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2007年全国高中化学竞赛甘肃预赛试题


2007 年全国高中学生化学竞赛甘肃省预赛试题
H 1.008 Li Be 6.941 9.012 Na Mg 22.99 24.31 K Ca 39.10 40.08 Rb Sr 85.47 87.62 Cs Ba 132.9 137.3 Fr Ra [223] [226]

相对原子质量
B C 10.81 12.01 Al Si 26

.98 28.09 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 63.39 69.72 72.61 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb La-Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 Ac-La 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]

一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,每小题只有一个选项符合题意) 1.化学概念在逻辑上存在如下关系:

A B

A

B

A B

包含关系 并列关系 交叉关系 对下列概念的说法正确的是 A.纯净物与混合物属于包含关系 B.化合物与碱性氧化物属于包含关系 C.单质与化合物属于交叉关系 D.氧化还原反应与分解反应属于并列关系 2.世界上许多科学家都强烈反对发展超音速运输飞机(SST) ,其主要原因是 A.燃料燃烧时,尾气中的氮氧化物易发生爆炸 B.燃料燃烧时,尾气中的氮氧化物易腐蚀飞机发动机 C.燃料燃烧时,尾气中的氮氧化物会严重破坏臭氧层 D.燃料燃烧时,尾气中的氮氧化物导致光化学烟雾 3.在含有氯化铁、氯化亚铁、氯化铝、氯化钠的混合溶液中加入足量的过氧化钠固体,在空气中充分搅 拌反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目变化最小的是 A.Na+ B.Al3+ C.Fe3+ D.Fe2+ 4、2007 年诺贝尔化学奖授予德国化学家 Gerhard Ertl,以表彰他在表面化学领域研究所取得的开拓性成 就。 某反应在 Pt/Al2O3/Ba 催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示 (图中 HC 表示碳氢化合物, nitrate 指硝酸盐) ,该机理研究是指 HC,CO,H2 NO2 NO2 nitrate NO+O2 CO2,H2O,N2 NO2 Ba Ba Pt Al2O3 Pt Al2O3

A.汽车尾气催化转化处理 B.钢铁生锈机理 C.合成氨工业催化氧化机理 D.氢氧燃烧电池电极反应机理 5.我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星,确定对月球土壤中 14 种元素的分布及含量进行探测等。月球的 矿产资源极为丰富, 仅月球表面 5cm 厚的沙土就含铁单质有上亿吨, 月球上的主要矿物有辉石[CaMgSi2O6]、 斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[(MgFe)2SiO4]等,下列说法或分析不正确的是 A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B.斜长石的氧化物形式可表示为:K2O·Al2O3·6SiO2 C.橄榄石中铁为+2 价
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D.月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱 碳棒 + 6.右图为电解饱和食盐水的简易装置,下列有关说法正确的是 - A.电解一段时间后往蛋壳中溶液滴加几滴酚酞,呈红色 B.蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应 蛋壳 C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 铁丝 D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触 7.对于以下反应:A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) ,在一定温 饱和食盐水 瓶盖 度、压强下,在一体积可变的容器中,当下列物理量不再发生变化时 就可确定一定达到平衡状态的是 A.容器的体积不再发生变化 B.B 的生成速率和 D 的反应反应速率为 3∶1 C.混合气体的密度不随时间变化 D.B、C、D 的分子数之比为 3∶2∶1 8.能在溶液中大量共存、且加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 晶体后仍能大量存在的离子组是 A.Na+、H+、Cl-、NO3B.K+、Ba2+、OH-、IC.Na+、Mg2+、Cl-、SO42D.Cu2+、S2-、Br-、ClO9.X、Y、Z、W 四种主族元素,若 X 的阳离子与 Y 的阴离子具有相同的电子层结构;W 的阳离子的氧化 性强于等电荷数的 X 阳离子的氧化性; 阴离子半径大于等电荷数的 Y 的阴离子半径, Z 则四种元素的原子 序数由大到小的顺序是 A.ZXYW B.WXYZ C.XYZW D.ZYXW 10、 在一定体积 pH=12 的 Ba(OH)2 溶液中, 逐滴加入一定物质的量浓度的 NaHSO4 溶液, 当溶液中的 Ba2+ 恰好完全沉淀时,溶液 pH=11。若反应后溶液的体积等于 Ba(OH)2 溶液与 NaHSO4 溶液的体积之和,则 Ba(OH)2 溶液与 NaHSO4 溶液的体积比是 A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 二、选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。每小题有 1 或 2 个选项符合题意,若有 2 个正确选 项,只选 1 个且正确给 2 分,多选、错选都给 0 分。 ) 11.下列离子方程式正确的是 A.含有等物质的量的氢氧化钡、明矾两种溶液混合: 3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ B.纯碱溶液与胆矾溶液混合生成正盐、酸式盐、碱式盐: 3CO32-+2Cu2++2H2O=2HCO3-+Cu2(OH)2CO3↓ C.H218O 中投入 Na2O2 固体:2H218O+2O22-=4OH-+18O2 D.0.1mol/L CuCl2 溶液中加入 0.1mol/L NaHS 溶液: Cu2++2HS-+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S↑ 12.液态锂离子电池是指 Li+嵌入化合物为正负电池的二次电池。正极采用锂化合物 LiCoO2,负极采用碳 电极,充电后成为锂-碳层间化合物 LixC6(0<x≤1) ,电解质为溶解有锂盐 LiPF6、LiAsF6 等的有机溶液。 下列有关说法不正确的是 A.将 LiCoO2 改写成为氧化物的形式为 Li2O·Co2O3 B.该电池的电解液必须使用有机溶剂主要是由于有机溶剂有良好的导电性 C.Li 是 3 号元素,是最轻的金属之一,这类电池质能比高 D.在电池充放电时,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。该电池的充放电反应方程式为:
充电

