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2015年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案


2015 年全国中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题
注意:考试时间 2.5 小时,满分 150 分。请在答题卡上答题,允许使用非编程计算器。

一、本题包括 15 小题,每小题 2 分,共 30 分。每小题仅有 1 个选项符合题意。 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 p

H 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.缺铁性贫血是世界上最普遍的营养性问题,一个简单的解决办法是生产铁强化酱油,即在酱油 中加入易吸收的铁添加剂——Na2FeY,其中 Y4-是乙二胺四乙酸(H4Y)的酸根形式,H4Y 结构如 下左图。生产铁强化酱油产生的废水可用绿色消毒剂 X(如下右图)来杀菌。下列有关说法正 确的是

A.从酸碱质子理论来说,H4Y 只有酸性 B.X 能够杀菌的原因是其水解可产生次氯酸 C.H4Y 和 X 在一定条件下均能发生水解反应 D.可用萃取法从铁强化酱油中分离出 Na2FeY 3.某未知溶液可能含 Cl 、CO32-、Na+、SO42-、Al3+等离子中的一种或多种。将溶液滴在蓝色石蕊


试纸上.试纸变红。取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成;在上层清液 中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。下列判断不合理 的是 ... A.一定有 Cl


B.一定有 SO42-

C.一定有 Al3+

D.一定没有 CO32-

4.下列有关实验操作中错误 的是 .. A.萃取分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 B.检查容量瓶是否漏水的方法是:往容量瓶中加水,塞好瓶塞,将容量瓶倒过来,若不漏水, 将瓶塞旋转 180° ,再倒过来,看是否漏水 C.为加速固体物质的溶解常采取搅拌、加热等措施 D.酸式滴定管装入标准溶液前,必须用蒸馏水润洗三次,不得用标准溶液润洗 5. “酸化”是实验中经常采用的方法,下列酸化过程正确的是 A.增强高锰酸钾的氧化能力,用浓盐酸酸化 B.抑制 Fe2+的水解,用稀硝酸酸化 C.检验卤代烃中的卤元素,加碱溶液并加热后,用稀硫酸酸化,再检验 D.确认溶液中含有 SO42-时,用盐酸酸化,再检验 6. 近年来, 科学家合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH3)n。 最简单的氢铝化合物 Al2H6 的球棍模型如图所示,它的熔点为 150℃,燃烧热极高。下列说法错误 的是 .. A.Al2H6 中含有离子键和极性共价键 B.氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气 C.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料 D.氢铝化合物中可能存在组成为 AlnH2n+2 的物质(n 为正整数) 7.用带放射性示踪原子(18O)的过氧化氢与用硫酸酸化的 KMnO4 溶液完全反应,反应完毕后,
18

O 最可能出现在 B.MnSO4 中 C.H2O 中 D.O2 中

A.K2SO4 中

8.元素周期表的形式多种多样,下图是扇形元素周期表的一部分(1~36 号元素) ,与中学常见的 长式元素周期表相比,第一到第十八可看成族,⑩为 Fe 元素。由扇形周期表的填充规律,下列 有关已填人的元素说法不正确 的是 ... A.⑥、⑧、⑨对应原子的半径依次减小 B.②、⑦的最高价氧化物都能和水反应 C.⑤处于长式周期表第二周期第ⅥA 族 D.①与③可形成既含极性键又含非极性键的化合物

9.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 10.下列反应中,反应后固体物质质量减轻的是 A.CO 通过灼热的 CuO 粉末 C.二氧化碳通过 Na2O2 粉末 B.钠在空气中燃烧 D.将铁片投入 CuCl2 溶液中

11.由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。请预测将无水苯乙酸钠与碱石灰共热时,所得的有机 物主要是 A.苯 B.甲苯 C.乙苯 D.苯甲酸钠与甲烷

12.室温时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A.0.1mol· L-1FeCl3 溶液中:Mg2+、NH4+、SCN 、SO42-

B.c(H+)=1× l0-13mol· L-1 的溶液中:Na+、Cu2+、SO42-、NO3 C.0.1mol· L-1NaHCO3 溶液中:NH4+、Na+、NO3 、Cl
- -



