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高中化学竞赛


2015 高中化学竞赛测试题
(时间:120 分钟 满分:150 分) 一、选择题(每小题只有 1 个正确答案,各 3 分,共 30 分)
1.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》上发表论 文,宣布发现了 A1 的超原子结构 Al13 和 Al14,并在质谱仪检测到稳定的 Al13I—等。A113、A114

的性质 很象现行周期表中的某主族元素,已知这类超原子当具有 40 个价电子时最稳定。下列说法不正确的是 A Al14 与ⅡA 族元素性质相似 B Al13 与卤素性质类似 C 在气相中能发生反应:Al13+HI=HAl13I D Al13 中 Al 原子间是通过离子键结合的 2.不具有放射性的同位素称之为稳定同位素,稳定同位素分析法在近 20 年来植物生理学、生 态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S 等常用作 环境分析指示物。下列说法正确的是 A 34S 原子核内中子数为 16 B 1H216O 在相同条件下比 1H218O 更易蒸发 + + 13 15 C C 和 N 原子核内的质子数相差 2 D 2H 的酸性比 1H 的酸性更强 3.下列四个反应:①氨气与氯化氢混合产生白烟;②硫化氢和二氧化硫混合生成淡黄色固体; - + ③乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯;④CH3COO 和 H 结合成 CH3COOH。其中属于化合反应的有 A 0个 B 1个 C 2个 D 3个 4.除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质) ,所选试剂和分离方法能达到目的的是 A 苯(苯酚) :溴水、过滤 B CO2 气体(HCl) :饱和 Na2CO3 溶液、洗气 C 淀粉(氯化钠) :蒸馏水、渗析 D 乙酸乙酯(乙酸) :NaOH 溶液、分液 5.蒽与苯炔反应生成化合物 A: 如果 A 中二个氢被甲基取代的异构体种数有 A 11 B 13 C 15 D 17 6.苯酚和甲醛以物质的量 2︰3 完全反应生成酚醛 树脂,所得产物中 C、H 两原子物质的量之比是 A 1︰1 B 7︰6 C 5︰4 D 5︰6 7.关节炎病原因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体 - + - + ①HUr(尿酸)+H2O Ur (尿酸根离子)+H3O ②Ur (,溶液)+Na (溶液) NaUr(固) 第一次关节炎发作大部分在寒冷季节脚趾和手指的关节处。下列叙述不正确的是 A 尿酸酸性比盐酸弱 B 尿酸钠的溶解度随温度升高而增大 C 反应①为吸热反应,②为放热反应 D 尿酸钠的熔点很低。 8.设 NA 表示阿伏加德罗常数值,下列说法中正确的是 A NA 个某气体分子的体积为 22.4L,该气体的状况不一定是标准状况 B 1 mol 苯分子中含有的碳碳双键数为 3NA C 1mol H2O2 和 1mol Cl2 完全反应转移的电子数都是 2NA D 1mol CnH2n-2 含有(3n-1)NA 个共价键 9. 如图所示, 某刚性容器内有一活塞和弹簧, B 内为真空, A 内已充入 2mol SO2 和 1mol O2,在一定条件下发生可逆反应 2SO2+O2 2SO3;ΔH<0,此 时活塞已保持静止, SO2 反应速率为 v0。 再往 A 内迅速充入 2mol SO2 和 1molO2, 当活塞再次保持静止时,SO2 反应速率为 v,在此过程中,下列说法正确的是 A 活塞先下移,后上移到原静止位置,v>v0 B 活塞先下移,后上移到原静止位置,v=v0 C 活塞先下移,后上移,不到原静止位置,v>v0 D 活塞先下移,后上移,不到原静止位置,v=v0 10.关于工业生产的下列叙述中,不正确的是 A 工业生产硫酸时,使用热交换器可以充分利用反应中所放出的热量 B 工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的 C 工业上用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱

