2020年第34届中国化学会奥林匹克化学竞赛初赛试题1.(1)画出小分子CF的Lewis结构，标出三个碳原子成键时所采用的杂化轨道______。34(2)现有铝镁合金样品一份，称取2.56g样品溶于HCl，产生2.80LH(101.325kPa，0℃)，通过计算，确定2此合金组成______。(3)构筑可循环再生的聚合物材料是解决目前白色污染的有效途径之一。①通常单官能度的单体无法参与聚合反应中的链增长，但单体A可以与B发生反应形成聚合物。画出该聚合物的结构式______。②单体A、C、D按物质的量比例6∶3∶2进行共聚合，得到的聚合物不能进行热加工和循环利用；但若在共聚合时加入一定量(~10%)的B，得到的聚合物又具备了可热加工和循环利用的性能。简述原因______。【答案】(1).、(2).ω(Al)=53%，ω(Mg)=47%(3).(4).ACD以题目比例聚合时，亲电基团与亲核基团比例为12：12，反应完全为稳定的结构，同时分子链之间有较强的氢键；加入少量的B后，亲核基团氨基数目过剩，加热后可以发生酰胺交换反应，释放出D中氨基，破坏原先的体状结构变为链状结构，B的加入也使得链状分子内部的氢键数目增加，减少链间氢键作用，因此有热加工性能，高温下氢键断裂解除交联，以达到回收利用目的2.书写反应方程式(提示：要求系数为最简整数比；(1)和(2)中自然条件复杂，合理选择即可)。(1)关于地球的演化，目前主要的观点是，原始地球上没有氧气，在无氧或氧气含量很低时，原核生物可利用自然存在的有机质(用CHO表示)和某些无机物反应获得能量。例如，SO2和MnO可分别作为上述过242程的氧化剂，前者生成黄色浑浊物，二者均放出无色无味气体。①写出SO2参与的释能反应的离子方程式______。4参与的释能反应的离子方程式______。②写出MnO2(2)约27亿年前光合作用开始发生，随着这一过程的进行，地球上氧气不断积累，经过漫长的演变终达到如今的含量。氧气的形成和积累，导致地球上自然物质的分布发生变化。①溶解在海洋中的Fe2+被氧化转变成针铁矿α-FeO(OH)而沉积，写出离子方程式______。被氧化而导致钼溶于海洋而析出单质硫，写出离子方程式______。②与铁的沉积不同，陆地上的MoS2(3)2020年8月4日晚，贝鲁特港口发生了举世震惊的大爆炸，现场升起红棕色蘑菇云，破坏力巨大。目前认定大爆炸为该港口存储的约2750吨硝酸铵的分解。另外，亚硝酸胺受热亦发生分解甚至爆炸，若小心控制则可用在需要充气的过程如乒乓球的制造之中。①写出硝酸铵分解出红棕色气体的反应方程式______。②写出亚硝酸铵受热分解用于充气的反应方程式______。【答案】(1).3CHO2SO24H=3CO2S5HO(2).2422CHO2MnO4H=CO2Mn23HO(3).4Fe2O6HO=4FeO(OH)8H(4).2222222MoS3O2HO=2MoO24S4H(5).4NHNO=2NO3N8HO(6).222443222NHNO=N2HO42223.X是金属M的碱式碳酸盐，不含结晶水。称取质量相等的样品两份，分别进行处理：一份在H中充分2处理(反应1)，收集得0.994g水，剩余残渣为金属M的单质，重2.356g；另一份则在CO中处理(反应2)，(101.325kPa，0°C)，剩余残渣和反应1完全相同。完全反应后得到1.245LCO2(1)通过计算，推出X的化学式______。(2)写出X分别和H、CO反应的方程式______(要求系数为最简整数比)22【答案】(1).Cu(OH)CO(2).Cu(OH)CO2H2CuCO3HO；223223222Cu(OH)CO2CO=2Cu3COHO223224.A和B(如图所示)，可由同一种氨基酸(羟脯氨酸)制得，通过这类单体的链式开环聚合，有望得到可降解的聚酯或聚硫酯(R=叔丁基)。(1)比较A与B开环聚合时热力学驱动力的大小。简述原因______。(2)在有机弱碱的催化作用下，苄硫醇作为引发剂，B在室温下可发生活性开环聚合，形成聚合产物，画出产物的结构式______。(3)聚合(B’→B’)过程中，ΔHθ=-15.6kJ/mol、ΔSθ=-40.4Jmol-1K-1n-1n。计算室温(298K)下反应的平衡常数K=______。设反应达平衡时单体浓度[B]/cθeq等于1/K，若起始单体浓度为2.00mol/L，引发剂浓度为