2016第30届中国化学奥林匹克(决赛)理论试题含答案[精美word精校版]要点.docx

第30届中国化学奥林匹克（决赛）理论试题 2016年11月26日 长沙 ●本试卷共9道大题，总分100分。考试时间4小时，迟到超过30分钟者不能进入考场。开考后1小时内不得离开考场。 ●考试“结束铃声”响起后。立即停止答题，把试卷和答题纸放于桌面，由监考人员检查无缺。听到可以离开指令后方可离开考场。 ●发出停止答题指令后仍继续答题者，正在解答的试题（大题）以零分计。 ●试卷已经装订成册，不得拆散。所有解答必须写在答卷上指定的框格，写于其他地方无效。若有改动需将新内容写于答卷的附页，并标明题号。 ●用黑色墨水笔或黑色圆珠笔大题。试卷袋已附有草稿纸，因此不得携带纸张进入考场。若另需草稿纸，可举手向监考人员索取。不得将草稿纸带出考场。 ●将营员号及姓名写在试卷首页和每页答卷指定位置，否则无效。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。不得携带铅笔盒、书籍、通讯工具入场a ●欲上卫生间者，请举手示意。经监考人员允许方可离开座位，考场外由志愿者全程引领。 常数：R=8.314J·mol-1·K-1 F=96487 C·mol-1 h=6.625×10-34 J·s 1eV=1.602×10-19 J 第1题（13分） 1-1 简要解释为什么水溶液中HCN是弱酸，而液态HCN的酸性相比于其水溶液显著增强。 1-2 Hg2+离子局用亲硫性，可与二硫代氨基甲酸盐形成[Hg(S2CNEt2)2]的二聚体，请画出该二聚体的立体结构，并指出中心原子的杂化方式。 异烟酰腙的结构如下： 它与2-乙酰基吡啶反应乘车一种配体L，将一定量的四水醋酸镍、配体L以及4,4’-联吡啶溶解在1:1的乙醇-水的混合溶剂中回流2小时，冷却至室温，析出物质经洗涤干燥后得到褐色片状晶体M。分析结构标明，M中N元素含量为21.0%。 1-3 画出配体L的结构，请在图中用*标出配位原子。 1-4 通过计算，写出配合物M符合IUPAC规则的分子式，画出M的所有几何异构体的结构，在每个几何异构体下面标注Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ···等，指出哪些几何异构体存在旋光异构现象？哪个几何异构体稳定性最高？说明理由。 1-5 说明4,4’-联吡啶的作用。 第2题（10分） 某白色固体A室温时不稳定，在水中稳定。A具有弱碱性和较显著的还原性，分子只有1个镜面，有顺式和反式异构体。在酸性条件下A分解为三中产物B、C、D。其中B为二元化合物，与CO2为等电子体。在中性溶液中A与亚硝酸作用可生成化合物E和C。纯净的E是一种无色晶体，为二元酸（pKa1=6.9，pKa2=11.6）。E的阴离子有C2轴和与此轴垂直的镜面，其钠盐F可通过金属钠与硝酸铵1:1反应而成，也可在乙醇介质中由A与RONO和乙醇钠反应而成。 2-1 写出以上两种方法合成F的反应方程式。 2-2 画出A的顺式和反式异构体的立体结构。 2-3 干燥的E晶体极易爆炸，水溶液中较稳定，但仍会逐渐分解，写出其分解反应的方程式。 2-4 E的异构体G是弱酸pKa=6.6，画出G的两种路易斯结构。 2-5 用液态N2O4与F反应生成H，此法得到的H为β构型，其中钠的百分含量为37.69%，存在一个O-O键，推断H的化学式并画出其阴离子的结构（孤对电子不需标出）。 2-6 H的α构型同分异构体（没有O-O键）可由A与BuONO2和甲醇钠在甲醇介质中反应而成，写出α-H的制备反应方程式。 第3题（11分） 某金属M的氧化物A是易挥发的液体，有毒，微溶于水。在氯化氢气氛中蒸发A的盐酸溶液（含1.000g的A）得到1.584g晶体MCl3·3H2O。 3-1假定转化反应按化学计量比进行，通过计算确定A的化学式，并写出金属M的价电子构型。 从精炼镍的阳极泥提取M的步骤为：（1）用王水处理溶解Pt、Pd和Au；（2）固体不溶物与碳酸铅共热，然后用稀硝酸处理除去可溶物B；（3）剩余固体不溶物与硫酸氢钠共熔， 用水浸取除去可溶物C；（4）留下的固体不溶物与过氧化钠共熔，用水浸取，过滤。滤液中含有M的盐D，D为Na2SO4型电解质，无水D中氧含量为30.32%； （5）往D溶液中通入 Cl2，加热，收集40℃～50℃的馏分，得到A。A收集在盐酸中，加热得到E的溶液，E中CI含量为67. 14%; （6）溶液E中加入适量NH4CI溶液得到沉淀F，F中Cl含量为57.81%。 F在氢气中燃烧即得到金属M。已知ψAθA(NO3-/NO)=0.957V，ψθ([PtCl4]2-/Pt)=0.755 V，ψθ([PtCl6]2-/[PtCl4]2-)=0.680 V，所有离子活度系数为1.00。 3-2写出步骤(l)中除去Pt的化学反应方程式，计算该反应在298 K下的Kθ。 3-3写出步骤(2)中除去银的化学反应方程