化學(xué)競(jìng)賽國(guó)初結(jié)構(gòu)模擬題

結(jié)構(gòu)模擬題第一題（4分）15個(gè)球排成三角形，為撞球?qū)嶒?yàn)做準(zhǔn)備。②在第一層球上再入一排球作為第二層，然后放上第三層1個(gè)球，它位于第一層中心處的球的正上方。③（2分）（與上題比較（2分）第二題（8分）某MO型金屬氧化物屬立方晶系，晶體密度為3.581·c3。用X射線粉末法CuK射線18.21.5o31.o37.o39.47.1o54.o。請(qǐng)據(jù)此計(jì)算或說(shuō)明：確定該金屬氧化物晶體的點(diǎn)陣型式；計(jì)算晶胞參數(shù)和一個(gè)晶胞中的結(jié)構(gòu)基元數(shù)；計(jì)算金屬原子M的相對(duì)原子質(zhì)量。第三題（16分）Ni（Ⅱ）Ni（0）的配合物往往以四面體形的四配位形式存在。1．以C和HO為配體，寫出符合下列條件的配合物化學(xué)式。2一種非電解質(zhì)的八面體配合物 。兩個(gè)平面正方形配合物A和B，它們均是1︰1電離類型，A，B。Ni(CN)2

·5HO中可能形成的配離。22．10℃下將HBO3 3

和NiCl2

在一定條件下反應(yīng)，用NaOH溶液中和后得鈉鹽C。C是單核配合物（不帶結(jié)晶水，配離子中有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。經(jīng)元素分析X中w(Ni)＝18.82%。畫出C的結(jié)構(gòu)示意圖，并寫出反應(yīng)生成C的離子反應(yīng)方程式。NiD1︰2E；E分子有很好的對(duì)稱性，核磁共振顯示E2H原子；取一定量的E27.15%E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。金屬鎳一般由其氧化物的熱還原法進(jìn)行制備，但純度不高。如何由粗鎳制備高純度的鎳。等電子原理是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的分子（或離子，它們的原子數(shù)相同，分子（或離子）中電子數(shù)也相同，這些分子（或離子）SO32NO3－都有24個(gè)價(jià)電子，都為平面三角形結(jié)構(gòu)。和等電子，所以可見XeF2和 和 都是等電子化合物，它們具有相同的構(gòu)型（2分）（2）14電子的等電子體共同特點(diǎn)是物質(zhì)中都具有共價(jià)叁鍵，請(qǐng)舉出相應(yīng)的4子（可以是分子或離子2分每個(gè)0.）N2O4是等電子體分)過(guò)去生產(chǎn)上常以SiO2為催化劑的載體，它和近十幾年來(lái)應(yīng)用日廣的AlPO4是等電體，所以在磷酸鋁中Al配位氧配位氧（2分）煙酸（見圖）是一種降血脂藥物，但其分子中含有羧基，對(duì)人體的胃腸道有較大刺激且較難吸收，而且－COOH在人體中的代謝不穩(wěn)定，因此它的活性和適應(yīng)性有待改進(jìn)。在藥學(xué)上的等電子體的概念是指具有相似的生理作用①煙酸中的羧基被四氮唑取代后的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： 分）理－羧酸（見圖體理論制成的藥物X（見圖）的抗過(guò)敏作用則較強(qiáng)，這是因?yàn)椋?.5分）第五題金剛石結(jié)構(gòu)是一種基本的重要的結(jié)構(gòu)型式晶體結(jié)構(gòu)所屬的空間群為Oh7－F 右圖示出金剛石立方晶胞。（1）寫出兩套分別由面心立方點(diǎn)陣聯(lián)系的C原子坐標(biāo)參數(shù)。（1分））指出平行于z軸處于x）平面的坐標(biāo)0（1/1/0（1/1/，1/（1/，1/1/1/）和1/，1/）處的四重對(duì)稱軸的名稱和記號(hào)2分）Oh點(diǎn)群相同否？（1分）晶體結(jié)構(gòu)屬Oh點(diǎn)群，應(yīng)有對(duì)稱中心，指出晶胞中對(duì)稱中心坐標(biāo)位置（1分）畫出由對(duì)稱中心聯(lián)系的兩個(gè)C（2分）指出平行于yz平面的金剛石滑移面d（2分）作圖示出將下圖去掉一套由面心立方點(diǎn)陣聯(lián)系C原子后的晶胞結(jié)構(gòu)圖分）作圖示出將一套由面心立方點(diǎn)陣聯(lián)系的C原子換成Si結(jié)構(gòu)型式？已知a＝434.8Si－C鍵長(zhǎng)，討論這種晶體的性質(zhì)（4分）第六題：88.1M134.4升（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）一氧化碳完全反應(yīng)生成反磁性四配位絡(luò)合物NaCl推斷該金屬是什么；在一定溫度下MO可在三氧化二鋁表面自發(fā)地分散并形成“單分子層(a)說(shuō)明MO(b)三氧化二鋁表面上鋁離子的配位是不飽和的MO中的氧離子在三氧化二鋁表面上形成密置單層。畫出此模型的圖形；計(jì)算MO在三氧化二鋁（178m2/g）表面上的最大單層分散量g/m（氧離子的半徑為140p。第七題：Ti(IV)在水中的形式為[Ti(OH)(HO)]2＋，在TiOSO·HO晶體中不存在簡(jiǎn)單的TiO22 2 4 4 2＋HO，pH＜1[Ti(O)(OH)(HO)]＋2 2 2 2 4時(shí)，為Ti2

