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2008年江苏省化学竞赛试题


2008 年江苏省化学竞赛试题
一、选择题(每小题有 1-2 个选项符合题意,每小题 4 分,共 60 分) 1. 嫦娥工程标志着我国航天技术已经达到世界先进水平。 近年来我国科学家研制的新型 “连 续纤维增韧”航空材料主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,下列有关该材 料的叙述,正确的是( ) A.它耐高温、但抗氧化性差 B.它的密度小,质地较脆 C.它没有固定

熔、沸点 D.它是一种新型合金材料 2. 化学家庭小实验是利用家庭日常生活用品进行化学学习和研究的活动, 利用日常生活用 品,下列实验设计不能完成的是( ) A.用粥汤检验碘盐中是否含有 KIO3 B.用醋酸除去热水瓶中的水垢 C.用食用碱(Na2CO3)溶液洗涤餐具上的油污 D.淀粉溶液具有丁达尔现象 3.下列化学用语或模型表示正确的是( ) A.硝基苯的结构简式:
O2N

B.CO2 分子比例模型:

C.NH4I 的电子式:

D.NaCl 的晶体模型:

4.2008 年北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢” 。有一类硼烷也好似鸟巢,故称为巢式 硼烷。巢式硼烷除 B10H14 不与水反应外,其余均易与水反应生成氢气和硼烷。硼烷易被 氧化。下图是三种巢式硼烷,有关说法不正确的是( )

A.硼烷与水反应是氧化还原反应 B.2B5H9+12O2=5B2O3+9H2O,1mol B5H9 完全燃烧转移 25mol 电子 C.8 个硼原子的巢式硼烷的化学式应为 B8H10 D.这类巢式硼烷的通式是 BnHn+4 5. 二氯化二硫 2Cl2) (S 广泛用作橡胶工业的硫化剂, 常温下它是一种橙黄色有恶臭的液体, 它的分子结构与 H2O2 相似,熔点为 193K,沸点为 411K,遇水很容易水解,产生的气体 能使品红褪色,S2Cl2 可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得。下列有关说法正确的是 ( ) A.S2Cl2 分子中各原子均达到 8 电子稳定结构 B.S2Cl2 晶体中不存在离子键 C.S2Cl2 与水反应后生成的气体难溶于水

D.S2Cl2 在熔融状态下能导电 6.新华社 2007 年 3 月 21 日电,全国科学技术名词审定委员会 21 日宣布:111 号元素(符 (读音为伦) 。下列说法正确的是( ) 号为 Rg)的中文名称为“ ” A.111 号元素是第六周期、第ⅣA 的金属元素 B.111 号元素为过渡元素 C.111 号元素为非金属元素 D.111 号元素质量数为 111 7.有一种测定阿伏加德罗常数的方法需测定 NaCl 晶体的体积,具体步骤为:准确称出 m g NaCl 晶体粉末并置于定容仪器 a 中;用滴定管 b 向仪器 a 中滴加某液体 c 至 a 仪器的 刻度线,即可测出 NaCl 固体的体积。上述操作中的 a、b、c 分别指( ) A.量筒、酸式滴定管、水 B.容量瓶、碱式滴定管、苯 C.量筒、碱式滴定管、水 D.容量瓶、酸式滴定管、四氯化碳 8.冰是立方面心结构。下列是碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排列) , 其中与冰的晶体结构类型相同的是( )

A.

B.

C.

D.

9.下列关系图中,A 是一种正盐,B 是气态氢化物,C 是单质,F 是强酸。当 X 无论是强酸 还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去) ,当 X 是强碱 时,过量的 B 跟 Cl2 反应除生成 C 外,另一产物是盐酸盐。

