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知恩中学高二化学竞赛试卷


知恩中学高二年级化学竞赛试卷
本卷可能要用到的相对原子量: H—1 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 Mg—24 Al—27 S—32 Cl—35.5 K—39 V—51 Cr—52 Mn—55 Fe—56 Co—59 Ni—58 Cu—64 Zn—65 Br—80 Ag—108 I—127 Ba—137 一、选择题(本题有 16 小题,每小题 3 分,共 48 分。在每题给出的四个选项中,只有一 个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1. 已知电极上每通过 96500 C 的电量就会有 1 mol 电子发生转移。精确测量金属离子在惰 性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测 量中,常用银电量计,如图所示。下列说法不正确的是: ... A.电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上 - 发生的电极反应是:Ag+ + e = Ag B.称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的 沉积量为 108.0 mg,则电解过程中通过电解池 的电量为 96.5 C C.实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金 属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电 极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,测量结果会偏高 D.若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的 阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连 2. 关于下列四个图象的说法正确的是:

A.图①表示反应 CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的 ΔH>0 B.图②为氢氧燃料电池示意图,正、负极通入的气体体积之比为 2:1 C.图③表示物质 a、b 的溶解度曲线,可以用重结晶方法从 a、b 混合物中提纯 a D.图④ 可以表示压强对可逆反应 2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响,且乙的 压强大 + + + - - - - - 3.水溶液 X 中只可能溶有 K 、Mg2 、Al3 、AlO2 、SiO32 、CO32 、SO32 、SO42 中的 若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验:

下列判断正确的是: A.气体甲一定是纯净物 B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物 + - - C.K 、AlO2 和 SiO32 一定存在于溶液 X 中 - - D.CO32 和 SO42 一定不存在于溶液 X 中 4.化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知: 氧化还原反应: 2FeCl3 + 2HI=2FeCl2 + I2 + 2HCl; 2Co(OH)3 + 6HCl=2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2O 2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH=2Fe(OH)3 + 2KI; 3I2 + 6KOH=5KI + KIO3 + 3H2O 复分解反应: 2HSCN + K2CO3=2KSCN + CO2 ↑ + H2O; KCN + CO2 + H2O=HCN + KHCO3 热分解反应: 4NaClO 3NaCl + NaClO4;NaClO4 下列说法不正确是: ... NaCl + 2O2↑

A.氧化性(酸性溶液) :FeCl3 > Co(OH)3 > I2 B.还原性(碱性溶液) :Fe(OH)2 > I2 > KIO3 C.热稳定性:NaCl > NaClO4 >NaClO D.酸性(水溶液) :HSCN > H2CO3 > HCN 5.实验室将 9g 铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所 得固体中含金属单质为 20g,则该氧化物粉末可能是: A.Fe2O3 和 MnO2 B.Fe3O4 和 FeO C.Cr2O3 和 V2O5 D. Co2O3 和 Ni2O3 6.2011 年我国女科学家屠呦呦(曾就读于宁波中学)因“发现青蒿素,—种用于治疗疟疾 的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”而获得有诺贝尔奖“风向标” 之誉的拉斯克临床医学奖。青蒿素结构式如图所示。已知一个碳原子上连有 4 个不同的 原子或基团,该碳原子称“手性碳原子” 。下列有关青蒿素的 说法不正确的是: A.青蒿素分子有 6 个手性碳原子 B.青蒿素的化学式为 C15H22O5 C.青蒿素在一定条件下能与 NaOH 溶液反应,且有氧化性 D.青蒿素是脂溶性的 7.某有机物 X 的分子式为 C7H12O2,不能使溴的 CCl4 溶液褪色,但在一定条件下能与氢氧 化钠反应生成两种产物,经检验,其中有一种产物的分子结构中含有一个五元环,则 X 的结构有(本题中不考虑立体异构) : A.5 种 B.6 种 C.9 种 D.10 种 8.下列反应的离子反应方程式书写正确的是: A.向碘化钾溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液: - - 2I + H2O2=I2+2OH B.向碳酸氢铵溶液中加入过量的稀氢氧化钠溶液: - - - NH4++HCO3 +2OH =NH3·H2O+CO32 +H2O

