第28届浙江省高中学生化学竞赛预赛试题解析版Word下载.docx
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第28届浙江省高中学生化学竞赛预赛试题解析版Word下载.docx
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A.n一定为偶数,m一定为奇数
B.n一定为奇数,m一定为偶数
C.n一定为偶数,m奇、偶数均有可能
D.n,m奇、偶数均有可能
5.下列说法正确的是
A.浓度均为0.1mol/L的CH3COONa、NaHCO3溶液的pH分别为8.9和8.2,可说明水解能力CH3COO->HCO
B.元素周期表中同一族金属元素,随着原子序数递增,元素的金属性逐渐增强
C.将含有杂质的铜放入稀硫酸中,一段时间后溶液呈蓝色,说明铜发生了析氢腐蚀
D.银不能与稀硫酸反应,但可能会与氢硫酸反应生成氢气
6.某分子式为C12H18的取代芳香烃,其苯环上一氯代物只有一种的同分异构体有(不考虑立体异构)
A.13种B.15种C.16种D.19种
【答案】C
7.(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应:
4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,将反应后的气体通入一定量的BaCl2溶液中,发现溶液有白色沉淀生成,还有部分气体从溶液中逸出,检验发现从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应。
下列说法正确的是
A.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):
n(BaSO3)约为1:
1
B.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):
2
C.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):
3
D.从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下溶液中溶质只有较多的NH4Cl
【解析】
【详解】
(NH4)2SO4分解的方程式为4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,设分解了4mol(NH4)2SO4,则分解生成的N2、NH3、SO2、SO3物质的量依次为1mol、6mol、3mol、1mol,分解产生的气体通入BaCl2溶液中,发生反应2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4、(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,此过程中消耗1molSO3、2molNH3、生成1molBaSO4沉淀;
还剩余4molNH3,最终从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应,说明3molSO2全部反应,则发生的反应为4NH3+3SO2+3H2O=(NH4)2SO3+2NH4HSO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl,此过程将4molNH3、3molSO2全部消耗,生成1molBaSO3沉淀;
根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):
1,从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下的溶液中有较多的NH4Cl和NH4HSO3,故答案为A。
8.a、b、c是三种短周期金属元素,原子序数依次增大,单质的物质的量分别为n(a)、n(b)、n(c),它们与足量盐酸反应产生的氢气体积(标准状况下)为V(H2)a、V(H2)b、V(H2)c.当n(a)=n(b)=n(c),2V(H2)a=V(H2)b+V(H2)c,则下列说法中正确的是
A.a、b、c可能是同周期元素
B.a可能是镁元素
C.b和c两者的最高价氧化物对应的水化物能反应
D.工业上冶炼a、b、c通常是用热还原法制得
9.一定条件下将质量为Xg的有机物在氧气中完全燃烧,燃烧后全部产物通过足量过氧化钠层,过氧化钠的质量增重Yg,下列一定正确的是
有机物
X
Y
C3H6
m
15m/7
B
HCHO
15m/23
C
CH3OH、CH3COOH的混合物
2m/3
D
HCOOH、CH3COOCH3的混合物
A.AB.BC.CD.D
10.下列离子方程式书写正确的是
A.氯化铝溶液中通入硫化氢气体:
2A13++3H2S=Al2S3↓+6H+
B.在过量的次氯酸钙溶液中通入少量SO2气体:
SO2+Ca2++ClO-+H2O=CaSO4↓+Cl-+2H+
C.在碳酸钠溶液中滴加氯水,边滴边振动,开始时发生反应的离子方程式CO
+Cl2+H2O=HCO
+Cl-+HClO
D.向饱和的氯化钠溶液中,依次通入足量氨气和足量二氧化碳气体Na++NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH
二、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分。
每小题可能有1个或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、错选都不给分。
11.单质硫在NaOH的热溶液中发生岐化反应:
3S+6NaOH
2Na2S+Na2SO3+3H2O,若硫过量,进一步生成Na2Sx(x≤5)和Na2S2O3.将2.56g硫与含0.06molNaOH的热溶液充分反应恰好生成amolNa2S,和bmolNa2S2O3,再加入足量NaClO-NaOH的混合溶液,硫元素全部转化为Na2SO4,转移电子nmol。
则以下正确的是
A.a=2bB.x=2C.n=0.48D.b=0.02
【答案】AC
12.维生素B2又叫核黄素(其分子结构如图),可促进发育和细胞再生,有利于增进视力,减轻眼睛疲劳。
核黄素分子的结构为:
有关核黄素的下列说法中,不正确的是
A.该物质的分子式为C17H20N4O6
B.该物质在碱性条件下加热水解有NH3生成,所得溶液加强酸溶液并加热后有CO2产生