下列说法中不正确的是( ) A.当 X 是强酸时,A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素,F 可能是 H2SO4 B.当 X 是强碱时,A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素,F 是 HNO3 C.B 和 Cl2 的反应是氧化还原反应 D.当 X 是强酸时,C 在常温下是气态单质 10.下列离子方程式正确的是( ) 2+ A.硫酸亚铁在空气中氧化:4Fe +3O2+6H2O=4Fe(OH)3 + + B.向硝酸银溶液中加入过量氨水:Ag +NH3H2O=AgOH↓+NH4 C.向硫酸铝铵矾溶液中滴加过量的氢氧化钡溶液 + 3+ 2- 2+ - - NH4 +Al +2SO4 +2Ba +5OH =AlO2 +2BaSO4↓+NH3H2O+2H2O - - D.向次氯酸钠溶液中通入足量 SO2 气体:ClO +SO2+H2O=HClO+HSO3 11.下列关于某溶液所含离子检验的方法和结论正确的是( ) 2+ A.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,说明有 Ca - B.通入少量 Cl2 后,溶液变为黄色,再加入淀粉溶液后,溶液变蓝,说明有 I 2- 2- C.加入盐酸产生能使澄清石灰水这浑浊的气体,由原溶液中一定有 CO3 或 SO3 2- D.往溶液中加入 BaCl2 溶液和稀 HNO3,有白色沉淀生成,说明一定有 SO4 12. 氢核磁共振谱是根据分子中不同化学环境的氢原子在谱图中给出的信号峰不同来确定分 子中氢原子种类的。 在下列有机分子中, 氢核磁共振谱中给出的信号峰数目相同的一组 是( )

CH3

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ A.①⑤ B.②④ C.④⑤ D.⑤⑥ 13. 茉莉醛具有浓郁的茉莉花香, 其结构简式如右图所示: 关于茉莉醛的下列叙述正确的是( ) C CH CHO A.茉莉醛与苯甲醛互为同系物 CH2(CH2)3CH3 B. 在加热和催化剂作用下加氢, 每摩尔茉莉醛最多能 消耗 2mol 氢气 C.一定条件下,茉莉醛能被银氨溶液、新制氢氧化铜等多种氧化剂氧化 D.从理论上说,202g 茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出 216g 银 - 2- 14.右图是一水溶液在 pH 从 0 至 14 的范围内 H2CO3、HCO3 、CO3 三种成分平衡时组成分数, 下列叙述正确的是( ) A. 此图是 1.0 mol/L 碳酸钠溶液滴定 1.0 mol/L HCl 溶液的滴定曲线 B.在 pH 为 6.37 及 10.25 时,溶液中 c(H2CO3) - 2- =c(HCO3 )=c(CO3 ) C.人体血液的 pH 约为 7.4,则 CO2 在血液中多 - 以 HCO3 形式存在 D.若用 CO2 和 NaOH 反应制取 Na2CO3,溶液的 pH 必须控制在 12 以上 15.如图 I 所示,甲、乙之间的隔板 K 和活塞 F 都可以左右移动,甲中充入 2mol A 和 1 mol B,乙中充入 2mol C 和 1mol He,此时 K 停在 0 处。在一定条件下发生可逆反应:2A(g) +B(g) 2C(g),反应达到平衡后,再恢复至原温度,则下列说法正确的是( )

A.达到平衡时,隔板 K 最终停留在 0 刻度左侧的 0 到 2 之间 B.若达到平衡时,隔板 K 最终停留在左侧 1 处,则乙中 C 的转化率小于 50% C.若达到平衡时,隔板 K 最终停留在左侧靠近 2 处,则乙中 F 最终停留在右侧的刻度 大于 4 D.如图 II 所示,若 x 轴表示时间,则 y 轴可表示甲、乙两容器中气体的总物质的量或 A 的物质的量 二、 (本题共 2 小题,共 13 分) 16. 分)柠檬酸三正丁酯(简称 TBC)是一种新型绿色环保塑料增塑剂,无毒无味,是可 (7 诱发致癌增塑剂邻苯二甲酸酯类的较好替代品。广泛应用于食品及药品包装、化妆品、 日用品、玩具、军用品等领域。TBC 的传统生产方法是以浓硫酸作催化剂,该方法存在 2- 酯化率低、流程长、腐蚀设备和污染环境等问题。近年来有文献报道用固体强酸 SO4 3+ /TiO2/La 替代浓硫酸制备 TBC,该催化剂具有酸性强,不腐蚀设备,不污染环境,与

