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新疆维吾尔自治区2011年高二化学竞赛试题


新疆维吾尔自治区 2011 年高二学生 化学素质和实验能力竞赛(问卷)
试题说明: 1、本场考试时间为 120 分钟,试卷满分 100 分。 2、本场考试试卷分为问卷(包括第Ⅰ卷和第Ⅱ卷)和答题卷,所有答案请填写在答卷上, 写在问卷上无效,考试结束后只装订答题卷。 3、考生必须在试卷指定位臵写明:学校、考号、姓名、指导教师姓名。 4、本场考试允许使用非编程计算器及直尺等

文具。 5、本试题可能用到的相对原子质量: H~1 C~12 N~14 0~16 Na~23 C1~35.5 Fe~56 Cu~65 一、单项选择题(共 40 分) 1.2011 年 1 月,某地发生了导致四人死亡、一百多人中毒的食用熟牛肉中毒事件,经过 对该牛肉的检测,发现某盐的含量比国家允许标准高 800 多倍,该盐可能是 A.NaC1 B.NaN02 C.NaN03 D.BaSO4 2.下列物质的水溶液能够导电,但属于非电解质的是 A.二氧化硫. B.碳酸氢铵 C.醋酸 D.氯气 3.下列化学反应的认识正确的是 A.化学反应过程中,一定有化学键的断裂和形成 B.同温同压下,H2(g)+C12(g)=2HC1(g)在光照和点燃的条件下的△H 不同 C.化学反应过程中,分子的种类和数目一定发生改变 D.放热反应的反应速率,一定比吸热反应的反应速率快 4.pH=6 盐酸和 NH4C1 溶液,其中水电离出的 c(H+)值分别是 x mol/L、y mol/L, 两者关系是 A.相等 B.x>y C.x=10—2y D.x=102y 5.元素 A 和 B 的原子序数均小于 18。已知 A 元素原子最外层电子数为 a,次外层电子数 为 b;B 元素原子的 M 层电子数为(a-b) ,L 层电子数为(a+b) ,则 A、B 两元素所形成的化 合物的性质可能是 A.能与水反应 B.能与硫酸反应 C.能与浓硝酸反应 D.能与氢氧化钠反应 6.下列条件一定能使反应速率加快的是 ① 增力反应物的物质的量;② 升高温度;③ 缩小反应容器的体积; ④ 加入生成物;⑤ 加入 MnO2 A.全部 B.①②⑤ C.② D.②③ 7.下列说法中,正确的是 A.化学平衡向右移动时,化学平衡常数一定增大 B.只有△H<0、△S>O 的反应才能自发进行 C.25℃时 pH=5 的盐酸与 pH=9 的氨水中水的电离程度一定相同 D.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡 8. 有 A、B、C 三种溶液,A 能使紫色石蕊试液变红,B 能使无色酚酞试液变红,C 遏紫色 石 蕊试液和无色酚酞试液均无变化,则三种溶液的 pH 由大到小的顺序是 A.A>C>B、 B. C>B>A C.B>A>C D.B>C>A

