2009年清华大学自主招生化学真题和答案

2009年清华大学自主招生化学试题

一 简答题（35分，17题，最后一题3分）

1. 画出CrO5 , H3PO2 的结构。

2. 判断H2O2、O3的极性，给出理由。

3．什么金属可以用来盛浓硝酸？写出两种，并给出理由。 4．为什么高浓度的NaCl可以用来保存食物？ 5．写出CO中毒的原理。

6．为什么CO2是一种温室气体？

7．“夏天多雨，秋天丰收”，解释其科学原理。

8．美国科学院1992年评出一种含氮的“明星小分子”，写出它的分子式，并说出它的生物功能。

9．F非金属性比Cl强，但F2的解离能小于Cl2，为什么？ 10 Na与水反应比Li与水反应剧烈，为什么？

11．为什么常温下、F2 ,Cl2为气体，Br2为液体，I2为固体？ 12．为什么镀锌铁板比马口铁（镀锡铁板）耐腐蚀？

13．理想气体状态方程为pV=nRT，这是不考虑分子间相互作用力所得的方程，请问若考虑气体的分子间作用力，应当对方程作怎样的修正？怎样的实际气体可以用理想气体状态方程?

14．为什么卤素（氯、溴、碘）可以显+1、+3、+5、+7价？

1.5．从分子结构的角度说O2是一种活性强的分子，可以与卤素、除Au、Pt 、Ag以外的金属直接作用生成相应的氧化物。 16．写出用Cl2制漂白粉的离子方程式。

17．吡咯、吡啶、咪唑的结构简式分别为，回答下列问题： （1）吡咯是否有芳香性？说明理由。

（2）吡咯与吡啶主要进行什么反应？与苯相比相对难易程度如何？ （3）吡咯、咪唑何者酸性更强，何者碱性更强。

二．蛋白质的H核磁共振谱可以用来测定蛋白质结构。常常用重水替换法，让重水中的D替换氨基酸氨基中的H，这样氨基酸氨基中的H便会脱落而没有信号。实际上，不同的氨基的H被替换的速率差别很大，请问这是为什么？（提示：从

蛋白质结构角度考虑）

三．为了准确测定HCl的浓度，往往用NaOH 在酚酞的指示下进行中和滴定。 （1）怎样准确地配制NaOH的浓度？

（2）要以用来进行滴定分析的反应一般要有什么特性？

四．“毒鼠强”又名“424”，指的是它的分子结构中有4个C，4个N，2个S，其分子式为C4S2N4O4H8，分子中没有不饱和键，请画出它的结构

五．25ml的KI溶液，用稀HCl处理后，再与10ml的0.05mol/L的KIO3反应。将所得的溶液煮沸，除去生成的I2，之后再把剩下的KIO3与过量的KI溶液反应，得到的I2可以与21.44mL的0.1008mol/LNa2S2O3恰好完全滴定 1）求最初的KI溶液的浓度

2）为什么不把第一次反应之后的碘直接用硫代硫酸钠滴定？说说本方法的好处。

六．化合物A分子式C6H12，不能使酸性高锰酸钾褪色，可以与HI作用得到C6H13I，与氢气加成仅可得到3-甲基戊烷，写出其结构式并写出相关的反应方程式

七．回答下列问题：

1）配平方程式 Na2B4O7+Na+H2+SiO2=Na2SiO3+NaBH4 2）写出NaBH4与水反应的离子方程式

3）很多因素可以影响NaBH4与水的反应的速率，如温度、pH值等。请问pH值是怎样影响这个反应的速率的？

4）NaBH4是一种常用的还原剂，可以将很多金属离子还原成单质。请写出Ru与NaBH4的反应的离子方程式

09年清华保送化学真题答案

3+

1．过氧化铬CrO5中Cr 的价电子为6 个，可以参与成键的电子有6 个，又根据

氧原子周围应形成的8电子稳定结构，可推知CrO5 的结构为

中，氧元素的化合价应该是4/5为-1价，1/5为-2价。次磷酸H3PO2的结构为 H- ↑P -OH

∣

H

，是一元弱酸，因为与P直接相连的H原子是不能被金属原子取代的。

2．[解析]它们都是极性分子， H2 O 2 分子中的O 原子是采取不等性sp3的杂化，两个sp3杂化轨道一个同H原子形成H—O??键，另一个则同第二个O原子的sp 3杂化轨道形成O—O??键， 其他两个杂化轨道则被两对孤电子对占据。每个O 原子上的两对孤电子间的排斥作用，使 得两个H—O键向O—O 键靠扰，整个分子不是直线形的，在分子中有一个过氧链

