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“扬子石化杯”第26届全国高中生化学竞赛(江苏赛区)选拔赛暨夏令营试题及答案

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7-1 图1画出了La2CuO4晶胞的部分原子,请根据题目给出的结构信息,在图1中把晶胞中

的其它原子补充完整。

7-2 Ni和Cu是周期表中相邻的元素,La2NiO4和La2CuO4的晶体结构也极其相似。相似的结构应该有相似的性质,可人们却惊讶地发现,它们的超导性质大不相同。研究表明:La2CuO4超导体中铜氧配位八面体结构是其超导性质的关键结构。它们超导性质不同的主要原因是: 。 7-3 根据7-2的分析结果试推测,如果设计与La2CuO4结构相似的La2MO4型超导材料,金属元素M可选择的金属元素为 。

7-4 1987年2月,中国科学家赵忠贤和美国华裔科学家朱经武几乎同时发现了起始转变温度100K以上的著名超导体,YBa2Cu3O7晶胞结构如图2所示。YBa2Cu3O7也是以La2CuO4为母体结构的高温超导材料,CuO5四方锥和CuO4平面四方形是其关键结构,请在图2中分别构建出一个CuO5四方锥和一个CuO4四方平面(可以在晶胞外加所需要的原子)。在一个YBa2Cu3O7晶胞有CuO5四方锥 个,与之共顶相连的CuO4四方平面有 个。 7-5 碘是一种非金属元素,但碘晶体却具有金属光泽,且具有各向异性的导电性能。测试表明:碘晶体属于正交晶系,晶胞参数a = 713.6 pm,b = 468.6 pm,c = 978.4 pm,Z = 4。晶体中I2沿yz平面形成层状结构,I原子范德华半径为218 pm,原子坐标(0,0.154,0.117),(0,0.654,0.383),(0.500,0.654,0.117),则碘晶体中层内和层间I2的接触距离分别是 、 ;碘晶体具有金属光泽,且导电性能各向异性的主要原因是 。

第8题(8分)藜芦胺(veratramine)是从百合科植物藜芦中分离出来的一种甾体生物碱。民间用于通经活络、祛风除湿、接骨止痛、止血活血等,并有催吐、杀虫等作用。它的六氢吡啶环可由中间体F来合成。最近,美国特拉华州州立大学Taber DF课题组从(-)—香茅醛出发,经多步合成制备出了中间体F。

请回答:

8-1 用系统命名法命名化合物A: ; 8-2 第[1]和第[4]步骤所用的合理试剂的名称或化学式为:

[1] 、[4] ; 8-3第[3]步骤引入对甲苯磺酰基的作用是: 。 第9题(12分)很多含有苯并呋喃结构的化学物具有抗HIV、抗肿瘤、抗真菌和延缓心血管老化的活性,我国科学工作者最近报道了一种新颖苯并呋喃类化合物的合成,并提出了可能的反应机理:

9-1 化合物B中双键的构型为 ;

9-2 原料水杨酮的一种含有苯环的同分异构体,与碳酸氢钠反应有CO2放出,它的核磁共振

谱表明其有4种化学环境不同的氢原子,该同分异构体的结构简式为: 9-3 A、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的结构简式为:

A 、Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 。 第10题(12分)巴尼地平(A,Bamidipine)的盐酸盐是一种新型长效二氢吡啶类钙离子拮抗剂,用于治疗原发性高血压及肾性高血压。

文献报道的合成方法有多种,我国科技人员研究试验了一种新的方法,具有路线合理、操作简便、收率高、质量好、适合工业化生产等特点。其合成路线如下:

10-1 A的光学异构体共有 个; 10-2 写出B、D、G的结构式:

B 、D 、G ;

10-3 H是一外消旋体,化合物I参与的由H到J的过程称为 ; 10-4 H和I作用生成 种物质,它们之间的关系是 异构体。

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