9.测得 HC1O4〃H2O 的结构为 H3O+C104 ,下列叙述最符合这种结构的证据是 A.是极强酸 B.有强氧化性 C.遇热分解 D.有 4 个相同的键 10.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.12 g 金刚石中含有的碳碳键的数目为 4NA B.1mol 明矾与水完全反应转化为氢氧化铝胶体后,其中胶体粒子的数目为 NA C.标准状况下,11.2 L 丁烷混合气体中含有的共用电子对的数目为 6.5NA D.常温下,1mo1/L 的 NH4NO3 溶液中含有氮原子的数目为 2NA 11.某合作学习小组讨论辨析: ① 漂白粉和酸雨都是混合物; ② 煤和石油都是天然可再生能源; ③ 不锈钢和目前流通的硬币都是合金; ④ 硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物; ⑤ 蛋白质溶液、淀粉溶液和雾都是胶体。 上述说法正确的是 A.①③⑤ B.①②④ C.②③④ D.③④⑤ 12.如右图,标准状况下,向带有活塞的最大容积为 120 L 的密闭容器中充入 a mol H2S 和 b mol S02(a、b 为正整数;a≤5,b≤5) ,则反应完全活器后,容器内 气体可能达到的最大密度(g/L)是 A.14.40 B.8.00 C.5.60 D.2.86 13.下列离子方程式书写正确的是 + 2— 2+ — A.NaHS04 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应至中性:H +S04 +Ba +OH =BaS04↓+H20 2+ — B.NaC1O 溶液与 FeCl2 溶液混合:Fe +2C10 +2H20=Fe(OH)2↓+2HC1O + — C.NH4HS03 溶液与足量 Na0H 溶液反应:NH4 +OH =NH3↑+H20 D.将 1 mol/L NaA102 溶液和 1.5mol/L 的 HC1 溶液等体积均匀混合: — + 3+ 6A102 +9H +3H20=5A1(OH)3↓+A1 — —9 14.在某温度时,pH=3 的某水溶液中 c(OH )=10 mol/L,现有该温度下的四份溶液: ① pH=2 的 CH3COOH 溶液;② 0.01 mol/L 的 HC1 溶液; ③ pH=11 的氨水;④ pH=11 的 Na0H 溶液 下列说法正确的是 A.①中水的电离程度最小,③中水的电离程度最大 B.将②、③混合,若 pH=7,则消耗溶液的体积②=③ C.将四份溶液稀释相同倍数后,溶液的 pH:③>④>②>① — D.将①、④混合,若有 c(CH3COO )>c(H+) ,则混合液一定呈碱性 15.稀土是工业味精,邓小平说过“中东有石油,我们有稀土” 。稀土元素铈(C e)主要 存在于独居石中,金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应。已知:铈常见的 化合价为+3 和+4,氧化性:Ce4+>Fe3+。下列说法正确的是 A.电解熔融 CeO2 制 Ce,铈在阳极获得 136 138 140 142 B.铈有四种稳定的核素 58Ce、 58Ce、 58Ce、 58Ce,它们互为同位素 4+ 2+ 3+ 3+ C.用 Ce(SO4)2 溶液滴定硫酸亚铁溶液,其离子方程式为:Ce +2Fe =Ce +2Fe D.铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为:Ce+4HI=CeI4+2H2↑ 16. “魔棒”常被用于晚会现场气氛的渲染。 “魔棒”发光原理是利用 H202 氧化革酸二酯 产生能量,该能量被传递给荧光物质后便发出荧光,草酸二酯(CPPO)结构筒式如右图所示。 下列说法正确的是 A.CPPO 难溶于水


B.CPP0 属于芳香烃也属于高分子化合物 C.1 mo1 CPPO 与 Na0H 稀溶液反应(不考虑苯环上氯原子水解) ,最多消耗 4mol Na0H D.1 mol CPPO 与氢气完全反应,需要 10 mol H2

17.25℃时,在 20mL 0.1 mo1/L 的氧氧化钠溶液中,逐滴加入 0.2 mol/L CH3COOH, 溶液 pH 的变化曲线如图所示,有关粒子浓度关系比较不正确的是 + — — + A.B 点:c(Na )>c(CH3COO )>c(OH )>c(H ) — + + — B.C 点:c(CH3C00 )=c(Na )>c(H )=c(OH ) — + C.D 点时,c(CH3COO )+c(CH3C00H)=2c(Na ) D.对曲线上 A、B 间任何一点,溶液中都有: + — — + c(Na )>c(CH3COO )>c(OH )>c(H ) 18.某稀溶液中含有 Fe(NO3)3、Cu(N03)2、4HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中 Fe 浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如右图所示。 则稀溶液 中 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HN03 的物质的量浓度之比为 A.2:1:4 B.1:2:4 C.1:2:1 D.1:1:4
2+

19.零排放燃料电池曾被美国《时代》杂志列为 2l 世纪 改变人类生活的十大新科技之酋。 其中最具代表意义的质子交换膜燃料电池的工作原理如图所 示,其中电极 a、b 均为多孔活性铂电极。下列说法中不正确的是 A.B 极为该电池的负极 + — B.该电池的正极反应式为 02+4H +4e =2H20 C.该电池的能量转化主要形式是化学能转化为电能 + D.H (质子)由正极移动至负极