D

工业上采用电解(省电能 30%)的 AlCl3-KCl 熔融体的方法制取金属铝

二、选择题(每小题只有 1~2 个正确答案,各 4 分,共 40 分。若正确答案只包括一个选 项,多选时,该题为 0 分;若正确答案包括两个选项。只选一个且正确的给 2 分,选两个且都 正确的给 4 分,但只要选错一个,该小题就为 0 分。 )
11.2002 年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,其中一项是瑞士科学家库尔特· 维特里希发明了“利 用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法” 。 在化学上经常使用的是氢核磁共振谱, 它 是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原 子。下列有机物分子在氢核磁共振谱中只给出一种信号的是 A HCHO B CH3- C HCOOH D CH3OCOOCH3 -CH3 12. 最近意大利罗马大学的 Fulvio Cacace 等人获得了极具理论研究意义的 N4 分子。 N4 分子结构如右图所示,已知断裂 1mol N-N 吸收 167kJ 热量,生成 1mol N≡N 放出 942kJ 根据以上信息和数据,下列说法正确的是 A N4 属于一种新型的化合物 B N4 与 N2 互为同素异形体 C N4 沸点比 P4(白磷)高 D 1mol N4 气体转变为 N2 将放出 882kJ 热量 + 13. 某元素的离子 R2 有 6 个电子层, 最外层有 2 个电子。 当 R 与过量硝酸反应时, 可生成 R(NO3)2, 配制 R(NO3)2 溶液时,为得到澄清溶液常将 R(NO3)2 溶于硝酸并加水稀释,下列叙述正确的是 A R 为ⅡA 族元素 B R 的最高价氧化物有强氧化性 + C R2 的硝酸盐水溶液呈中性 D 保存 R(NO3)2 溶液时,为防止氧化应加入 R 单质 14.分别配制 H3PO4、KOH 的乙醇溶液,取 10mL H3PO4 溶液在不断振荡下,滴加 KOH 溶液 立即产生白色沉淀,并不断增多,继而又逐渐减少至消失,然后又逐渐增多至一定量不再消失,以 上事实说明 A K2HPO4 不溶于无水乙醇 B KH2PO4、K3PO4 不溶于无水乙醇 C KH2PO4、K2HPO4 不溶于无水乙醇 D K2HPO4 溶于无水乙醇
| 15.原硅酸的结构为HO Si |
OH OH

,若去掉氢原子后的剩余部分即 OH

SiO44-为原硅酸根,其构型为

正四面体,四面体顶角上的氧原子叫“角氧” 。有关叙述正确的是 A 两分子原硅酸脱去一分子水得到的 H6Si2O7 分子中有 6 个 Si-O 键 - B 两个硅氧四面体,彼此用一个角氧相连后,形成的 Si2O76 离子中各键角均为 109°28’ 6- C 3 个硅氧四面体彼此用 3 个角氧相连后,形成的 Si3O9 离子呈链状 D n 个硅氧四面体彼此用四个角氧连接后的晶体是二氧化硅 16.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是 - + A 由 Al、Cu、稀 H2SO4 组成原电池,其负极反应式为:Al-3e =Al3 - + B 由 Mg、Al、NaOH 溶液组成原电池,其负极反应式为:Mg-2e =Mg2 - + C 由 Fe、Cu、FeCl3 溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e =Cu2 - + D 由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e =Cu2 17.莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2· 6H2O]常作氧化还原滴定法的基准物质,下列有关该盐溶液比较不 正确的是 - + + + - - + + + - A c(SO42 )>c(NH4 )>c(Fe2 )>c(H )>c(OH ) B c(SO42 )=c(NH4 )>c(Fe2 )>c(H )>c(OH ) + - - - + + + C c(H )=c(OH )+c(NH3· H2O) D 2c(SO42 )+c(OH )=c(NH4 )+2c(Fe2 )+c(H ) 18.工业炼铜其中一步重要反应为 2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO,关于此反应的叙 述正确的是 A CuFeS2 是还原剂;O2 是氧化剂 B FeS 既不是氧化产物,也不是还原产物 C SO2 既是氧化产物又是还原产物 D 2mol CuFeS2 发生反应有 16mol 电子转移 19.下列离子方程式正确的是 + - - - A Ca(HCO3)2 溶液中加入足量的 Ba(OH)2 溶液:Ca2 +2HCO3 +2OH =CaCO3↓+CO32 +2H2O - - 2+ 3+ B 1mol 的 Cl2 通入含 1mol FeI2 的溶液中:2Fe +2I +2Cl2=2Fe +4Cl +I2 C 甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:

D

HCHO+2[Ag(NH3)2] +2OH ? ?? HCOO +NH4 +2Ag↓+3NH3+H2O - - 苯酚钠溶液中通入少量的 CO2:C6H5O +CO2+H2O→C6H5OH+HCO3
+ -







2006 年浙江省名校高二化学竞赛联考(十四)
(时间:120 分钟
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr [223]

满分:150 分) 班级: 姓名:
B 10.81 Al 26.98 Ga 69.72 In 114.8 Tl 204.4 C 12.01 Si 28.09 Ge 72.61 Sn 118.7 Pb 207.2 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209.0 O 16.00 S 32.07 Se 78.96 Te 127.6 Po [210] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210] He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

相对原子质量
Be 9.012 Mg 24.31 Ca 40.08 Sr 87.62 Ba 137.3 Ra [226]

