_____________
第6题(6分)设计合成特殊结构的纳米材料是一个极其活跃的研究领域。下图给
出的是蛋黄-蛋壳型碳包硅?Si@Cyolk?shell?合成示意图:
其中,步骤1的产物为硅球外包裹一层厚度可调控的多孔SiO2层,可以通过正硅酸四乙酯?TEOS?的水解获得;步骤2和步骤3的产物最外层为厚度较薄的多孔碳层,可以通过蔗糖等有机物的高温碳化获得。步骤3通过除去SiO2得到蛋黄-蛋壳型碳包硅。请回答下列问题:
6?1 上述过程中,正硅酸四乙酯?TEOS?的水解产物是__________;
6?2 步骤3中除去SiO2可以选用的试剂为__________;
6?3 采用高温下的镁热还原法可以将步骤2产物中的SiO2也转变为Si,反应的化学
方程式为______________________________________________________。
第7题(12分)超导是20世纪最伟大的科学发现之一,超导材料在信息通讯、生
物医学、航空航天等领域的应用前景越来越广阔。近年来,中国科学家在铁基超导研究方面取得了一系列重大突破,2014年1月,以赵忠贤等为代表的研究团队获得2013年度国家自然科学一等奖。《科学》杂志对比评论称:“中国如洪流般不断涌现的研究结果标志着在凝聚态物理领域已经成为一个强国。”请解答如下有关铁基超导材料的问题:
7?1 LiZnAs是研制铁基超导材料的重要前体,LiZnAs是面心立方晶胞,Zn做A1型堆
积,实验测得Zn与Li形成NaCl型结构,那么,As的位置应位于__________;Zn与As形成__________型结构。
7?2 LiZnAs的晶胞参数a?5.94AA,则计算可得出晶胞中的As?As之间的距离为
__________A;
7?3 画出(1)中Zn与As形成的正当晶胞沿着a轴方向的投影(请标出原子的表示
方式);
7?4 下图是铁基超导材料中Fe与As形成的结构单元(“○”小球代表Fe,“●”小球
代表As),在新型铁基超导材料中,Fe与As形成的结构单元的对称性对于材料性质有着重要影响。
(1)图1是111型铁基超导材料中的Fe?As结构单元,试指出其对称操作及其
个数:______________________________;
(2)图2是122型铁基超导材料中的Fe?As结构单元,其对称性与图1所示的
结构有区别吗______________________________;
(3)如果将图2中的1号原子去掉,可得一种结构单元,含有这种结构单元的
铁基超导材料尚未见报道,试结合(1)、(2)对Fe?As结构单元对称性特点的分析,给出合理的解释。
________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________
第8题(10分)
8?1 下列反应中,产物C分子中的不同化学环境氢的个数比是6:6:1,画出合理的、
带电荷中间体A和B以及产物C的结构简式。
A__________________ B__________________ C__________________
8?2 写出以下过程中D、E、F、G和H的结构简式
D________________________ E________________________ F________________________
G________________________ H________________________
8?3 写出以下过程中I、J的结构简式
I________________________ J________________________
第9题(12分)化合物?G?是生物合成核酸的必需前体物质,是蛋白质合成与分解
的调节物,是氨基酸从外围组织转动至内脏的携带者,肾脏排泄的重要基质,对机体免疫功能和修复具有重要作用。化合物G的一种合成路线如下:
9?1 化合物A转化为化合物B的具体反应类型为__________。
9?2 化合物A的某链状同分异构体中含有2种不同化学环境的氢,该同分异构体的
结构简式为
______________________、______________________。
9?3 化合物E中的手性碳的构型为__________________。
9?4 化合物C、D、F的结构简式为_________________、_________________、
________________。
第10题(10分)在有机化合物的合成设计中,利用化合物分子的对称性可以使合
成路线简化。化合物G的合成就是一个典型例子,化合物G可经下图所示合成路线制备:
回答下列问题:
10?1 写出化合物A转化为化合物B的过程中带电荷中间体H的结构简式:
___________________;
10?2 化合物B的系统命名是______________________________________;
10?3 写出C、D、G的结构简式:
__________________________________________________。
、_________________________、
2015年“扬子石化杯”
第29届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)
夏令营暨选拔赛试题 参考答案及评分标准
说明:化学方程式配平错误扣一半分。
第1题(共10分)
241?1 2s2p V型 sp3 氢键(8分,每空2分)
1?2 极性 C(2分,每空1分)
第2题(共10分)
50.1300?1000?0.2027mol?L?1(2分) 2?1 c?KMnO4???4254.2?20.182?2 (1)
5K2Sn?C2O4?2?xH2O?6KMnO4?24H2SO4═20CO2??6MnSO4?8K2SO4??20+5x?H2O?5Sn?SO4?4(2分)
2??2??2MnO??10CO2??8H2O 或:5C2O44?16H═2Mn(2)M?427.1(2分)
注解:
0.1500520.791??0.02027?? M?427.1?g/mol? M210003
“扬子石化杯”第届中国化学奥林匹克竞赛江苏赛区夏令营暨选拔赛试题含答案
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