全国化学竞赛预赛模拟试卷
H ** Li ** Be ** 相对原子质量 B C N ** ** ** O ** F ** He ** Ne ** Na ** Mg ** S ** Cl ** Ar ** Al Si P ** ** ** K ** Ca ** Sc ** Ti V ** ** Cr ** Se ** Br ** Kr ** Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As ** ** ** ** ** ** ** ** ** Rb ** Sr ** Y ** W ** Te ** I ** Xe ** Zr Nb Mo ** ** ** Cs ** Ba ** Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Tc ** ** ** ** ** ** ** ** [98] Re ** Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi ** ** ** ** ** ** ** ** Po [210] At [210] Rn [222] Fr [223] Ra [226] Hf Ta La-Lu ** ** Ac-La 一、（6分）
在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷重心的电量（q）有关，一般用偶极矩（μ）来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ=d·q。试回答以下问题：
1．O3、SF6、CH2Cl2、P4O6 4种分子中μ＝0的是 ；
2．对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是： ；
3．实验测得：μPF3＝1.03德拜、μBCl3＝0德拜。由此可知，PF3分子是 构型，BC13
分子是 构型。
4．治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0。试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度。
构型图：淡黄色 ，棕黄色 ；在水中溶解度较大的是 。 二、（7分）
萤火虫能有节律地发出黄色的光。科学研究发现，萤火虫发光的原理是由于萤火虫体内含有荧光素和荧光酶两种物质，在荧光酶作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合发出荧光。荧光素的结构式如右图所示。（以下用L表示虚线左边的主体部分，将其结构简写成H－L－COOH）。萤火虫发光的生化过程是：
① H－L－COOH＋ATP＋H2O→H－L－CO－AMP＋2H3PO4
② H－L－CO－AMP＋O2?荧光酶???L＝O＋CO2＋AMP＋光子
科学家已能用化学方法人工合成荧光素和荧光酶而制成生物光源。 1．荧光素的化学式为 。
2．已知ATP的化学式为C10H16O13N5P3，则AMP的化学式为 。
3．与普通的电灯相比，这种生物光源更适合于在充满瓦斯的矿中当闪光灯及在清除磁性
水雷时用以照明。这是因为
4．已知每mol高能磷酸键可释放30.5kJ的能量，萤火虫所发黄光的波长为600nm。请估算每mol荧光素被氧化时释放的能量。（提示：一个光子的能量为E＝hc/λ，h为普朗克常数，
－34
其值为6.63×10J·s）
三、（7分）
工业上产生的硫化氢要经过处理变成硫单质后方能排放，以防止大气污染。富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下：
① 用2％～3％的Na2CO3溶液作吸收剂生成2种酸式盐； ② 再加入一种RNO（液）（R表示芳香烃基）与生成的一种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH；
③ 第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐； ④ RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO。 1．写出上述四步反应的化学方程式。 2．请对富玛克斯法的优点做一简要评价。 四、（11分）