Sc Ti V Cr Mn Fe Co 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 La- Hf Ta W Re Os Ir Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 Ac- Rf Db Sg Bh Hs Mt La

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1 Ds

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0

Zn 65.39 Cd 112.4 Hg 200.6



一、二、选择题(共 70 分) 1 2 3 4

5

6

7

8

9

10



11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

20.一定温度下,有可逆反应:2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g);ΔH<0。现将 2mol A 和 2mol B 充 入体积为 V 的甲容器,将 2mol C 和 6mol D 充入乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为 2V(下左图) 。

关于两容器中反应的说法正确的是 A 甲容器中的反应先达到化学平衡状态 B 两容器中的反应均达平衡时,平衡混合物中各组份的体 积百分组成相同,混合气体的平均相对分子质量也相同 C 两容器达平衡后升高相同的温度,两容器中物质 D 的体积分数随温度变化如上右图所示 D 在甲容器中再充入 2mol A 和 2mol B,平衡后甲中物质 C 的浓度是乙中物质 C 的浓度的 2 倍

三、 (本题包括 2 个小题,共 20 分)
21. (11分)下图是某实验室测定黄铁矿中硫元素的质量分数的装置:

实验时有如下操作: A 将磁管中样品加热到800℃~850℃ C 连接好全部仪器,并检查其气密性 E 以均匀的速度不断鼓入空气

B 称取研细的黄铁矿样品 D 将样品小心放入硬质磁管中部 F 用标准碘溶液滴定含淀粉的SO2水溶液

(1)正确的实验步骤的次序是(以A、B?的序号表示) (2)装置①的作用是 (3)碘跟SO2水溶液反应的离子方程式为 (4)根据 ____(填是或否) ,请说出你的主要理由① 现象判断滴定已达到终点。 ;②


。 。 。

;装置②的作用是

(5) 有同学认为用上述装置测出的黄铁矿中硫元素的质量分数通常将偏低, 你是否同意该观点 。 (6)假定矿样中的硫全部转化为SO2,并全部被水吸收。若称得矿样的质量为0.0900g,滴定管 中碘溶液的初读数为1.10mL,末读数为25.60mL,标准碘溶液的浓度为0.0500mol· L 1,则该黄铁矿 样品中硫元素的质量分数为 。 22.(9 分)陶器油灯(图 A) ,可以说是近代发明的煤油灯(图 C) ,煤气炉(图 D)的“母 型” 。蜡烛(图B)也是秉承了油灯的基本原理。试回答下列问题

A 陶器油灯 B 蜡烛 C 煤油灯 D 煤气炉 (1)从“点灯照明”的功能分析,油灯的基本构造是油壶和灯芯。请问: ①油壶的作用是 (只用两个字概括) ; ②灯芯至少能起到两个作用:一是通过灯芯和油壶边缘把火焰引到油壶之外而隔热,防止火焰 蔓延至油壶内;二是通过灯芯的 作用提供燃烧的油; ③灯芯上燃烧的是 (填液或气)态油。 (2)蜡烛点燃一段时间后便自然形成了研钵状的“油壶” 。请问此油壶是如何形成的? (3)当煤油灯装上灯罩时,灯会点得更亮一些,其道理是 。 (4)根据油灯、蜡烛、煤油灯的点灯燃烧原理分析,假如蜡或食油与煤油的汽化难易相同、燃 点也相同,则你认为发明无灯芯的煤气炉至少必须具有的 4 个基本构造或装置是: 、 、 、 。

四、 (本题包括 2 个小题,共 20 分)
23. (12 分)已知:E 为常见金属,C、D、F、I 均为常见气体,其中 I 为非极性分子。 B 的结构为三角双锥(右图示) ,图中○代表 F 分子,●代表 E 原子。它们有如下框图关系:

另外 B 还能与 D 反应,生成 K 和 L,K 是正四棱锥的结构,L 是剧毒性物质。 (1)A 的电子式是 ;B 的化学式是 ;I 的结构式是 (2)反应①阳极的电极反应式 (3)反应③的化学方程式