D.pH=1 的溶液中:Na+、K+、NO3 、Fe2+


13.下列化合物偶极矩由大到小排列的是

A.(I)>(Ⅱ)>(Ⅲ)>(Ⅳ) C.(Ⅱ)>(Ⅲ)>(I)>(Ⅳ)

B.(Ⅳ)>(Ⅲ)>(Ⅱ)>(I) D.(Ⅳ)>(Ⅱ)>(Ⅲ)>(I)

14.如下图装置(省略夹持装置,气密性已检验)所示,某同学用 含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体,下列推断不合理 ... 的是 A.烧杯中双氧水溶液作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+

B.a 中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁 C.b 中收集到的气体是氡气和氯化氢 D.烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体

15. A.官能团异构

和 B.顺反异构

的异构体类型是 C.碳架异构 D.旋光异构

二、本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题有 1 个或 2 个选项符合题意。若只有 1 个选项 符合题意,多选或错选均不得分;若有 2 个选项符合题意,选对 2 个得 2 分,选对 1 个得 1 分,选 错 1 个,该题不得分。 16.下列除杂操作可行的是 A.通过饱和 NaCl 溶液除去 HC1 中的 Cl2 B.通过灼热的镁粉除去 N2 中的 CO2 C.通过灼热的 CuO 除去 CO2 中的 CO D.通过浓硫酸除去 SO2 中的 H2O

17.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是 A.反应过程 b 有催化剂参与 B.该反应为吸热反应,热效应等于 ΔH C.该反应可能分两步进行 D.有催化剂条件下,反应的活化能等于 E. 18.过碳酸钠晶体(其化学式为 2Na2CO3· 3H2O2)具有 Na2CO3 和 H2O2 的双重性质。下列物质能使过碳酸钠较快失效的是 A.MnO2 B.H2S C.Na2SO4 D.NaHCO3

19.化学式为 LixAlSi4Oy 的三维结构铝硅酸盐中 x、y 值分别为 A.5,12 B.1,10 C.1,8 D.3,11

20.25℃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)变化曲线如下图,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 HCO3 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 21.实验室保存下列试剂,其中保存方法和理由描述都正确的是 编号 试剂 保存方法 理由

防止接触空气被氧化,防止与 A 固体氢氧化钠 存放在带橡皮塞的广口瓶中 水蒸气、二氧化碳接触而变质 B C 碳酸钠晶体 液溴 存放在干燥密封的广口瓶中 存放在带橡皮塞的细口瓶中 存放在带玻璃塞的棕色试剂 D 硝酸银溶液 瓶中,并放在冷暗处 22.一种新型的净水剂聚合氯化铁铝,化学式为[AlFe(OH)nCl6-n]m,n<5,m<10,广泛用于生活用 水和工业废水的净化,下列有关聚合氯化铁铝的说法正确的是 A.用于净化水时,比用相同物质的量的氯化铝铁对水的 pH 改变小 B.其中的铁显+2 价 C.可看作是一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物 D.在强酸性和强碱性溶液中能稳定存在 23.科学家近期研发出如图所示的水溶液锂离子电池体系,下列有关叙述错误 的是 .. A.b 电极可用石墨替代 LiMn2O4 B.正极反应为:Li1-xMn2O4+xLi++xe C.电池总反应为:Li1-xMn2O4+xLi D.放电时,溶液中 Li+从 a 向 b 迁移 24.下列化合物酸性由强到弱排列的是


防止风化而变质 防止挥发

防止见光分解

LiMn2O4 LiMn2O4

A.(Ⅰ)>(Ⅱ)>(Ⅲ)>(Ⅳ) B.(Ⅱ)>(Ⅲ)>(Ⅳ)>)(Ⅰ) C.(Ⅰ)>(Ⅲ)>(Ⅳ)>(Ⅱ) D.(Ⅲ)>(Ⅳ)>(Ⅰ)>(Ⅱ) 25.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A.0.1mol· L-1NaOH 溶液与 0.1mol· L-1NH4Cl 溶液等体积混合 c(Cl )=c(Na+)>c(NH4+)>c(OH )
- -

B.0.1mol· L-1NH4Cl 溶液与 0.1mol· L-1 一氨水混合至 pH=7

c(Cl )=c(NH4+)