C.向 Ba(OH)2 溶液中加入过量 NH4HSO4: - - Ba2++H++NH4++2OH +SO42 =BaSO4↓+ H2O+ NH3·H2O D.Fe2O3 溶于过量的氢碘酸中:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 9.下列说法正确的是:

A.按系统命名法,

的名称为 2,5,6-三甲基-4-乙基庚烷

B.常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次增大
OH H OH OH H OH H H H H OH
H CH 2 OH O H OH H H H OH OH

C.肌醇
OH

与葡萄糖
OH

的元素组成相同,化学式均为 C6H12O6,

满足 Cm(H2O)n,因此,均属于糖类化合物
O OH O O OCH3 CH3 O

D.1.0 mol 的O

最多能与含 5.0 mol NaOH

的水溶液完全反应 10.已知 W、X、Y、Z 为短周期元素,W、Z 同主族,X、Y、Z 同周期,W 气态氢化物的 稳定性比 Z 的气态氢化物的稳定性强,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于 Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是: A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小 B.W与X形成的化合物中只含离子键 C.W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点 D.若W与Y的原子序数相差 5,则二者形成化合物的化学式一定为 Y2W3 11.向 27.2Cu 和 Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸 0.5L,固体物质完全反应,生成 NO 和 Cu(NO3)2.在所得溶液中加入 1.0mol/L 的 NaOH 溶液 1.0L,此时溶液呈中性,金属 离子已完全沉淀,沉淀质量为 39.2g。下列有关说法不正确的是: A.Cu 与 Cu2O 的物质的量之比为 2:1 B.硝酸的物质的量浓度为 2.6mol/L C.产生的 NO 在标准状况下的体积为 4.48L D.Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余 HNO3 为 0.2mol 12.粗产品蒸馏提纯时,下列装置中可能会导致收集到的产品中混有高沸点杂质的是:

13.人工光合作用能够借助太阳能,用 CO2,和 H2O 制备化学原料,

右图是通过人工光合作用制备 HCOOH 的原理示意图,下列 说法不正确的是: A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B.催化剂 a 表面发生氧化反应,有 O2 产生 C.催化剂 a 附近酸性减弱,催化剂 b 附近酸性增强 - D.催化剂 b 表面的反应是 CO2 +2H++2e =HCOOH 14.NaCl 是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图 4) 下列说法正确的是: A.25℃,NaHCO3 在水中的溶解度比 Na2CO3 的大 B.石灰乳与 Cl2 的反应中,Cl2 既是氧化剂,又是 还原剂 C.常温下干燥的 Cl2 能用钢瓶贮存,所以 Cl2 不与 铁反应 D.图 4 所示转化反应都是氧化还原反应 15.甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和 蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸 气,发生的主要化学反应有: 焓变△ H 化学方程式 反应过程 (kJ/mol) CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) -802.6 甲烷氧化 CH4(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g) -322.0 蒸汽重整 CH4(g)+H2O(g) CH4(g)+2H2O(g) CO(g)+3H2(g) CO2(g)+4H2(g) 206.2 158.6

活化能 Ea (kJ/mol) 125.6 172.5 240.1 243.9

试求反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的△ H: A.-41.2 kJ/mol B.+41.2 kJ/mol C.-47.6 kJ/mol D.+47.6 kJ/mol + + + - - 16.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由 NH4+、Ba2 、Mg2 、H 、OH 、Cl 、 - - HCO3 、SO42 中的不同阳离子和阴离子各一种组成.已知:①将甲溶液分别与其他三 + 种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1 mol/L 乙溶液中 c(H )>0.1mol/L;③向 丙溶液中滴入 AgNO3 溶液有不溶于稀 HNO3 的白色沉淀生成,下列结论不正确的是: + - A.甲溶液含有 Ba2 B.乙溶液含有 SO42 - 2+ C.丙溶液含有 Cl D.丁溶液含有 Mg 二、填空题(本题有 4 小题,共 52 分) 17. (18 分)化合物 X 是一种环境激素,存在如下转化关系:

