2001年全国化学竞赛初赛模拟试卷3

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2001年全国化学竞赛初赛模拟试卷（三）

第一题（5分）

锌钡白（立德粉）是ZnSO4和BaS以相同物质的量混合后反应制成白色颜料。写出由菱锌矿（ZnCO3）为主要原料制锌钡白的有关反应的化学方程式。

若菱锌矿中含有Fe、Ni等杂质，在制备过程中如何除去？（已知：φ

0.44，φ0Ni/Ni＝－0.25） 2+2＋2＋0Fe2+/Fe＝－

第二题（5分）

篮烷分子的结构简式如右图所示，试回答：

1．写出篮烷分子的化学式2．篮烷分子的一氯取代物的种数为

3．篮烷分子的二氯取代物的种数为第三题（7分）

1，1–二溴丙烷在过量的KOH乙醇溶液中加热生成物质A，该物质在气相光照或CCl4溶液中均可与氯气反应，在HgSO4－H2SO4的水溶液中与水反应生成物质B，B不能发生银镜反应，但B的同分异构体C却可以；B能发生碘仿反应，但C却不能。B能在Pt的存在下与H2反应生成物质D，D在浓硫酸存在下加热形成物质E，E与O3反应，然后在Zn存在下水解，形成物质F和物质G，其中F的水溶液俗称“福尔马林”，G与CrO3在酸性介质中反应生成醋酸。试根据以上过程写出A～G的结构简式。

第四题（6分）

金属铌能与卤素形成簇状化合物，下图所示为三种NbaXb的结构单元。它们的共同特点是六个Nb原子形成八面体骨架，卤原子通过双桥基（－X

－）或三桥基（

Nb原子相连，结构单元之间通过双桥基相连。请据图写出以下三个物质的化学式：

）与

第五题（7分）

BiCl3易水解生成BiOCl，试回答：

1．写出水解反应方程式；

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2．医药上把BiOCl叫做次氯酸铋，你同意此名称吗？

3．如何配制100mL 0.100mol/L BiCl3溶液？（BiCl3的相对分子质量为315.34）

4．把适量BiCl3固体置于浓NaCl液，得澄清液，请说出可能的原因。

第六题（9分）

阅读①②③有关光合作用与葡萄糖的材料，回答下问题：

①．光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，生物体生命活动所需的有机物

与能量，从根本上说都来自光合作用。在绿色植物光合作用中，每放出一个氧分子要吸收8个波长为6.88×10m的光子（一个光子的能量为E＝hc/λ，h＝6.63×10

每放出1mol O2，植物储存469kJ能量。

②．糖是体内的主要能源，人体所需的各种热量，70%由糖类提供。理论上，每摩尔

葡萄糖在体内完全氧化时，释放的热量为2872kJ。葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为：

C6H12O6＋6O2＋38H3PO4＋38ADP→6CO2＋44H2O＋38ATP

ATP＋H2O→ADP＋H3PO4＋30.6kJ

③．假想把光合作用的逆过程设计成原电池，在一个电极上把O2还原成水，而在另

一个电极上把葡萄糖氧化成CO2，该原电池的电动势为1.24V。

1．估算光合作用中绿色植物的能量转换效率（保留3位有效数字）

2．人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率为 （保留3位有效数字）

3．写出原电池正负极的电极反应式和总反应式。

第七题（13分）

根据以下条件，确定某芳香烃A（相对分子质量不超过225）的结构简式：

①．取少量烃A，完全燃烧需O2V升（27℃，101.325kPa），燃烧完全后混合气体体

积为1.6V升（127℃，101.325kPa）；

②．0.1mol烃A在过量的Br2/CCl4作用下，只与0.1mol Br2反应；

③．如果在液溴作用下（FeBr3为催化剂），0.1mol烃A最多可与0.9mol Br2反应； ．．

④．烃A在酸性KMnO4溶液作用下，得到唯一产物B，质子核磁共振谱确定其苯环

上的氢原子完全等价。

⑤．烃A与O3反应并水解还原得到唯一产物C，质子核磁共振谱确定其苯环上的氢

原子有两类。C能与银氨溶液反应。

1．根据条件①确定烃A的最简式

2．根据条件②确定烃A分子中的双键数目

3．根据条件③确定烃A分子中苯环上的氢原子数4．根据条件④确定B的结构简式5．根据条件⑤确定C的结构简式

6．根据以上条件确定A的结构简式7．烃A 对映异构体， 顺反异构体。（有or无）

第八题（12分）

某城市的管道煤气是水煤气和焦炉煤气混合而成的，但煤气泄露能致人中毒。煤气中

－7－34J·s），同时

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毒就是CO中毒，其原因是CO与血红蛋白（Hb）结合成Hb·CO，使血红蛋白失去输送O2功能的缘故。CO进入血液后有如下平衡：CO＋Hb·O2O2＋Hb·CO，已知该反应平衡时，c O2 c Hb CO 的比值是一个不受浓度影响的常数，在人体体温37℃下，该常