2＋，為雙核配離子，呈橙黃色（8分）5畫出Ti2

2＋的可能結(jié)構(gòu)；5解釋顏色；3．[CrCl]3的結(jié)構(gòu)中存在一C[Cr

]3的結(jié)構(gòu)。2 9 3 2 9第八題：的LaFe4Au1成，每個(gè)小立方體中有一個(gè)由Au位于小立方體中心，La的堆積方式為bcp（體心立方堆積。畫出該“合金”的晶胞；該物質(zhì)是否為合金，解釋原因。第九題：在[N(CH)]Cl水溶液中，緩慢加入NaIO溶液，得到一種白色沉淀A，把A與34 4HF(l)混合蒸餾，得到組成相同的兩種混合物B和C。B和C混合物也可以用[N(CH)]F與IOF34 23CHCN(l)中反應(yīng)制得。BCCHCN(l)中再與[N(CH)]F反應(yīng)，其中一種化合物轉(zhuǎn)3化成D，另一種化合物不再與[N(CH)34

3 34]F反應(yīng)而保留下來(lái)。試寫出上述所有涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式；B、C化合物中陰離子的結(jié)構(gòu)式；B、C化合物互稱為什么？BCBC？說(shuō)明你的理由。DBC[N(CH)]F34在CHCN(l)中反應(yīng)，為什么？3D中的陰離子，可能有多少種立體異構(gòu)體？第十題:AKOH1︰3A2類氫1︰VOKOHHOB，元素分2 5 2 2析為：V13.95%、C19.73、H1.66%、O39.42%，B在極性溶劑中能導(dǎo)電，B中的V原子周圍有7個(gè)配位原子提供孤對(duì)電子與V原子形成配位鍵。B的化學(xué)式A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；B可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；B最特征的化學(xué)性質(zhì)；A→B的反應(yīng)方程式。答案：第一題1（2）盡管教材上的圖例對(duì)某些人的理解已經(jīng)足夠了，但最好的方法是動(dòng)手構(gòu)建一個(gè)模型。從一個(gè)方向看是六方晶的結(jié)構(gòu)，如果換一個(gè)角度看是立方晶。第二題:（1）晶體衍射全奇或全偶，面心立方點(diǎn)陣。（2）d400

＝154.2pm/2×0.7325＝105.26pm a＝421pm在面心立方晶胞中，一個(gè)晶胞對(duì)應(yīng)4個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)，即包含4個(gè)結(jié)構(gòu)基元。