LiCoO2+6C

放电

Li1-xCoO2+LixC6

13. X 射线研究证明, 经 固态 PCl5 由空间构型分别是正四面体和正八面体的两种离子构成。 下列关于 PCl5 的说法正确的是 A.固态的 PCl5 中存在离子键,可看作是离子晶体
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B.固态的 PCl5 全部是共价键,可看作是原子晶体 C.固态的 PCl5 是由[PCl4]+和[PCl6]-构成,且离子数目之比为 1∶1 D.固态的 PCl5 具有良好的导电性 14.右图是一种形状酷似罗马两面神 Janus 的有机物结构简式,化学家建议将该分子叫做“Janusene” ,有 关 Janusene 的说法正确的是 A.Janusene 的分子式为 C30H22 B.Janusene 属于苯的同系物 C.Janusene 苯环上的一氯代物有 6 种 D.Janusene 既可发生氧化反应,有可发生还原反应 CH2CCl3 15.稗草烯:α -(2,2,2-三氯乙基)苯乙烯

C CH2

,它是一种选择性

内吸传导性除草剂,主要用于水稻田防除稗草。温度和湿度对药效影响较大,温度高、湿度大时药效发挥 快。在同一剂量下,15℃以下只能起到抑制作用,25℃以上 3-5 天杂草就枯死。一般情况下对水稻安全, 但施药期不当、用量过大、施药不均等也易产生药害。已知:同一碳原子上连两个羟基不稳定(
O

OH H



C H) 。下列说法不正确的是 C OH

A.该物质能使溴水褪色 B.该物质能在碱性条件下可水解生成有机酸钠盐 CH2CH3 C.可用
C CH2 在光照条件下与 Cl2 通过取代反应制得纯度较高的稗草烯

D.稗草烯在一定条件下可发生加聚反应 16.用坩锅钳夹住一小块刚用酸充分处理过的铝箔,在酒精灯上加热至熔化,发现熔化的铝并不滴落。下 列关于上述实验现象的解释正确的是 A.火焰温度太低不能使铝燃烧 B.铝在空气种能很快形成氧化膜 C.氧化铝的熔点比铝的熔点高 D.用酸处理时未能将氧化铝溶解 17.在 25mL 0.1mol/L NaOH 溶液中逐滴加入 0.2mol/L CH3COOH 溶液,曲线如下图所示,有关粒子浓度 关系正确的是 pH 13 A 7 B C D V(醋酸溶液)/mL 0 a 25 A.在 A、B 间任一点,溶液中一定都有 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B.在 B 点,a>12.5,且有 c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+) C.在 C 点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) D.在 D 点:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+) 18.主链为 n 个碳原子的烷烃(已知 n≥4) ,用二个甲基去取代主链碳上的氢原子,规定二个甲基不能取 代同一个碳原子上的氢原子,这样所形成的主链仍为 n 个碳原子的同分异构体数目可能为 A.(

n -1)2 2

B.(n-1)2

C.

1 (n-3)(n-2) 4

D.