。 。 。

(4)反应④的离子方程式 由: (6)写出 B 和 D 反应的化学方程式 24. ( 8 分)制备 PbS 纳米粒子的方法如下:
加入EDTA 二钠溶液


。 。 。
通入H S气体

( 5 )反 应 ② 蒸 发至 于 并 灼 烧最 终 得 H 而 不是 无 水的 G ,试 用 文 字 和方 程 式简 述 其理

2 Pb(Ac)2 溶液 ????? ?? PbY2 ???????? ??? ? ?? PbS 纳米粒子 EDTA 为乙二氨四乙酸,它是一种弱酸,简写成 H 4Y ,EDTA 二钠简写成 Na 2H 2 Y,它们可 + 以与 Pb 2 及其它许多金属离子形成稳定的配离子。 - ( 1 )试从平衡的观点解释增大酸度对 PbY 2 的影响。 ( 2 )为什么不用硫化氢气体直接通入硝酸铅溶液来制备 PbS 纳米粒子? - ( 3 )为什么用 Na 2 H2 Y 而不用 H 4 Y 来制备 PbY2 ? - ( 4 )在医学上可以用形成 PbY 2 来治疗人体的铅中毒,临床上是在葡萄糖输液中加入适 量 CaH2 Y 代替 Na 2H 2 Y 给病人输液治疗。请说明这种取代的理由。

加入HAc ? NaAc缓冲溶液

五、 (本题包括 2 个小题,共 19 分)
25. (7 分)奥美拉唑(Omeprazole)是基于 2005 年诺贝尔医学奖成果研制的药物,该药物对 幽门螺旋杆菌引起的胃及十二指肠溃疡根治率最高。奥美拉唑的合成路线如下(Me 表示甲基)

试回答下列 (1)写出反应类型① 反应,③ 反应,④ 反应。 (2)反应②是与一种无机小分子反应(在氢氧化钾作用下) ,一分子与一分子反应时脱去一个 小分子得到(A)的,这种参加反映反应的无机小分子化学式为: (3)为使最终产品尽量少含杂质,反应过程中不产生污染物,且操作方便。你认为反应④中选 用一种理想的无机试剂应是 (填化学式) 。 26. (12 分) 杯芳烃是由多个苯酚单元在 2、 6 位与亚甲基相连形成的大环化合物, A (C44H56O4) 是一种典型的杯芳烃,可由 B 和 C 两种化合物经缩合反应而生成的。其中 B 是苯酚的同系物,且分 子中有约 65%的氢完全等价。 (1)杯芳烃是一种具有圆锥型内腔的大环低聚物分子,可作为分子接受体,通过非共价键与离 子及中性分子形成包合物。哪类有机物也有这种结构和性质? 。 (2)杯芳烃的酚羟基通过互相吸引往往形成杯底,酚羟基间的作用力是 。 (3)试写出 A、B、C 的结构简式,并命名 B。

(4)杯芳烃可通过连接苯环与苯环间碳碳键的旋转形成不同的构象,如果我们 用右图的方式简单表示 A 的杯状结构, 请用同样的方法表示出其它典型的 “构象异构” 。 (5)杯芳烃的构象可以发生变化,而通过引入适当的取代基,可以固定其构象。 杯芳烃 A 与苯磺酰氯反应可得杯芳烃衍生物 D,写出 D 的结构简式。

(6)杯芳烃 E(A 摩尔质量的 2 倍)与能与磷钼酸根离子(PMo12O403 ,右 - 图所示)形成超分子包合物。该超分子是通过杯芳烃 E 的 和 PMo12O403 的 间通过 作用力形成的。


六、 (本题包括 2 个小题,共 21 分) + + 27. (8 分)某课外兴趣小组为了探究碱性溶液中 Mg2 、Al3 与溶液 pH 的关系,进行下列实验: 向含有 0.1mol HCl、0.1mol MgCl2、1.0mol AlCl3 的混合溶液中逐渐加入 NaOH 溶液,均至反应后溶 液体积 1L。测得部分实验数据如下表: pH 9 10 11 + - - - - c(Mg2 )/mol· L 1 10 1 10 3 10 5 -1 -2 -1 ― c(AlO2 )/mol· L 10 10 1 (1) 向混合溶液中加入 NaOH 溶液至 pH=9, 能否有 Mg(OH)2 沉淀出现 (填 “能” 或 “否” ) , 由此你得到的初步结论是 。 (2)向混合溶液中加入 NaOH 溶液至 pH=10,需要 NaOH 溶液中有多少克 NaOH?(最后结 果保留两位小数)

28(13 分)0.01mol 正盐 A 和 0.03mol 复盐 B 一同投入 1mol/L H2SO4 50mL 中,充分反应后再 加入 4.2g 分子晶体 C,微热后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体和红褐色的沉淀。过滤沉淀得到澄 清溶液 D,然后滴加 2mol/L Ba(OH)2 溶液(微热) ,产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体,至滴 加到 55mL 时溶液的导电性几乎为 0。 (1)写出 A、B、C、D 的化学式(不要求计算过程) ; (2)写出上述反应的全部化学方程式。