C.0.1mol· L-1Na2CO3 溶液与 0.1mol· L-1NaHCO3 溶液等体积混合 c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3 )+c(H2CO3)


D.0.1mol· L-1CH3COONa 溶液与 0.1mol· L-1HCl 溶液等体积混合 c(Cl )>c(CH3COO )>c(OH ) 三、本题包括 3 小题,共 29 分 26. (9 分)完成下列各题: (1)在不增加任何配体以及铼原子之间不存在金属键情况下,[Re(CO)3C1]n 服从 18 电子规则,则 n 的最小取值为_____________; (2)在 N2CO 存在的化学结构异构体中,最稳定异构体的结构式是_______________; (3)硫离子与固体硫在碱性溶液中反应生成 S22-、S32-、S42-等聚硫离子。已知 S 与 S2-反应生成 S22的 K1=12,生成 S32-的 K2=130,则 S 与 S22-生成 S32-的 K3=______________。 27. (12 分)写出下列化学反应的方程式: (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]328. (8 分)还原沉淀法是处理含铬(含 Cr2O72-和 CrO42-)常用方法,过程如下:
- - -

已知废水中 Cr 的含量为 28.6g· L-1 (1)计算处理 1L 废水时,所需要绿矾(FeSO· 7H2O)的质量 m; (2)常温下 Cr(OH)3Ksp=l× 10-32,处理废水时调节溶液 pH=5,试计算处理后溶液中的 Cr3+离子的 浓度(mol· L-1) 。(已知 Mr(FeSO· 7H2O)=278.0,Ar(Cr)=52.00) 四、本题包括 2 小题,共 43 分 29. (34 分)完成下列各题

写出(A)~(I)的结构式

写出(A)、(B)的结构式,用系统命名法命名化合物(B)

写出(A)~(D)的结构式,并给出(A)到(C)的反应机理。 30. (9 分)结构推断 化合物(A)的分子式为 C5H10O,其与 Br2/CCl4 溶液或金属钠均不反应,用稀盐酸或稀 NaOH 处 理(A)后得分子式为 C5H12O2 的化合物(B)。(B)与 HIO4 水溶液作用得甲醛和分子式为 C4H8O 的 化合物(C),(C)可发生碘仿反应,试推断出(A)、(B)、(C)的合理结构式。 五、本题包括 2 小题,共 28 分 31. (12 分)称取含 MnO—Cr2O3 的矿石 2.0000g,以 Na2O2 熔融后,经过浸取、煮沸,除去过氧化 物后得到含 MnO42-和 CrO42-的溶液。酸化溶液,过滤除去 MnO2,滤液及洗涤液以 50.00mL0.1000mol· L-1FeSO4 溶液处理。过量的 FeSO4 用 0.0l000mol· L-1KMnO4 溶液滴定,终 点时消耗 18.40mL。MnO2 沉淀用 10.00mL0.1000mol· L-1FeSO4 酸性溶液处理,过量的 FeSO4 以 0.0l000mol· L-1KMnO4 溶液滴定,终点时消耗 8.24mL。写出酸化溶液和滴定过程所涉及的所有 化学反应方程式,并计算矿石中 MnO 和 Cr2O3 的质量百分数。[Mr(MnO)=70.94; Mr((Cr2O3)=151.9] 32. (16 分)右图是钠铊合金的立方晶系晶胞图,晶胞参数 为 a=7.488?(1?=10-10m) (1)试写出该合金的化学式。 (2)试计算该晶体的密度。 (保留三位有效数字) (3)试写出该晶体的结构基元的化学式,并画出结构基元围 成的最小几何构型。写出几何构型中 Na、Tl 原子的分 数坐标。 (4)若把 Na 原子看作密堆积, 其它 Na、 Tl 原子占有密堆积 Na 原子围成的何类空隙以及空隙占有 率分别是多少? (5)若把一类金属原子全部抽掉,剩下的金属原子属于什么晶型? (6)该晶体属于何类点阵型式?

