内容正文:
“扬子石化杯”第37届中国化学奥林匹克(初赛)选拔赛暨
2023年江苏赛区复赛试题
(2023年8月6日9:00-12:00)
第1题(15分。本题共5小题,每小题3分。每小题只有1个正确答案。)
1. 下列原子结构参数相比较正确的是
A. 半径差: B. 电离能:
C. 亲和能: D. 电负性:
2. 在某一反应温度下,已知反应(1)的标准平衡常数为。在相同反应条件下,反应(2)的标准平衡常数为
A. 4 B. 0.5 C. 2 D. 1
3. 用铈量法测定药物中铁含量时,选用溶液滴定溶液。已知此条件时,其反应到达计量点时的电位是
A. B. C. D.
4. 化合物Z是合成药物左旋米那普伦的重要中间体,其合成反应式如下:
下列有关说法正确的是
A. X结构简式为
B. Y分子中无手性碳原子
C. Z子中有1个碳原子采取杂化
D. 的作用是使Y转化为碳负离子与X反应生成Z
5. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 吸收产生,可用作呼吸面具供氧剂
B. 能与酸反应,可用于制作红色涂料
C. 硬度大,可用于制造光导纤维
D. 有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
6. 单核金属-分子氧配合物()是一些底物氧化转化过程关键组分/中间体。N-甲基四氮杂环十二烷(12-TMC)及其类似物14-TMC(如下图)等作为螯合配体在调节配合物及其衍生物的稳定性、构型和电子结构、反应活性等方面起着重要作用。例如,取决于环的尺寸,配合物中为12或14时,分子可采用侧基配位或端基配位形式,镍离子氧化态为或另一方面,在生理过程中发挥着重要作用。微生物或血红蛋白等可以调节和的反应生成,用于维持生命健康。
科研小组报道了铬离子的相关研究如下:气氛保护下,向含有12-TMC的乙腈溶液中加入,室温下搅拌;然后,加入乙醚后出现蓝色粉末,将其过滤洗涤,得到(1)。在条件下,通于1的蓝色乙腈溶液中,生成紫色的中间体2(室温下可稳定存在)。2的质谱分析表明其离子峰的(荷质比)为346.9.进一步于时向含有2的乙腈溶液中通气,再通入NO,溶液颜色由紫色变为蓝色,经沉淀洗涤处理后得到蓝绿色晶体3,其质谱分析表明离子峰的为377.0(12-TMC分子量:228.3)。根据题意回答下列问题:
(1)分别画出化合物1、2、3的空间结构示意图_______(标明配位原子的符号)。
(2)分别分析化合物2、3中的氧化态和是否具有顺磁性_______。
(3)如果改变通入和顺序,在1的乙腈溶液中先通入,再通入,能否制得3_______,为什么_______。
7. 碘是人体不可缺少的微量元素,其参与合成的甲状腺激素具有增强新陈代谢,促进生长发育(尤其是脑发育)的重要作用。甲状腺激素是一种酪氨酸的碘衍生物,主要包括2种活性物种,即四碘甲腺原氨酸()和三碘甲腺原氨酸()。碘离子转化成甲状腺激素的示意图如图3-1所示。此外,E(TPO)为甲状腺过氧化物酶的铁-卟啉活性氧化中心,其催化氧化碘离子机理示意图如图3-2所示,Heme为取代卟啉基团,HS-Cys为半胱氨酸,图3-3为卟啉结构。
(1)写出A、B、C、D四个物质中,哪些分别属于和_______。
(2)写出TPO氧化无机碘离子成高活性的碘物种(Rotate 1)的化学方程式_______。
(3)卟啉环上总共有多少个电子_______。
(4)标出图2中物质中铁元素的化合价,指出中的配位数_______。
(5)为什么自然界的甲状腺激素会选择碘元素_______,从化学角度给出理由_______。
8. 《梦溪笔谈》记载:“信州铅山具有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成矾,…。熬矾铁釜,久之亦化…”,苦泉之水亦称胆水。取上述矾并加强热,得黑色固体,其易溶于热盐酸,生成的绿色溶液与铜丝煮沸,得溶液A,用大量水稀释后,得白色沉淀B,B可溶于氨水中生成无色溶液C,C若暴露于空气中,则变成溶液D。
(1)写出文中所提及的矾的化学式_______。
(2)写出A、B、C、D所代表的物质_______。
(3)分别写出C、D物质中心离子的价电子组态、杂化形式、对应的配离子构型_______。
(4)单从核外电子排布规则来看,C、D中心离子哪个更稳定?在溶液中的情况又如何?试解释之_______。
9. 食物中的蛋白质从来源上可分为植物性蛋白质和动物性蛋白质两大类。传统豆腐的制作是使用盐卤(氯化镁)点制豆浆,会使豆类蛋白质发生凝固以促进豆腐的成型。
(1)将的水溶液与等体积的溶液混合时,_______沉淀产生。(填“有”或“无”)(已知)
(2)为了防止析出沉淀,上述混合溶液中至少要加入固体_______克(忽略加入固体对溶液体积的影响)。
(3)食用肉中蛋白质含量的测定,一般采用将试样中测得