2023年第37屆中國化學(xué)奧林匹克競賽江蘇賽區(qū)復(fù)賽試題（答案詳解）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁“揚子石化杯”第37屆中國化學(xué)奧林匹克(初賽)選拔賽暨2023年江蘇賽區(qū)復(fù)賽試題(2023年8月6日9：00-12：00)第1題(15分。本題共5小題，每小題3分。每小題只有1個正確答案。)1．下列原子結(jié)構(gòu)參數(shù)相比較正確的是A．半徑差： B．電離能：C．親和能： D．電負性：2．在某一反應(yīng)溫度下，已知反應(yīng)(1)的標準平衡常數(shù)為。在相同反應(yīng)條件下，反應(yīng)(2)的標準平衡常數(shù)為A．4 B．0.5 C．2 D．13．用鈰量法測定藥物中鐵含量時，選用溶液滴定溶液。已知此條件時，其反應(yīng)到達計量點時的電位是A． B． C． D．4．化合物Z是合成藥物左旋米那普倫的重要中間體，其合成反應(yīng)式如下：

下列有關(guān)說法正確的是A．X的結(jié)構(gòu)簡式為B．Y分子中無手性碳原子C．Z子中有1個碳原子采取雜化D．的作用是使Y轉(zhuǎn)化為碳負離子與X反應(yīng)生成Z5．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A．吸收產(chǎn)生，可用作呼吸面具供氧劑B．能與酸反應(yīng)，可用于制作紅色涂料C．硬度大，可用于制造光導(dǎo)纖維D．有還原性，可用于自來水的殺菌消毒6．單核金屬-分子氧配合物()是一些底物氧化轉(zhuǎn)化過程的關(guān)鍵組分/中間體。N-甲基四氮雜環(huán)十二烷(12-TMC)及其類似物14-TMC(如下圖)等作為螯合配體在調(diào)節(jié)配合物及其衍生物的穩(wěn)定性、構(gòu)型和電子結(jié)構(gòu)、反應(yīng)活性等方面起著重要作用。例如，取決于環(huán)的尺寸，配合物中為12或14時，分子可采用側(cè)基配位或端基配位形式，鎳離子氧化態(tài)為或另一方面，在生理過程中發(fā)揮著重要作用。微生物或血紅蛋白等可以調(diào)節(jié)和的反應(yīng)生成，用于維持生命健康。

科研小組報道了鉻離子的相關(guān)研究如下：氣氛保護下，向含有12-TMC的乙腈溶液中加入，室溫下攪拌；然后，加入乙醚后出現(xiàn)藍色粉末，將其過濾洗滌，得到(1)。在條件下，通于1的藍色乙腈溶液中，生成紫色的中間體2(室溫下可穩(wěn)定存在)。2的質(zhì)譜分析表明其離子峰的(荷質(zhì)比)為346.9.進一步于時向含有2的乙腈溶液中通氣，再通入NO，溶液顏色由紫色變?yōu)樗{色，經(jīng)沉淀洗滌處理后得到藍綠色晶體3，其質(zhì)譜分析表明離子峰的為377.0(12-TMC分子量：228.3)。根據(jù)題意回答下列問題：(1)分別畫出化合物1、2、3的空間結(jié)構(gòu)示意圖(標明配位原子的符號)。(2)分別分析化合物2、3中的氧化態(tài)和是否具有順磁性。(3)如果改變通入和的順序，在1的乙腈溶液中先通入，再通入，能否制得3，為什么。7．碘是人體不可缺少的微量元素，其參與合成的甲狀腺激素具有增強新陳代謝，促進生長發(fā)育(尤其是腦發(fā)育)的重要作用。甲狀腺激素是一種酪氨酸的碘衍生物，主要包括2種活性物種，即四碘甲腺原氨酸()和三碘甲腺原氨酸()。碘離子轉(zhuǎn)化成甲狀腺激素的示意圖如圖3-1所示。此外，E(TPO)為甲狀腺過氧化物酶的鐵-卟啉活性氧化中心，其催化氧化碘離子機理示意圖如圖3-2所示，Heme為取代卟啉基團，HS-Cys為半胱氨酸，圖3-3為卟啉結(jié)構(gòu)。