c CO c Hb O2

数为220。试回答：

1．生产水煤气的化学反应方程式是2．燃气灶具因燃气成分、供气压力不同而结构不同。如果该城市管道气改通液化石

油气（C4H10），则居民厨房中的炉灶改装时在燃气进口直径不变的情况下，通风口直径应怎样改变？ （增大or减小），原因是

3．门窗紧闭的厨房内一旦发生煤气大量泄漏，极容易发生爆炸。当你从室外进入厨

房嗅到极浓的煤气异味时，在下列操作中，你认为合适的是 （可以多选）

A．立即开启抽油烟机排出煤气，关闭煤气源

B．立即打开门和窗，关闭煤气源 C．立即打开电灯，寻找泄漏处

4．煤气中毒病人，可以通过进入高压氧舱的方法来救治，请用化学平衡的原理加以

说明：

5．已知当血液中c Hb CO

c Hb 的比值大于0.02时，人的智力会受到损伤，此时c（CO） O2

与c（O2）的比值应 （＜、＞or＝） 。

6．抽烟时，进入肺部的空气中c（CO）＝10－6mol/L，c（O2）＝10－2mol/L，则c（Hb·CO）为c（H·O2）的 倍，因此长期抽烟对人智力 影响。（有or无）

第九题（11分）

蛋白质分子的多肽链并不是线形伸展，而是按一定方式折叠盘绕成特有的空间结构。

根据X衍射法研究模型肽，认为肽键（－CO－NH－）带有双键的性质，不能沿C－N键自由旋转，形成了酰胺平面的结构。请回答：

1．肽键中的4个原子和它相邻的两个α－碳原子是否都处在同一平面上，理论上它

们有几种结构，画出结构简式。

2．肽键中C、N原子的杂化类型分别是。

3．请指出哪些化学键导致多肽链不是线形伸展。

4．具体地说，多肽链的主链是由许多 组成，它们之间以 相互隔开，并且 。（可以不填空，用自己的语言简答）

5．哪一类高聚物（不是肽类）也有“肽键”（－CO－NH－），请举一例。

第十题（25分）

动画片“大力水手”中，每当大力水手吃下一罐菠菜后就会变得力大无穷。这是影片

的夸张手法，但菠菜确实含有一定的营养成分，如维生素C、铁质等。然而过量吃菠菜，会造成人体缺钙。菠菜中富含草酸（乙二酸），其味苦涩，溶于水，是一种二元弱酸。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒物质，过量草酸会腐蚀胃粘膜，还会对肾脏造成伤害。为了既能吸收菠菜中的营养，又不被草酸伤害，有两种可用的方法：一种方法是在油炒前，先把菠菜用热水烫一烫，这样炒的菠菜没有苦涩味；另一种方法是“菠菜烧豆腐”，也可使涩味大大降低。

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1．食用菠菜后，在胃部草酸主要的存在形式是 （分子or离子，用化学式表示），原因是 。

2．已知乙酸根离子中两个氧原子是完全等价的，那么草酸根离子中四个氧原子是否也完全等价，草酸根所有原子是否共平面，指出其中π键的成键情况。

3．草酸具有较强的还原性，在实验室里用基准物质草酸钠配成的酸性溶液标定高锰酸钾溶液的浓度，写出离子反应方程式。

某学生在实验中准确称取了三份基准物质Na2C2O4（质量分别为0.1745g、0.1763g、0.1772g），分别置于250mL锥形瓶中，加入60mL水使之溶解，加入15mL（1︰5）H2SO4，在水浴上加热到75～85℃，趁热用高锰酸钾溶液滴定（滴定终点时消耗体积分别为25.88mL、26.21mL、26.25mL）。开始滴定时反应速度很慢，滴下高锰酸钾溶液的颜色迟迟不退去，但数滴之后，反应速度迅速加快。

