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化学综合竞赛


可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S -32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108

Na-23 Ca-40

7.用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是 A.在 H2O2+Cl2===2HCl+O2 反应中,每生成 32 g 氧气,则转移 4 NA 个电子 B.常温下,4 g CH4 含有

NA 个 C-H 共价键 C.标准状态下,33.6 L 氟化氢中含有 1.5 N A 个氟原子 - D.常温下,286 g Na2CO3· 2O 晶体中含有的 CO2 小于 NA 个 10H 3 8.甲溶液的 pH=3,乙溶液的 pH=6,则下列说法正确的是 + A.甲、乙两溶液均呈酸性 B.甲、乙两溶液中 c(H )之比为 1∶2 C.甲、乙两溶液中水的电离程度大小无法比较 D.甲中水的电离程度小于乙中水的电 离程度 9.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2O HCl+HClO。加入少量下列物质能使c(HClO)增 大的是 A.CaCO3 B.CaSO3 C.NaOH D.HCl 10.下列实验设计和结论相符的是 A.测定中和热:取 25 mL0.25 mol/L 的硫酸溶液和 25 mL0.5 mol/LNaOH 溶液中和,测定 反应放出的热 B.在含 FeCl2 杂质的 FeCl3 溶液中通足量 Cl2 后,充分加热,除去过量的 Cl2,即可得 到较纯净的 FeCl3 溶液 C.将 SO2 与 CO2 的混合气通过品红溶液洗气后,可除去 CO2 中的 SO2 D.向含有 Mg(OH)2 和 Ca(OH)2 的浊液中加入足量 MgCl2 溶液,充分反应后过滤,可除 去 Ca(OH)2 11.下列涉及有机物的说法正确的 A.乙烯、氯乙烯、苯乙烯都是不饱和烃,均可用于合成有机高分子材料 B.丙烷是一种清洁燃料,可用作燃料电池的燃料 C.苯能与溴发生取代反应,因此不能用苯萃取溴水中的溴 D.糖类、蛋白质、脂肪都是重要的营养物质,它们都属于高分子化合物 12.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是 1 2 3 4 5 6 7 8 CH4 C 2H 4 C 3H 8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16 A.3 B.4 C.5 D.6 13.下列装置图及有关说法正确的是

① ② ③ - A.装置①中 K 键闭合时,片刻后 CuSO4 溶液中 c(Cl )增大 B.装置①中 K 键闭合时,片刻后可观察到滤纸 a 点变红色 C.装置②中铁腐蚀的速度由大到小的顺序是:只闭合 K1>只闭合 K3> 只闭合 K2>都断开 26. (14 分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:

N2(g)+3H2(g) 图所示。 请回答下列问题:

2NH3(g),500 K、30 MPa 下 n(NH3)、n(H2)和 n(N2)随时间变化的关系如

⑴上图中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是__(填“Ⅰ”、“Ⅱ” 或“Ⅲ”)。 ⑵关于 t2 时刻的说法正确的是________。 A.t2 时该反应达到平衡状态 B.t2 时Ⅱ和Ⅲ代表的物质反应速率相同 C.t2 时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为 3∶1∶2 D.t2 时氨气与氢气的物质的量相同 ⑶对于Ⅱ所代表的物质,其逆反应速率最大的点是________(填“c”、“d”或“g”);对于Ⅰ 所代表的物 质,其正反应速率最小的点是________(填“a”、“e”或“f”)。 ⑷其他条件不变,只改变温度,在改变的这个温度下 反应至 t3 时刻,此时 n(H2)比图象中的值大,那 么该温度可能是 。 A.673 K B.273 K C.373 K ⑸在密闭容器中充入 2 mol N2 和 6 mol H2, 一定条件下 建立平衡:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH = - 92.2 kJ/mol , 测 得 N2 的 转 化 率 为 90%, 则 在 此 条 件 下 , 反 应 放 出 的 热 量 为 kJ。若与上述反应的温度和体积相同时,向密闭容器中充入 4 mol NH3,则达平衡后,反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。 27. (15 分)甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族, 丙、丁、 戊处于同一周期,戊的负一价阴离子与丙的阳离子差 8 个电子。甲、乙组成的常见气体 X 能 使湿润的红 色石蕊试纸变蓝;戊的单质与 X 反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合 物 Y 和 Z, 0.1 mol/L 的 Y 溶液 pH>1;丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成 盐 L 也能与 Z 0.2 的水溶液反应生成盐;丙、戊可组成化合物 M。请回答下列问题: ⑴戊离子的结构示意图为 。 ⑵写出由甲乙两元素形成的化合物中,既含有极性键又含有非极性 键的物质的结构式 ; 该物质与空气在碱性条件下可构成燃料电池,该电池放电时,负极的反 应式为 。 ⑶戊的单质与 X 反应生成的 Y 和 Z 的物质的量之比为 2∶4,反应 中被氧化的物质与被还原的物质 的物质的量之比为 。 ⑷写出少量 Z 的稀溶液滴入过量 L 的稀溶液中发生反应的离子方程式: 。 ⑸按右图电解 M 的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程 式: 。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到 得现象是 。

28. (15 分)某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物,进行了系列实 验。

⑴用下图 A 所示实验装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并 通入水蒸气, 就可以完成高温下“Fe 与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料,不与水反应) 。反应一 段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当 时(填实 验现象) 说明“铁与水蒸气”能够进行反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程 , 式 。 ⑵为了研究一定时间内铁粉的转化率,他们设计了如下实验:准确称量一定质量的铁粉 进行反应, 收集并测量反应后生成的气体体积,计算出铁粉的转化率。 ① 收集并测量气体的体积,应选择上图中的 装置(填装置编号) 。 ② 称取 0.24g 铁粉与适量石棉绒混合,然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为 0.088g/L, 最好选用 规格的量筒(填字序号) 。 A.100mL B.200mL C.500mL D.1000mL ⑶为了证明反应后的固体混合物中含有+3 价的 Fe,他们计划取出少量混合物于试管中, 加入足量 的盐酸, 溶解, 过滤。 向滤液中滴加 KSCN 溶液, 观察溶液的颜色。 在下表中填写滴加 KSCN 溶液后可能观察到的现象、结论与解释(可以不填满) 。 现象 结论与解释

