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高中化学竞赛辅导--第一章《物质结构》练习及答案

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  • 高中化学竞赛辅导《第一章  物质结构》练习及答案

    第一章  物质结构

    1、在有机溶剂里令n摩尔五氯化磷与n摩尔氯化铵定量地发生完全反应，释放出4n摩尔的氯化氢，同时得到一种白色的晶体A。A的熔点为113℃，在减压下，50℃即可升华，在1Pa下测得的A的蒸汽密度若换算成标准状况下则为15.5g/L。

    （1）通过计算给出A的分子式。

    （2）分子结构测定实验的结论表明，同种元素的原子在A分子所处的环境毫无区别，试画出A的分子结构简图（即用单键一和双键＝等把分子里的原子连接起来的路易斯结构式）。

    2、PCl5是一种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g/L, 极性为零，P—Cl键长为204pm和211pm两种。继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P—Cl的键长为198pm和206pm两种。（P、Cl相对原子质量为31.0、35.5）回答如下问题：

    （1）180℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。

    （2）在250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。

    （3）PCl5熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出解释。

    （4）PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测定其中只存在一种P-Br键长。PBr5熔体为什么导电？用最简洁的形式作出解释。

    3、NO的生物活性已引起科学家高度重视。它与超氧离子（O2—）反应，该反应的产物本题用A为代号。在生理pH值条件下，A的半衰期为1～2秒。A被认为是人生病，如炎症、中风、心脏病和风湿病等引起大量细胞和组织毁坏的原因。A在巨噬细胞里受控生成却是巨噬细胞能够杀死癌细胞和入侵的微生物的重要原因。科学家用生物拟态法探究了A的基本性质，如它与硝酸根的异构化反应等。他们发现，当16O标记的A在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有11% 18O，可见该反应历程复杂。回答如下问题：

    （1）写出A的化学式。写出NO跟超氧离子的反应。这你认为A离子的可能结构是什么？试写出它的路易斯结构式（即用短横表示化学键和用小黑点表示未成键电子的结构式）。

    （2）A离子和水中的CO2迅速一对一地结合。试写出这种物种可能的路易斯结构式。

    （3）含Cu+离子的酶的活化中心，亚硝酸根转化为一氧化氮。写出Cu+和NO2－在水溶液中的反应。

    （4）在常温下把NO气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力的2/3就不再改变，已知其中一种产物是N2O，写出化学方程式。并解释为什么最后的气体总压力略小于原压力的2/3。

    4、乙酸在磷酸铝的催化作用下生成一种重要的基本有机试剂A。核磁共振谱表明A分子中的氢原子没有差别；红外光谱表明A分子里存在羰基，而且，A分子里的所有原子在一个平面上。A很容易与水反应重新变成乙酸。回答如下问题：

    （1）写出A的结构式。

    （2）写出A与水的反应方程式。

    （3）写出A与氢氧化钠的反应方程式。

    （4）写出A与氨的反应方程式，有机产物要用结构式表示。

    （5）写成A与乙醇的反应方程式，有机产物要用结构式表示。

    ５、迄今已合成的最重元素是112号，它是用 高能原子轰击 的靶子，使锌核与铅核熔合而得。科学家通过该放射性元素的一系列衰变的产物确定了它的存在，总共只检出一个原子。该原子每次衰变都放出一个高能粒子，最后得到比较稳定的第100号元素镄的含153个中子的同位素。（7分）

    （1）112号是第几周期第几族元素？

    （2）它是金属还是非金属？

    （3）你认为它的最高氧化态至少可以达到多少？

    （4）写出合成112元素的反应式（注反应式中的核素要用诸如 H、 等带上下标的符号来表示，112号元素符号未定，可用M表示）。

    6、1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第    周期第    族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是    （气、液、固选一填入）态。近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第    周期第    族元素。（5分）

    7．1999年合成了一种新化合物，本题用X为代号。用现代物理方法测得X的相对分子质量为64；X含碳93.8%，含氢6.2%；X分子中有3种化学环境不同的氢原子和4种化学环境不同的碳原子；X分子中同时存在C—C、C＝C和C≡C三种键，并发现其C＝C键比寻常的C＝C短。

    1．X的分子式是____    （2分）

    2．请画出X的可能结构。（4分）

    8、氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点205oC，不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。

    8、X和Y在周期表中相邻。CaCO3与

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