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2014年全国高中学生化学竞赛湖北赛区预赛试题 Word 文档


2014 年全国高中学生化学竞赛湖北赛区预赛试题
考试限时:120 分钟试卷满分:100 分 考试要求: (1)允许使用非编程计算器及直尺等文具.迟到半小时不得进场,开考后 1 小时内不得离场 (2)考号、性名、年级和所属学校等必须写在首页左侧指定的位置,否则作废卷论处. (3)时间到,把试卷对折整齐,背面朝上放在桌面上,立即离开考场. 第Ⅰ卷(选择题,共 48 分)

一、(本题包括 16 小题,每小题 3 分,共 48 分。每小题只有 1 个选项符合题意,请将答案 写在第工卷答题表中) 1、 “化学,我们的生活,我们的未来”曾是 2011 年“国际化学年”的主题。你认为下列行 为中,不符合 这一主题的是。 ... A.、控制含磷洗涤剂的生产和使用,防止水体富营养化,保护水资源 B、研究采煤、采油新技术,尽量提高产量以满足工业生产的快速发展 C、开发太阳能、水能、风能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料 D、实现资源的“3R”利用,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse) 提高资源的循环利用(Recycle ) 2、向 Cr2(SO4)3 的水溶液中,加入 NaOH 溶液,当 pH=4.6 时,开始出现 Cr(OH)3 沉淀,随 - 着 pH 的升高,沉淀增多,但当 pH≥13 时 ,沉淀消失,先出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrO2 ) 其平衡关系如下:

向 0.05mol·L 1 的 Cr2(SO4)3 溶液 50mL 中,加入 1.0mo1·L 1 的 NaOH 溶液 50mL,充分反 应后,溶液中可观察到的现象为 A、溶液为紫色 B、溶液中有灰绿色沉淀 C、溶液为亮绿色 D、无法判断 3、下面是某加碘食盐包装袋上的部分图表文字((I 为碘元素符号)。由此,你得到的信息和 作出的推测是
- -

A、人体不能缺碘,需要正常补碘。 “加碘食盐”中的“碘”是指碘单质。 B、该食盐商品是以海盐为原料,经人加工后的产品,是盐类的纯净物。 C、1kg 此食盐中含碘酸钾(35±15) mg D、 “菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定。 4、室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有 M 和 N 两种气体(同温同压) ,取下弹簧夹 A, 使两烧瓶内 的气体接触(如图),容器内的压强由大到小 的组合顺序是 ....

A、③①④② B、①②③④ C、④①②③ D、①④③② 5、下列说法正确的是 ①标准状况下,6. 02 X 1023 个分子所占的体积约是 22. 4 L ②0. 5 mol N2 所占体积为 11. 2 L ③标准状况下,1 mol H20 的体积为 22. 4 L ④常温常压下,28g CO 与 N2 的混合气体的所含的原子数为 2NA ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为 22. 4 L/mol ⑥标准状况下,体积相同的两种气体的分子数一定相同 A.①③⑤ B.④⑥ C.③④⑥ D.①④⑥ 6、标准状态下,在四个干燥的烧瓶中分别充入:①纯净的氨气,②混有 1/3 体积空气的氯化 氢气体,③纯净的 NO2 气体,④混有少量空气的 NO2 气体。然后各做喷泉实验。实验后, 四个烧瓶中溶液的物质的量浓度大小关系(假设烧瓶中溶液的溶质不扩散)是 A. ①=②=③=④ B. ①=②=③>④ C. ①=②=③<④ D. ④>①=②>③ 7、如图所示装置,室温下密闭容器内分别充入空气和 H2, O2 的混合气体在可移动的活塞两边,在标准状况下若将 H2 、O2 的混合气体点燃引爆,活塞先左弹,恢复原温度 后, 活塞右滑停留于容器的中央, 则原来 H2, O2 的体积比最 接近于 ①2: 7 ②5:4 ③4:5 ④7: 2 A、①② B. ②④ C. ③④ D、 ①③ 一 一 一 8、某溶液可能含有 Cl , SO42 , CO32 , NH4+, Fe3+, A13+和 K+。取该溶液 100mL,加入过 量 NaOH 溶液,加热,得到 0. 0lmol 气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到 1. 6g 固体;向上述滤液中加足量 BaC12 溶液,得到 2. 33g 不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶 液中 一 一 A.、C1 定存在,且 c (C1 ) ≥0.5mo1/L B、至少存在 5 种离子 一 2一 + C、 SO4 、 NH4 ,一定存在,C1 可能不存在 D、 CO32-, Al3+一定不存在,K+可能存在 9、科学家预言超级原子的发现将会重建周期表,2005 年 1 月美国科学家在《Science》上发 一 表论文,宣布发现了 A1 的超原子结构 A113 和 A114,并在质谱仪检测到稳定的 A113I 等, Al13、 Al14 的性质很像现行周期表中的某主族元素, 己知这类超原子当具有 40 个价电子时最 稳定(例 Al 原子具有 3 个价电子)。下列说法不正确的是 A. Al14 有 42 个价电子,且与 IIA 族元素性质相似 B、Al13 有 39 个价电子,且与卤素性质类似 C、 Al13 在气相中与 HI 反应可生成 H Al13I,且化学方程式为 AI13+HI=H AI13I D、 Al13 原子中 A1 原子间是通过离 子键结合的 10 、氯霉素主要成分的结构简式为 : 下列有关该化合 物的说法不正确的是