C.该分子的不饱和度是10
D.该物质分子中存在13种化学环境不同的氢原子
13.2005年,法拉利公司发布的敞篷车(法拉利Superamerica),其玻璃车顶采用了先进的电致变色技术,即在原来玻璃材料基础上增加了有电致变色系统组成五层膜材料(如下图所示)。
其工作原理是:
在外接电源(外加电场)下,通过在膜材料内部发生氧化还原反应,实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节,下列有关说法不正确的是
A.当A接外接电源正极时,Li+脱离离子储存层
B.当A接外接电源负极时,电致变色层发生反应为:
WO3+Li++e-=LiWO3
C.当B接外接电源正极时,膜的透射率降低,可以有效阻挡阳光
D.该凝胶电解质聚环氧乙烷的结构简式为
,可以与水分子之间形成大量氢键,为水溶性聚合物
14.25°
C时,醋酸的Ka=1.8×
10-5、次氯酸的Ka=3.0×
10-8、碳酸的Ka1=4.1×
10-7和Ka2=5.6×
10-11。
下列说法不正确的是
A.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液混合:
2c(Na+)=3c(CO
)+3c(HCO
)+3c(H2CO3)
B.0.1mol·
L-1的NaHCO3溶液中离子浓度大小顺序为:
c(Na+)>c(HCO
)>c(OH-)>c(H+)>c(CO
C.向0.1mol·
L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):
c(CH3COO-)=5:
9,此时溶液pH=5
D.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是:
c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】BD
15.室温时,盐酸和硫酸的混合溶液20mL,向混合物中逐滴加入0.05mol/LBa(OH)2溶液时,生成的BaSO4和pH的变化如图所示(不考虑溶液混合时体积的变化)。
下列说法正确的是()
A.生成沉淀的最大质量为2.33g
B.图中A点溶液的pH=1
C.原混合溶液中盐酸物质的量浓度为0.1mol/L
D.当V[Ba(OH)2(aq)]=10mL时,发生反应的离子方程式为:
Ba2++SO42-=BaSO4↓
【详解】加入0.05mol/LBa(OH)2溶液20mL时,生成沉淀的质量最大,由钡离子守恒得n(BaSO4)=n[Ba(OH)2]=0.001mol,,再由硫酸根守恒得n(H2SO4)=n(BaSO4)=0.001mol;
加入0.05mol/LBa(OH)2溶液60mL时pH=7,所以n(HCl)=2n[Ba(OH)2]=2
0.05mol/L
(60-20)
L=0.004mol。
A.加入0.05mol/LBa(OH)2溶液20mL时,生成沉淀的质量最大,n(BaSO4)=n[Ba(OH)2]=0.001mol,,质量为0.233g,A不正确;
B.图中A点溶液中可以看作硫酸恰好与氢氧化钡完全反应,溶液中只有盐酸,所以c(H+)=
,所以pH=1,B正确;
C.加入0.05mol/LBa(OH)2溶液60mL时pH=7,原混合溶液中盐酸物质的量浓度为
0.2mol/L,C不正确;
D.当V[Ba(OH)2(aq)]=10mL时,发生反应的离子方程式2H++2OH-+Ba2++SO42-═2H2O+BaSO4↓,D不正确。
本题选B。
16.下列实验操作或实验原理的说法中正确的是
A.用如图甲装置进行蒸馏实验
B.用如图乙装置分离氯化钠、碘固体混合物
C.用如图丙裂化汽油提取溴水中溴
D.用如图丁装置灼烧碳酸钙制取少量氧化钙
17.在一恒温恒容体积为1L的真空容器中,通入0.1molN2O4,在100°
C时发生如下反应:
N2O4(g)
2NO2(g);
ΔH=+57.0kJ·
mol-1。
测得平衡时c(NO2)=0.12mol·
L-1.已知NO2和N2O4的消耗速率与本身浓度存在下列关系:
v(N2O4)=k1·
c(N2O4),v(NO2)=k2·
c(NO2)2,其中k1、k2是与反应及温度有关的常数,其消耗速率与浓度的图像如图所示,下列有关说法正确的是
A.100°
C时,若向上述真空容器中通入0.2molNO2,则达到平衡时,NO2的平衡转化率为60%,放出3.42kJ的热量
B.100°
C时,若在恒温恒压容器中通入0.1molN2O4,则平衡时N2O4的转化率为68.8%
C.图中A点处于平衡状态
D.若在T1温度下,若k1=k2,则T1>100°
18.AX4四面体(A为中心原子,如硅、锗;
X为配位原子,如氧、硫)在无机化合物中很常见。
四面体T1按下图所示方式相连可形成系列“超四面体”(T2、T3…),下列相关说法正确的是
A.T4超四面体中有4种不同环境的X原子
B.T4超四面体的化学式为A20X34
C.T5超四面体中有6种不同环境的X原子
D.T5超四面体的化学式为A35X56
【答案】CD
三、本题包括2个小题,共17分
19.已知二元化合物A可以用次氯酸钠和过量的氨气制得,6.4gA完全燃烧得到4.48L的氮气(已折算成标准状况)。
A可以与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,同时生成密度为1.25g·
L-1的无色无味的气体(已折算成标准状况)。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为___________。
(2)写出次氯酸钠与过量氨气反应生成A的化学方程式___________。
A的制备过程中氨气需要过量的理由是___________。
(3)写出A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式___________。
(4)已知在一定条件下,A可与等物质
量H2O2恰好完全反应得到化合物B,B所含元素与A相同,其摩尔质量小于A,实验表明,B可能存在两种异构体。
①B的电子式为___________。
②写出B的两种可能异构体的结构式___________、___________。
【答案】①.N2H4②.NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O③.次氯酸钠有强氧化性,防止N2H4继续被氧化④.4Cu(OH)2+N2H4=2Cu2O+N2+6H2O⑤.
