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2011年第25届全国高中学生化学竞赛(广东赛区)复赛样题


2011 年第 25 届全国高中学生化学竞赛(广东赛区)复赛样题
题 号 满 分 得 分 评卷人 ● 竞赛时间150分钟。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。 时间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。 ● 所有解答必须写在指定位置,不得用铅笔填写。 ● 姓名、准考证号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
1.008

1 15

2 10

3 10

4 8

5 8

6 6

7 10

8 10

9 7

10 6

11 10

总分 100

He 4.003 O Ne B C N F Li Be 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Al Si P S Cl Ar Na Mg 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 22.99 24.31 Ge As Se K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 In Sn Sb Te I Xe Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Rn Hf Ta W Re Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Cs Ba Os 132.9 137.3 La-Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra [223] [226] Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt H

相相相相相相

1.(15分)(1)(2分)几年前,为了实现我国政府对淮河流域环境的治理,位于淮河岸边的甲、乙 分 两相邻的工厂做了横向联合。 已知两厂排放的污水经初步处理后, 分别只溶有Ag+、 2+、 3+、 Ba Fe Na+、Cl 、SO42 、NO3 、OH 中的四种不相同的离子 (设各种离子的浓度均比较大),若单 独排放仍会造成环境污染, 如将两厂的污水按适当的比例混合, 则沉淀后污水变成无色透明 的硝酸钠溶液排出,污染程度大为降低。下列判断正确的是 (A) SO4 2? 和NO3 可以存在于同一个工厂
- - - - -

(B) Cl 和NO3 一定不在同一个工厂 (C) Ag+和Na+可能在同一个工厂 (D) Na+和NO3 来自同一个工厂 (2)(双选 (3分)第七周期为不完全周期,若将来的发现把这一周期排满,则下列有关推论可 双选) 双选 能正确的是 (A) 第七周期排满时有32种元素,且都是金属元素 (B) 第七周期排满时的最后一种元素的单质,不与任何物质发生反应 (C) 第七周期的113号元素的可能化合价为+3价 (D) 超铀元素的人工制备反应,一般不属于化学反应 (3) (2分)用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构如图,关于该物 质的说法正确的是 (A) 该物质跟乙醚是同类化合物 (B) 该物质极易溶于水 (C) 该物质分子中的14个原子都位于同一平面内 (D) 该物质能跟橡胶的单体一样,发生1,4加成






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(4) (2分)“绿色化学工艺”是当今社会提出的一个新概念。在绿色化学工艺中最理想的状态 是反应物中的原子全部转变成欲制得的产物, 即原子的利用率达到100%。 在用丙烯合成2— 甲基丙烯酸甲酯的过程中,为使原子的利用率达到最高,需要加入的其它反应物是 (A) CO和CH3OH


(B) CO2和H2O

(C) H2和CO2

(D) CH3OH和H2

(5) (2分)氢叠氮酸(HN3)与醋酸的酸性相近,其盐稳定,但撞击时发生爆炸生成氮气。与氢叠 氮酸有关的叙述有①N3 离子中的所有原子都达到了8电子稳定结构②HN3比NaN3更容易爆 炸③NaN3能跟盐酸发生反应④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊中。其中正确的是 (A) ①②③ (B) ①③④ (C) ①②④ (D) ②③④ (6) (2分)下列各组物质中, 前者为附着在试管内壁的残余物, 后者为某同学所选用的洗涤剂。 后者不能溶解前者的是 (A) 红磷,二硫化碳 (C) 苯酚,氢氧化钠 (B) 二氧化锰,浓盐酸 (D) 油脂,乙醚