VD／ZAM＝6.022×1023mol－1×（421.04×10－10cm）3×3.581g·cm－1/4＝40.24g·mol－1MO的相對(duì)化學(xué)式量為40.24，M的相對(duì)原子質(zhì)量為：40.24－16.00＝24.24，該原子Mg。第四題：（1）IF2－，IO3－（2）N2，CO，C22－，C2H2，CN－（3）C2O42－（4）4，4（5）① 第五題:（1）面心立方點(diǎn)陣聯(lián)系的一套原子坐標(biāo)為：（0，，，1/，1/（1/，01/（1/1/，0）在上述基礎(chǔ)上分別加兩套坐標(biāo)（）和1/1/1/，即得晶胞中8（00，0，1/，1/（1/01/（1/，1/0）（1/，1/，1/（1/3/，3/（3/1/，3/3/，3/1/）作晶胞沿z軸投影圖，示于下圖。由圖可見x）坐標(biāo)為0（0，1/（1/，0（1/，1/）及1/，1/）等處有四重反軸4；在，1/，及（1/2，1/4）等處有41

螺旋軸；在1/，，及1/，1/）處有43

螺旋軸，如下圖（b）所示（圖中只示出晶胞的1/4）

點(diǎn)群，它不同于晶體的點(diǎn)群O。h

4 3 d d晶剛石晶體結(jié)構(gòu)有對(duì)稱中心，位置在1/，1/，1/－C鍵的中心點(diǎn)。晶胞中共有16個(gè)，即1/1/1/（7/3/5/（3/，5/，7/（5/，7/8，3/8）和面心立方點(diǎn)陣組合而得。由對(duì)稱中心聯(lián)系的兩個(gè)C原子的成鍵構(gòu)象為交叉型，如下圖所示：平行于yz平面的金剛石滑移面處在x1/8，3/8，5/8，7/8圖看出，它的滑移量為1/（＋。將題圖中去掉由面心立方點(diǎn)陣聯(lián)系的C原子設(shè)去掉]如下圖所示，它屬O點(diǎn)群，不存在金剛石滑移面。h將題圖中的一套C原子換成Si原子得SiC結(jié)構(gòu)，如上圖所示。它屬Oh

點(diǎn)群，SiC和C1 3中相同。由晶胞參數(shù)a＝434.8可算得Si—C鍵長(zhǎng)為4 a＝188.3略短于共價(jià)半徑和pm）＝190Si和C的電負(fù)性差異造成俗稱金剛砂，硬度為9，僅次于金剛石，廣泛用作磨料。第六題:188.1gM）︰134.4L/22.4Lmo－1）＝︰4MM＝58.7g·mol－1 MNiM（2）(a)主要原因是混亂度（熵）增加了（由能變化也可。(b)氧離子在氧化鋁表面作密置單層排列，鎳離子有規(guī)律地填入三角形空隙（圖。1個(gè)“NiO”截面：(2rO

2－)2sin120°＝(2×140×10－12m)2sin120°＝6.79×10－20m21m2AlO表面可鋪NiO數(shù)：1m2/6.79×10－20m2＝1.47×10192 3相當(dāng)于：74.7g·mol－1×1.47×1019m－2÷6.022×1023mol－1＝1.82×10－3g(NiO)/m2(AlO)2 3（將1個(gè)“NiO”截面算成6.78×10－20m2，相應(yīng)的1m2AlO表面可鋪NiO數(shù)為2 31.48×1019）第七題：1．2O2

2－向上電荷2躍遷。3．第八題:第1題（8分）1．元素組成比為定值，故不是合金。第九題：1．[N(CH)]Cl＋NaIO＝[N(CH)]IO

↓＋NaCl34 4 34 4[N(CH)]IO＋4HF＝[N(CH)][IOF]＋2HO34 4 34 24 2[N(CH)]F＋I(xiàn)OF34 2

CH3CN(l)[N(CH)][IOF]34 24[N(CH)][IOF]＋[N(CH)]F＝[N(CH)][IO

F]（各1分）34 24 3FFFFIFF

342 25FOFOIFF2． （1.5分）O 反式

F 順式(C)B、C互為幾何（或順、反）異構(gòu)體（1分）C是極性離子團(tuán)，溶解度大（在水中（1.5分）OF5．F IFO

F （1.5分） 五角雙錐F反式－IOF－可以再與F－反應(yīng)，由于反式－IOF－的空間位阻作用小，可以再在四方平