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2015年重庆市高中学生化学竞赛试题(高二组)


2015 年重庆市高中学生化学竞赛试题(高二组)

2015 年 5 月 17 日 共 8 页

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2015 年重庆市高中学生化学竞赛试题 (高二组)
(2015 年 5 月 17 日 9:00-11:00)

题号 满分 得分 评卷人 ?
? ? ? ? ? ?

1 20

2 10

3 7

4 10

5 8

6 12

7 7

8 10

9 6

10 10

总分 100

考生须知:
竞赛时间 2 小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。考试时间结束时, 把试卷(背面朝上)放在桌子上,立即起立撤离考场。 试卷装订成册,不得拆散。 不准使用任何改正液或改正纸, 不得使用红笔或铅笔作答。 第 1 题答案填写在第 1 题号下面的表格内, 其它所有解答必须写在制定的方框内。 姓名、所属学校必须写在首页左侧规定位置,写在其它地方者按废卷论处。 允许使用无贮存信息功能的非编程计算器以及直尺等文具。 考生不得携带任何通讯工具进入考场。 相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Na-23 Ca-40 Cr-52 Fe-56 Cu-64 Br-80

第 1 题(20 分)选择题(单选)

题号 答案

1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

1-6

1-7

1-8

1-9

1-10

1-1 下列说法不正确 的是( ...



A.光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济 B.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀 C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D.还原铁粉用作食品抗氧剂 1-2 叶酸是维生素 B 族之一,可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。下列说法错误 的是 ..

A.叶酸属于芳香族化合物

B.以甲为单体通过缩聚反应可能生成聚酯类高分子化合物

C.乙既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应 D.丙和氨基乙酸的混合物发生成肽反应,生成的二肽可能有 6 种(不考虑手性异构) 1-3 下列说法正确的是( ) A.任何物质中都含有化学键
+ 3-

B.正四面体结构的分子键角都为 109°28′

C.H3O 、[Fe(SCN)6] 两种离子中都含有配位键 D.Si3N4、Ca3N2 两种固体都属于原子晶体

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x H2O]常用作塑料阻燃剂。下列说法错误 1-4 碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d· 的是( .. A.2a+3b=c+2d x H2O 与足量盐酸反应,消耗(2a+3b) mol HCl C.1 mol MgaAlb(OH)c(CO3)d·



B.碱性碳酸铝镁能够阻燃的原因是能受热分解

D.碱性碳酸铝镁粉末置于足量 NaOH 溶液中,充分搅拌,最后所得白色不溶物为碳酸镁 1-5 下列有关实验叙述正确的是( ) A.在酸碱中和滴定实验中即便无任何实验操作错误也需要重复操作二至三次 B.实验室制取少量乙酸乙酯时,用装有饱和烧碱溶液的试管收集产品 C.分离苯和苯酚的混合液,加入适量浓溴水,过滤、分液即可实现 D.向鸡蛋清溶液中加入饱和 CuSO4 溶液,有白色沉淀产生,说明蛋白质发生了盐析 1-6 往蓝色的 CuSO4 溶液中逐滴加入 KI 溶液,呈现棕色浑浊。再向反应后的混合物中滴加 Na2SO3,并加热, 有大量白色沉淀产生,溶液逐渐褪色。则下列分析推理中正确的是( A.本题中涉及到的几次化学反应中,有电子转移的只有一次 B.上述实验条件下,物质的氧化性:SO42->Cu2+ C.白色沉淀 X 可能是 CuI2 行成功检验的是 ( )
选项 A B C D



D.上述实验条件下,物质的还原性:SO32->I-

1-7 在有 B 离子存在的情况下,欲用 C 溶液来检验溶液中是否含有 A 离子,下表所加 C 溶液能够对 A 离子进 (实验过程中不允许加热、过滤、萃取等操作)
C Ba(NO3)2 AgNO3 K3[Fe(CN)6] NH3· H2O A 离子 SO4
2-