20.已知:N2(g)+3H2(g)≡NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol。在温度、容积相同的 三个密闭容器中, 按不同的方式投入反应物, 保持恒温恒容, 测的反应达到平衡时的数据如下: 容 器 反应物投入量 NH3 的浓度(mol/L) 反应的能量变化 体系的压强(Pa) 反应物转化率 下列说法正确的是 A.a1+a2<1 B.2C1>C3 甲 1 mol N2 和 3 mo1 H2 C1 放出 a kJ P1 a1 乙 2 mol NH3 C2 吸收 b kJ P2 a2 丙 4 mo1 NH3 C3 吸收 c kJ P3 a3

C.a+b=92.4

D.2P2<P3

二、填空题(共 50 分) 21. (9 分)下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价: 元素代号 原子半径/nm 主要化合价 W 0.037 +1 R O.186 +1 X O.074 —2 Y O.075 —3.+5 Z O.077 +2,+4 Q O.110 —3.+5 M 0.160 +2

试回答下列问题: (1)七种元素中原子半径最大的元素在周期表中位臵是 。M 在 Z 的最高价 氧化物中燃烧的化学方程式为 。 (2)A 可与 R 按 1:1 的原子个数比形成化合物甲,甲中存在的化学键有 ;X 可 与 w 组成含 18 电子的化合物乙,则乙的电子式为 。 (3) M 的最高价氧化物的水化物难溶于水, 已知 —12 298K 时,该物质的的 Ksp=5.6×10 ,若此时测得 溶液 pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的 M 离子 物质的量浓度为 mol/L。 (4)化学反应 3W2(g)+Y2(g)≡2YW3(g), △H<0。 当反应达到平衡时不断改变条件 (不改变 Y2、 W2 和 YW3 的量) ,下图表示反应速率与反应过程的关 系,其中表示平衡混合物中 YW3 的含量最高的一段时 间是 。 22. (14 分)A~G 为中学常见的化合物,它们之间有如下图所示的转化关系(反应条件及 部分产物已略去) 。A 为绿色粉末,含 H、C、O、Cu 四种元素。常温下 D 为无色无味气体,B 为黑色粉末,E 能发生银镜反应。

请回答: . (1)D 跟 G 反应的化学方程式为 ; (2)F 中一定含有的官能团的名称为 ; (3)某课外小组同学设计了下列实验装臵,通过测定某些装臵中试剂的质量变化,探究 A 中各元素的质量关系。

① 为使数据准确,还需补充装臵,请绘出补充装臵的装臵图并写出试剂名称



② 向装臵中鼓入空气的目的是 ;丙装臵中药品的名称为 ,实 验时,该药品未见明显变化,证明 。 ③ 如何判断 A 已完全分解? 。 ④ 更精确的测定得出如下数据:A 受热后完全分解,固体由 8.O g 变为 6.0 g,装臵乙增 重 O.90 g。写出 A 的化学式(表示为碱式盐) : 。 23. (11 分)氟元素因为原子半径小电负性高,可以与金属或非金属生成最高氧化态的化 合物,例如 MnF7、SF6、IF7。OF2 可由单质氟和稀氢氧化钠溶液制备,它可以与水缓慢反应。 与 OF2 组成类似的 C120 也能与水反应。 (1)OF2 的空间构型是 ,C120 中心原子的杂化类型是 。 (2)OF2 和水反应的化学方程式 ,C12O 和水反应的 化学方程式 。 (3)0 和 F 还可以形成 02F2。02F2 是一种强氧化剂,可以由 O2 和 F2 在低温时得到。写 出该分子的结构式 ,并估计分子中所有键角的大小 。 (4)写出氧元素所有的氧化态及其相应氧化态的一种物质的化学式 。 24. (8 分)生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物 如下图。 (1)下列有关说法正确的是 。 a.生物质能,本质上能量来源于太阳能 b.由纤维素水解获得的乙醇属生物质能 c.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物 d.由植物秸杆等发酵获得的沼气,主要成是甲烷 (2)由生物质能获得的 CO 和 H2,当两者 1:1 催化反应,其原子利用率达 100%,合成 的物质可能是 。 a.汽油 b.甲醇 c.甲醛 d.乙酸 (3)已知在生物质气化炉中可发生: C(s)+C02(g)=2CO(g) △H= +172 kJ/mol CH4(g)+H20(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ/mol CH4(g)+2H20(g)=C02(g)+4H2(g) △H=+165 kJ/mol 则:C(s)+H20(g)=CO(g)+H2(g) △H= kJ/mol。 (4)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(1gK)如下表: 1gK 700K -2.64 900K —0.39 —O.03 1200K 1.58 1.44

