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2011年全国高中学生化学素质和实验能力竞赛试题


2011 年全国高中学生化学素质和实验能力竞赛
1.下列关于离子检验的说法中,正确的是 A.向某溶液中加入澄清石灰水,溶液变浑浊,则该溶液一定含有 CO32- B.向某溶液中加入 AgNO3 溶液,生成白色沉淀,该溶液中一定含有 Cl C.向某溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有 SO42 D.向某溶液中加入 2 滴 KSCN 溶液,

溶液不显红色,再向溶液中几滴新制的氯水,溶 液变为红色,该溶液中一定含有 Fe2+ 2.下列化学反应的离子方程式正确的是 - - A.向氨水中滴加氯化铝溶液:Al3++4OH =AlO2 +2H2O B.用稀 HNO3 溶液 FeS 固体:FeS+2H+=Fe2++H2S↑ - - - C.碳酸氢钙溶液和氢氧化钠溶液混合:HCO3 +OH =CO32 +H2O + - + - D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2 +2OH +2H +SO42 =BaSO4↓+2H2O 3.设 NA 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是 A.常温常压下, 16gO3 气体含有氧原子数为 NA B.标准状况下, 44.8 L 四氯化碳含有的分子数为 2NA C.0.1mol· -1 氯化铝溶液中含有 Al3+数为 0.1 NA L D.2.4g 金属镁变为镁离子时失去的电子数为 0.1NA 4.已知下列数据: - - Fe(s)+O2(g)=FeO(s) △H=-272kJ· mol 12Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) △H=-1675kJ· mol 1 则 2Al(s) +3FeO(s)=Al2O3(s) + 3Fe(s)的△H 是 - - A.+859 kJ· mol 1 B.-859 kJ· mol 1 - - C.-1403 kJ· mol 1 D.-2491 kJ· mol 1 5.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是: ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1= + 49.0 kJ· -1 mol ②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H2=-192.9 kJ· -1 mol 下列说法正确的是 A.反应②中的能量变化如右图所示,则△H2= E1-E3

B.CH3OH 的燃烧热△H=-192.9 kJ· -1 mol

C.H2 燃烧能放出大量的热,故 CH3OH 转变成 H2 的过程必须吸收能量 D.根据②推知:在 25℃,101 kPa 时,1mol CH3OH(g)燃烧生成 CO2 和 H2O(l)放出的 热量应大于 192.9 kJ 6.如图为周期表中短周期的一部分,若 X 原子最外层电子数比次外层电子数少 3,则下 列说法正确的是 A.X 的氢化物比 R 的氢化物稳定 B.原子半径大小顺序是 Z>Y>X C.Y、R 形成化合物的化合物 YR2 能使 KMnO4 溶液褪色 D.X、Z 可形成化合物 XZ5,分子中各原子均满足最外层 8 电子结构

7.下列关于有机物的正确说法是 A.聚乙烯可发生加成反应 B.石油干馏可得到汽油、煤油等 C.NH4Cl 可以使蛋白质变性形成沉淀从溶液中析出 D.乙酸乙酯、油脂与 NaOH 溶液反应均有醇生成 8.化学与工农业生产和人类生活密切相关。下列说法中不正确的是 A.明矾[KAl(SO4)2· 2O]可用作净水剂 12H B.海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀 C.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 D.研制推广甲醇燃料汽车,有利于“减排目标”的实现 9.常温下,0.1mol· 1 某一元酸(HA)溶液中 c(OH )/c(H )=1× 8,下列叙述正确的是 L 10 + -3 -1 A.该溶液中由水电离出的 c(H )=1× 10 mol· L + - B. pH=3 的 HA 与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合, 由 溶液中: c(Na )>c(A )>c(OH - + )>c(H ) - C.浓度均为 0.1mol/L 的 HA 和 NaA 溶液等体积混合后,若溶液呈酸性,则:c(A ) + + - >c(HA)>c(Na )>c(H )>c(OH ) - - D.0.1mol· 1HA 溶液与 0.05mol· 1NaOH 溶液等体积混合后所得溶液中 L L + - - 2c(H )+c(HA)=c(A )+ 2c(OH ) 10.下列操作或仪器的选用正确的是
- - + -

11.某化学课外学习小组设计电解饱和食盐水的简易装置 见右图:下列有关说法正确的 是 A.电解一段时间后,往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞,呈红色 B.蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应 C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触

12.类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论,因此类推的结论最终要经 过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论中,正确的是 A.由 2Cu + O2 2CuO 可推出同族的硫也有 Cu + S CuS

B.Fe3O4 可表示为 FeO· 2O3,则 Pb3O4 可表示为 PbO· 2O3 Fe Pb C.光照条件下,CH4 能与 Cl2 发生取代反应,同条件下其它气态烷烃也能发生此反应 D.CO2 与 Na2O2 反应只生成 Na2CO3 和 O2,故 SO2 与 Na2O2 一定只生成 Na2SO3 和 O2 13.下列液体均处于 25℃,有关叙述正确的是 A.某物质的溶液 pH < 7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐

B.pH=4.5 的番茄汁中 c(H+)是 pH=6.5 的牛奶中 c(H+)的 100 倍 C.AgCl 在同浓度的 CaCl2 和 NaCl 溶液中的溶解度相同 - D.pH=7 的 CH3COOH 与 CH3COONa 混合溶液中,c(Na+) = c(CH3COO ) 14.天然维生素 P 存在于槐树花蕾中,它是一种营养增补剂,其结构如下图所示,下列相 关说法不正确的是: A.天然维生素 P 与 FeCl3 溶液不能发生显色反应 B.天然维生素 P 一定能发生水解反应 C.天然维生素 P 一定能发生加成反应 D.天然维生素 P 一定能发生取代反应

15.下列反应的离子方程式正确的是 A.Fe2O3 溶于过量的氢碘酸中:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O - - B.向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2:AlO2 +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3 - C.向漂白粉溶液中通入 SO2 气体:Ca2++ 2C1O +SO2 +H2O=CaSO3↓+2H C1O - D.向 Fe(NO3)2 溶液中加入稀硝酸:3Fe2++4H++NO3 ==3Fe3++NO↑+2H2O 16.下列对实验现象的解释与结论正确的是

编号 实验操作 实验现象 A 向鸡蛋清溶液中, 有白色沉淀产 加 入饱和(NH4)2SO4 溶 生 液 B 向某溶液中加入 有白色沉淀产 BaCl2 溶液 生 C

解释与结论 蛋白质发生了盐析

D

生成难溶于水的 BaSO4,该 溶液中一定含有 SO42- 向甲苯中滴入少量 溶液分层, 上层 甲苯和溴水发生取代 浓溴水, 振荡, 静置 呈橙红色, 下层 反应, 几乎无色 使溴水褪色 向蔗糖中加入浓硫 变黑, 放热, 浓硫酸具有脱水性和 体 酸 积膨胀, 放出刺 强氧化性, 反应中生成 激性气体 C、SO2 和 CO2 等

17.多巴胺是一种重要的中枢神经传导物质,用来帮助细胞传送脉冲的化学物质,

能影响人对事物的欢愉感受,多巴胺可由香兰素与硝基甲烷反应后再经锌汞齐还原水解制 得。

合成过程可如上图所示: (1)多巴胺的分子式是 。某有机物 R 结构简式(如右图)和多巴胺的结构相似,它 的核磁共振氢谱中可以发现有 个特征吸收峰。

(2)反应①的反应类型是 ;反应④的反应类型是 ; 写出反应②发生的化学方程式并注明条件 。 (3)香兰素的一种同分异构体有以下性质:A.能使 FeCl3 溶液显紫色 B.有两个处于对位的取 代基 C.能与浓溴水反应 D.能与 NaHCO3 溶液反应;写出这种同分异构体的结构简 式 。 18.实验室里用加热正丁醇、溴化钠和浓硫酸的混合物的方法来制备 1—溴丁烷时,还会 有烯、醚和溴等产物生成。反应结束后将反应混合物蒸馏,分离得到 1—溴丁烷。已知有 关物质的性质如下:

正丁醇 1—溴丁烷 丁醚 1—丁烯

熔点/℃ —89.53 —112.4 95.3 —185.3

沸点/℃ 117.25 101.6 142 —6.5

密度/g· -3 cm 0.81 1.28 0.76 0.59

(1)生成 1—溴丁烷的化学方程式 为 。 (2)反应中由于发生副反应而生成副产物的反应类型依次有(按烯、醚、溴的先后顺 序) 。 (3)生成 1—溴丁烷的反应装置应选用上图中的 (填序号),反应加热时的温 度应控制的温度 t1 应控制在 100℃(填>、<或=)。 (4)反应结束后,将反应混合物中 1—溴丁烷分离出,应选用的装置是 (填序 号),该操作应控制的温度 t2 范围是 。 (5)在最后得到的 1—溴丁烷的产物中,可能含有的杂质主要是 , 进一步除去的方法 是 。 (6)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一 层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方 法 。 19.碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。 (1)水煤气(主要成分是 CO 和 H2)又称合成气,在一定条件下能合成很多有用的有机物, 请完成下列合成辛烷的方程式:8CO + 17H2= C8H18+ (2)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。 已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H1 ②2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g) △H2 则反应 CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l)的△H3 = (用△H1 和△H2 表示)。 (3)一定条件下,某密闭容器中 N2O4 和 NO2 的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.50mol/L、 c(N2O4)=0.125 mol/L,则 2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数 K= ; 若 NO2 起始浓度为 2 mol/L,在相同条件下,NO2 的最大转化率为 。 (4)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数 K 和温度 T 的关系如下表:

T/℃ K

700 0.6

800 0.9

830 1.0

1 000 1.7

1 200 2.6

回答下列问题: ①该反应为________反应(填“吸热”“放热”). ②能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 选)(3 分). a.及时分离出 CO 气体 b.适当升高温度 c.增大 CO2 的浓度 剂

(双 d.选择高效催化

20.高岭土化学组成为:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%) 以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下 可相互转化; 高岭土中的氧化铝难溶于酸。 聚合氯化铝是一种新型、 高效絮凝剂和净水剂, 其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。用高岭土制备碱式氯化铝的工艺流程如下:

根据流程图回答下列问题: (1)“煅烧”的目的是_________________________________________________。 (2)实验室用 36.5%的浓盐酸(密度约为 1.2g/cm3)配制 4.00mol/L 950mL 的盐酸,需要用 到的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、酸式滴定管、__________、__________等。 (3)“溶解”过程反应的离子方程式有________________、_______________。 (4)加适量铝粉的主要作用是_____________________________________。 (5)“蒸发浓缩”需保持温度在 90~ 100℃,可采用的加热方法是_________________。 21.某同学想通过下图装置(夹持装置已略去)实验,探究 SO2 与 Na2O2 反应的产物。

Ⅰ.如何检验反应中是否有 O2 生成 。 Ⅱ.装置 D 除起了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入 C 装置与 Na2O2 反应作用外,还可 以 。 Ⅲ.对 C 中固体产物提出如下假设: 假设 1:只有 Na2SO3 假设 2:只有 Na2SO4 假设 3: 。 (1)假设 1 的反应方程式:2SO2+ 2Na2O2= 。 (2)若 Na2O2 反应完全,为确定 C 中固体产物的成分,该同学设计如下,请您利用限选试剂 和仪器帮助他完成该探究过程,并将答案写在相应位置。 限选试剂和仪器: 酸性 KMnO4 溶液、 Ba(NO3)2 溶液、 BaCl2 溶液、 1mol/L HNO3 溶液、 4mol/L 盐酸、试管、胶头滴管 实验操作 预期现象 结论 步骤一:取少量 C 中固体产物于试 固体完全溶解,得到无色透明溶 管中, 加入适量的蒸馏水溶解, 分别 液 取少量于 A、B 试管中 步骤二:取试管 A,向溶液中加 入 ,振荡,观察溶液 颜色变化。 步骤三:取试管 B,向其中先加 入 , 再加入 。 假设 1 或假设 3 成立; 若没有该现象则假设 2 成立。 假设 3 成立。若无白 产生 , 色沉淀产生则假设 1 再加入试剂看到产生白色沉淀。 成立。

《2011 年全国高中学生化学素质和实验能力竞赛》参考答案
1.D 2.D 3.A 4.B 5.D 6.C 7.D 8.C 9.D 10.C 11.D 12.C

13.BD 14.AB 15.BD 16.AD 17.(1)C8H11NO2 (写成 C8H11O2N 也给分);4 (2)加成反应;还原反应;

(3)

(2 分,写其它结构不给分,-OH 与苯环连接错误为 0 分)

18.(1)CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4(浓)→CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O(2 分) (2)消去、取代、氧化还原 (3)C、≤ (4)D、 101.6℃<t< 117.25℃ (5)水、分液或加入吸水剂 (6)取一支小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体,往其中加入少量水后, 试管中的液体不分层,说明分液漏斗中下层是“水层”,反之,则上层是水层。 19.(1)8H2O (2)△H3 =(△H1 + △H2 ) (3)0.5 或;50% (4)①吸热 ②bc 20.(1)改变高岭土中氧化铝的结构,使其能溶于酸。 (2)1000mL 容量瓶、胶头滴管( (3)Al2O3+6H+ = 2Al3++3H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O (4)除去溶液中的铁离子 (5)水浴加热 21.Ⅰ.用带火星的木条靠近干燥管口 a,观察木条是否复燃。 Ⅱ.吸收过量的 SO2,以免污染空气。 Ⅲ.有 Na2SO3 和 Na2SO4 (1)2Na2SO3+O2 几滴(少量)酸性 KMnO4 溶液 紫红色 KMnO4 溶液振荡后颜色褪去

过量的 4mol/L 盐酸,BaCl2 溶液。

无色刺激性气味气体

“紫红色”、“无色”不写不扣分;BaCl2 溶液不写明用量、不写“4mol/L”不扣分。 步骤二用选 HNO3 扣分。步骤三若“先加 BaCl2 溶液,再加过量的盐酸”、“用硝酸酸化”均 扣分;选用 Ba(NO3)2 溶液扣分。


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