⑥.
⑦.
20.原子簇化学是当前化学中最饶有兴趣而又极其活跃的领域之一、凡以3个或3个以上原子之间键合构成的共多面体或缺顶多面体为特征的分子或离子称为原子簇。
(1)某种氢化物X16H16为笼状原子簇化合物,该笼状结构可看成是由常见的正多面体切角而成的多面体。
其中X元素基态原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,实验测得该原子簇化合物的1H核磁共振谱(1H-NMR)中显示有两种化学环境的氢原子。
①写出X原子的核外电子排布式为___________。
②画出该原子簇化合物的分子结构(也可用文字说明):
___________。
(2)在缺氧的条件下,碱金属Rb和氧气反应可生成原子簇氧化物A,Cs可与氧气反应生成原子簇氧化物B。
①研究发现,A的结构可看成由两个Rb6正八面体共面形成多面体,然后氧原子填充所有正八面体空隙中。
由此可推得A的化学式为___________。
②研究发现,B的结构为由三个Cs6正八面体两两各共用两个面形成多面体,然后氧原子填充所有正八面体空隙。
写出Cs与氧气反应生成B的化学方程式___________。
【答案】①.1s22s22p2②.相当于从立方烷中切去互不相邻的4个顶角,产生四个全等的正三角形③.Rb9O2④.22Cs+3O2=2Cs11O3
四、本题包括2个小题,共19分
21.某新型耐火材料M由原子序数依次递增的X、Y、Z三种短周期元素组成,其中X、Z同主族,M中Y、Z元素的质量分数分别为58.7%、15.2%,涉及M的转化关系如图所示,已知:
气体J、K为空气中两种主要成分,化合物ZX和A互为等电子体,其结构与金刚石晶体结构相似,化合物B具有两性。
(部分反应物或生成物未标出)
(1)X、Y、Z的第一电离能从大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
(2)G的化学式为___________,A中所含的化学键类型为___________。
写出B的一种常见用途___________。
(3)写出反应②的化学反应方程式___________。
(4)写出反应③的离子反应方程式___________。
(5)用平均粒度为5~10μm的X、Y、Z三种单质的混合料,在Ar气氛围中控制适宜的条件(压强为80~100MPa,温度为1500~1700°
C)下可以直接合成材料M,但是若温度过低(如1106°
C左右)则可得到由ZX和二元化合物N组成的复合耐火材料,该复合耐火材料中各元素的质量分数与M相同,N中两元素的质量比为3:
1,写出由X、Y、Z三种单质合成该复合耐火材料的化学方程式___________。
【答案】①.C、Si、Al②.HNO3③.共价键④.耐火材料,冶炼铝或作催化剂⑤.Al4SiC4+3O2
2Al2O3+SiC+3C⑥.AlN+OH-+H2O
AlO
+NH3↑⑦.4Al+Si+4C
Al4C3+SiC
22.乙酰苯胺是一种常用的解热镇痛药的主要成分。
已知:
纯乙酰苯胺是无色片状晶体,熔点114°
C,不溶于冷水,可溶于热水;
乙酸酐遇水反应生成乙酸。
实验室可用苯胺跟乙酸酐反应、或苯胺跟冰醋酸加热来制取乙酰苯胺,且苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率。
反应式为:
+
用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺的实验步骤如下:
①在装有磁力搅拌子的100mL圆底烧瓶中,依次加入5.0mL苯胺(密度1.04g·
mL-1)、20mL水,在搅拌下分批次加入6.0mL乙酸酐(密度1.08g·
mL-1),搅拌2小时至反应完全。
②反应完全后,及时把反应混合物转移到烧杯中,冷却、抽滤、洗涤,得粗产品:
③将粗产品转移至烧杯中,加入适量水配制成80°
C的饱和溶液,再加入过量20%的水。
稍冷后,加半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸3~5min,过滤I,用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液,冷却结晶,过滤II、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。
(1)若不搅拌会有结块现象,结块将导致的后果是___________;
(2)步骤③中过滤I选择___________(填“过滤”、“趁热过滤”或“抽滤”),该操作是为了除去___________;
(3)步骤①中,反应温度过高会导致苯胺挥发,下列操作可以防止反应温度升高过快的是___________
A.反应结束时加快搅拌速率
B.搅拌下分批加入6.0mL乙酸酐