B 离子 SO32PO43Fe2+ Ag+

C1Fe3+ A13+

1-8 二氯化二硫(S2Cl2)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,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 分子与 SCl2 分子所含共价键类型相同 B.S2Cl2 分子可能与 H2O2 分子形状相似 C.S2Cl2 与水反应的产物为 SO2 和 HCl D.S2Cl2 在熔融状态下能导电 1-9 下列离子方程式正确的是( ) A.向 Na2CO3 溶液中滴加少量氯化铁溶液:Fe3++3CO32-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HCO3B.向 KAl(SO4)2 溶液中加入氢氧化钡溶液至生成沉淀质量最大: Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=2 BaSO4↓+ Al(OH)3↓ C.将过量 SO2 通入次氯酸钠溶液中:SO2+H2O+ClO-=HSO3-+HClO D.向 0.1 mol/L FeBr2 溶液中通入氯气至 Br-恰好完全被氧化:2Br-+Cl2=Br2+2Cl1-10 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在 恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s) 于下表。下列判断错误的是(
温度/℃ 平衡总压强/kPa 平衡气体总浓度/(10 mol/L)
-3

2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列
15.0 5.7 2.4 20.0 8.3 3.4 25.0 12.0 4.8 30.0 17.1 6.8 35.0 24.0 9.4



A.该反应属于熵增加的吸热反应 B.随着温度升高,平衡混合气体的密度增大,平均摩尔质量保持不变

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C.若保持温度不变,缩小容器体积,重新达到平衡后,平衡气体总浓度增大 D.任何温度下的平衡混合气体中 NH3 的质量分数都相等

第 2 题(10 分)固体化合物 A 俗称石灰氮,是一种古老而多用途的有效肥料,其含氮量为 35.0%,钙含量为 50%。它很容易用廉价的普通化学品 CaCO3 通过下列步骤方便地制出,D 与水反应能生成含碳质量分数最高 的常见气态烃(下列反应中的其它生成物已略去)
CaCO3 高温 1 高温、碳 B 2 D N2 3 A

2-1 写出 D 的电子式。 2-2 写出反应②中氧化剂与还原剂的质量比。 2-3 写出生成 A 的化学方程式。 2-4 2-5 A 完全水解的产物之一是一种常见氮肥,写出 A 完全水解的化学方程式。 A 实际上是一种酸的钙盐。试写出该酸两种可能的结构式。

2-1 2-2 2-3 2-4 2-5

第 3 题(7 分)下列是 A、B、C、D、E、F 六种短周期非金属元素的某些性质:
A 化合价 电负性 -4 2.5 B -2 2.5 C -1 3.0 D -3 3.0 E -2 3.5 F -1 4.0

3-1 写出 C 原子的外围电子排布图(轨道式)和 E 原子的电子排布式。 3-2 指出 BE2 分子的立体构型和分子中 B 原子的杂化方式。 3-3 指出上述非金属元素形成的气态氢化物中,沸点最高的物质和非极性分子构成的物质(均用化学式表示) 。 3-4 原子总数相同、价电子总数也相同的分子或离子互为等电子体,它们具有相似的化学键特征和相似的性质。 写出 D2E 的结构式。

3-1 3-2 3-3 3-4

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第 4 题(10 分)回答下列问题: 4-1 部分碱金属元素(R)的电离能如下:
R 第一电离能/(kJ/mol) X 520.2 Y 495.8 Z 418.8

指出这三种金属的硫酸盐(R2SO4)的熔点由低到高的顺序。 4-2 硼酸(H3BO3)是一元酸,其水溶液呈酸性,用离子方程式解释其原因。 4-3 向 Ag(NH3)2Cl 溶液中加入硝酸,有白色沉淀生成, 写出该反应的离子方 程式。 4-4 BF3 空间立体构型为平面正三角形,属于非极性分子,已知:ClF3、XeO3


