化学竞赛模拟考试试卷文档格式.doc
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1.从结核杆菌脂肪囊中的皂化产物中可得到结核菌硬脂酸。
试根据下列反应写出其结构式和中间产物的结构式。
2.w-氟代油酸(w-Fluorooleic)可从灌木浆液中分离得到在下面的合成过程中最后也得到w-氟代油酸,请写出A、B、C、D、E的结构式。
3.Prins反应是用醛类化合物在酸催化下与烯烃加成得到1,3—二醇或缩醛化—二恶烷类的环缩醛1,3—二氧六环化合物。
反应过程如下:
利用此反应可以合成抗生素—氯霉素,合成路线如下,请写出中间物,A~E和氯霉素F的结构式。
4.化合物可通过下面的路线合成,请写出所用试剂及中间物A~G的结构式。
6.
8.
10.
三、合成
1.以苯乙烯为原料加必要有机无机试剂合成:
2.以3个碳用以下化合物为原料加必要的有
机无机试剂合成:
3.以甲苯为原料加必要的有机无机试剂合成:
4.以丙二酸二乙酯为原料加必要有机无机试
剂合成:
四、测定结构
1.某光活性化合物A(C12OH16),它不与2,4-二硝基苯肼反应,但用I2/NaOH处理发生碘仿反应。
化合物A经O3,Zn/H2O处理得到化合物B(C9H10O)和C(C3H6O2),化合物B和C均与2,4-二硝基苯肼反应。
化合物C可与吐伦试剂反应,但化合物B不与反应。
化合物B经硝化可得到两个一硝基化合物D和E,但实际上却只得到D。
将化合物C和吐伦试剂反应的产物酸化,然后加热得到化合物F(C6H8O4)。
(1)由上述信息写出化合物A~F的结构式。
(2)画出化合物C的R构型的立体结构体,并把它变成Fiescher投影式,并指出它是D构型还是L构型。
2.从松树中分离得到的松柏醇分子式C10H12O3
①松柏醇既不溶于水也不溶于NaHCO3水溶液,但当Br2/CCl4溶液加入松柏醇后,溴溶液的颜色消失而形成A(C10H12O3Br2)当松柏醇用O3,Zn/H2O处理生成香草醛(4-羟基-3-甲氧基苯甲醛)和化合物B(C2H4O2)在碱存在下,松柏醇与苯甲酰氯反应生成化合物C(C24H20O5),化合物C能使高锰酸钾水溶液褪色,C也不溶于NaOH溶液中。
②松柏醇与冷的HBr反应,生成化合物D(C10H11O2Br),它与过量的热的HI反应得CH3I和化合物E(C9H9O2I),在碱性条件下,松柏醇与CH3I反应生成化合物F(C11H14O3),F不溶于强碱,但可使Br2/CC4溶液褪色。
(1)请写出B~F及松柏醇的结构式。
(2)请写出化合物A的结构式并用*号标出化合物A中的手性中心。
(3)请用Finschere投影式写出化合物A所有立体异构体和用R/S标出手性中心的构型。
五、1.根据aufban原理,元素周期表第四、五、六周期中单电子数最多的元素的电子构型(用原子实+价电子表示)是什么?
写出它们的原子序数。
2.当出现5g电子后,成单电子数最多元素可能的价电子构型是什么?
写出其原子序数。
3.在确定周期表是否收敛问题上,国内外皆有争论,系统论都认为任何一个具有周期性的事物,必有它的始、终点,并认为最终元素的最佳位置在“两性线”和“周期终点线”的交点,该元素的原子序数是多少?
写出其电子构型。
4.假定每个轨道只能容纳1个电子,其它规则不变,则原子序数为42的元素核外电子排布如何?
按照此假设设计出来的元素周期表,该元素应该属于第几周期?
第几族?
该元素可能呈现哪些稳定氧化态?
六、苯乙烯工业生产是从石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯,再由乙苯脱氢生成苯烯。
1.已知298K的热力学数据为
乙苯(g)
苯乙烯
H2O(g)
ΔfGm(kJ·mol–1)
130.574
213.802
−228.597
试计算乙苯脱氢和乙苯氧化脱氢反应在298K时的标准平衡常数Kp,设气体为理想气体。
2.乙苯直接脱氢的工艺条件一般为700~1000K,压力为常压,原料为过热水蒸气与乙苯蒸气分子比9∶1的混合气。
已知700~1000K之间反应热效应的平均值为ΔrHm=124.4kJ·mol–1,ΔfG(700K)=33.26kJ·mol–1,计算1000K时乙苯的理论转化率。
如采用沸点石银催化剂乙苯催化脱氢,但由于催化剂在973K以上烧结现象严重,故反应温度一般控制在923K,其它条件有数据与2.中相同,试求理论转化率。
3.对乙苯脱氢制苯乙烯的工艺条件为什么采用高温、常压及充入惰性气体等,请对些做热力学分析。
4.乙苯氧化脱氢的工艺比直接脱氢在理论具有什么优点?