(7) (2分)某物质的晶体中含有A、B、C三种微粒,其排列方式如右图 所示。在晶体中A、B、C三种微粒的个数之比是 (A) PbS (B) Pb(NO3)2 (C) Pb(C2H5)4 (D) (CH3COO)2Pb 2.(10分 )现有实验药品:一定质量的锌(分片状和粒状两种)、浓H2SO4(密度 分 1.84g · cm ?1 )、水。右图为实验装置,图中量气管B由甲、乙两根玻璃管组成, 它们用橡皮管连通,并装适量水,甲管有刻度(0~100mL),甲管可固定在铁架 台上,供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。利用此装置可粗略测定 锌元素的相对原子质量。(设锌全部反应,产生的气体不超过50mL)。 试回答下列问题: (1)实验前为检查装置的气密性,先将A、甲、乙三管固定,乙管中注入水,液面高于甲液面, 静置一会,乙液面仍然高于甲液面,说明装置气密性 (2)按图示装置实验,要保证不逸漏出H2,试简述实验操作方法: (3)为了准确地测量H2的体积,在反应结束后读取甲管中液面的读数时,应注意: (4)设计一个不使用量气管, 而用中学常用仪器测量H2体积的装置, 可选用的仪器是 。 。 。 。

3.(10分)从某物质A的水溶液出发有如图所示的一系列变化(参加反应和反应生成的水均未标 分 出):

(1) 写出下列物质的化学式:A (2) 写出A与H+反应的离子方程式 (3) 写出G与W反应的化学方程式

E

Y

。 。 。

4.(8 分)铁与 HNO3 作用时,还原产物除与 HNO3 浓度有关 外,还与温度有关。已知在与冷稀 HNO3 反应时,主要还 原产物为 NO 气体;在与热的稀 HNO3 作用时,主要还原 产物为 N2O 气体;当 HNO3 更稀时,其重要还原产物是

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NH4+。现有铁与稀 HNO3 的作用,请分析下图,回答有关问题。 假设曲线的各段内只有一种还原产物。 (1)0 点到 a 点的还原产物是______; (2)a 点到 b 点的还原产物是______,其原因是______; (3)试完成 b 点到 c 点的反应方程式: (4)反应过程中,到达______点时 HNO3 已完全反应。 (5)已知达到 d 点时,反应结束,此时溶液中的主要阳离子是______; (6)c 点和 d 点参加反应的铁的物质的量之比是______。 5.(8 分) 汞是人们古代就已认知的元素之一,汞常见的氧化态有+2,+1,熔点-38.72℃,沸 点 357℃,是室温下呈液态的唯一金属单质。无机物 A 是一种较常见的热敏变色材料,合成 路线如下:将一份 40.12 mg 的液态汞样品完全溶解在 0.10 mol/L 的稀硝酸中;再添加 KI 溶液立即产生橘红色沉淀 B;继续添加 KI 溶液,沉淀溶解,得到 C 溶液;然后滴加硝酸银 溶液,即生成黄色沉淀 D,D 的理论值是 184.8 mg;D 中碘元素的质量分数达到 54.94%。D 经过滤、洗涤后,取出和木工用的白胶或透明胶水混合,即得到一种示温涂料。用毛笔蘸取 该涂料在白纸上描成图画或写成文字, 待它干燥。 把这种描有图画或者文字的纸条贴在盛有 热水的大烧杯外壁,原来黄色的图画不久便成橘红色,冷却后又变黄色,呈现可逆热致变色 现象。该纸条可反复使用。 (1)分别写出汞与稀硝酸反应以及产生橘红色沉淀 B 的化学方程式: _____________________ (2)C 与 D 的阴离子构型均为正四面体, 写出 C 与硝酸银溶液反应的化学方程式:___________ (3)D 发生可逆热致变色过程中元素组成并未发生改变,但阴离子降低了一价。请写出橘红 色物质的化学式___________________________ 6.(6 分)已知:①难溶电解质 AmBn 与水相似,在一定温度下,在水中建立平衡:AmBn . mAn+ +nBm-时,c(An+)mc(Bm-)n =Ksp;②几个正数的算术平均值(n 个数值和的士)不小于其几 何平均值( n 个数值的积的 n 次根) ;③已知 25 0C 时,在 pH = 3 和 pH = 10 的两溶液中, AI( OH) 3 的溶解度均为 7. 8 X 10 -3 g. 此时溶液的密度近似为 1 g·em-3 . 根据以上条件, 回答下列问题: (1)溶解了的 AI( OH)3 在碱性溶液中主要以 离子形式存在。 0 (2)25 C 时, 欲使 Al (OH)3 的溶解度最小, 则溶液中 c ( Al 3+) + c ( Al ( 0 H ) 4- )的值为 , 。 此时溶液的 pH 为 7.(10 分)据《中国制药》报道,化合物 F 是用于制备抗"非典"药品(盐酸祛炎痛)的中间产物, 其合成路线为:

(1)请写出由字母代码表示的各有机物的结构简式。 B:______; C:______; D:______; F: (2)第③、④步反应的顺序能否填倒,说明理由。 (3)写出 D+E→F 的化学方程式。 (4)第④步反应的反应类型是 (5)E 在一定条件下可聚合成热固性很好的功能高分子,写出合成此高聚物的化学方程式。

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杂化,解 8.(10 分)(1)(3 分)在形成氨气分子时,氮原子的中心原子轨道发生 释 NH3 分子 中键角(107.3°)为何比 CH4 中的键角(109.5°)小? (2)(3 分)用杂化轨道理论解释苯的空间构型。 (3)(4 分)右图为某种冰的一种骨架形式,以此为单位向空间延伸. 个氢键; ①该冰中的每个水分子有 ②如果不考虑晶体和键的类型,哪种物质的空间连接方式与这种冰的连接类似。 ③已知 O-H…0 距离为 295pm( 10-12m) ,计算此种冰晶体的密度。 9.(7 分)下图是一种正在投入生产的大型蓄 电系统。左右两侧为电解质储罐,中央为电池, 电 解质通过泵不断在储罐和电池间循环; 电池中的 左右两侧为电极, 中间为离子选择性膜, 在电池放 电和充电时该膜可允许钠离子通过; 放电前, 被膜 隔 开的电解质为 Na2S2 和 NaBr3 放电后, 分别变为 Na2S4 和 NaBrO。 ( 1 )左、右储罐中的电解质分别为:左. 右: (2)写出电池充电时,阳极和阴极的电极反应。 阳极: 阴极: (3)写出电池充、放电的反应方程式 (4)指出在充电过程中钠离子通过膜的流向 10.(6 分)在汶川的抗震救灾中,三氯异氰尿酸(TCCA)是应用 最 多的消 毒剂 之一。 三氯 异氰尿 酸又 称强氯 精, 化学式 为 C3Cl3N3O3,使用时需先将其溶解在水中,利用其水解产物的氧化性消毒灭菌。 (填化学式)。 (1)三氯异氰尿酸水溶液消毒的有效成分是 (2)三氯异氰尿酸分子具有完全对称的结构,并含有一个六元球,则其结构式为: (3)有效氯含量是三氯异氰尿酸消毒剂的重要指标,现称取试样 0.2200g,置于 250mL 碘量 瓶中,加水 100mL、KI 3g,混合。再加入 3mol/L 硫酸溶液 20mL,盖上瓶盖,在磁力搅拌 器上避光搅拌约 5 分钟,用约 5mL 水冲洗瓶塞和瓶内壁,用 0.1023mol/L 的硫代硫酸钠标 准溶液滴定至溶液呈微黄色时,加入 2mL 淀粉指示剂,继续滴定至溶液蓝色刚好消失为终 点,消耗了 24.44mL。计算以质量百分数表示的有效氯(以 Cl 计)含量。 11.(10 分)A、B 为同主族短周期元素,A 最高价含氧酸根为平面构型,B 最高价含氧酸根为 正四面体构型。将 A 的最高价含氧酸冷冻后与 B 的最高价氧化物混合,升温融化,维持温 度 40℃,剧烈反应生成气体 C,氟化硼可与 C 以摩尔比 1:1 反应,生成 D,将 D 溶于硝基 甲烷中,通入干燥的氟化氢气体可得到沉淀 E,E 的阳离子与 CO2 为等电子体,阴离子为 四面体构型。将 E 与氟化钠在 240℃反应得到产物 F,F 与固态 C 中的阴离子为等电子体。 (1)写出 A、B 反应生成 C 的方程式 (2)推测 D、E、F 的结构

D

E

F

(3)F 可与苯剧烈反应,写出反应的方程式

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