产物分离方便等特点,是一种对环境友好的催化剂。实验步骤如下: 在装有温度计、搅拌器、分水器(上端接一回流冷凝管)的四口烧瓶中,加入 6.4g 含有一个结晶水的柠檬酸[HOC(CH2COOH)2COOHH2O]和 10.0g 正丁醇,搅拌加热,加入 适量催化剂,测反应液初始 pH。 ,控制反应温度在 110~145℃,当体系开始蒸馏出醇水 共沸物时,记录出水量。反应结束后,将体系冷却到 90℃左右,加入 1%的碳酸钠溶液 搅拌,经分液、干燥、过滤、蒸馏得到无色透明的油状液体 TBC9.8g。 (1)写出合成 TBC 的反应方程式 。 (2)本实验中 TBC 的产率为 。 (3)欲提高 TBC 的产率可采用的措施有(写出两个即可) 。 (4)本实验如何控制反应的终点? 。 (5)后处理步骤中蒸馏一步的目的是 。 17. 分)五水合硫代硫酸钠的分子式为 Na2S2SO35H2O 是一种白色块状结晶,俗称“摄影 (6 师的海波” ,可通过向多硫化钠(Na2S5)的乙醇水溶液中通入氧气来合成,SO2 是该反应 仅有的另一生成物。多硫化钠(Na2S5)通过硫化氢(H2S)与硫化钠(Na2S)在乙醇溶液 中反应来制备。Na2S 是 H2S 中和 NaOH 的产物。 (1)请写出由硫化氢和 NaOH 为起始物制备海波的 3 个化学反应方程式:

(2)若上述反应中多硫化钠的化学式为 Na2Sx,生成物中 SO2 与 Na2S2O35H2O 的物质的量 。 之比是 三、 (本题共 3 小题,共 22 分) 18. 分)在石油化工领域,人们常用 NaOH 水溶液洗涤石油裂解气以除去其中的二氧化硫 (7 和硫化氢, 后来经过技术改进某厂家用三乙醇胺的水溶液代替氢氧化钠水溶液, 三乙醇 胺 N(CH2CH2OH)3 可以看作是氨的衍生物,即用乙醇基(-CH2CH2OH)代替了氨分子里的 氢而形成。结果该厂家因此大增加了年产值。请回答以下问题: (1)三乙醇胺比氨的碱性 (填“强”或“弱”,其原因是 ) 。三 (填“高”或“低”,其原因是 ) 。 乙醇胺比氨的沸点 (2)请写出三乙醇胺除去二氧化碳和硫化氢的化学反应方程式。 (3)请解释为什么三乙醇胺代替氢氧化钠可以增加年产值? 19. 分)上世纪 60 年代,第一个稀有气体化合物 Xe[PtF6]被合成出来后,打破了“绝对 (8 惰性”的观念。在随后的几年内,科学家又相继合成了氙的氟化物、氧化物、氟氧化物 以及含氧酸盐等。氪和氡的个别化合物也已制得,但前者很不稳定,后者难于表征。 (1)只有较重的稀有气体氙能合成出多种化合物,其原因是 。 A.氙含量比较丰富 B.氙原子半径大,电离能小 C.氙原子半径小,电离能大 (2)氙的化合物中,多数是含有氟和氧的,其原因是 。 A.氟、氧的电负性大 B.氟、氧的原子半径小 C.氟、氧的氧化性强 (3)氡的化合物难于表征,原因是 。 A.氡的原子半径大 B.氡的电离能大 C.氡是强放射性元素,无稳定的同位素 (4)已知 XeO3 是三角锥形结构,则其中氙原子轨道杂化类型为 ,氙原子的孤 对电子数为 。 (5)二氟化氙是强氧化剂。1968 年 E.H.Appleman 用二氟化氙和溴酸盐的水溶液反应制

得高溴酸盐, 解决了无机化学上长期努力未获成功的一个难题。 试写出该反应的离子方 。 程式 20. 分)A~J 分别代表中学化学中常见的一种单质或化合物,其转化关系如图: (7

