化学竞赛综合练习题

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高中化学竞赛试题及答案

高中化学竞赛试题及答案

高中化学竞赛试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列物质中,属于非电解质的是()A. 氯化钠B. 硫酸C. 酒精D. 二氧化碳2. 根据元素周期表,下列元素中属于第ⅢA族的是()A. 硼B. 铝C. 镓D. 铟3. 在化学反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质,下列反应中氧化剂和还原剂都是氢气的化学反应是()A. 氢气还原氧化铜B. 氢气还原氧化铁C. 氢气还原氧化铝D. 氢气还原氧化锌4. 根据化学键理论,下列化合物中属于离子化合物的是()A. 二氧化碳B. 氯化钠C. 氢气D. 水5. 以下物质中,属于强酸的是()A. 醋酸B. 碳酸C. 硫酸D. 磷酸6. 根据酸碱中和反应的原理,下列物质中能够与酸反应生成盐和水的是()A. 氢氧化钠B. 氯化钠C. 硫酸铜D. 硝酸钾7. 根据质量守恒定律,下列化学反应中,生成物质量与反应物质量相等的是()A. 碳在氧气中燃烧B. 铁在氧气中燃烧C. 氢气在氯气中燃烧D. 甲烷在氧气中燃烧8. 根据化学平衡原理,下列反应中,反应物和生成物浓度相等时,反应达到平衡状态的是()A. 氮气和氢气合成氨B. 碳酸钙分解C. 铁与水蒸气反应D. 氢气和氧气反应生成水9. 根据电子排布理论,下列元素中,最外层电子数为6的是()A. 氧B. 硫C. 氯D. 氩10. 在有机化学中,下列化合物属于芳香烃的是()A. 环己烷B. 苯C. 环戊烷D. 环己烯二、填空题(每题4分,共20分)1. 元素周期表中,第ⅤA族元素的原子最外层电子数是_________。

2. 根据离子键理论,氯化钠晶体中钠离子和氯离子之间的相互作用力是_________。

3. 根据化学平衡移动原理,当增加反应物的浓度时,平衡会向_________方向移动。

4. 根据有机化学命名规则,CH3CH2CH2CH3的系统命名为_________。

5. 根据氧化还原反应原理,铁在氧气中燃烧生成的化合物中铁元素的化合价是_________。

化学竞赛试题及答案

化学竞赛试题及答案

化学竞赛试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列元素中,属于非金属元素的是:A. 铁B. 铜C. 氧D. 钠答案:C2. 化学方程式2H2 + O2 → 2H2O中,氧气的化学计量数是:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B3. 以下哪种物质属于有机化合物?A. 水B. 二氧化碳C. 甲烷D. 碳酸钙答案:C4. 根据元素周期表,下列元素中原子序数最大的是:A. 氢C. 钠D. 氯答案:D5. 在化学反应中,能量变化通常表现为:A. 光B. 热C. 电D. 声音答案:B6. 以下哪种化合物属于共价化合物?A. 氯化钠B. 硫酸铜C. 氢氧化钠D. 二氧化碳答案:D7. 根据酸碱理论,下列物质中属于酸的是:A. 碳酸氢钠B. 氢氧化钠C. 硫酸D. 氯化钠答案:C8. 以下哪种元素的原子结构中,最外层电子数为8?B. 氧C. 硫D. 氩答案:D9. 金属活动性顺序中,最不活泼的金属是:A. 金B. 银C. 铜D. 钠答案:A10. 以下化学反应中,属于氧化还原反应的是:A. 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2OB. 2H2O → 2H2 + O2C. 2H2 + O2 → 2H2OD. NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3答案:C二、填空题(每题5分,共20分)11. 元素周期表中,第IA族的元素具有____个价电子。