—O—O—，O 的氧化数为?1，每个O 原子上各连着一个H 原子，两个H 原子位于像半 展开的书的两页纸面上，两个O 原子则处在书的夹缝上。在O 3分子中，O 原子采取sp 杂化，角顶O 原子除与另外2 个O 原子生成2 个??键外，还有一对孤电子对。另外2 个O 原子分别各有两对孤电子对。在3 个O 原子之间还存在着一个垂直于分子平面的三中心四电子的离域的π 键（π43 ），这个离域的π 键是由角顶O 原子提供2 个π 电子，另外2 个O 原子各提供1 个π 电子形成的。由于3 个O 原子上孤电子对相互排斥，使3 O 分子呈等腰三角形状。结构如下图：

2

3．解析：这是中学遇到的常见问题。浓硝酸、浓硫酸具有强的氧化性，在常温下能把Fe 与Al.表面氧化，生成致密的氧化膜产生钝化现象，从而阻止它们继续反应，所以常温下可用Fe与Al 两种金属来在盛浓硝酸。

4．解析：高浓度的NaCl可以使食物中的水渗析出来，蛋白质发生盐析，失去活性，使食物保存下来；另外，高浓度（15%以上）的食盐溶液则具有阻止细菌继续发育的作用。

5．解析：一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200～300倍，所以一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白。HbO2 +CO =HbCO+O2 中毒机理是，一旦CO进入体内体会将体内的红细胞携带的氧夺走，使血红蛋白丧失携氧的能力和作用，使我们身体里的所有需氧组织因缺氧处于瘫痪状态，即缺氧窒息而死。 6．解析：CO2不但能吸收来自太阳的红外辐射，而且CO2也能隔热，使太阳辐射到地球上的

热量无法向外层空间发散，就像棉被一样覆盖在地球表面，形成一种无形的玻璃罩，其结果是地球表面变热起来，使地球表面的能量平衡发生变化，造成地球表面的温度上升。

7．解析：空气中的氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成

二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用，可形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收，所以有利于庄稼生长。

8．解析：“明星小分子”为NO，NO是巨噬细胞的有效武器，可以杀死病菌和癌细胞。80年代后期，科学家陆续发现NO在信息传递、消化、血压调节、生殖、抗菌、学习和记忆等方面的重要作用。NO可表现出强化活性，易与别的分子结合，在大脑细胞间传递信息，充当神经传递介质。科学家发现，NO参与人的学习和记忆活动，是大脑功能分子之一。NO还具有使神经松驰、血管扩张的功能。还有人发现，癌细胞能利用NO来控制自身生长，当其开始产生NO时，它们就会停止生长。也可以通过一定途径刺激癌细胞产生NO，以保护人体防止癌症。

9．答案：因为F的半径非常小，F2的键长很短且F是富电子原子，导致F2中两个F原子斥力很大，解离能小。

10．答案：因为Li与水反应生成的LiOH不溶，阻碍了反应的进行。且Na熔点比Li高，在反应过程中Na会溶化，使反应更剧烈。 11．解析：由F2 --- I2分子的半径越来越大，变形性也越来越大，色散力随之增强，故其分子间的作用力依次增大。所以在常态下，从F2 到I2的物态由气体变为液体再到固体。 12．镀锌铁板在潮湿的环境中，形成原电池，锌比铁活泼作负极被腐蚀，从而保

护了铁；而镀锡铁板，铁比锡活泼，铁为负极被腐蚀。

13．理想气体状态方程pV =nRT只能用于分子无体积、分子间无作用力的理想气体，也就是它适用于温度较高或压力较低时的稀薄气体。对于实际气体，如果引入压缩因子z，将方程改为pV= znRT?，就可以适用于实际气体的状态方程。理想气体是一种理想化的模型，实际并不存在。实际气体中，凡是本身不易被液化的气体，它们的性质很近似理想气体，其中最接近理想气体的是氢气和氦气。一般气体在压强不太大、温度不太低的条件下，它们的性质也非常接近理想气体，因此常常把实际气体当作理想气体来处理。?

14解析：Cl、Br、I原子中有与ns、np能极相近的nd轨道，只要供给一定的能量，其np甚至ns电子就会激发到nd轨道上去，从而呈现变价。而F原子电负性最大，且无d价电子轨道，故不呈现变价。

15．解析：分子的结构式为，有两原子三电子π键（π2P）2（π2P）1。O2分子具有顺磁性的电子结构。从结构看，π键不牢固，易断，从而从其原子中获得电子或形成电子对，生成相应的氧化物。

*

16．略

17．解析：（1）吡咯所有原子均为sp2杂化开成?键，所有原子在同一平面上，所

有原子都有一个p轨道，它们相互平行形成形状封闭的π电子共轭体系，为π56，符号Huckle [4 n +2]规则，因而有芳香性。??

（2）吡咯能催化氢化生成四氢化物，能起Diels-Dlder环加成反应，吡咯只能与强亲二烯体苯炔、碳烯等反应。吡咯是具有芳香性的共轭体系，因此可以发生芳香的亲电取代。由于杂原子具有电子的共轭效应，使杂环活化，因此比苯更容易发生亲电取代反应，反应在温和条件下进行。而且遇强酸及氧化剂时环很容易被破坏，发生加成、水解、聚合等反应。

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