(1)寫出A、B、C、D四個物質(zhì)中，哪些分別屬于和。(2)寫出TPO氧化無機碘離子成高活性的碘物種(Rotate

1)的化學(xué)方程式。(3)卟啉環(huán)上總共有多少個電子。(4)標出圖2中物質(zhì)中鐵元素的化合價，指出中的配位數(shù)。(5)為什么自然界的甲狀腺激素會選擇碘元素，從化學(xué)角度給出理由。8．《夢溪筆談》記載：“信州鉛山具有苦泉，流以為澗。挹其水熬之，則成礬，…。熬礬鐵釜，久之亦化…”，苦泉之水亦稱膽水。取上述礬并加強熱，得黑色固體，其易溶于熱鹽酸，生成的綠色溶液與銅絲煮沸，得溶液A，用大量水稀釋后，得白色沉淀B，B可溶于氨水中生成無色溶液C，C若暴露于空氣中，則變成溶液D。(1)寫出文中所提及的礬的化學(xué)式。(2)寫出A、B、C、D所代表的物質(zhì)。(3)分別寫出C、D物質(zhì)中心離子的價電子組態(tài)、雜化形式、對應(yīng)的配離子構(gòu)型。(4)單從核外電子排布規(guī)則來看，C、D中心離子哪個更穩(wěn)定？在溶液中的情況又如何？試解釋之。9．食物中的蛋白質(zhì)從來源上可分為植物性蛋白質(zhì)和動物性蛋白質(zhì)兩大類。傳統(tǒng)豆腐的制作是使用鹽鹵(氯化鎂)點制豆?jié){，會使豆類蛋白質(zhì)發(fā)生凝固以促進豆腐的成型。(1)將的水溶液與等體積的溶液混合時，沉淀產(chǎn)生。(填“有”或“無”)(已知)(2)為了防止析出沉淀，上述混合溶液中至少要加入固體克(忽略加入固體對溶液體積的影響)。(3)食用肉中蛋白質(zhì)含量的測定，一般采用將試樣中測得的氮的質(zhì)量分數(shù)乘以因數(shù)6.25換算成蛋白質(zhì)的含量。稱取干肉片試樣，用濃(汞為催化劑)加熱消化，直至肉片中存在的氮完全轉(zhuǎn)化為銨鹽(硫酸氫銨)；再用過量的處理(a)，產(chǎn)生的吸收于(相當于)中(b)；過量的酸需要(相當于鄰苯二甲酸氫鉀)返滴定。①寫出上述(a)、(b)、(c)分析步驟中所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式；②計算肉片中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。10．能與配位形成配合物，該配合物易發(fā)生如下解離反應(yīng)：。已知在標準狀態(tài)下該反應(yīng)的標準平衡常數(shù)為。(1)試將上述反應(yīng)過程設(shè)計為可逆原電池，寫出電池符號及相應(yīng)電極反應(yīng)。(2)已知時，，試判斷上述平衡反應(yīng)的方向，并計算=。11．近年來，我國新能源汽車發(fā)展正處于蓬勃發(fā)展的階段。聚陰離子型正極材料由于原料豐富、價格低廉、環(huán)境友好、比容量高、安全和穩(wěn)定性好等優(yōu)勢成為電動汽車用動力電池的首選，成為電池行業(yè)的研究熱點。(1)磷化鐵FeP是重要的磷源鐵源材料，具有多種晶型。其一晶體中磷原子采用A1方式堆積，鐵原子填入四面體空隙中，畫出FeP的正當晶胞示意圖，并指出其晶體結(jié)構(gòu)類型。(2)Fe-P鍵長約為，試由此估算正當晶胞的晶胞參數(shù)。(3)磷酸鐵鋰是磷酸鐵鋰電池的正極材料，下圖是的二維結(jié)構(gòu)圖，試畫出其二維結(jié)構(gòu)基元。

(4)磷酸鐵鋰屬于正交晶系，晶胞參數(shù)；位于氧原子八面體中，形成變形八面體。由此推測：八面體中屬于(填“高自旋”或“低自旋”)，其晶體場穩(wěn)定化能；八面體出現(xiàn)畸變是因為。(5)和結(jié)構(gòu)相似，八面體、八面體和四面體形成層狀結(jié)構(gòu)，從而使具有可移動性，可以在充/放電過程中可逆地脫出和嵌入。正極的充放電過程如圖所示，A是狀態(tài)；B是狀態(tài)(填“充電”或“放電”)。

12．Ostarine是一種選擇性雄激素受體調(diào)節(jié)劑，其合成路線如下：(1)化合物A的系統(tǒng)命名為。(2)寫出B→C轉(zhuǎn)化中的主要有機陽離子中間體的結(jié)構(gòu)簡式：。(3)寫出化合物E、F的結(jié)構(gòu)簡式：E，F(xiàn)。(4)寫出F→Ostarine的反應(yīng)類型。13．西那卡塞Ⅰ是第二代鈣敏感受體調(diào)節(jié)劑，可用于治療甲亢，其合成路線如下：PCC：氯鉻酸吡啶(1)寫出同時滿足下列條件的B的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：。①分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫，個數(shù)比為2∶1∶1；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③鏈狀化合物。(2)寫出化合物D、E、F、G的結(jié)構(gòu)簡式：D，E，F(xiàn)，G。(3)化合物Ⅰ分子中有一個手性碳原子，其構(gòu)型為型(填“R”或“S”)。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁1．B【解析】略2．C【解析】略3．D【詳解】化學(xué)計量點時電勢，其中z1為反應(yīng)的轉(zhuǎn)移電子數(shù)，z2為反應(yīng)的轉(zhuǎn)移電子數(shù)，故=1.06V。故答案選D。4．B【解析】略5．A【解析】略6．(1)(2)(3)【解析】略7．(1)(2)(3)(4)(5)【解析】略8．(1)(