答案:112. 根据化学键的类型,氯化钠中的离子键是由____和____之间的静电作用形成的。

答案:阳离子;阴离子13. 根据化学平衡原理,当一个化学反应达到平衡状态时,正反应和逆反应的速率____。

答案:相等14. 根据摩尔质量的定义,1摩尔水的质量是____克。

答案:18三、简答题(每题10分,共20分)15. 请简述什么是同位素,并给出一个例子。

答案:同位素是指具有相同原子序数但不同质量数的原子。

例如,氢元素的同位素包括氕、氘和氚。

2024化学竞赛试题

2024化学竞赛试题

选择题:
下列哪种元素在自然界中通常以单质形式存在?
A. 铁
B. 铝
C. 金(正确答案)
D. 钠
下列哪一项不是化学反应的基本类型?
A. 化合反应
B. 分解反应
C. 置换反应
D. 融合反应(正确答)
哪种酸是强酸,并且在实验室中常用作制备其他化学品的原料?
A. 醋酸
B. 碳酸
C. 硫酸(正确答案)
D. 硅酸
下列哪种化合物属于离子化合物?
A. CO2
B. NaCl(正确答案)
C. C6H12O6
D. CH4
在化学反应中,哪种粒子是保持物质化学性质的最小单位?
A. 原子(正确答案)
B. 分子
C. 离子
D. 质子
下列哪种气体在大气中的含量增加会导致温室效应加剧?
A. 氧气
B. 氮气
C. 二氧化碳(正确答案)
D. 氢气
下列哪种溶液可以用于检验二氧化碳气体的存在?
A. 硝酸银溶液
B. 澄清石灰水(正确答案)
C. 氯化钠溶液
D. 氢氧化钠溶液
在元素周期表中,同一主族的元素具有相似的什么性质?
A. 金属性
B. 非金属性
C. 化学性质(正确答案)
D. 物理性质
下列哪种物质在常温下是液体,并且常用于实验室中的冷却剂?
A. 水
B. 乙醇(正确答案)
C. 丙酮
D. 乙酸乙酯。

初二化学竞赛试题及答案

初二化学竞赛试题及答案

初二化学竞赛试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化学变化的本质特征是()A. 有新物质生成B. 有能量变化C. 有颜色变化D. 有状态变化答案:A2. 下列物质中,属于混合物的是()A. 氧气B. 空气C. 二氧化碳D. 氮气答案:B3. 根据质量守恒定律,下列说法正确的是()A. 化学反应前后元素的种类不变B. 化学反应前后原子的种类不变C. 化学反应前后原子的数目不变D. 以上说法都正确答案:D4. 以下物质中,属于化合物的是()A. 氧气B. 氢气C. 水D. 铁答案:C5. 以下物质中,属于单质的是()B. 二氧化碳C. 水D. 空气答案:A6. 以下物质中,属于氧化物的是()A. 氧气B. 二氧化碳C. 水D. 氢气答案:B7. 以下物质中,属于酸的是()A. 硫酸B. 氢氧化钠D. 碳酸氢铵答案:A8. 以下物质中,属于碱的是()A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 氯化钠D. 碳酸氢铵答案:B9. 以下物质中,属于盐的是()A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 氯化钠D. 碳酸氢铵答案:C10. 以下物质中,属于有机物的是()A. 氧气B. 二氧化碳C. 乙醇D. 氮气答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 化学变化中,分子可分,原子不可分。