1 (n-3)(n-1) 4

三、本题包括 2 小题,共 20 分
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19. (11 分)有机物 X 是某农药合成过程中的一种中间体,其分子结构可用下式表示:

O HO Cl
(1)下列有关 X 发生化学反应的叙述中正确的是 ; A.在氢氧化钠醇溶液中共热能发生消去反应 B.在铜作催化剂时加热,可被氧气氧化生成能发生银镜反应的物质 C.在浓硫酸存在时加热可发生消去反应 D.在铁作催化剂时,可跟液溴发生取代反应 (2)写出 X 跟足量氢氧化钠稀溶液共热时所发生反应的化学方程式: ; (3)X 有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体共有 种, ①苯环上只有分处在对位的两个取代基 ②遇氯化铁溶液不变色,但遇 pH 试纸显红色 ③跟氢氧化钠稀溶液共热时除生成两种含碳元素的盐外(其中一种是碳酸钠) ,没有生成其它含碳元素的 产物。 用一个结构简式表示符合上述条件的各种同分异构体 。

O

20. 分)由 C、H、O 三种元素组成的化合物 A,其蒸气密度是相同状态下 H2 密度的 30 倍。将 30g A (9 充分燃烧,产物被足量烧碱溶液吸收,烧碱溶液增重 44g。已知 A 能与 NaHCO3 反应生成 CO2。回答下列 问题: (1)有机物 B 与 A 相对分子质量相同,A 与 B 之间能发生酯化反应,生成有机物 C;B 烃基上的一氯取代产物有 3 种。C 的结构简式是 (2)有机物 B 在铜做催化剂的条件下与 O2 反应生成 D,化学方程式是: ; (3)有机物 E 是 D 的氧化产物,F 是 E 的一种同分异构体,F 有下图所示的转化关系: H+ 银氨溶液 浓硫酸 (由六个原子构成 F X Y △ 的环状化合物) 浓硫酸 △ E ①写出 F 的结构简式 ③Z 在一定条件下可以聚合,写出化学方程式 ④写出 Q 发生氨解反应的化学方程式 四、本题包括 2 小题,共 27 分 21. (14 分)茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、 铁、铝三种金属元素。 【部分氢氧化物完全沉淀的 pH:Ca(OH)2:pH≥13;Al(OH)3:pH≥5.5;Fe(OH)3: pH≥4.1】
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H2 一定条件

Z

HCl

Q (含有一个甲基) ; ; 。

;②X 生成 Y 反应类型

加浓氨水调 pH 至 6~7, ① ④ 加 热 (NH4)2C2O4 溶液 至 白色沉淀 滤液 ⑥ 沸 A 试剂 3~4 滴 30min 红色溶液 溶液 1 加盐酸后 过滤 ⑧ 6mol/L NaOH 分两份 ⑤ 悬浊液 B 试剂 沉淀 浊液静置 调 pH 至 4~5 ⑦ 玫瑰红 3~4 滴 溶液 2 分层后取 ⑩ ⑨ 物质 上层清夜 试根据上述过程及信息填空: 茶叶 灼烧 茶叶灰分 6mol/L HCl ② 悬浊液 过滤 ③ 滤液 (1)上述实验方案中,检出钙元素的实验步骤是 ,检出钙元素的实验步骤是 (2)步骤②中加入 6mol/L HCl 的作用是 调节 pH 后,加热至沸 30min 的作用是 ;步骤⑨作用是 ; (3)写出步骤⑨中发生反应的离子方程式 。 ,检出钙元素的实验步骤是 ; (都填实验步骤编号) ;步骤④用浓氨水

22. (13 分)某中学化学实验室要求学生在实验室条件下,用标准卷尺、中学化学实验室常用的托盘天平 和如图所示的仪器,再用稀硫酸和宽度、厚度均匀的纯镁带(镁带每米质量为 2.5g 左右)测定气体摩尔体 积。假如实验是在标准状况下进行,试回答下列问题: G A B D E F 0 量气管 25 C 50

甲 (1)镁带和稀硫酸应分别置于

乙 、

丙 仪器中(填仪器编号) ;G 管可以用化学实验室里 ;

的一种常用仪器来改装,你认为这种仪器的名称是

(2)仪器丙由左、右两个部分组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水,上下移动两管可以调节液面高 低。甲、乙两试管各有两根导管,用橡胶管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,放出气体, 接口的连接方式如下:A 连接 各接口的编号) (3)实验中要取用一定质量的镁带样品投入图示试管中,你认为能否用中学化学实验室常用的托盘天 平 ,理由是 ;
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,B 连接

