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2016年贵州省高中学生化学竞赛(预赛)试题 201606080800


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2016 年贵州省高中学生化学竞赛(预赛)试题
(2016 年 6 月 19 日 9︰00 — 11︰30)

注意事项: 1.本卷分为试题卷和答题卷,考生的解答只能写在答题卷上,不能直接写在试题卷上。 2.本试卷共 6 页,满分 100 分,考试时间 150 分钟。 3.考生须在答题卷上写明:参赛区、学校、准考证

号、考场号、姓名、指导教师。 4. 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。答案用蓝、黑笔书写,不能用铅笔解答。 5. 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,把答题卷 (背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。
H
1.008

相对 原 子 质 量
O B C N F 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 Al Si P S Cl 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 Ge As Se Ga Br 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 In Sn Sb I Te 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 Po At Tl Pb Bi 204.4 207.2 209.0 [210] [210]

Li Be 6.941 9.012 Na Mg 22.99 24.31 K Ca Sc Ti V 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 Sr Zr Nb Rb Y 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 Hf Ta Cs Ba 132.9 137.3 La-Lu 178.5 180.9 Fr Ra [223] [226] Ac-Lr

Cr 52.00 Mo 95.94 W 183.9

Ni Cu Zn Mn Fe Co 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 Ru Rh Pd Ag Cd Tc 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 Re Ir Pt Au Hg Os 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6

He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

一、选择题(本大题共 20 小题,每小题 2 分,共 40 分。每小题仅一个正确选项。 ) 1.下列生活常识与化学原理有关,正确的选项是【 】 ①福尔马林具有防腐杀菌的作用,是因为甲醛可以使蛋白质变性 - ②人体血液 pH 保持弱碱性(7.35-7.45),主要是血液中存在 H2CO3—HCO3 缓冲体系 ③硫酸亚铁补铁剂应与维生素 C 同服,是因为维生素 C 可以防止 Fe2+被氧化 ④油炸食品容易产生“哈喇”味而不能食用,是因为被氧化产生过氧化物和醛类 A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①③④ 2.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是【 】 A.1.6 g 由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为 0.1NA B.0.1 mol 丙烯酸中含有双键的数目为 0.1NA C.标准状况下,11.2 L 苯中含有分子的数目为 0.5NA D.在过氧化钠与水的反应中,每生成 0.1 mol 氧气,转移电子的数目为 0.4NA 3.硼晶体的基本结构单元是硼原子组成的正二十面体,其中,每个面均为正三角形,每个硼 原子均与另外五个硼原子相连。由此推断在硼晶体的基本结构单元中的顶点数和棱边数分别是 【 】 A.60、12 B.12、30 C.30、12 D.10、30 4.短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 的原子在元素周期表中原子半径最小, Y 的次外层电子数是最外层的 1/3,ZX2 是一种储氢材料,W 与 Y 属于同一主族。下列叙述 正确的是【 】 A.原子半径:rW>rZ>rY
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B.Y 形成的离子与 W 形成的离子的电子数不可能相同 C.化合物 X2Y、ZY、WY3 中化学键的类型相同 D.由 X、Y、Z、W 组成的化合物的水溶液可能显酸性 5 . 右 图 为 Na2SO4 的 溶 解 度 曲 线 , 已 知 硫 酸 钠 晶 体 (Na2SO4·10H2O)在温度为 T3 K 时开始分解为无水硫酸钠。 现有 142g 温度为 T2 K 的饱和硫酸钠溶液,当温度降为 T1 K 或升为 T4 K(T4>T3)时析出晶体的质量相等,则温度为 T4 K 时 Na2SO4 的溶解度为【 】 A.32.8g B.40g C.40.8g D.41g 6.2002 年 12 月 31 日,世界上第一条商业磁悬浮铁路在上海投入运营。磁悬浮的核心技术 是利用超导体的反磁性。以 Y2O3、BaCO3 和 CuO 为原料,经研磨烧结可合成一种高温超导 物质 YBa2Cu3Ox。现欲合成 0.5mol 此高温超导物质,理论上需取 Y2O3、BaCO3 和 CuO 的物 质的量(mo1)分别为【 】 A.0.50, 0.50, 0.50 B.0.50, 1.0, 1.5 C.0.25, 1.0, 1.5 D.1.0, 0.25, 0.17 7.下列选项中,离子方程式书写正确的是【 】 + - + A. 向 Fe(NO3)2 和 KI 混合溶液中加入少量稀盐酸: 3F e 2 + +4H +NO3 = 3Fe3 + 2H2O+NO↑ - B.泡沫灭火器的灭火原理:2Al3+ +3CO32 +3H2O = 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ C.向硝酸银溶液中加入足量的氨水:Ag+ +2NH3·H2O = Ag(NH3)2+ + 2H2O - D.用足量的氨水处理硫酸工业的尾气:SO2+ NH3·H2O = NH4+ + HSO3 8.50℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是【 】 A.pH=4 的醋酸中:c(H+)= 4.0mol·L-1 B.饱和小苏打溶液中:c(Na+)= c(HCO3-) C.饱和食盐水中:c(Na+)+ c(H+)= c(Cl-)+c(OH-) D. pH=12 的纯碱溶液中:c(OH-)= 1.0×10-2molL-1 9.含有砒霜( As2O3) 的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢( As H3) 在热玻璃管中完 全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为 1.50 mg,则【 】 A.被氧化的砒霜为 1.98 mg B.分解产生的氢气为 0.672 mL - C.和砒霜反应的锌为 3.90 mg D.转移的电子总数为 6 × 10 5NA + 10.目前,人们正在研究开发一种高能电池-钠硫电池,它是以熔融的钠、硫为两极,以 Na 导 电的 β-Al2O3 陶瓷作固体电解质,反应为:2Na+x S
放电 充电