均为极性分子,试画出这两种分子的立体结构,并注明空间立体构型。 4-5 氯化亚铜在有机合成、石油、油脂等工业中有重要的应用。氯化亚铜的晶胞结构如图所示。与同一个 Cl 相连的 Cu+有 个,假设该晶胞的边长为 a cm,若晶体的密度为 ρg/cm3,则 a 值为 伏加德罗常数的值) 。 4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 (设 NA 为阿

第 5 题(8 分)NH3 和 H2O 在分子组成、结构和性质上有许多相似之处。 5-1 水的沸点为 100℃,液氨的沸点为-33℃,请解释原因。 5-2 液氨和纯水相似,存在自偶电离:2NH3 钠(NaNH2)反应的化学方程式。 5-3 四氯化硅可在液氨中发生类似水解的反应,写出含有硅元素的产物的化学式。 5-4 计算常温下反应 NH4++CO32-+H2O Ka2=5.6× 10
-11 -5

NH4+ + NH2- K=1.0× 10

-30

,写出在液氨溶剂中氯化铵与氨基

NH3· H2O+HCO3-的平衡常数。 (已知常温下 H2CO3:Ka1=4.3× 10

-7



;NH3· H2O:Kb=1.7× 10 )

5-5 写出 0.5 mol/L (NH4)2CO3 溶液中带电粒子浓度由大到小的顺序。

5-1 5-2 5-3 5-4

5-5

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第6题 (12 分) 铬镀层光亮、 坚硬、 耐热耐磨, 是优良的装饰性和保护性镀层, 传统的镀铬是以电解铬酸 (H2Cr2O7) 溶液的方式进行的。某电解槽阴极是铜,阳极是惰性金属,电解液为含 CrO3 0.20 kg/ L、体积 100 L 的水溶 液。用 150 A 电流电解一段时间后,电路中共通过 500 F 电量,阴极铜增重 0.65 kg,阴极与阳极释放出的气 体总体积为 5.208 m3。 (已知:1 mol e-电量为 1 F,气体体积已折算为标准状况。 ) 6-1 写出阴极的电极反应式。 6-2 求电镀铬的电流效率。 (生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数× 100%) 6-3 计算阴阳两极释放气体体积的理论值。 6-4 解释理论值与实际值不同的原因(用电极反应式或总反应式表示) 。 6-5 目前常用还原法处理含 Cr(Ⅵ)废水。其原理是:在酸性介质中将 Cr(Ⅵ)用 NaHSO3 等还原剂还原为 Cr(Ⅲ), 再调节 pH 为 6~8,使 Cr(Ⅲ)完全转化为 Cr(OH)3 沉淀,最后灼烧得到氧化物回收。 (1)写出还原 Cr(Ⅵ)的离子方程式; (2)沉淀反应调节 pH 为 6~8 的理由。 6-1

6-2

6-3

6-4 6-5(1) ( 2)

第 7 题(7 分)氯化亚铜(CuCl)是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;在空气中迅速被氧化成 绿色;广泛地应用于有机合成、石油、冶金、医药、电镀、分析等行业。国家标准规定,合格 CuCl 产品 的主要质量指标为 CuCl 的质量分数大于 96.50%,某化学兴趣小组查阅资料后,分三步制备了氯化亚铜: ① 将硫酸铜与氯化钠加水溶解,并用盐酸调节酸度,再加入铜粉一起加热,微沸至溶液由蓝色变为无色透明 为止,此时 Cu2 被单质铜还原成一种可溶性的配合物。


② 用布氏漏斗抽滤后,慢慢地将上层清液倾入清水中,经 5 分钟后,会产生一种白色沉淀,即为氯化亚铜。 ③ 过滤后,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于 70℃干燥 2 小时,冷却、密闭就得产品 CuCl。 7-1 写出①、②中涉及到的两个离子方程式。 7-2 解释原因: (1)析出的 CuCl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤。 (2) CuCl 经洗涤后,须在真空干燥机内于 70℃ 干燥。 7-3 准确称取所制备的 0.2000 g CuCl 样品置于一定量的 0.5 mol· L 25 mL,用 0.1000 mol· L
3+ 2+
-1 -1

