結(jié)構(gòu)化學(xué)專項訓(xùn)練

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1、結(jié)構(gòu)化學(xué)-12-化學(xué)競賽初賽專題訓(xùn)練（結(jié)構(gòu)化學(xué)）第一題磷不僅在地殼中廣泛分布（豐度居所有元素的第13位）也存在于細胞、蛋白質(zhì)、骨骼和牙齒中，是動植物不可缺少的元素之一，磷有三種同素異形體，分別是白磷、紅磷和黑磷。1．在液態(tài)和800℃以下的蒸氣中，磷單質(zhì)主要以P4分子形態(tài)存在。P4分子的空間構(gòu)型為，P－P－P鍵角為。2．將白磷隔絕空氣加熱到1700℃，測得蒸氣的密度（1大氣壓下）為0.509kg/m3，并檢測到磷原子間有兩種鍵長。確定1700℃下磷蒸氣的主要成分，寫出分子式、畫出結(jié)構(gòu)式、計算出體積百分含量。3．白磷在30℃左右即自燃，因此保存白磷

2、的方法是。4．白磷在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時生成A，空氣充足時生成B，A、B的結(jié)構(gòu)都以P4分子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)而衍生的。寫出A、B的分子式，畫出A、B的結(jié)構(gòu)式。5．氧化物A中磷原子的空間構(gòu)型是，氧原子的空間構(gòu)型是，還有兩種有機化合物的骨架結(jié)構(gòu)與A類似，一種是烴（C），另一種是含N衍生物（D），請分別寫出C、D的化學(xué)式，畫出結(jié)構(gòu)簡式。6．NH4＋和HCHO在水溶液中可發(fā)生反應(yīng)，生成化合物D。寫出離子方程式?，F(xiàn)有一瓶失去標簽的一元酸的銨鹽，為了測定其含氮量，稱取2g樣品溶于水，加入適量HCHO的溶液配成100mL溶液，再取10mL，滴入酚酞后

3、再逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液，當?shù)蔚?5mL時溶液出現(xiàn)粉紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪色。求銨鹽中氮的質(zhì)量分數(shù)。7．紅磷的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，有人認為它是一種層狀晶體，每一層是由許多磷原子環(huán)繞排列而成的五角形管道，管道中的重復(fù)單位是由個原子構(gòu)成的鏈節(jié)。下圖是“紅磷管道中的鏈節(jié)”。紅磷是高分子化合物嗎？，為什么？8．黑磷具有類似石墨的片層結(jié)構(gòu)，有“金屬磷”之稱。列舉兩種黑磷特有的物理性質(zhì)：。9．已知白磷、紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式分別為P4（s、白磷）＋5O2（g）＝P4O10（S）△H＝－24.08kJ/g白磷P（s、紅磷）＋5/4O2（g）＝1/4P

4、4O10（s）△H＝－23.84kJ/g紅磷寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式：____________________________。即1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷時（吸收、釋放）kJ熱量。白磷和紅磷，何者熱力學(xué)穩(wěn)定性好？10．在自然界中，磷的主要礦物是Ca3(PO4)2·H2O和，它們是制造磷肥和一切磷化合物的原料。制備白磷的方法是以磷酸鈣礦為原料，以焦碳作劑，以石英砂做劑，1780K時在電爐中高溫下共熔得到。寫出反應(yīng)方程式。11．白磷在熱的濃氫氧化鉀溶液中岐化得到一種次磷酸鹽和一種氣體，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。12．白磷還能將Cu等不活潑金屬從它們

5、的鹽溶液中還原出來，所以硫酸銅溶液是白磷中毒的解毒劑。寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。如果該反應(yīng)是在加熱條件下進行的，得到的還原產(chǎn)物是Cu3P，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。13．白磷用于制備純磷酸，化學(xué)反應(yīng)方程式是，大量用于火柴生產(chǎn)的磷的同素異形體是。14．人體內(nèi)90%的磷是以的形式存在于骨和牙齒中；生物體內(nèi)新陳代謝和光合作用中涉及到的三聚磷酸鈉的一個酯是。結(jié)構(gòu)化學(xué)-12-第二題納米材料的特殊性質(zhì)的原因之一是由于它具有很大的比表面積（S/V）即相同體積的納米材料比一般材料的表面積大很多。假定某種原子直徑為0.2nm，則可推算在邊長1nm的小立方體中，共有個原子，其

6、表面有個原子，內(nèi)部有______個原子。由于處于表面的原子數(shù)目較多，其化學(xué)性質(zhì)應(yīng)（填“很活潑”或“較活潑”或“不活潑”）。利用某些納米材料與特殊氣體的反應(yīng)可以制造氣敏元件，用以測定在某些環(huán)境中指定氣體的含量，這種氣敏元件是利用了納米材料具有的作用。第三題已知NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖。理論上認為高溫下NaCl晶體導(dǎo)電是由于Na+遷移到另一空穴而造成（以1/8晶胞為例如圖），其中Na+要經(jīng)過一個由3個Cl-組成的最小三角形窗孔（Cl-離子相互不接觸）。已知晶胞參數(shù)a＝564pm，r(Na+)＝116pm，r(Cl-)＝167pm，計算三角形窗孔半徑

7、。第四題鈣鈦礦型復(fù)合氧化物是小分子物質(zhì)氧化還原反應(yīng)很有效的催化劑。研究表明在測定溫度范圍內(nèi)，LaNiO3具有金屬導(dǎo)電性，La2NiO4和LaSrNiO4為P型半導(dǎo)體，電導(dǎo)率與CO氧化活性存在相互對應(yīng)關(guān)系，其大小順序為：LaNiO3＞LaSrNiO4＞La2NiO4。結(jié)構(gòu)研究表明LaNiO3為正常鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。1．LaNiO3屬于何種晶系？晶胞中各原子（離子）的位置如何？試畫出一個晶胞。2．La2NiO4結(jié)構(gòu)可視為LaO巖鹽層與LaNiO3交互出現(xiàn)的層狀結(jié)構(gòu)，LaO插入使得LaNiO3的三維同性轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǘS平面特性。CO在這類材料上首先吸附于

8、Ni3+上的配位活化，然后與表面氧種結(jié)合生成CO2，試寫出離子方程式（可用最簡單離子表示反應(yīng)各物種）。3．與LaSrNiO4相似，釔鋇銅氧化物是具有鈣