______答案:正确12. 物质的化学式可以表示物质的组成,也可以表示物质的一个分子。

______答案:正确13. 根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变。

______答案:正确14. 单质是由同种元素组成的纯净物。

______答案:正确15. 化合物是由不同种元素组成的纯净物。

______答案:正确16. 氧化物是指由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。

______答案:正确17. 酸是指在电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物。

______答案:正确18. 碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。

______答案:正确19. 盐是指由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物。

化学竞赛试题范文及答案

化学竞赛试题范文及答案

化学竞赛试题范文及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列元素中,属于碱金属族的是:A. 钠(Na)B. 镁(Mg)C. 铝(Al)D. 钾(K)答案:A2. 化学反应速率的单位通常是:A. 秒B. 升/秒C. 摩尔/秒D. 摩尔/升·秒答案:D3. 以下化合物中,不属于氧化物的是:A. 水(H2O)B. 二氧化碳(CO2)C. 氢氧化钠(NaOH)D. 氧化铁(Fe2O3)答案:C4. 根据元素周期表,下列元素中原子序数最大的是:A. 氧(O)B. 氟(F)C. 氦(He)D. 铯(Cs)答案:D5. 摩尔质量的单位是:A. 千克/摩尔B. 克/摩尔C. 千克D. 克答案:B6. 以下反应中,属于氧化还原反应的是:A. 碳酸钙受热分解B. 氢气与氧气反应生成水C. 硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜D. 铁与硫酸铜溶液反应答案:D7. 根据酸碱中和反应的化学方程式,下列物质中属于酸的是:A. 氢氧化钠(NaOH)B. 硫酸(H2SO4)C. 氯化钠(NaCl)D. 碳酸氢钠(NaHCO3)答案:B8. 以下化合物中,属于共价化合物的是:A. 氯化钠(NaCl)B. 硫酸铜(CuSO4)C. 氢氧化钠(NaOH)D. 二氧化碳(CO2)答案:D9. 根据化学平衡原理,下列情况中,化学平衡不移动的是:A. 增加反应物浓度B. 增加生成物浓度C. 改变温度D. 增加催化剂答案:D10. 以下元素中,属于非金属元素的是:A. 铁(Fe)B. 铜(Cu)C. 硫(S)D. 锌(Zn)答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 元素周期表中,属于第ⅤA族的元素是______。

答案:氮(N)2. 根据化学计量学,1摩尔任何物质的质量等于其______。

答案:摩尔质量3. 酸碱中和反应的实质是______。

答案:氢离子与氢氧根离子结合生成水4. 元素周期表中,属于第ⅠA族的元素是______。

专题03身边的化学物质竞赛综合-30题真题专项训练(全国初中化学竞赛专用)原卷版

专题03身边的化学物质竞赛综合-30题真题专项训练(全国初中化学竞赛专用)原卷版

专题03 身边的化学物质竞赛综合一、单选题1.(2023春·江西吉安·九年级校考竞赛)将N2、CO、CO2的混合气体通入足量的石灰水中,再通过足量灼热的氧化铜后,剩余的气体是A.CO2B.CO和H2C.N2D.CO2和N2 2.(2020秋·广东广州·九年级广州市第二中学校考竞赛)新型冠状病毒(COVID﹣19)肆虐全球,中国人民团结一致,成功抗疫。

国家卫健委公布的新型冠状病毒方案提出:乙醚(CH3CH2OCH2CH3)、75%乙醇、84﹣消毒液(有效成分为NaClO)、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿(CHCl3)等均可有效消毒。

对于上述化学药品。

下列说法错误的是A.75%乙醇是乙醇体积分数为75%的乙醇水溶液B.乙醚、乙醇、过氧乙酸、氯仿都是有机物C.NaClO中的氯元素化合为﹣1价D.CH3COOOH氧元素的质量分数为63.16%3.(2023春·山东滨州·九年级统考竞赛)20℃时,将等质量不含结晶水的甲、乙固体分别加入盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图1,加热到50℃时现象如图2(不考虑水分蒸发),甲、乙固体的溶解度曲线如图3,下列说法错误的是A.图1 中,甲一定是饱和溶液B.图2 中,两溶液中溶质的质量分数一定相等C.图3 中,M表示甲的溶解度曲线D.图2 中,两溶液降温至30℃,甲一定会析出晶体,乙不会析出晶体4.(2023春·江西吉安·九年级校考竞赛)将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量与反应时问的关系如图。

关于甲、乙两金属判断合理的是A .铁、镁B .锌、镁C .锌、铁D .铁、锌5.(2020春·山东聊城·九年级统考竞赛)“人造空气”帮助人类实现了“太空漫步”的梦想。