,C 连接

; 填写 (

(4)你认为可用什么方法取镁带样品

,如果取镁带长 l

m,质量为 m g,截取镁带长 x cm,产生气体体积为 V mL,则测得标准状况下气体摩尔体积应表示为: V(m)= L/mol。 五、本题包括 2 小题,共 21 分 23.下图是一些常见物质间的转化关系图,图中所有物质含有的元素中只有一种不是短周期元素,所有反 应物、生成物及溶液中的水均未标出,反应②中还有 3 种产物未标出,x 是室内装潢材料中产生的主要有 害气体之一,G 是由四种元素组成的强碱。 B 电解 A ① C F

A G E ③ F

X ② ④

C

D 回答下列问题: (1)写出下列物质的化学式:B 、G

B



(2)X 在浓 NaOH 溶液中能发生自身氧化还原反应,写出此反应的化学方程式: ; (3)写出反应②的离子方程式: ;

(4)用惰性电极电解 A 溶液,电流为 2 安培,在 14.50min 内析出气体在标准状况下的体积是 升。 24. (11 分)燃料在电池中直接氧化而产生电能的装置叫燃料电池,它是一种高效低污染的新型电池。燃 料电池所用燃料可以是氢气,也可以是其它燃料,如甲醇、肼等。肼分子(NH2-NH2)可以在氧气中燃 烧生成氮气和水,回答下列问题: (1)利用肼、氧气与 KOH 溶液组成碱性燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式: ,并指出电解质溶液中 OH-离子向 移动。 (2)用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因 (3)肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如: N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) 取肼 ,说明原因 △H=-642.2 kJ/mol ; 极

因此,肼可以作为火箭推进剂。根据以上信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制

。 六、本题包括 1 小题,共 10 分 25. (10 分)现有两种气体物质 AB2、A2B4,存在如下转化关系:2AB2 A2B4。在一定温度下,往 2.0 L 恒容密闭容器中加入 AB2 和 A2B4 各 2.0mol,从开始达到平衡过程中 A2B4 浓度变化如图所示。 (1)平衡时 c(AB2)= ; (2)如果将容器的体积缩小到 1.0 L(保持恒容) ,请通过计算求出几个重要时刻的 c(AB2)、c(A2B4),并
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在图中画出达到平衡过程中 AB2、A2B4 浓度变化的图象。 c(mol/L)

2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 A2B4

t

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2007 年全国高中学生化学竞赛甘肃省预赛试题参考答案 一、 (注:以下为参考答案所给)但第 5 题,据题应该 C/D 都合适 1 B 二、 11 AB 12 B 13 AC 14 AD 15 C 16 C 17 CD 18 AD 2 C 3 B 4 A 5 D 6 D 7 C 8 C 9 A 10 D

三、19、 (1)ABD (2)X+3NaOH→(略)
O HO O C3H6Cl

(3)5, 20、 (1)CH3COOCH2CH2CH3 (2)2CH3CH2CH2OH+O2→(略) (3)①CH3CH(OH)CHO ②酯化 ③ n CH2=CHCOOH→(略) ④CH3CHClCOOH+NH3 → CH3CH(NH2)COOH+HCl CH3CHClCOOH+3NH3 → CH3CH(NH2)COONH4+NH4Cl CH3CHClCOOH+2NH3 → CH3CH(NH2)COOH+NH4Cl 四、21、 (1)6,8,10 (2)略 (3)Fe3++3OH-=Fe(OH)3,Al3++3OH-=Al(OH)3 22、 (1)甲,乙,50mL 碱式滴定管 (2)D、E、G(注:此处 G 为参考答案所给,应该 F 的吧) (3)不能, (略) (4)用标准卷尺量取较长镁带,12Vl/5mx 五、23、 (1)HNO3,Ag(NH3)2OH (2)2HCHO+NaOH → HCOONa+CH3OH (3)HCHO+2Ag(NH3)2++2OH- → (略)[HCHO+4Ag(NH3)2++4OH- → (略)] (4)0.101 24、 (1)N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,负 (2)N2H4+H2O N2H5++OH(3)不能,N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)的逆过程吸热(△H>0) ,熵减少(△S<0) ,故△H-T△ S 始终大于 0,反应不能进行 六、25、 (1)1.6mol/L (2)体积缩小瞬间:c(AB2)=3.2、c(A2B4)=1.4 平衡时:平衡常数 k=0.2734,求得 c(AB2)=2.54、c(A2B4)=1.72 (图象略)

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