C.加装回流冷凝管
D.加20mL水
(4)在步骤③中,以下哪些操作不能提高产率___________(填序号)。
A.配制成饱和溶液后,再加入过量20%的水;
B.过滤I时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液;
C.加活性炭吸附:
D.过滤II时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体。
【答案】①.原料被产物包裹,反应不充分,使产率降低②.趁热过滤③.除去吸附有色物质的活性炭④.BD⑤.CD
五、本题包括3个小题,共28分
23.硫醇-烯点击反应具有反应过程相对简单、反应过程可控等优点,成为近年来有机合成的研究热点之一、硫醇-烯点击反应的原理可表示如下:
R-SH+CH2=CHRˊ
R-S-CH2CH2Rˊ。
以下是硫醇-烯点击反应的一个实例的部分资料,请观察图像回答下列问题:
(1)若相对分子质量X>Y,X的键线式为___________,Y的键线式为___________。
(2)Z的分子式为___________。
【答案】①.
②.
③.C6H16O3SSi
24.维拉佐酮是临床上使用广泛的抗抑郁药,其关键中间体合成路线如下:
R1-X+
→
+H-X
+
+R4-OH
(1)反应类型:
反应①___________,反应③时反应掉的官能团的名称___________。
(2)结构简式:
A___________D___________
(3)反应②的化学方程式:
___________。
反应②加入K2CO3的作用是___________。
(4)合成过程中反应③与反应④不能颠倒的理由为___________。
(5)反应⑥中(Boc)2O是由两分子C5H10O3脱水形成的酸酐,且(Boc)2O分子中氢原子化学环境只有1种,写出(Boc)2O的结构简式___________。
(6)如利用铜催化碳-氮偶联反应,
和
可直接反应生成E,若条件控制不当易生成副产物,写出有机副产物的结构简式___________。
【答案】①.取代(或硝化)②.醛基③.
④.
⑤.
+
+HCl⑥.K2CO3可与生成的HCl反应,使反应②更多的向正反应方向移动⑦.防止醛基被还原⑧.
⑨.C2H5OH
25.某高能炸药E可由B或D用浓硝酸硝化得到,B和D的制备流程如下图所示,其中1H核磁共振谱(H-NMR)中显示B、E只有一种化学环境的氢原子,D有两种化学环境的氢原子。
+R-NH2→
注:
反应②中A、HCHO和NH3以1:
3:
1计量比反应生成B。
(1)指出反应⑤的反应类型___________;
(2)写出A、B、D
结构简式
A___________,B___________,D___________;
(3)反应③中除了生成E外,还生成了N2、CO2气体,写出该反应方程式___________。
【答案】①.加成②.
③.
+6HNO3
+3CO2+2N2+6H2O
六、本题包括2个小题,共14分
26.为了减少煤燃烧产生的二氧化硫的排放,可以采取各种方法,其中一种方法是使用微生物脱硫技术。
煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气存在的条件下,用脱硫微生物起氧化还原作用:
在细菌作用下FeS2中的硫元素首先被氧化最高价态,然后亚铁离子继续被氧化成高价铁离子。
(1)请分别写出上述过程总离子反应方程式___________。
(2)某大型电厂使用的煤炭中含有FeS2的质量分数为1.2%,若每月燃烧该种煤炭100万吨,理论上回收硫酸___________吨;
硫酸铁___________吨。
【答案】①.4FeS2+15O2+2H2O=4H++4Fe3++8SO
②.0.49万吨③.2万吨
27.在一个体积为1L的真空密闭容器中加入0.5molCaCO3,发生反应:
CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g),测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如图所示,图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线,B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。
请按要求回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是___________
A.该反应的ΔH>0
B.对于可逆反应,若正反应自发进行,则逆反应必不能自发进行
C.在T5°
C下,
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