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2011年化学竞赛冲刺试题

※基本信息※
- 资料类型：专题训练
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
- 所需点数：0点(会员免费)
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- 更新时间：2011-06-15 15:37:50
- 上传时间：2011-06-15 15:38:14
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※资料简介※
2011年全国高中化学竞赛冲刺模拟试题

第一题
说明为何AlF3和三卤化硼BX3均不形成双聚体的原因，比较B2H6与Al2Cl6结构上的异同点。
解答：
AlF3离子晶体，非共价分子。BX3，X提供2p孤对电子与B的空轨道形成π键。
B2H6（3c-2e），Al2Cl6（3c-4e）均有多中心键。前者氢桥键，后者氯桥键。
B2H6的3c-2e由H出1e，一个B出一个e。另一个B出空轨道形成。
    AlCl3的3c-4e由氯桥原子单独提供孤对电子给有空轨道的Al形成配键。

第二题
酸化的Co2+的溶液可在空气中保存较长时间，但加入氨水先得到红棕色的溶液，然后立即变成紫红色，分析原因。用适当的方程式表示。
解答：
Co2+(或Co(H2O)62+)还原性弱,不能被空气中的氧气氧化
Co2++6NH3 Co(NH3)62+
4Co(NH3)62++O2+2H2O 4Co(NH3)63++4OH－
（注意：Co(CN)64-更易被氧化，除空气中的O2之外，水也能氧化它：
    4Co(CN)64-+O2+2H2O 4Co(CN)63-+4OH-
    2Co(CN)64-+2H2O 2Co(CN)63-+H2+2OH-
其实，上述配位离子的氧化性或还原性可以从下列电极电势看出：
    Co(CN)63-+e Co(CN)64-                   -0.81V
    Co(NH3)63++e Co(NH3)62+                 0.1V
    Co(H2O)63++e Co(H2O)62+                 1.84V
    Co(H2O)63+的氧化能力最强，Co(CN)64-的还原能力最强

第三题
下面列出了甲烷和甲苯的相关的键能数据和氯化反应的反应热，请解释实验数据。
CH3-H + Cl-Cl CH3-Cl + H-Cl
键能（kJ/mol） 435.1   242.5      351.5   431    ΔH=-104.9kJ/mol
-CH2-H + Cl-Cl -CH2-Cl + H-Cl
键能（kJ/mol）   355.8     242.5          292.9    431   ΔH=-125.6kJ/mol
解答：
上面所列的氯化反应是按游离基历程进行的。由所给数据及所学知识，可以得出如下结论：
（1）甲苯中甲基上的碳氢键的键能比甲烷中碳氢键的键能小，说明均裂时，甲苯中甲基上的碳氢键相对容易，这是由于生成的苯甲基自由基比甲基自由基稳定。
（2）从反应的焓变可以看出，甲苯比甲烷的氯化反应容易进行。这是由于苯甲基自由基比甲基自由基稳定的结果。

第四题
在室温或加热的情况下，为什么不要把浓硫酸与高锰酸钾固体混合？
解答：
因两者混合，反应生成绿色油状的高锰酸酐Mn2O7，它在273K（00C）以下稳定，在常温下会爆炸分解。
注意：
MnO2、O2和O3，这个氧化物还有强氧化性，因此不能在室温或加热的情况下混合固体KMnO4和浓H2SO4。2KMnO4+H2SO4(浓) Mn2O7+K2SO4+H 2O
4Mn2O7 8MnO2+3O2+2O3

第五题
羟胺又称为胲，是无色，无嗅，易潮解的晶体，熔点为330C，加热容易爆炸。羟胺具有弱碱性，可以和硫酸，盐酸等强酸形成盐。羟胺及其盐是重要的有机合成中间体，在有机合成中用于合成肟，多种药物，己内酰胺等。以下是合成羟胺的一种方法：
在00C时，将SO2缓慢通入亚硝酸钠和亚硫酸氢钠的混合溶液（三者摩尔比1:1:1）中，得到一种负二价阴离子A，A完全水解得到羟胺的硫酸盐溶液，所得溶液为强酸性。已知A中氮元素质量分数为7.33%，含N-O、N-S、S-O等四种类型的化学键。
1．画出A以及羟胺的硫酸盐的结构式。
2．写出合成羟胺的反应方程式。
3．一定条件下羟胺可以与卤代烃（RX）反应生成两种不同类型的化合物，写出合成反应方程式，指出反应的类型。
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