Na2Sx。以下说法正确的是【 】

A.充电时,钠作负极,硫作正极 B.放电时,钠极发生还原反应 C.充电时钠极与外电源的正极相连,硫极与外电源负极相连 - - D.充电时,阳极发生的反应为:Sx2 —2e xS △H1 11.已知: 2H2(g)+O2(g)=2H2O (g) 3H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H2O (g) △H2 △H3 2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H4 2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) 2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是【 】 A.△H1<0,△H3>0 B.△H5<0,△H4<△H3 C.△H1=△H2+△H3 D.△H3=△H4+△H5 12.常温下, Ksp[Mn ? OH ?2 ] ? 2.0 ?10?13 。实验室制氯气的废液中含 c(Mn2?)=0.1 mol?L-1, 向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至 Mn2+完全沉淀(即 c(Mn2?)≤1.0×10-5 mol?L-1)的最小 pH 等 于【 】
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1 A.8+2 lg2

B.9+lg2

1 C.10+2 lg2

D.11+2 lg2

13.在一定温度下、1L 密闭容器中,3 种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下 表所示,下列有关说法正确的是【 】 x n(起始)/mol n(平衡)/mol 2 l y l 0.5 w 0 1.5

A.该温度下,此反应的平衡常数表达式是 B.升高温度,若 w 的体积分数减小,则此反应 ΔH>0 C.增大压强,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动 D.该温度下,再向容器中通人 3molw,达到平衡时,n(x)=2mol 14 . 25℃ 时 , 在 20.00mL0.1000mol·L-1Na2CO3 溶 液 中 滴 人 0.1000mol·L-1 盐酸,测得溶液 pH 随盐酸体积(V)变化曲线如 右图,下列有关说法正确的是【 】 A.a 点时,溶液中只有 CO32-存在 B.b~c 段,主要是 CO32-和 H+发生反应 C.c~d 段,溶液 pH 产生突跃,可用甲基橙指示滴定终点 D.d 点时,滴定完成,溶液显中性 15.下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是【 】 A.AlCl3 NH3?H2O NaAlO2 B.NaOH (NH4)2SO3 H2SO4 C.SiO2 NaOH HF D.CO2 Ca(OH)2 Na2CO3(aq) 16.NCl3 的水解产物之一是【 】 D.HClO3 A.HCl B.HClO C.HClO2 若不考虑立体异构, 这类物质的结构共有 【 】 17. 苯环上连有—C4H9 和—C3H7 两个取代基, A. 6 种 B. 18 种 C.24 种 D.48 种 18.已知乙烯醇(CH2=CH—OH)不稳定,可自动转化为乙醛。乙二醇在一定条件下发生脱水 反应,也有类似现象发生,所得产物的结构简式有人写出下列几种:
① CH2 CH2 ② CH2 O CH2 ④ O CH2 CH2 CH2 O ⑤ CH2 CH2O
n

CH2

③ CH3CHO

其中不可能的是【 】 A.① B.②③ C.③④ 19.下列化合物酸性由强到弱排列的是【 】

D.④⑤

A.(Ⅰ)>(Ⅰ)>(Ⅰ)>(Ⅰ) B.(Ⅰ)>(Ⅰ)>(Ⅰ)>)(Ⅰ) C.(Ⅰ)>(Ⅰ)>(Ⅰ)>(Ⅰ) D.(Ⅰ)>(Ⅰ)>(Ⅰ)>(Ⅰ) O COOCH3 ‖ | 20.代糖是一种人工合成的甜味剂,由于它不会被消化而 H2N-CH-C-NH-CHCH2| 变为能量共给身体所需,所以适合一些减肥人士食 CH2COOH
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用。目前为止,天门冬酰苯丙氨酸甲酯(aspartame)尚未有证据证实它是致癌物质, 是糖的最佳代用品, 比一般的蔗糖甜 160 倍。 请根据右图结构式判断下列关于 aspartame 的描述正确的是【 】 A.是芳香烃 B.分子式是 C14H19N2O5 C.具有两性 D.1mol aspartame 最多能与 2molNaOH 反应 二、填空题(本大题共 3 小题,共 30 分。 ) 21. (9 分)有机反应中常用镍作催化剂。某镍催化剂中含 Ni 64.0%、Al 24.3%、Fe 1.4%, 其余为 C、H、O、N 等元素。 (1)氰酸(HOCN)的结构式是 ,其中碳原子的杂化方式是 , 根据等电子体原理,可推测氰酸根离子的空间构型是 。 (2)铁有 α、γ、δ 三种晶体构型,其中 α-Fe 单质为体心立方晶体,δ-Fe 单质为简单立方晶 体。则这两种晶体结构中铁原子的配位数之比是 ,设 α-Fe 晶胞边长为 a nm, δ-Fe 晶胞边长为 bnm,则这两种晶体的密度比为 。 (用 a、b 的代数式表示) 2 (3) 氧化镍(NiO )是一种纳米材料, 比表面积 S (m /g) 是评价纳米材料的重要参数之一 (纳 2+ 米粒子按球形计) 。基态 Ni 有 个未成对电子, 已知氧化镍的密度为 ρg/cm3; 其纳米粒子的直径为 Dnm,列式表示其比表面积 m2/g。 22. (11 分) 在容积为 1.00L 的容器中, 通入一定量的 N2O4, 发生反应 N2O4(g) 2NO2(g), 随温度升高,混合气体的颜色变深。

回答下列问题: (1)反应的△H 0(填“大于”“小于”) ;100℃时,体系中各物质浓度随时间变化 如上图所示。在 0~60s 时段,反应速率 v(N2O4)为 mol?L-1?s-1 反应的平衡常数 K1 为 。 (2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为 T,c(N2O4)以 0.0020 mol?L-1?s-1 的平均速率 降低,经 10s 又达到平衡。 a. T 100℃(填“大于”“小于”) ,判断理由是 。 b. 列式计算温度 T 时反应的平衡常数 K2 。 (3) 温度 T 时反应达平衡后, 将反应容器的容积减少一半, 平衡向 (填“正 反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是 。 23. (10 分)有机物 A( ( )是一种治疗心血管和高血压的药物,可由化合物 B