按体积分数计算,其中含有70%的N 2,20%以上的2O 以及少量2CO 。

下列说法中,错误的是A .“人造空气”的氮气比空气中的氮气含量高B .可以利用Cu 与2O 反应,测定空气中2O 含量C .燃烧和缓慢氧化都属于氧化反应D .空气是一种重要的资源6.(2023春·湖南郴州·九年级校考竞赛)下列图像能正确反映其相应关系的有℃向氢氧化钠溶液中不断加水℃向等质量、等质量分数稀盐酸中分别加入CuO 、Cu (OH )2至过量℃向一定质量稀硫酸中加入锌粒至过量℃向氯化铜和盐酸混合溶液中滴加氢氧化钠溶液至过量A .1个B .2个C .3个D .4个7.(2023春·江西吉安·九年级校考竞赛)有一包不纯的CaCO 3样品,其中只含有一种杂质,现取该样品5g 与足量稀盐酸反应生成2.3gCO 2,则所混杂质可能是A .K 2CO 3B .Na 2CO 3C .MgCO 3D .KHCO 3二、多选题8.(2023春·山东滨州·九年级统考竞赛)烧杯中盛有一定质量的CaCO3和K2CO3的固体混合物,向其中加入150g 质量分数为7.3%的稀盐酸,恰好完全反应,得到160.3g 该温度下的不饱和溶液.则下列说法中正确的是A.反应生成的气体的质量为6.6gB.参与反应的HCl 质量为150gC.原混合固体中金属元素质量为7.9gD.发生的反应类型为分解反应三、选择填充题9.(2023春·江西吉安·九年级校考竞赛)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是( )A.c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+B.bc段(不含两端点)析出的金属是FeC.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+和Fe2+D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,则_________四、填空题10.(2023春·江西吉安·九年级校考竞赛)按下图所示装置探究二氧化碳的性质与制取并填空(1)A 中的实验现象说明CO 2具有的化学性质是________。

(整理)化学竞赛97题有答案.

(整理)化学竞赛97题有答案.

竞赛试题精选(答案)第一题元素Cr位于VI B族,铬盐主要有重铬酸盐(Cr2O72—)和铬酸盐(CrO4—),(1) 向CrO4—(aq)中加入浓H2SO4,溶液的黄色加深,转为橙红色,继续加入浓H2SO4,最终会出现深红色晶体;(2) 用H2SO4酸化的K2Cr2O7(aq)可以检验酒后驾车;(3) 向酸化的K2Cr2O7(aq)中加入CH3CH2OCH2CH3,再加入H2O2,充分震荡,有机层呈现蓝色。

生成的是一种铬的氧化物A,(i) A生成的晶体中Cr元素的氧化数是多少;(ii) 结构是是什么;(iii) 写出上述3个反应反应方程式。

(i) +6(ii)OO CrOOO(iii) (1)CrO4—+2H+Cr2O72—+H2O,Cr2O72—+2H+2CrO3+H2O(2) 2Cr2O72—+3CH3CH2OH+16H+=4Cr3++3CH3COOH+11H2O(3) Cr2O72—+2H++4H2O25H2O+2CrO(O2)2第二题舞台制造烟雾有很多种方法,其中一种方法是在NH4NO3(s)上铺上一层200目—300目的Zn粉,温热之后,滴上几滴水,即可生成大量白烟;(i) 白烟的主要成分是什么;(ii) 该反应的反应方程式是什么[反应物中,n(NH4NO3):n(Zn)=1:1];(iii) 若不加水,还可以用什么方法;(iv) 若NH4NO3(s)过于潮湿或加水过多,也不会有反应,为什么。

(i) ZnO(ii) NH4NO3+Zn H2OZnO+2H2O+N2↑(iii) 加热(iv) 加水是降低了反应的所需的活化能,若过于潮湿或加水过多,活化能反而会升高,反应不可进行。

第三题有机物有第三种同分异构体:,其中有两种:C H 3CH3CH3CH3CH33等物质的量的正戊烷和新戊烷在足量O2中燃烧,分别放出Q1 kJ·mol-1和Q2 kJ·mol-1的热量(i) 比较Q1和Q2的大小;(ii) 简述| Q1—Q2|的物理意义。

