文档介绍：第二十四届化学竞赛试题( 2010 年9月 12 日) 第一题( 15 分) 1-1 2009 念 10 月合成了第 117 号元素,从此填满了周期表第七周期所以空格,是元素周期系发展的一个里程碑。 117 号元素是用 249 Bk 轰击 48 Ca 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a 衰变得到 270 Db 后发生裂变; 5 个原子则经 q次a 衰变得到 281 Rg 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***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二题(5分) 最近我国有人报道,将 -1 的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里, 将蛋壳开口朝上, 部分浸入盛 4有 -1 的***化铜溶液的烧杯中, 在静置一周的过程中, 蛋壳外表面逐渐出现金属铜,同时烧杯中的溶液渐渐褪色,并变得浑浊。 2-1 设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应,已知( Cu 2+ /Cu )和( S/S 2-) 分别为 和- , nFE =RTlnK ,E 表示反应的标准电动势, n 为该反应得失电子数。计算 25℃下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡常数,写出平衡常数表达式。 2-2 金属铜和浑浊现象均出现在蛋壳外,这意味着什么? 2-3 该报道未提及硫离子与铜离子相遇时溶液的 pH 。现设 pH=6 ,写出反应的离子方程式。 2-4 请对此实验结果作一简短评论。第三题( 7 分)早在 19 世纪人们就用金属硼化物和碳反应得到了碳化硼。它是迄今已知的除金刚石和氮化硼外最硬的固体。 1930 年确定了它的理想化学式。左下图是 2007 年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图。 3-1 该图给出了晶胞中的所有原子,除“三原子”( 中心原子和与其相连的 2 个原子)外,晶胞的其余原子都是 B 12 多面体中的 1 个原子,B 12 多面体的其他原子都不在晶胞内, 均未画出。图中原子旁的短棍表示该原子与其他原子相连。若上述“三原子”都是碳原子,写出碳化硼的化学式。 3-2 该图有什么旋转轴?有无对称中心和镜面?若有, 指出个数及它们在图中的位置(未指出位置不得分) 3-3 该晶胞的形状属于国际晶体学联合会在 1983 年定义的布拉维系七种晶胞中的哪一种? (注: 国际晶体学联合会已于 2002 年改称 Bravais systems 为 lattice systems, 后者尚无中文译名。) 第四题( 8 分) 4-1 分别将 O 2、 KO 2、 BaO 2和O 2 [AsF 6] 填入与 O—O 键长相对应的空格中。 O—O 键长 112pm 121pm 128pm 149pm 化学式 4-2 在配合物 A 和B 中, O 2 为配体与中心金属离子配位。 A 的化学式为[Co 2 O(NH 3) 10] 4+,其 O—O 的键长为 147pm ;B 的化学式为 Co(bzacen)PyO 2,其O—O 的键长为 126pm , PyS 是吡啶(C 5H 5N ), bzacen 是四齿配体[C 6H 5— C(O - )=CH — C(CH 3 )=NCH 2 --] 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 的氧化态第五题( 11分) 把红热的玻璃棒插入橙红色固体 A中,A 受热后喷射出灰绿色粉末 B 和无色无味气体 C 。镁在 C 种加热生成灰色固体 D。B 在过量的 NaOH 溶液中加热溶解,得到绿色溶液 E 。将适量 H 2O 2 加入 E 中,加热,得到黄色溶液 F。F 酸化后变为橙色溶液 G 。向 G 中加入 Pb(NO 3) 2 溶液,得到黄色沉淀 H。 5-1 写出 A、B、C、D、E、F、G和H 的化学式。 5-2A 中的金属元素 M 可以形成 MO 2和 ZnM 2O 4 ,它们均为磁性材料,广泛用于制作磁带和磁盘。分别写出 MO 2和 ZnM 2O 4中M 的价电子组态。 5-3 写出由 E 转变为 F,F 转变为 G,G 转变为 H 的离子方程式。 5-4 A 中的金属元素 M 可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基阴离子,按照 18 电子规则画出 Na 2 [M 2 (CO) 10] 的阴离子结构,指出 M 的氧化