七、1.研究反应4A(g)B(g)+6C(g),实验数据为:
Pt(torr)
500
687.5
781.3
t(s)
60
120
假定开始时无产物存在,足够长时间后,反应可以完全,试确定反应级数,n与反应速率常数k
2.某有机物A的热分解为链反应,其反应机理为
AA·+H·A·B·+C
A+B·A·+DA·+B·G
式中A·和B·为自由基,H·为氢自由基,C和D为中间产物,G为最终产物,A的分解为几级反应?
八、视觉产生的机理是非常复杂的,一般认为第一步过程是视黄醛(retinal)争子受到光激发而产生的顺反异构化反应。
顺式的分子吸收可见光,造成其中双键构型发生反转:
hν
1.指出参与顺式异钩化反应的双键的位置。
2.反应物和产物的能量是反应坐标x的周期函数:
Ecis(x)=1.79[1−cosx]
Eteans(x)=1.79+0.54cosx其中能量的单位是eV(1eV=1.60´
10−19J=96500J/mol),x=0对应反应物,x=π对应产物。
画出反应过程的能量图。
3.根据上面的反应过程的能量图,计算上述反应的能量变化及其活化能。
4.计算顺式视黄醛分子能够吸收光的最大波长。
5.计算顺式视黄醛分子的共轭链长度(nm)。
九、为测定某溶液中镁的含量,用生成MgNH4PO4沉淀的方法进行。
1.为测定MgNH4PO4的Ksp,向100mL含有MgCl2、NH4Cl和NaH2PO4各0.010mol/L的溶液中逐滴加入NaOH,在pH=6.48时开始沉淀。
计算Ksp。
(忽略实验中的体积变化)
2.假设待测样品的溶液体积为200mL,其中镁的含量为0.10g,为使MgNH4PO4沉淀,而不同时引起Mg(OH)2沉淀的最大pH为多少?
已知H3PO4Ka1=7.1´
10−3,Ka2=6.2´
10−8,Ka3=5.0´
10−13,Kb,NH3=1.8´
10−5,Ksp,Mg(OH)2=6.0´
10−10。
十、为α−Al2O3俗称刚玉(corundum)是重要的无机材料。
在α−Al2O3结构中O2−作hcp堆积,Al3+层在两个O2−层之间,且Al3+在O2−围成的八面体空隙中。
1.画出O2−层中,晶胞中的O2−离子的分布方式。
2.画出Al3+层中,晶胞中的Al3+离子的分布方式。
3.根据你给出的排布方式,写出α−Al2O3结构的表达方式(即堆积方式表达式)。
4.α−Al2O3的六方晶胞参数为a=476.28pm,c=1300.32pm,试求α−Al2O3的密度。
答案
一、命名
1.3-甲基-3(2-2基戊基)环丙烯
2.N-对氨苄基-3-硝基-4-羟基磺酰胺
3.2-羟基苯甲酸酯
4.
(2)-2甲基-4'
-溴-二苯甲酮肟
5.(2,2)-7-甲基-2,4-二氯-3,6-壬二烯
6.(E)-1-(3,5-二氯苯基)-3-苯基-2-丙烯-1-酮
7.(2S,3R)-4-甲基-2-乙烯
8.(S)-3-2基-H-戊烯-4-炔-3-醇
9.
(2)-4-甲基环己醇
10.
(2)-4-甲基环己醇
11.(1R,3S,4S,6S,7S)-1,3,7-二甲基-1-乙基二[3,1,5,2]十三烷
12.(1S,4R)-4-甲酰基-3-氧代环环己甲酸
二、完成下列反应
3.
5.
7.
9.
1.①
②
2.①松柏醇的结构
②
③
五、1.第四周期[Ar]3d54s1第24号元素
第五周期[Kr]4d55s1第42号元素
第六周期[Xe]4f56s1第62号元素
2.[118]5g98s1第128号元素
3.第168号元素[118]5g186f147d108s28p6
4.1s12s12p33s13p33d54s14p34d54f75s15p35d56s16p2
第六周期、IIIA族,-1、+2、+3
六、1.乙苯脱氢反应:
C6H5C2H5(g)C6H5C2H3(g)+H2(g)
(1)
ΔrGm,298K=ΔfGm,苯乙烯−ΔfGm,乙苯=213.802−130.574=83.228kJ·mol–1
∴KP,1==2.58×
10–5
乙苯氧化脱氢:
C6H5C2H5(g)+O2(g)C6H5C2H3(g)+H2O(g)
(2)
∴ΔrGm,298K=ΔfGm,C6H5C2H3+ΔfGm,H2O2(g)−ΔfGm,C6H5C2H5(g)
=213.802−228.597−130.574=−145.369kJ·mol–1
∴KP,2==3.03×
1025
2.由ΔrGm,700K=33.26kJ·mol–1可得KP,1(700K)=3.30×
10–3
由van’tHoft方程式可知:
∴=−6.4126∴KP,1(1000K)=2.01
同理KP,1(923K)=0.577
Kp=Kn
C6H5C2H5(g)+9H2O(g)C6H5C2H3(g)+H2(g)+9H2O(g)
1−aaa9
∴nT=1−a+a+a+9=10+a
∴a(1000K)=0.958a(923K)=0
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