初三化学竞赛试题及答案

初三化学竞赛试题及答案

初三化学竞赛试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列物质中,属于混合物的是()A. 氧气B. 空气C. 二氧化碳D. 水答案:B2. 化学反应前后,下列哪种物质的质量一定不变?()A. 原子B. 分子C. 元素D. 离子答案:A3. 根据质量守恒定律,下列说法正确的是()A. 反应前后元素种类不变B. 反应前后原子种类不变C. 反应前后原子个数不变D. 反应前后原子质量不变答案:C4. 根据化学方程式,下列说法正确的是()A. 化学方程式可以表示反应物和生成物的质量比B. 化学方程式可以表示反应物和生成物的体积比C. 化学方程式可以表示反应物和生成物的原子个数比D. 化学方程式可以表示反应物和生成物的摩尔比答案:C5. 下列物质中,属于单质的是()A. 氧气B. 二氧化碳C. 水D. 氢气答案:D6. 下列物质中,属于化合物的是()A. 氧气B. 二氧化碳C. 水D. 氢气答案:B7. 下列物质中,属于氧化物的是()A. 氧气B. 二氧化碳C. 水D. 氢气答案:C8. 下列物质中,属于酸的是()A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 氯化钠D. 碳酸钙答案:A9. 下列物质中,属于碱的是()A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 氯化钠D. 碳酸钙答案:B10. 下列物质中,属于盐的是()A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 氯化钠D. 碳酸钙答案:C二、填空题(每题4分,共20分)11. 写出下列物质的化学式:- 氢气:________- 氧气:________- 二氧化碳:________- 水:________答案:H2、O2、CO2、H2O12. 写出下列化学反应的化学方程式:- 铁在氧气中燃烧:________- 碳酸钙高温分解:________- 氢氧化钠和盐酸反应:________答案:3Fe + 2O2 → Fe3O4、CaCO3 → CaO + CO2↑、NaOH + HCl → NaCl + H2O13. 写出下列物质的俗称:- 氢氧化钠:________- 碳酸氢钠:________- 碳酸钠:________- 碳酸钙:________答案:火碱、小苏打、纯碱、石灰石14. 写出下列物质的化学名称:- NaCl:________- HCl:________- NaOH:________- CaCO3:________答案:氯化钠、盐酸、氢氧化钠、碳酸钙15. 写出下列物质的化学分类:- 氧气:________- 二氧化碳:________- 水:________- 氢氧化钠:________答案:单质、化合物、化合物、碱三、简答题(每题10分,共40分)16. 请解释什么是质量守恒定律,并举例说明。

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第27届全国高中化学竞赛综合练习题1命题人:山东省实验中学范如本考试时间3小时满分100分第一题(11分)some questions about N2F2N2F2有顺式和反式两种异构体。

1.试分别写出两种异构体所属的分子点群(如果你不了解分子点群的概念,可以写出其所有对称元素,但是必须全部写出且正确,写不全或有错误不得分,反轴和映轴可以不写)。

2.有的人曾认为,顺式异构体应不如反式异构体稳定,请你为这种观点提供两个理由。

3.但是,实验事实表明,顺式异构体热力学上比反式异构体稳定,请你根据右图,提出一种合理的解释。

提示:可以画图来使你的表达更加清楚。

4.实验同时还表明,两者作为氟化剂,却是热力学上稳定的顺式异构体在动力学上更加活泼,请解释之。

5.反式N2F2有几种简谐振动模式?几种具有红外活性?几种具有Raman活性?第二题(8分)coordination compound1.画出EDTA4-与Ca2+1:1形成的配合物的结构2.配合物[Ni(en)2]2+在丙酮中于60o C回流36h,乙醇洗涤并过滤,得到Ni2+电中性的配合物,其中,配体具有14元环,所有配位原子共面,画出该配合物可能的结构。

第三题(6分)physical chemistry生活常识告诉我们,海拔越高的地方,煮鸡蛋就越困难。

这一现象可以从我们学过的物理化学原理得到解释:若在海平面高度下的沸水中煮鸡蛋要5min,从海平面到山顶温度近似认为是均匀的,均是280.0K;空气组成近似为恒定的,80.0%是氮气,20.0%是氧气,求在珠穆朗玛峰上的沸水中煮鸡蛋要多长时间?已知:重力加速度g=9.8m·s-2,海平面大气压为1atm,水的蒸发焓为40.66kj·mol-1,煮鸡蛋认为是一级反应,活化能为85.0kj·mol-1第四题(7分)acid-base equilibrium1.计算0.1mol.L-1NH4Cl溶液中铵根离子的水解百分比12.计算0.1mol.L-1NaHCO3溶液溶液中碳酸氢根离子的水解百分比1.53.计算0.1mol.L-1NH4HCO3溶液的pH值34.计算铵根离子和碳酸氢根离子的水解百分率,据此结合高中学过的知识谈谈你对“双水解”这一概念的理解1.5第五题(16分)the total synthesis of dodecahedrane正十二面体烷,化学式为C20H20,每个顶点碳与三个邻近的碳原子相连,碳-碳键角为正五边形的内角108°,与sp3杂化碳原子的109.5°相近,因此张力不大。