在一定条件下，选用强氧化剂处理一定量水样时所消耗氧化剂的量，可以相对表示氧化水中还原性有机物即“需氧有机物”所需氧气的量。因此，若把每升水所能消耗氧化剂的量换算成相当量的O2（mg/L），就称为被测水样的“化学需氧量”，符号是COD。所用氧化剂有K2Cr2O7和KMnO4两种。使用K2Cr2O7测定的COD，表示为CODCr。使用KMnO4测定水中需氧有机物，一般只适用于需氧有机物含量较低的天然水体，此时所得每升水KMnO4的耗用量（mg/L），就直接用来表示水体中需氧有机物的相对含量，特称为“高锰酸盐指数”。我国按水质从高到低，将地面水环境的质量标准分成Ⅰ～Ⅴ5类，其中的高锰酸盐指数、CODCr和与此相关的每升水中所含溶解氧的量（mg/L）三项参数标准，如下表所示： 参数 高锰酸钾指数 ＜ 溶解氧 ≥ CODCr ＜ Ⅰ类 2 饱和率90% 15以下 Ⅱ类 4 6 15以下 Ⅲ类 6 5 15 Ⅳ类 8 3 20 Ⅴ类 10 2 25 试按下列要求分析表中的数据：
1．Ⅴ类水域为农业用水区，与集中式生活饮用水水源地二级保护区的Ⅲ类水域相比，为
高锰酸盐指数和CODCr所表明的水中需氧有机物控制量的最大极限值，前者是后者的 倍。
2．Ⅰ类水域，作为源头水的国家自然保护区，其高锰酸盐指数的标准为小于2，溶解氧标准为接近空气中O2在水中的饱和数据（饱和率为90％时的数据约为8.4mg/L）。规定两者数据一低一高的根据是
3．取100.00mL水样，按操作规定，加入5mL 1︰3 H2SO4酸化后，在沸水浴中能与2.50mL的0.0020mol/L KMnO4溶液反应而刚好使红色褪去。则该水样的高锰酸盐指数为 ，符合一般工业用水区的 类水域的该项参数标准。
4．现有某废水样品20.00mL，加入10.00mL 0.0400mol/L K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和催化剂，加热反应2小时。在指示剂存在下用0.100mol/L Fe(NH4)2(SO4)2溶液滴定多余的K2Cr2O7，共用去Fe(NH4)2(SO4)2溶液12.00mL。
写出K2Cr2O7与Fe(NH4)2(SO4)2反应的方程式，并计算该废水水样的CODCr。 五、（6分）
化合物A（C5H10O）不溶于水，它不与Br2／CCl4溶液及金属钠反应，与稀酸反应生成化合物B（C5H12O2）。B与高碘酸反应得甲醛和化合物C（C4H8O），C可发生碘仿反应。试推测化合
物A、B、C的结构简式
六、（12分）
YBaxCuyOz是近年来被科学家发现的一种高温超导材料。YBaxCuyOz中，Y、Ba、O三种元素都有固定的化合价，分别为＋3、＋2、－2，而Cu是＋2和＋3的混合价态。该化合物的结构如右图所示，可确定化学式中x、y的值，而z的值，现可用碘量法测Cu，进而求得z值。取4.00
－
×102gYBaxCuyOz样品，用稀盐酸溶解，在氮气保护下加
＋＋
1g KI固体。样品中的Cu3和Cu2分别氧化KI，用0.0100
－
mol·L1 Na2S2O3溶液滴定得到的I2，终点时消耗23.45 mL。
＋－＋－
（Cu3＋3I＝CuI＋I2，2Cu2＋4I＝2CuI＋I2）。另取一份质量相等的YBaxCuyOz样品，用稀盐酸溶解，煮沸，使其
＋＋
中的Cu3全部转化为Cu2，冷却后用碘量法滴定，终点
－－－
时消耗0.0100 mol·L1 Na2S2O3 18.13mL。（在滴定时S2O32转变成S4O62）
请回答下列问题：
1．的化学式中x＝ 、y＝ 。
＋＋－
2．Cu在酸性环境中极易歧化，但为何Cu2与I能生成CuI（一价铜化合物）？ 3．写出在滴定过程中的离子方程式；该反应适合在何种环境（酸碱性）下进行，为什么？
＋＋
4．求出Cu3和Cu2的物质的量之比。 5．求出z值。 七、（17分）
硬度较高的河水在饮用前一般要经如右图所示的过程进行处理。回答下列问题：
1．A是什么物质，净化的反应原理是什么，过量饮用由A净化的水对人体有何害处？
2．B是什么物质，写出软化反应方程式（以＋
Mg2为例），树脂再生时应将树脂放入何种溶液中，利用中学化学原理解释软化的反应原理和树脂再生的原理。
3．通过软化树脂并不能减小其中总离子浓度（可能增大），请问通过怎样的树脂可大量减少其中的阴阳离子浓度（做为实验室的蒸馏水），使用多个树脂时请排列先后顺序，并说明原因。
4．氯气消毒的原理是什么，过量饮用氯气消毒的水对人体有何害处？
5．高铁酸钠（Na2FeO4）是替代氯源型净水剂的新一代水处理剂，请指出高铁酸钠净水原理，并说明该净水剂有何优越性？
八、（9分）
“芬必得”是一种目前很受欢迎的解热、镇痛及抗类药物的商品名，其主要成分是化合物：对－异丁基－α－甲基苯乙酸
（
），药名为布
洛芬（Brufeum），有多种合成路线。下面是合成布洛芬的一种路线：
A；催化剂?????ZnCl2BE???C?HCl?????D???；?（F）?G???
全国化学竞赛模拟试卷-6
