第3届化学竞赛吧吧赛试题分析.pdf

第 3 届百度化学竞赛吧吧赛 试卷分析 总的来说，本次试卷的难度并不丧心病狂，但是由于一些吧友对物化部分学习 不够深，导致了物化部分失分较多，可能会产生“吧赛题目难，自己水平不 够”的感觉。因为众多吧友对此次考试题目叫苦连天，所以此处供一些对题 目的分析，供大家参考；本分析仅代表本人对题目的一些看法；由于个人能力 有限，有些观点可能比较 naive，不当之处还希望大家多多指正~~~喵———— 第 题 （ 分） 1 10 叠氮化合物具有许多特殊性质，广泛应用于军事、化工生产等方面。 1-1 分别画出 N3-和 HN3 的共轭结构式。 共轭结构式中，要将大 π 键标出，N3-和 CO2 为等电子体，都是两个三中心四 电子的大π 键。而在 HN3 中具有一个正常的π键，注意把其他的电子标出。本 题难度较小，但正答率不高，主要是很多人把共轭结构式画成共振式 T.T 1-2 将 N O 通入氨基钠的液氨溶液，或亚硝酸正丁酯与肼和 NaOH 在乙醇中加 2 热回流，均可得到叠氮化钠。写出这两个反应的化学方程式。 N O + 2NaNH → NaOH + NH + NaN 2 2 3 3 n-BuONO + N H + NaOH → NaN + n-BuOH + 2H O 2 4 3 2 竞赛中，方程式既可写等号，也可写箭头；沉淀和气体符号不作要求。 第一个方程式的产物不能写成水︿(￣v￣)︿因为氨基负离子是比氢氧根更强的 碱~本题难度较小。 1-3 叠氮酸是一种极不稳定的液体，会遇水缓慢水解，产物之一是羟胺。纯的 叠氮酸本身也会分解。写出这两个反应的化学方程式。 HN + H O → NH OH + N 2HN → H + 3N 3 2 2 2 3 2 2 喵，氮气是比较稳定的气体，反应产物一般写氮气。类似地 NaN3 的分解，产 物是 Na 和 N 而不是 Na N ，原因与Na N 的不稳定性有关。本题难度较小。 2 3 3 1-4 三氯乙腈和过量的 NaN3 反应得到了一种含氮量 93.3%的化合物。写出此反 应的化学反应方程式，画出此化合物的结构（要体现出立体结构）。此化合物 易爆炸，写出反应方程式。 Cl CCN + 4NaN → 3NaCl + NaCN + CN 3 3 12 CN12 → C + 6N2 该反应为叠氮负离子取代氯和氰基的反应，故产物的结构应该是 C 与四个叠氮 基团相连而不是类似于 B12 的结构 （在按最大对称性考虑时，更要考虑答案的 合理性啊。。。。。。） 类比 HN3 的结构可以得出C-N-N 键角为折线型。本题难度适中，但 CN12 的结 构需要注意细节。 第 题 （ 分） 2 5 2-1 媒体报道了一种新型储氢材料。该物质 M 中硼元素的质量分数为 30.99 ％，且其中含有某碱土金属元素。现制备方法为：在 250 oC 和 140 bar 氢 压条件下，以某常见生氢剂和 MgB2 反应，无需催化剂即可得到 M 与 MgH2 的 复合体系。已知这和 MgB2 独特的层状结构有关。试用价键理论分析原因。 和其他含硼化合物相比 （如CaB6 中每个B 与四个 B 相连），MgB2 中每个 B 最 多只与 3 个 B 相连，使其结构中的 B 更容易分离出来。从而加快了氢化反应。 B 缺电子，常见配位数为 3，这很容易联想到石墨的层状结构（配位数也是 3 ），答出此点即可得分。本题难度较小。附MgB2 结构图： 此处顺便 （an ）及 （li ）一下 CaB6 的结构：CaB6 中，六个硼组成八面体簇， 每个 B 与四个 B 相连。 2-2 报道中指出，另一种合成 M 的方法为液相法。现已知该方法是由氢化钙和 三乙基胺硼烷为反应物。通过不同温度下的长时间回流来促进反应发生。写出 该反应的化学方程式。 CaH + 2Et NBH → Ca(BH )