每个碳上连有一个氢原子,整个分子为I h对称性,质子核磁共振谱中氢原子只有一个单峰,化学位移为3.38pm。

不存在于自然界中。

1982年,Leo Paquette利用了一个29步反应,用两分子环戊二烯、一分子乙炔二酸二乙酯、两分子烯丙基三甲基硅烷为原料,完成了其全合成工作:环戊二烯在碘的作用下脱氢偶联,之后与乙炔二酸二甲酯反应,得到等量的A和B,对称性较低者被舍弃。

接下来,碘与B发生卤内酯化反应,将双键实现官能团化。

之后经一系列反应,得到E,E 再与正丁基锂处理过的烯丙基三甲基硅烷反应,引入最后六个碳原子,产物与过氧乙酸在乙酸介质中发生自由基反应,产物再与五氧化二磷及甲磺酸发生分子内的傅式酰基化反应,得到H。

H再经一些列复杂的步骤,中间漂亮地使用了两次Norish光化学反应完成关环,最终得到了正十二面体烷。

1.写出A-H的结构简式。

2.写出环戊二烯偶联的机理。

3.写出B生成下一个中间体的卤内酯化反应的机理。

第六题(6分)spontaneous monolayer spread on surface活性物质在高比表面载体上的自发单层分散及应用1.氧化物和盐类等在一定条件下可以在高比表面载体上自发单层分散。

请用热力学观点解释此现象的原因。

2.画出MoO3在γ-Al2O3表面的单层分散模型3.估算MoO3在γ-Al2O3表面的最大分散容量(以mg·m-2表示)已知:O2-半径为140.0pm。

Mo的原子量为95.94第七题(10分)symmetry and point group of a molecular对称性广泛存在于自然界中,花朵鸟兽,乃至人类自身,无不散发着对称的美;大到星球宇宙,小到微观粒子,都和对称性息息相关。

群论作为一种数学理论,由法国的少年天才数学家加洛瓦提出,现在已经成为一个独立的数学分支,群论一经提出,很快就与对称性合流。

在群论这一强大数学工具的辅助下,对称性理论在晶体学、量子力学、光谱学等诸多方面大放异彩,取得了一些列卓越的理论成就,比如简正震动模式与光谱跃迁选律,230种空间群,分子轨道对称守恒原理等。

分子点群是指分子所有对称元素所组成的集合,用来描述有限的物体或分子的对称性。

1.按右图所示,横过正方体表面画一条线,试问这时该立方体对称性是什么?12.假设1中所示立方体的每个表面上的线段,从外面观察,都按顺时针方向旋转θ角,其中,00﹤θ﹤450,试问,这时该立方体是什么对称性?若θ=450,又如何?13.若把1中正方体的顶点交替地涂成黑色和白色,请问是什么对称性?0.54.1,3,5,7-四甲基环辛四烯的稳定构象的对称性是什么?15.四硝基甲烷的能量最低构象的对称性是什么?16.点群亦可以用来描述晶体的宏观对称性,只是轴次受到平移对称性的限制。

判断下列点群的晶体是否存在,若存在写出其属于什么晶系,若不存在说明理由:3(1)D2d(2)C2v(3)O h(4)I h(5)D3h (6)D4d第八题(12分)the bond of 3d orbitals普通化学课本告诉我们,硫酸根离子中,存在着d-pπ键,这使得S-O键长显著减小。

