高中化学竞赛总训练4化学键理论与分子几何构型.doc

高中化学竞赛总训练 四、化学键理论与分子几何构型 1．NO的生物活性已引起科学家高度重视，它与O2－反应，生成A。在生理pH条件下，A的t 1/2= 1～2秒。 ⑴写出A的可能的Lewis结构式，标出形式电荷。判断它们的稳定性。 ⑵A与水中的CO2迅速一对一地结合，试写出此物种可能的路易斯结构式，表示出形式电荷，判断其稳定性。 ⑶含Cu+的酶可把NO2－转化为NO，写出此反应方程式。 ⑷在固定器皿中，把NO压缩到100atm，发现气体压强迅速降至略小于原压强的2/3，写出反应方程式，并解释为什么最后的气体总压略小于原压的2/3。 2．试画出N5+离子的Lewis所有可能结构式，标出形式电荷，讨论各自稳定性，写出各氮原子之间的键级。你认为N5+的性质如何？它应在什么溶剂中制得。 3．在地球的电离层中，可能存在下列离子：ArCl+、OF+、NO+、PS+、SCl+。请你预测哪一种离子最稳定？哪一种离子最不稳定？说明理由。 4．硼与氮形成类似苯的化合物，俗称无机苯。它是无色液体，具有芳香性。 ⑴写出其分子式，画出其结构式并标出形式电荷。 ⑵写出无机苯与HCl发生加成反应的方程式 ⑶无机苯的三甲基取代物遇水会发生水解反应，试判断各种取代物的水解方程式，并以此判断取代物可能的结构式。 ⑷硼氮化合物可形成二元固体聚合物，指出这种聚合物的可能结构，并说明是否具有导电性。 ⑸画出Ca2(B5O9)Cl·2H2O中聚硼阴离子单元的结构示意图，指明阴离子单元的电荷与硼的哪种结构式有关。 5．用VSEPR理论判断下列物种的中心原子采取何种杂化类型，指出可能的几何构型。 (1)IF3 (2)ClO3－ (3)AsCl3(CF3)2 (4)SnCl2 (5)TeCl4 (6)GaF63－ 6．试从结构及化学键角度回答下列问题：一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲酸等分子 (1)画出各分子的立体构型，并标明各原子间成键情况（σ、π、Π） (2)估计分子中碳—氧键的键长变化规律 7．近期报导了用二聚三甲基铝[Al(CH3)3]2 (A)和2, 6 —二异丙基苯胺(B)为原料，通过两步反应，得到一种环铝氮烷的衍生物(D)： 170℃第一步：A + 2B === C + 2CH 170℃ 第二步：□C □D + □CH4 （□中填入适当系数） 请回答下列问题： (1)分别写出两步反应配平的化学方程式（A、B、C、D要用结构简式表示 (2)写出D的结构式 (3)设在第一步反应中，A与过量B完全反应，产物中的甲烷又全部挥发，对反应后的混合物进行元素分析，得到其质量分数如下：C (碳)：73.71%，N (氮)：6.34% 试求混合物中B和C的质量分数（%） （已知相对原子量：Al：26.98、C：12.01、N：14.01、H：1.01） 8．四氨合铜(II)离子在微酸性条件下，与二氧化硫反应生成一种沉淀物(A)，该沉淀物中Cu:N:S（原子个数比）=1:1:1，结构分析证实：存在一种正四面体和一种三角锥型的分子或离子，呈逆磁性。该沉淀物与硫酸混合，受热分解成纳米粒子B、溶液C和气体D。 (1) 试推断出沉淀物(A)的化学式 (2) 写出生成(A)的离子方程式 (3) 写出A与硫酸反应的方程式 (4) 按(3)的操作，B的最大理论产率为多少？ (5) 若在密闭容器中完成(3)操作，B的最大理论产率为多少？ 9．最近，我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药，它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震，但一经引爆就发生激烈爆炸，据信是迄今最烈性的非核爆炸品。该炸药的化学式为C8N8O16，同种元素的原子在分子中是毫无区别的。 (1) 试画出它的结构式。 (2) 试写出它的爆炸反应方程式。 (3) 它具有强烈爆炸性的原因是什么？（注：只需给出要点即可） 10．1964年Eaton合成了一种新奇的烷，叫立方烷，化学式C8H8（A）。20年后，在Eaton研究小组工作的博士后XIONGYUSHENG（译音熊余生）合成了这种烷的四硝基衍生物（B），它是一种烈性炸药。最近，有人计划将B的硝基用19种氨基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物（C），认为极有可能从中筛选出最好的抗癌、抗病毒，甚至抗爱滋病的药物来。回答如下问题： (1) 四硝基立方烷理论上可以有多种异构体，往往只一种是最稳定的，它就是（B），请画出它的结构式。 (2) 写出四硝基立方烷（B）爆炸反应方程式。 (3) C中每个酰胺基是一个氨基酸基团。请估算，B中的硝基被19种氨基酸取代，理论上总共可以合成多少种氨基酸组成不同的四酰胺基立方烷（C）？ (4) C中有多少对对映异构体？ 11．锇的名称源自拉丁文，愿意“气味”，这是由于锇的粉末会被空气氧化为有恶