气化反应式 C(s)+H20(g)=CO(g)+H2(g)

C(s)+2H20(g)=C02(g)+2H2(g) -1.62

反应:CO(g)+H20(g)≡C02(g)+H2(g) ,该反应的△H 0(选填: “>” 、 “<” 、 “=” ) ;在 900K 时,该反应平衡常数的对数值(1gK)= 。 25. (8 分) 食醋分为酿造醋和配制醋两种。 国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于 3.5g /100mL。 (1)某研究小组利用滴定分析法测定某品牌食醋中醋酸的含量,下列说法正确的是 。 + — a.用 Na0H 溶液滴定时反应的离子方程式为:H +OH =H2O b.食醋试样需稀释一定倍数后再进行滴定

c.用 Na0H 溶液滴定食醋,可使用酚酞或甲基橙作指示剂 d.若测得该品牌食醋物质的量浓度为 O.75mol/L,则该食醋总酸量为 4.5g/100mL。 (2)研究小组的同学仔细观察了该品牌食醋的标签,发现其中还含有苯甲酸钠作为食品 添加剂,他们想用资料法验证醋酸与食品添加剂(苯甲酸钠 C6H5COONa)不会发生离子互换反 应,需查找在一定温度下的醋酸与苯甲酸的 (填写序号) 。 A.pH b. 电离度 c.电离常数 d.溶解度 (3)常温下,用 0.1000 mol/L Na0H 溶液分别滴定 20.OOmL O.1000 mol/L HC1 溶液和 20.00mL 0.1000 mol/L CH3C00H 溶渡,得到 2 条滴定曲线,如下图所示:

① 滴定醋酸溶液的曲线是 (填“图 1”或“图 2” ) ;滴定曲线中 a= m L。 ② E 点 pH>8 的原因用离子方程式表示 。 (4)现欲粗略测定一未知浓度的 CH3COOH 溶液的电离度,应做的实验和所需的试剂(试 纸)是 。 a.电解,Na0H 溶液 b.蒸馏,Na2C03 溶液 c.酯化反应,石蕊试液 d.中和滴定,pH 试纸 三、计算题(共 10 分) 26. (10 分)电子工业中常用一定浓度的 FeC13 溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制成印刷电 路板。有关反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2 现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入 8.00×10 mL 某 FeC13 溶液 A 中,一段时间后,将该线路 板取出,向所得溶液 B 中加入铁粉 m g,充分反应后剩余固体 n g,将固体滤出并从滤液 C(忽 略反应前后溶液的体积变化)中取出 20mL,向其中滴入 3.0O mol/L AgNO3 溶液 60mL 时,溶 — 液中的 C1 恰好完全沉淀。请计算: (1)溶液 A 中 FcC13 的物质的量浓度。 (2)假若铁粉不再溶解,向溶液 B 中加入的铁粉质量至少应当大予多少? (3)讨论当剩余固体组成不同时 m 与 n 可能的取值范围,先列式计算然后把绮果填入下 表。 剩余固体的组成 只有铜 有铁且有铜 (用含 m 的代数式表示) m 的取值范围 n 的取值范围

(4)当 m=100.O,n=96.8 时,溶液 B 中 FeC13 的物质的量浓度是多少?


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