FeCl3 溶液中,待样品完全溶解后,加水

的 Ce(SO4)2 溶液滴定到终点,消耗 19.68 mL Ce(SO4)2 溶液。有关化学反应为:


Fe +CuCl=Fe +Cu +Cl

2+

Ce4 +Fe2 =Fe3 +Ce3
+ + +



通过计算说明上述样品中 CuCl 的质量分数是否符合标准。

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7-1 7-2(1) (2) 7-3

第 8 题(10 分)制备 1-溴丁烷的实验步骤如下: 第一步,称取溴化钠 35.00 g,分别量取 27.41 mL 正丁醇、30.00 mL 18.40 mol/L 浓硫酸、5 mL 蒸馏水;第二步,将反应物转移入圆底烧瓶,加热至微沸,充分反应;第三步, 将反应混合物分离提纯,最终得到 1-溴丁烷 24.52 g。 已知有关物质的性质如下:
熔点/℃ 正丁醇 1-溴丁烷 丁醚 1-丁烯 溴化钠 浓硫酸 -89.53 -112.4 95.3 -185.3 747 —— 沸点/℃ 117.25 101.6 142 -6.5 1390 338 密度/g· cm 0.81 1.28 0.76 0.59 3.203 1.84
-3

→ → →



A

B

C
题8图

D

8-1 用一个化学方程式表示生成 1-溴丁烷的反应。 8-2 叙述第二步中将各物质加入烧瓶的操作。 8-3 从题 8 图中选用制备 1-溴丁烷的反应装置和分离提纯装置(填选项) 。 8-4 从反应混合物中分离得到的副产品除了 NaHSO4 还有哪些? 8-5 计算 1-溴丁烷的产率。

8-1 8-2

8-3 8-4 8-5

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第 9 题(6 分)化合物 A 为无色、有特殊香味的液体,遇 FeCl3 溶液显紫色,在一定条件下能发生硝化反应生 成两种一硝基取代物,B 和 E 在浓硫酸作用下可生成六元环状化合物 H,向 G 的稀溶液中加入浓溴水会产 生白色沉淀,已知:

9-1 写出 A 、F 的结构简式。 9-2 写出 B、E 反应生成 H 的化学方程式。 9-3 A 的同分异构体很多,写出所有符合下列条件的同分异构体的结构简式:① 能发生水解反应;② 苯环上 的一氯代物只有两种;③ 1 mol 该有机物恰好能与 4 mol NaOH 完全反应。

9-1 9-2 9-3

第 10 题(10 分)丙三醇与浓 H2SO4 混合加热可生成化合物 A,A 有如下反应:①A 能发生银镜反应,产物经 酸化后生成化合物 B,B 能使 Br2/CCl4 溶液褪色;②A 能被 NaBH4 还原为 C,C 与金属钠反应产生无色无味 的气体;③A 能与 HCN 发生 1,4 加成反应,最终产物为 D;④A 在稀 H2SO4 作用下与水反应生成化合物 E, E 能被酸性高锰酸钾氧化为 F,1 mol F 与足量碳酸氢钠反应生成 22.4 L 二氧化碳。试回答下列问题: 10-1 写出 A 发生银镜反应的化学方程式。 10-2 一种皮革处理剂,可由 B 和甲醇为原料,在一定条件下经过酯化、聚合反应制得,写出该聚合产物的结构 简式。 10-3 10-4 10-5 C 能使溴水褪色,写出该反应产物的结构简式;C 也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,若酸性高锰酸钾溶液 A 与 HCN 反应生成 D,请说出反应步骤和发生这些反应的理由。 A 的一种同系物 G(比 A 多一个碳原子) ,因双键不能旋转而产生两种异构体,经 NaBH4 还原后仍有两 足量,写出该反应中氧化产物的分子式。

种异构体,写出 G 的这两种异构体。 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5


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