2015 高中化学竞赛测试题
参考答案(0664)
1 D 2 B 3 B 4 C 5 C 6 C 7 D 8 A 9 C 10 D 11 A、D 12 B、D 13 B 14 B、D 15 D 16 B、C 17 B、C 18 C 19 D 20 B、D 21 (1)CBDEAF(1.5 分) (2)除去空气中 CO2 等酸性气体及还原性气体 除去水蒸气(各 1 分) + - - (3)I2+SO2+2H2O=4H +SO42 +2I (1.5 分) (4)溶液恰好成蓝色且半分钟不褪色(1.5 分) (5)是(0.5 分) ①固体与气体反应,固体难反应完全(或燃烧不充分) ;②溶于水的 SO2 部 分被 O2 氧化(各 1 分) (6)43.6%(2 分) 22 (1)①盛油(1 分,或储油等其它合理答案) ②毛细作用(1.5 分,因为丝状的天然纤维间的空隙形成了许多细小的“毛细管” ) ③气(1 分) (2)燃烧的火焰只熔化灯芯附近的蜡,周围的蜡仍未熔化(为固体蜡)而形成研钵状的“油壶” (1 分) (3)形成了通风速度较快的空气流,使燃烧更充分,故亮些。 (1.5 分) (4)油壶(储油装置) 、隔热装置、通风装置、煤油汽化装置。 (2 分) 23 (1)H Fe(CO)5 或者 FeC5O5 O=C=O(各 1 分) - - (2)2Cl -2e =C12↑(1.5 分) (3)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2(1.5 分) + + (4)2Fe3 +Fe=3Fe2 (1.5 分) (5)FeCl3 溶液中存在 FeCl3+3H2O Fe (OH)3+3HCl,加热促进水解,又由于生成的氯化 氢气体不断挥发,使水解完全,生成的 Fe(OH)3 灼烧时发生分解 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,所 以得到的是 Fe2O3,得不到无水 FeCl3(2 分) (5)Fe(CO)5+2Cl2=Fe(CO)4Cl2+COCl2(2.5 分) - - 24 (1)H4Y 是弱酸,酸度增大会使 Y4 的浓度减小,不利于 PbY2 的形成。 (2 分)

(2)直接通 H2S 时,溶液中 Pb2 浓度很大,致使 PbS 的粒子较大,不能形式 PbS 纳米粒子。 (2 分) - (3)因为 Na2H2Y 的溶解度比 H4Y 大;有利于在溶液中得到高浓度的 H2Y2 ,从而有利于 PbY2 - 的形成。 (2 分) - + + (4)防止 Y4 与人体中 Ca2 形成配合物,造成人体 Ca2 流失而缺钙。 (2 分) 25 (1)还原;取代;氧化(各 1 分) (2)CS2(2 分) (3)H2O2(2 分) 26 (1)冠醚或环糊精(1 分) (2)氢键(1 分)


(3)A: B:对叔丁基苯酚(1 分) (4 )

(1.5 分)

B:(CH3)3C-

-OH

C:HCHO(各 1 分)

(2.5 分,少 1 个或多 1 个扣 1 分)

(5 )D : (1 分) (6)酚羟基上的 8 个 H,12 个顶角 O 原子中的 8 个(1 分)

氢键(1 分)

27 (1)否(0.5 分) Mg2+在弱碱性溶液中不能生成沉淀或 Mg(OH)2 存在溶解平衡(1.5 分) + - - (2)pH=10 时,溶液中 c(Mg2 )=10 3mol/L,c(AlO2 )=0.1mol/L(1 分) 向混合溶液中加入 NaOH 溶液反应过程分为三个阶段: H++OH-=H2O;n(OH-)=0.1mol(1 分) Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;n(OH-)=0.198mol(1 分) Al3++3OH-=Al(OH)3↓;n(OH-)=3mol(1 分) Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;n(OH-)=0.1mol(1 分) 根据反应方程式计算,NaOH 的质量为 m(NaOH)=(0.1mol+0.198mol+3mol+0.1mol)× 40g/mol=135.92g(1 分) 28 (1)A:(NH4)2FeO4 B:(NH4)2Fe(SO4)2 C:CO(NH2)2 D:(NH4)2SO4(各 2 分) (2)(NH4)2FeO4+3(NH4)2Fe(SO4)2+4H2SO4=4(NH4)2SO4+2Fe2(SO4)3+4H2O(2 分)

Fe2(SO4)3+3CO(NH2)2+9H2O=2Fe(OH)3+3(NH4)2SO4+3CO2(1.5 分) CO(NH2)2+H2SO4+H2O=(NH4)2SO4+CO2(1 分) (NH4)2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NH3↑+2H2O(0.5 分)


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