第36届中国化学奥林匹克(初赛)试题.pdf

第 36 届中国化学奥林匹克(初赛)试题 第 1 题（10 分）根据要求和所给条件，书写反应方程式。 1-1 为获得性能良好的纳米材料，利用团簇化合物 K Si 和 NH Br 反应制备纳米硅。 12 17 4 1-2 硒代硫酸根在酸性条件下被一定浓度的 H O 氧化，主产物与硫代硫酸根被 I 氧化的产 2 2 2 物相似。 1-3 单质碲(Te)和 AsF5 在溶剂 SO2 中按计量比 6 : 3 反应，主产物为灰色抗磁性固体，其阴 离子为八面体结构。 1-4 利用 XeF2 和溴酸根溶液反应制备高溴酸根。 1-5 钼酸钠(Na MoO )和硫代乙酰胺(CH CSNH )混合溶液在水热条件下强酸性介质中发生 2 4 3 2 反应，制备二维材料 MoS 。（提示：分离MoS 后的酸性溶液中加入BaCl ，出现白色沉淀。） 2 2 2 第 2 题（7 分）高压碳酸盐化学 常温常压下，碳酸根通常以分离的 CO32-基团形式存在，但在高压下可发生聚合，甚至改变 配位方式形成类似于硅酸根及其多聚阴离子的结构。 2-1 在 20 Gpa 高压下，用激光加热 SrCO 和 SrO 的混合物，得到组成为 Sr CO 的物质，其 3 3 5 结构类似于钙钛矿 ABX ，其中 BX 八面体共顶点连接，写出 Sr CO 中分别对应于A 、B、 3 6 3 5 X 的离子(须注明电荷) 。 2-2 在 82 ~ 138 Gpa 的高压下，MgCO3 中碳酸根形成环状三聚体(C) ，画出 C 的结构示意图。 在 30 ~ 40 Gpa 的高压下，用激光加热 MCO (M = Ca 或 Sr)和干冰的混合物，得到组成为 3 MC O 的物质。CaC O 中，碳酸根以四聚形式(D)存在；SrC O 中，碳酸根以二聚形式(E) 2 5 2 5 2 5 存在，画出 D 和 E 的结构。 第 3 题（7 分）锗的团簇化合物 含锗化合物 A 的分子式可以表示为Ge (NR ) ，R 为三异丙基硅基。该化合物中存在两种锗 5 2 4 锗键，键长分别为 250 pm 和 234 pm 。A 的合成方法如下：控制 GeCl2 与 KNR2 按 1 : 1 计量 反应生成 B，B 被金属钾还原得到 A 。在 B 转化为 A 的过程中，可能经过中间产物 C，C 中含两个锗原子；C 与 B 按 1 : 1 计量反应得到环状化合物 D，D 与 C 在金属钾还原下反应 得到 A 。若 B 与吡啶按 1 : 1 计量反应则得到 E，E 难以与金属钾进一步反应生成 A 。化合 物 A ~ E 中锗原子均满足8 电子。 3-1 画出 A ~ E 的结构图。要求：如有锗锗键，须示出化学键是单键、双键还是三键；须示 出A 中团簇的立体结构。用R 表示三异丙基硅基。 3-2 简述 E 难以进一步反应转化为 A 的原因。 第 4 题（8 分）二价铬氧化机理的探究 Cr2+在