)通过以下线路合成:
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(1)F 的分子式为 。A 的核磁共振氢谱图( H 核磁共振谱图)中会 出现 个峰。 (2)由 C 生成 D 的反应类型为 。E 的结构简式为 。 (3)有机物 G 是 B 的同分异构体,G 的结构具有以下特征:①属于芳香族化合物;②苯环 上只有两个取代基,其中一个是氯原子;③可以发生银镜反应。则 G 的结构可能有 种。 (4)已知一个碳原子上连有两个羟基是不稳定的,会脱水转化为羰基。试写出由 B 的一种

1

同分异构体制备 H(

)的合成线路图。

CH2=CH2
合成流程图示例如下:

HBr

CH3CH2Br

NaOH溶液


CH3CH2OH

三、写出下列化学反应方程式(本大题共 1 小题,共 10 分) 24.根据题意,写出反应方程式: (1) Mg2Si 与 HC1 (2) 氯代甲砜 CH3SO2Cl 完全燃烧 (3) Na2B4O7 标定盐酸 (4) 在焦磷酸(H4P2O7)酸性介质中, KMnO4 与 MnSO4 反应, 其中一个产物为[Mn(H2P2O7)3]3(5) HgCl2 和 Hg(CN)2 反应可制得 (CN)2 四、实验设计题(本大题共 2 小题,共 20 分。 ) 25. (9 分)某小组以 CoCl2·6H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料,在活性炭催化下, 合成了橙黄色晶体 X。为确定其组成,进行如下实验: ①氨的测定:精确称取 w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加 入足量 10% NaOH 溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用 V1 ml c1 mol·L-1 的 盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用 c2 mol·L-1 NaOH 标准溶液滴定过剩的 HCl,到 终点时消耗 V2 ml NaOH 溶液。

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②氯的测定:准确称取样品 X 配成溶液后用 AgNO3 标准溶液滴定,K2CrO4 溶液为指示 剂,至出现砖红色沉淀不在消失为终点(Ag2CrO4 为砖红色) 。 回答下列问题: (1)装置中安全管的作用原理是 。 (2)样品中氨的质量分数表达式为 。 (3)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将 ( 填 “偏 高”或“偏低”)。 (4)经测定,样品 X 中钴、氨和氯的物质的量之比为 1:6:3,钴的化合价为 。制备 X 的化学方程式为 。 (5)添加氯化铵固体的作用是 。 (6)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是 : 26. (11 分)氯苯是重要的有机化工产品,是染料、医药、有机合成的中间体,工业上常用 “间歇法”制取。反应原理、实验装置(加热装置都已略去)如下图所示:

反应原理及实验装置 回答下列问题: (1)A 反应器是利用实验室法制取氯气,中空玻璃管 B 的作用是 。 (2)把干燥的氯气通人装有干燥苯的反应器 C 中(内有相当于苯量1%的铁屑作催化 剂) ,加热维持反应温度在 40—60℃为宜,温度过高会产生过多的二氯苯。 ①对 C 加热的方法是 (填“酒精灯加热”“油浴加热”或“水浴加热”) 。 ②D出口的气体成分有 HCl、 和 。 (3)C 反应器反应完成后,工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥,才能蒸馏。 ①碱洗之前要水洗的目的是洗去一部分无机物,同时为了 。 ②写出用 10%氢氧化钠溶液碱洗的反应方程式: 、 (任写二个) 。 (4) 上述装置图中 A、 C 反应器之间, 需要增添一 U 形管, 其内置物质是 。 (5)工业生产中苯的流失情况如下表所示:

则 1 吨苯可制得成品为

吨(只要求列式) 。
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