A、属于芳香族化合物 C、不能发生消去反应 B、能发生水解反应 D、能发生催化氧化和还原反应 11、对下列图像的描述正确的是

A、根据图①可判断反应 A2(g) +3B2(g) 2AB3 ( g)的△H>0 B、图②可表示压强 (P)变化时对反应 2A (g) +2B (g) 3C (g) +D (s)的影响 C、图③可表示向醋酸溶液通入氨气时,溶液导电性随氨气通入量的变化 D、根据图④,除去 CuSO4 溶液中的 Fe3+,可加入 CuO 调节 pH 至 3~5 12、有机物甲的分子式为 C9H18O2 在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物,在相同的温度 和压强下,同质量的乙和丙的蒸气所占的体积相同,则甲可能的结构有 A.8 种 B.14 种 C.16 种 D.18 种 13、锂离子电池己经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。 锂离子电池放电时的电极反应式为 一 负极反应:C6L i 一 xe =6Li1-x+xLi+ (CsLi 表示锂原子嵌入石墨形成复合材料) 一 正极反应:Li1—xMO2+xLi+ +x e =LiMO2 (LiMO2 表示含锂的过渡金属氧化物) 下列有关说法正确的是 A.锂离子电池充电时电池反应为 C6Li+Li1—xMO2= LiMO2+C6Li1-x B.电池反应中,正极材料若分别用锂、锌、银、铅时,产生等量的电量,金属锂所消耗 的质量最小 C.锂离子电池放电时电池内部 Li+向负极移动 一 D.锂离子电池充电时阴极反应为 C6Li1-x+ xLi+ +xe =C6L i 14.下列化合物均为天然菇类化合物:

对这些菇类化合物叙述错误的是 A、三种化合物中只有 a 和 c 互为同分异构体 C、三种化合物均易被氧化 15.下列各表述与示意图一致的是

B、三种化合物中 b 的沸点最高 D、三种化合物均可催化氢化

A、 图①表示 25℃时, 用 0.1mol· L 1 盐酸滴定 20 mL 0.1 mol· L-I NaOH 溶液,溶液的 pH 随加入酸体积的变化 B、 图②中曲线表示反应 2SO2(g)十 O2(g) } 2SO3(g)△H < 0 正、 逆反应的平衡常数 K 随温度的变化 C、图③表示 10 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4 酸性溶液与过量的 0.1 mol·L-1 H2C2O4 溶液


混合时(△H>0),n(Mn2+)随时间的变化 D、图④中 a、 b 曲线分别表示反应 CH2=CH2 (g) + H2(g)→CH3CH3(g) △H< 0 使用和 未使用催化剂时,反应过程中的能量变化 16、下列关于热化学反应的描述中正确的是 A、 HCl 和 NaOH 反应的中和热△H= 一 57. 3kJ/mol,则 H2SO4 和 Ca (OH) 2 反应 的中和热△H= 2×(一 57. 3) kJ/mol B、 CO (g)的燃烧热是 283. 0kJ/mol,则 2CO2 (g) 2CO (g)+O2 (g)反应的 △H= +2 × 283. 0kJ/mol C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D、lmol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热

第 II 卷(包括 4 大题,共 52 分)
二、实验题(本题包括 1 小题,共 11 分) 17. (11 分)氧化铁是一种红色的颜料,在工业上常以富含硫酸亚铁的废液为原料生产氧化铁 其主要流程如下:

(1) 己 知 出晶体的组成如下表所示。

步骤①中硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和析

若从硫酸亚铁溶液中结晶出 FeSO4·7H2O,控制的温度(℃)为 (2) 步骤②需加一定量硫酸,其主要目的是 (3)生成 FeCO3 浊液的离子方程式为 液露置在空气中会出现红褐色的固体,该变化的化学方程式为 (3) 己知 FeSO4·7H2O 晶体在加热条件下发生如下反应:

;FeCO3 浊

利用下图装置可检验该反应的气体产物。

请填写下列空白: ①仪器的连接顺序为 a 接 、 _接_ 接 .。②装置 C 中的 X 为 三、有机题(本题包括 2 小题,共 20 分) 18、 (10 分).金刚烷结构如图:





(1)请写出金刚烷的分子式_ 。其二氯取代物的同分异构体有 种 (2)四氮金刚烷(乌洛托品)是金刚烷中的四个碳原子被氮原子取代的产物,其结构也具 有很好的对称性。请在上图的金刚烷图中直接标出氮原子所在位置。 (3)甲醛可以三聚: 四氮金刚烷合成如下: HCHO+NH3→A+H2O 3A→B; B+3C→D D + NH3→一四氮金刚烷+3H2O 写出 A、B、C 和 D 的结构简式: A、 B、 C、 D 、 19. (10 分)石油的裂解是石油化工的重要方法之一,石油的裂解产物是合成材料的重要的基 础原料。例如工业上以丙烯为原料可制得一种重要合成橡胶 IR 和一种合成树脂 X。

B 的分子式是 C6H6O,可与 NaOH 溶液反应。 已知以下信息:

(—R 、 — R'、—R"表示可能相同或可能不同的原子或原子团) III、同一碳原子上有两个碳碳双键时分子不稳定。 请回答下列问题: (1)在一定条件下,丙烯可与下列物质反应的是 A、 H2O b、 NaOH 溶液 c、 Br2 的 CC14 溶液 d、酸性 KMnO4 溶液 (2) A 与 C2H4 合成 D 的化学方程式是_ 反应类型是 (3) E、 F 中均含有碳碳双键,则 E 的结构简式是_ (4) H 的结构简式是_ (5) B 与 G 在一定条件下反应生成合成树脂 X 的化学方程式是 有多种同分异构体,符合下列要求的有 ①能与 FeCl3 溶液反应显紫色; ②只能发生银境反应,不能发生水解反应。 其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有 种。 种。

四、填空题:(本题包括小题,共 21 分) 20. (11 分)某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答: I、用图 I 所示装置进行第一组实验(K 闭合)。 (1) Zn 极为_ 极; 实验过程中,SO42(填“从左向右”、 “从右向左”或“不 移动”)。 (2)反应初期,x 极的电极反应现象为_ _; Cu 极的电极反应式为 _。 ⑶、检验 Y 极反应产物的方法是_ 。 II、用图 2 所示装置进行第二组实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y 极区溶液逐渐变 成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-) 在溶液中呈紫红色。 (4)电解过程中,X 极的电极反应式为__ _。 2(5)电解过程中,Y 极发生的电极反应为 Fe 一 6e + 8OH = FeO4 + 4H2O 和 — — 4OH —4e = 2H2O+O2↑,若在 X 极收集到 672 mL 气体,在 Y 极收集到 168 mL 气体(均 己折算为标准状况时气体体积),则 Y 电极(铁电极)质量减少_ g (6)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为: 2K2FeO4+3Zn =Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2 该电池正极发生反应的电极反应式为_ _。 21. (10 分)化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳。而氢气 和氨气都被认为是无碳无污染的清洁能源。 (1)某些合金可用于储存氢,金属储氢的原理可表示为: M+xH2= MH2x △H<0 (M 表示某种合金) 下图表示温度分别为 T1, T2 时,最大吸氢量与氢气压强的关系。 则下列说法中,正确 的是 .. a、T1>T2 b、增大氢气压强,加快氢气的吸收速率 c、增大 M 的量,上述平衡向右移动 d、上述反应可实现多次储存和释放氢气 (2)以熔融碳酸盐为电解质,稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池(如装置甲所示),其 中负极通入 H2, 正极通入 O2 和 CO2 的混合气 体。 乙装置中 a、 b 为石墨, 电解一段时间后, b 电极附近滴入酚酞溶液变红, NaCl 溶液的体 积为 100 mL。

①工作过程中,甲装置中 d 电极的电极反应式是 ,乙装置中电极 a 为 极(填电极名称)。 ②若在 a 极产生 112mL(标准状况)气体,25℃时乙装置中所得溶液 pH= 。(忽 略电解前后溶液体积变化) (3)氨在氧气中燃烧,生成水和一种空气组成成分的单质。 已知 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= 一 92. 4KJ·mol 一 2H2 (g)+O2 (g)=H2O(1) △H=一 572KJ·mol 1 试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式:
一1

(4) 在一定条件下,将 l mol N2 和 3mo1 H2 混合于一个 l0L 的容积不变的密闭容器中发生反 应: △H<0 已知 5 分钟后达到平衡,平衡时氨的体积分数为 25% ①反应的平衡常数表达式为 ②反应开始到平衡时 N2 的消耗速率 v (N2)= ③能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是: a、容器中压强不变 b、混合气体的密度不变 c、 3 v 正(H2) =2 v (NH3) d. c (N2):c (H2):c (NH3)=1:3:2 ④对于上述平衡状态,改变下列条件能使反应速率增大,且平衡向正向移动的是 a、选用更高效的催化剂 b、升高温度。 .c、及时分离出氨气 d、增加 H2 的浓度 e.、充入 He,使体系总压强增大


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