（1）实验中，滴定时KMnO4溶液应装在 （酸式滴定管、碱式滴定管、移液管）中，原因是

（2）滴定中，目光应注视 ，判断滴定结束的标准是_________________________，读数时，目光应与凹液面的最

（3）计算该同学所标定KMnO4溶液的浓度 。（Na2C2O4相对分子质量134.00）

（4）为何滴定不久后反应速度能突然加快？

（5）由于常温下C2O42－与MnO4－的反应速度很慢，因此滴定反应在75～85℃的水浴中进行，但温度过高又有何不利影响？

（6）被标定的KMnO4溶液能否用蒸馏水（去离子水）稀释若干倍后再作为标准液使用，为什么？

4．为什么过量吃菠菜会造成人体缺钙。

5．试说明两种消除菠菜中草酸危害的方法中的原理。

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参考答案 第一题（5分）

ZnCO3＋H2SO4＝ZnSO4＋CO2↑十H2O（1分）

ZnSO4＋BaS＝ZnS↓十BaSO4↓（1分）

Fe2＋应首先用氧化剂使其氧化为Fe3＋，再加碱使其生成Fe(OH)3沉淀除去。（2分） Ni可用金属锌置换除去：Ni＋Zn＝Zn十Ni（1分）

第二题（5分）

1．C10H12（1分）

2．4种（2分）

3．19种（2分）

第三题（7分）

A：CH3C≡CH；B：CH

3CH3；C：CH3CH2CHO；D：CH

3

E：CH3CH＝CH2；F：HCHO；G：CH3CHO（各1分）

第四题（6分）

Nb6F15 Nb6Cl14 Nb6I11（各2分）

第五题（7分）

1．BiCl3＋H2O＝BiOCl↓＋2HCl（1分）

2．不同意。BiOCl中的Cl呈－1价，而次氯酸盐中 Cl为＋l价。（2分）

3．称取3.153g BiCl3固体（1分），溶于约30mL浓HCl中，然后用少量水洗三次（1分），并全部转移入100mL容量瓶中，配成100mL溶液（1分）。

4．BiCl3与Cl生成BiCl6等配离子。（1分）

第六题（9分）

1．33.7%（3分）

2．40.5%（3分）

3．正极 O2＋4H++4e→2H2O（1分）

负极 C6H12O6＋6H2O―24e→6CO2＋24H （1分）

总反应 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O（1分）

第七题（13分）

1．CH（3分）

2．1个（1分）

3．8个（1分） 2个（1分）

4．HCOO

－－COOH（2分）

5．CH3

－

6．CH3

－－COOH（2分） －CH＝CH

－－CH3（2分） +－2＋2＋2＋CH3； 3－

7．无 有（1分）

第八题（12分）

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1．C＋H2

OCO＋H2（1分）

2．增大（1分） 同体积液化气比水煤气燃烧耗氧多，故风门口径要增大。（1分）

3．B（2分）

4．在高压氧舱中，煤气中毒患者吸入氧气浓度较高的空气后，CO＋Hb·O

2O2＋Hb·CO，平衡向左移，使Hb·CO转化为Hb·O2，恢复血红蛋白的输氧功能。（2分）

5．＞ 9.09×10

6．0.022 有

第九题（11分）

1．都处在同一平面上（即酰胺平面）（1分）

（1分，多肽链采用的是这种方式）；

2．sp2、sp2（2分）

3．与C－N相连的C－Cα、N－Cα的自由旋转（2分）

4．酰胺平面 α－碳原子 以α－原子为顶点作旋转运动（3分）

5．聚酰胺纤维（1分）

例如：尼龙－

66 HN(CH2)4NHCO(CH2)4CO；聚酰胺－6

：HN(CH2)5

CO （1分，给出适当的名称或化学式即可）

第十题（25分）

1．H2C2O4（1分）

草酸进入人体后，在胃酸作用下，抑制其电离平衡向右移动，以分子形式存在。（2分）

82．四个氧原子完全等价（1分） 所有原子共平面（1分） 6（1分）

3．5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O（2分） －5（1分）

（1）酸式滴定管（1分）

KMnO4具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管中的橡皮管（1分）

（2）锥形瓶中溶液颜色的变化（1分）

待测液刚好出现浅紫色（微红色）且半分钟内不褪色（1分）

上（1分）

注：KMnO4为紫色溶液，看不到凹液面。

（3）0.02012（3分，有效数字不正确最多给1分）

（4）反应中产生的Mn对该反应有催化作用（1分）

（5）温度过高草酸易分解：H2C2O4＝CO↑＋CO2↑＋H2O（1分）

（6）不能，蒸馏水中有好氧性微生物（或水中有还原性物质）（1分）

2＋2－4．Ca易与C2O4形成难溶的CaC2O4沉淀，使人体中的钙大量流失（2分）

5．（1）用热水烫一烫是利用升高温度增大溶解度的原理，使草酸更多地被溶解出来，在烧菜之前去除；（2分）

（2）“菠菜烧豆腐”是利用豆腐中富含的Ca2＋将C2O42－转化为CaC2O4沉淀，进入人体后除少量溶解外，大部分直接排除体外（豆腐中损失的钙可以从其他食物中补充）（2分） 2＋