多年以来,这一观点已经深入人心,成为了中学生普遍接受的事实。

但是,今年来随着计算机技术及量子化学的发展,这一观点却面临着前所未有的挑战。

有人质疑,根本不存在所谓的d-pπ键。

1.请你根据现有的知识,质疑d-pπ键的合理性。

提出两条理由即可。

那么3d轨道究竟起到了什么作用呢?下面是一些探究。

用高斯程序计算,得到了下面一些结果:①在计算时,若不给硫原子添加3d函数,DFT b3lyp/6-311g ,输出结果显示S-O距离为1.68335Å,为典型的单键②在计算时,若考虑到了硫原子的3d轨道,DFT b3lyp/6-311g(d) ,即给硫原子添加3d函数,输出结果显示S-O距离为1.52121Å,明显的缩短了,已经可以认为是具有显著的双键成份2.根据以上俩点,你得到了什么结论?此外,根据NBO分析的结果(部分,已进行部分处理和翻译,略去了没用的输出信息):(电子占据情况) Bond orbital/ Coefficients/ 杂化方式95. (0.19323) BD*( 1) S 1 - O 2( 65.87%) 0.8116* S 1 s( 25.00%)p 2.93( 73.14%)d 0.07( 1.86%)( 34.13%) -0.5842* O 2 s( 22.52%)p 3.43( 77.35%)d 0.01( 0.13%)96. (0.19323) BD*( 1) S 1 - O 3( 65.87%) 0.8116* S 1 s( 25.00%)p 2.93( 73.14%)d 0.07( 1.86%)( 34.13%) -0.5842* O 3 s( 22.52%)p 3.43( 77.35%)d 0.01( 0.13%)97. (0.19323) BD*( 1) S 1 - O 4( 65.87%) 0.8116* S 1 s( 25.00%)p 2.93( 73.14%)d 0.07( 1.86%)( 34.13%) -0.5842* O 4 s( 22.52%)p 3.43( 77.35%)d 0.01( 0.13%)98. (0.19323) BD*( 1) S 1 - O 5( 65.87%) 0.8116* S 1 s( 25.00%)p 2.93( 73.14%)d 0.07( 1.86%)( 34.13%) -0.5842* O 5 s( 22.52%)p 3.43( 77.35%)d 0.01( 0.13%)其中,12345是程序计算时对原子的编号。

3.根据以上数据(而不是你已经掌握的化学事实)说明硫酸根离子中存在几种键长?4.有了以上结果,你认为3d轨道是否参与了形成了d-pπ键?通过数据说明理由。

5.综合以上所有信息,你怎么理解3d轨道在S-O键中到底起了怎样的作用?怎样解释为什么NBO分析结果只有区区1%左右的d轨道成份,但是键长却减小了如此之多(理论计算和实验事实都是如此)?请写出一段文字概括总结(字数不限,大意即可,但要清楚准确)。

6.我们可以再往下走一步。

在2013年北大化学学院预科课程时,卞江老师提到,我们传统的认为SF6有两个d轨道参与成键,即所谓sp3d2杂化,但是这也是值得商榷的。

现在一般认为这类化合物采用多中心键的方式以实现“超价”。

那么,按照这种观点,六氟化硫中形成了几个x中心y电子键?硫原子是什么杂化方式?第九题(5分)当反应物分子中氢原子被氘取代时,常常影响反应速率,这种现象称为氘的同位素效应。

例如,如果一个反应在决速步中有C-H键的断裂,则反应速率必然因氘带而降低。

这为确定反应机理提供了很有价值的工具。

反应速率与溴的浓度无关,且存在明显的同位素效应,k H/k D约为7.1.解释为什么决速步中有C-H键的断裂的反应会有同位素效应(反应速率因氘带而降低)2.拟写丙酮溴代反应的机理并确定决速步。

说明理由第十题(11分)1.写出反应机理2.写出反应机理3.写出反应产物第十一题(10分)真正催化反应的活性物质是HCo(CO)3.写出丙烯制备丙醛的催化循环图,并写出每一步反应的反应类型。

计算每个中间体物种里中心金属离子的价电子数。

答案及评分标准:第一题1.C2v---顺式C2h---反式一个1分2.电子推斥力,偶极推斥力一条一分3.顺式异构体非键轨道上的孤对电子与空的N-F反键轨道有重叠作用,这种次级键作用使得顺式异构体能量降低。

反式异构体则没有这种重叠3分4.氟化产生氮气,而两个氟原子在同一侧易于与被氟化的原子接近以形成过渡态1分第二题1.一个一分2.一个三分第三题1.算得山顶压强2分2.由C-C方程算得山顶水的沸点2分3.由阿伦尼乌斯公式及沸点算的时间2分第四题1.1分2.1.5分3.3分4.1.5分第五题AB一个1.5分,H3分,其余各1分.2机理2分,3机理3分第六题1.1分2.2分3.3分第七题1.Th 1分2.T 1.分3.Td 0.5分4.S4 1分5.S4 1.5分6.(2)(3)一个0.5分.其余一个一分(1)四方(2)正交(3)立方(4)不存在。

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