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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(缺答案)


2011 年第 25 届全国高中学生化学竞赛(广东赛区)复赛样题
● 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

He 4.003 O Ne B C N F Li Be 6.9419.012 10.8112.0114.01 16.0019.00 20.18 Al Si P S Cl Ar Na Mg 26.9828.09 30.97 32.0735.45 39.95 22.99 24.31 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.1040.08 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 79.9083.80 Sn Sb Te I Xe Ru Rh P d Ag Cd In Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc 85.4787.62 88.9191.22 92.91 95.94 98.91101.1 102.9106.4 107.9 112.4 114.8118.7 121.8127.6 126.9 131.3 Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o At Rn Cs Ba [210] 132.9137.3La Lu 178.5 180.9 183.9186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210][210] [222] Fr Ra [223] [226]Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt H

相 原 质 对 子 量

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+、 Ba2+、Fe3+、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

第1页

(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 (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:① 3 离子中的所有原子都达到了8电子稳定结构;② 3比NaN3 N HN 更容易爆炸;③ NaN3能跟盐酸发生反应;④ NaN3可用于小汽车防撞保护气囊中。其中正确的 是 (A) ① ③ ② (B) ① ④ ③ (C) ① ④ ②

(D) ② ④ ③

(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

(B) 二氧化锰,浓盐酸

(C) 苯酚,氢氧化钠 (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)4︰8︰1 (C)2︰4︰1

(B)1︰1︰1
(D)1︰2︰1

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 。 。

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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 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 (3)试完成 b 点到 c 点的反应方程式: Fe + HNO3 =

。 。

(2)a 点到 b 点的还原产物是______,其原因是 Fe(NO3)3 +

+

H2O ; 。

(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。
第3页

(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(s) 积的 n 次根) ; ③已知 25 0C 时,在 pH = 3 和 pH = 10 的两溶液中, Al( OH) 3 的溶解度均为 7. 8 × 10-3 g,此时溶液的密度近似为 1 g·cm-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 (2)25 C 时,欲使 Al (OH)3 的溶解度最小,则溶液中: c(Al 3+)+ c( Al(OH)4- )的值为 ,此时溶液的 pH 为 。
0

mAn+(aq) +nBm-(aq) ,c(An+)m c(Bm-)n =Ksp;

②几个正数的算术平均值(n 个数值和的平均值)不小于其几何平均值( n 个数值的

离子形式存在。

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: 。

第4页

8.(10 分) (3 分)在形成氨气分子时,氮原子的中心原子轨道发 (1) 生 杂化,解释 NH3 分子 中键角(107.3°)为何比 CH4 中的

键角(109.5°)小? 。 (2) 分)用杂化轨道理论解释苯的空间构型: (3 。 (3) 分)右图为某种冰的一种骨架形式,以此为单位向空间延伸。 (4 ①该冰中的每个水分子有 个氢键; 。

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?O 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 NaBr。 (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 。 ; 。

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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。 (1)三氯异氰尿酸水溶液消毒的有效成分是 (填化学式) 。

(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。 E 与氟化钠在 240℃反应得到产物 F, 与固态 C 中的阴离子为等电子体。 将 F (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 (3)F 可与苯剧烈反应,写出反应的方程式:

F



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