已知 A 在工业上常用作耐火材料,C、D、G、I 为短周期元素形成的单质,D、G、I 常温下为气态;形成 D 的元素的原子最外层电子数是次外层的 3 倍;B 在焰色反应中呈 紫色(透过蓝色钴玻璃) 。请回答下列问题: (1)写出 B 的化学式 。 (2)电解 A 的化学方程式 。 (3)写出下列反应的离子方程式: 。 电解 E 水溶液 过量 F 与 H 溶液反应 。 四、 (本题共 2 小题,共 17 分) 21. (10 分)有三个化合物 A、B 和 C,分子式均为 C6H12,当 1 mol A、B 和 C 分别催化氢化 时,它们都可以吸收 1mol H2,生成 3-甲基戊烷。A 有顺反应异构体,B 和 C 没有。A 和 B 分别与 HBr 加成得到同一化合物 D,D 没有旋光性。A、B 和 C 均可使酸性高锰酸钾 溶液褪色。C 经 KMnO4 氧化后仅得到一种有机产物羧酸 E,推测 A~E 的结构简式: A: B: C: E: D: 22. 分)石油化工基础原料乙烯、环氧乙烷( (7 供不应求。 ) 、乙二醇、对苯二甲酸用途广泛,

(1)途径 I 为传统方法。根据已学过的知识,A→C 还需的物质有: 。 (2)途径 II 为目前工业化技术常用路线。由乙烯在银催化下氧化生成环氧乙烷,环氧 乙烷再经与水作用后经精馏制得乙二醇。 乙二醇和环氧乙烷进一步反应得到副产物二乙 二 醇 ( HOCH2CH2OCH2CH2OH ) 三 乙 二 醇 … … 高 聚 乙 二 醇 。 三 乙 二 醇 的 结 构 简 式 、 是 。二乙二醇与三乙二醇 (填“是”或 “不是” ) 同系物;高聚乙二醇的含碳质量分数最大值是 。 (3)完成 C 与 E 在一定条件下缩聚生成 F 的化学方程式(要求高聚物有头有尾,即 ) 。 。

五、 (本题共 1 小题,共 8 分) 23. 分)有色物质溶液颜色的深浅与溶液中有色物质的浓度有一定关系,利用比较颜色 (8 深浅来测定溶液中某种组分含量的分析方法称比色分析法, 可以是目视比色, 或是利用 分光光度计测试仪器,也可以采用传感器技术中的色度计。此类实验原理基于朗伯-比 尔定律,简单地说就是在吸光物质的性质、入射光波长及温度等因素一定的情况下,溶 液对光的吸收程度与吸光物质浓度及吸收层厚度成正比,颜色越深,吸光度越大。某化 3+ - 2+ FeSCN 的平衡常数。 学兴趣小组用以下比色法测定反应 Fe +SCN (1)取口径大小相同的干净试管 2 支,贴上标签 A、B,分别加入 0.0020mol/L 的 KSCN 溶液 5mL,并在 A 试管内加入 0.20mol/L 的 Fe(NO3)3 溶液 5.0mL,将此混合液作为 - 2+ 标准溶液(其中所有的 SCN 离子几乎完全变成 FeSCN ) 。 (2)另取 0.20mol/L 的 Fe(NO3)3 溶液 10.0mL,加入蒸馏水稀释到总体积为 25.0mL, 充分混合,取稀释后的溶液 5.0mL 加入(1)中的 B 试管内。然后进行比色,测定其平 衡常数值。请回答下列问题: (1)未与 KSCN 反应前,B 试管内 Fe(NO3)3 的物质的量浓度是多少? (2)比色时,所见溶液的颜色深浅,随着管内溶液的高度与溶液的浓度而改变。欲 调整 A、B 两试管溶液的色度直至相等,具体操作是用滴管从色度较深的 A 试管中,吸 出部分溶液,放在干净的小烧杯中,然后再慢慢滴回 A 试管中,同时由试管口上方向下 俯视,直至 A、B 试管所呈色度相等为止。测量两试管溶液的深度,得 A 试管为 6.4cm, 2+ B 试管为 8cm,据此可求得 B 试管内 FeSCN 物质的量浓度是多少? (3)求出此反应的平衡常数。


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