化合物 A 能与 FeCl3 溶液发生显色反应,分子中含有两个化学环境完全相同的甲基,其 苯环上的一硝基取代物只有两种,但不存在稠环芳烃的结构。1H-NMR 谱显示化合物 G 的所有氢原子化学环境相同。F 是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。 根据以上信息回答下列问题。 (1)下列叙述正确的是_________。 A.化合物 A 分子中含有联苯结构单元 B.化合物 A 可以和 NaHCO3 溶液反应,放出 CO2 气体 C.X 与 NaOH 溶液反应,理论上 1 mol X 最多消耗 6 mol NaOH D.化合物 D 能与 Br2 发生加成反应 (2)化合物 C 的结构简式是_________________,A→C 的反应类型是________。 (3)写出同时满足下列条件的 D 的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构) _____ _ ___。 a.属于酯类 b.能发生银镜反应 (4)写出 B→G 反应的化学方程式_______________________________________。 (5)写出 E→F 反应的化学方程式_________________________________ (6)若去掉题干中划线部分,请重新写出 C 可能的结构简式_________ ________。 18. (14 分)实脸室采用 MgCl2、AlCl3 的混合溶液与过量氨水反应制备 MgAl2O4 的主要流 程如下: MgCl2、 AlCl3 的混合溶液(A) 氨水(B) 沉淀反应 器
+ +

过滤

洗涤沉淀

干燥

高温焙烧

MgAl2O4

(1)为使 Mg2 、Al3 同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入 (填“A”或“B"),再 滴加另一反应物。 (2)如右图所示,过滤操作中的一处错误是 。 (3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。高温焙烧时, 用于盛放固体的仪器名称是 。 (4)无水 AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列 装置制备。 浓盐酸

MnO2

Al 粉

NaOH 溶液 A B C D E(收集瓶) F G

装置 B 中盛放饱和 NaCl 溶液,该装置的主要作用是 。F 中试剂的作用 是 。用一件仪器装填适当试剂后也可起到 F 和 G 的作用,所装填的试剂为 _ 。 19. 分)Ag2O2 是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在 KOH 加入适 (8

量 AgNO3 溶液,生成 Ag2O 沉淀,保持反应温度为 80,边搅拌边将一定量 K2S2O8 溶液 缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程 式为 2AgNO3+4KOH+K2S2O8 Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O 回答下列问题: (1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是 。 (2)银锌碱性电池的电解质溶液为 KOH 溶液,电池放电时正极的 Ag2O2 转化为 Ag,负 极的 Zn 转化 K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式 。 (3)准确称取上述制备的样品(设 Ag2O2 仅含 Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解 为 Ag 和 O2 ,得到 224.0mLO2(标准状况下) 。计算样品中 Ag2O2 的质量分数(计 算结果精确到小数点后两位) 。

20. (12分)对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化 剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体 NaHSO4 为催化剂 (可循环使用) ,在 CCl4 溶剂中,加入乙酸酐(有脱水作用) ,45℃反应 1h 。反应结束 后,过滤,滤液分别用 5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。 (1)上述实验中过滤的目的是 ; (2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 层(填“上”或'下”;放液时, ) 若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 ; 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果: n(催化剂) /n(甲苯) 1.0 1.2 0.15 0.25 0.32 0.36 硝化产物中各种异构体质量分数(%) 对硝基甲苯 邻硝基甲苯 间硝基甲苯 35.6 60.2 4.2 36.5 59.5 4.0 44.6 55.1 0.3 46.3 52.8 0.9 47.9 51.8 0.3 45.2 54.2 0.6

催化剂 浓 H2SO4

NaHSO4

总产率(%) 98.0 99.8 98.9 99.9 99.9 99.9 ; ; 。

(3)NaHSO4 催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 (4) 由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知, 甲苯硝化反应的特点是 (5) 与浓硫酸催化甲苯硝化相比, NaHSO4 催化甲苯硝化的优点有_


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