2015 年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题
参考答案与评分标准
一、本题包括 15 小题,每小题 2 分,共 30 分。每小题仅有 1 个选项符合题意。 题号 答案 1 A 2 B 3 A 4 D 5 D 6 A 7 D 8 B 9 D 10 A 11 B 12 C 13 B 14 C 15 B

二、本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题有 1 个或 2 个选项符合题意。若该题只 有 1 个选项符合题意,多选或错选均不得分。若该题有 2 个选项符合题意,选对 1 个得 1 分;选对 2 个得 2 分;选错 1 个,该题不得分。 题号 答案 16 CD 17 AC 18 AB 19 B 20 BC 21 BD 22 AC 23 AD 24 C 25 BD

三、本题包括 3 小题,共 29 分 26. (9 分,每空 3 分) (1)4 (2) (3)11

27. (12 分,每空 3 分) ①Mg2Si+4HCl ②2CH3SO2Cl+3O2 2MgCl2+SiH4 2CO2+2SO2+2HCl+2H2O 4H38O3+2NaCl 5[Mn(H2P2O7)3]3-+4H2O+22H+

③Na2B4O7+5H2O+2HC1 ④l5H4P2O7+MnO4-+4Mn2+ 28. (8 分,每个 4 分) (1)Cr2O72-~6Fe2+ M(FeSO4· 7H2O)=

(2)pH=5,c(OH-)=10-9,Ksp=[Cr3+][OH-]3=1× 10-32,代人可得: c(Cr3+)=l× 10-5(mol· L-1) 四、本题包括 2 小题,共 43 分 29. (共 34 分) (1)(18 分,每个 2 分)

(2)(6 分,每个 2 分)

命名:2 一甲基一 3 一戊烯一 2 一醇

(3)(10 分,每个结构 2 分,结实 2 分)

反应机理:

由于受两个 S 原子的吸电子作用, α—H 酸性较强, 易被强碱 C6H5Li

夺走,生成碳负离子,将 C6H5CHO 中的醛基正电性碳原子通过形成硫代缩醛转变成碳 负离子,这就是极性转换,形成的碳负离子与环氧化物发生亲核反应。 30.(9 分,每个结构 3 分)

五、本题包括 2 小题,共 28 分(以合理解法,得到正确结果均可得分) 31.(共 12 分) 解:3MnO42-+4H+ 2MnO4 +MnO2↓+2H2O


MnO4 +5Fe2++8H+


Mn2++5Fe3++4H2O Mn2++4Fe3++4H2O

MnO2+2Fe2++4H+ 2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2O 2Cr3++6Fe3++7H2O


Cr2O72-+6Fe2++14H+

又 3MnO~3MnO42-~2MnO4

3 - - - n(Fe2+)=5n(MnO4 ) ∴n(MnO)= n(MnO4 )2n(MnO)=3n(MnO4 ) 2 3 (0.1000× 10.00-5× 0.01000× 8.24)× × 70.94 2 ∴MnO%= × 100%=3.13% 2.000× 1000 又 3Cr2O3~Cr2O72--~6Fe2+ 1 ∴n(Cr2O3)= n(Fe2+) 6

1 151.9 ∴Cr2O3%= - [(50.00× 0.1000-5× .01000× 18.40)-5× (10.00× 0.1000- 2.000 1000× 6 5× 0.01000× 8.24)]× 100%=1.44% (建议每个反应式各 1 分,两个相当式各 1 分,MnO%2 分,Cr2O3%3 分) 32.(共 16 分) (1)(2 分)NaTl (2)(2 分) 8× (22.99+204.4) ρ= =7.19(g· cm-3) 6.022× 1023× (7.488)3× 10-24 (3)(6 分) 化学式 Na2Tl2(2 分) 几何构型(2 分) 原子坐标(共 2 分,每个 0.5 分) 1 1 1 3 3 3 1 1 1 Na:( , , ) ( , , )[或( , , )] 2 2 2 4 4 4 4 4 4 1 1 1 3 3 3 Tl:(0,0,0) ( , , )[或( , , )] 4 4 4 4 4 4 (4) (共 3 分, 每项 1 分) 其他 Na 原子占正四面体空隙 (50%) , Tl 原子占正八面体 (100%) 和正四面体空隙(50%)。 (5)(2 分)金刚石型 (6)(1 分)立方 F Na Tl


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