)V連線中心有三個(gè)相互垂直

10、的2次軸；當(dāng)2金屬為Mn和Fe時(shí)，M周圍有五個(gè)硫原子配位，形成四方錐形排布，M(edt)4-離子有對(duì)稱中心。7- 1畫出V2(edt)42-的結(jié)構(gòu)(忽略氫原子)。7- 2畫出M(edt)42-(M=V,Mn,Fe)的結(jié)構(gòu)(忽略氫原子)。7- 3寫出V2(edt)42-中釩的價(jià)電子組態(tài)。磁性測(cè)試表明，它顯扛磁性，簡(jiǎn)述原因。7- 4M2(edt)42-可由MnC2溶液和Na<edt)溶液在空氣中反應(yīng)得到，寫出反應(yīng)方程式第8題(11分)8- 1以下化合物與乙胺均可發(fā)生親核取代反應(yīng)，寫出親核取代反應(yīng)的類型。8-2按親核取代反應(yīng)進(jìn)行的快慢，對(duì)以上化合物（用字母表示）進(jìn)行排序（答題框中,數(shù)字1表示最

11、快，5表示最慢）。123458-3判定以下正離子（用字母表示）穩(wěn)定性的順序（答題框中，數(shù)字1表示穩(wěn)定性最高,5表示穩(wěn)定性最低）。12345第9題（9分）近年來，我國(guó)有機(jī)化學(xué)家發(fā)展了一些新型的有機(jī)試劑，如氟化試劑CpFluors系列。在這些氟化試劑中，CpFluors-2與醇反應(yīng)可以高產(chǎn)率、高選擇性地生成氟化物：（提示：畫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí)可用Ar代替CpFlucr-2中的芳香取代基）9- 1簡(jiǎn)要解釋CpFluor-2中C-F鍵容易斷裂的主要原因。9-2研究表明，反應(yīng)體系中存在的痕量水可以加快反應(yīng)進(jìn)程，畫出CpFluor-2與水反應(yīng)所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。9-3畫出3-苯基丙醇氟化過程中三個(gè)關(guān)鍵中間體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。9-4研究表明，9-3的反