可能①

可能② 36. 【化学—化学与技术】 (15 分) 由于工业发展,燃烧设备不断增多,设备规模不断增大。这些工厂排放的烟气中都 会有大量的 SO2 废气。据统计,我国 1995 年工业 SO2 的排放量为 1396 万吨,2006 年工 业 SO2 的排放量达到了 3800 万吨,由于 SO2 的污染,我国每年损失高达 1100 亿元。 ⑴写出两个工业生产过程中产生 SO2 的实例: ① 、 ② 。 ⑵防治 SO2 污染可采用的措施有(写出三种) :

① 、 ② 、 ③ 。 ⑶湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是: 烟气经锅炉 预热器出来,进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘,再经过一个专门的热交换器,然后进入 吸收塔,烟气中的 SO2 与含有石灰石的浆液进行气液接触,通入空气后生成石膏 (CaSO4· 2O),经脱硫的烟气,应用循环气体加热器进行再加热,进入烟囱,排入大气。 2H ①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式: 。 ②用石灰石浆液作 SO2 吸收剂而不用熟石灰吸收 SO2 的原因是: ________________________________________________________________________。 ③上述过程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值,则石 膏产品性能 变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是 。 ⑷某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4· 2O)即 xH 测定 x 值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时 间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为 2.72 g 后不再改变。求: ①石膏的化学式。 ②图像中 AB 段对应化合物的化学式。 37. 【化学—物质结构与性质】 (15 分) 叠氮化物是一类重要化合物,在炸药、磁性化合物研究、微量元素测定方面越来越 引起人们的 重视,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,分子结构示意图可表示为: 联氨被亚硝酸氧化时便可生成氢叠氮酸(HN3):N2H4+HNO2=2H2O+HN3 + - 它的酸性类似于醋酸,微弱电离出 H 和 N3 。试回答下列问题: ⑴下列有关说法正确的是_____________(选填序号)。 A.HN3 中含有 5 个 σ 键 B.HN3 中三个氮原子采用的都是 sp2 杂化 C.HN3、HNO2、H2O、N2H4 都是极性分子 D.肼(N2H4)沸点高达 113.5℃,说明肼分子间可形成氢键 + + + ⑵叠氮化物能与 Fe3 及 Cu2 及 Co3 等形成配合物,如:Co[(N3)(NH3)5]SO4,在该配合 物中钴显 - ___________价,根据价层互斥理论可知 SO2 空间形状为:_____________,写出钴原子在基 4 态时的核外电子排布式:_______________________。 ⑶由叠氮化钠(NaN3)热分解可得光谱纯 N2:2NaN3(s)→2Na(l)+3N2(g),有关说法正确 的是 _________________(选填序号) A.NaN3 与 KN3 结构类似,前者晶格能较小 B.钠晶胞结构如右图,晶胞中分摊 2 个钠原子 C.氮的第一电离能大于氧 D.氮气常温下很稳定,是因为氮的电负性小 - ⑷与 N3 互为等电子体的分子有:________________________(举 2 例) ⑸人造立方氮化硼的硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超 硬材料。立 方氮化硼晶胞如右图所示,试分析:

①该晶体的类别为 晶体。 ②晶体中每个 N 同时吸引 个 B。 ③设该晶体的摩尔质量为 M g· -1,晶体的密度 mol 为 ρg· -3,阿伏加德罗常数的值为 NA,则晶体 cm 中两个距离最近的 B 之间的距离为 cm。 38. 【化学——选修有机化学基础】 (15 分) 肉桂酸甲酯 M,常用作调制具有草莓、葡萄、樱桃等香味的食用香精。M 属于芳香化 合物,苯环 - 上只含一个直支链,能发生加聚反应和水解反应。测得 M 的摩尔质量为 162 g· mol 1,只含 碳、氢、氧三种元素,且原子个数之比为 5∶5∶1。 ⑴肉桂酸甲酯的结构简式是 。 ⑵G 为肉桂酸甲酯的一种同分异构体,其分子结构模型如右图所示(图中 球与球之间连线表示单链或双键) 的结构简式为 。G 。 ⑶以芳香烃 A 为原料合成 G 的路线如下: A(C9H10) Br2/CCl4 B H2O/NaOH C(C9H12O2) O2/Cu

G

CH3OH/浓硫酸 △

F

E(C9H10O3)

①化合物 E 中的含氧官能团有________(填名称)。 ②E→F 的反应类型是__________,F→G 的化学方程式为______________________。 ③符合下列条件的 F 的同分异构体有_____种,其中能与银氨溶液反应,且 1mol 该有机 物与析出的 银的物质的量之比为 1∶4 的是 (写结构简式);其中核磁共振氢谱图 中有 6 个峰,且峰面积之比为 1∶1∶1∶1∶2∶2 的是 (写结构简式)。 Ⅰ.分子内含苯环,且苯环上只有一个支链;不含“―O―O―”和“―C≡C―”; Ⅱ.在催化剂作用下,1 mol 该物质与足量氢气充分反应,消耗 5 mol H2; Ⅲ.它不能发生水解反应,不能发生酯化反应。 【化学答案】 7.B 8.C 9.A 10.D 11.B 12.A 13.B 26. (14 分) ⑴Ⅲ(2 分) ⑷A(2 分) 27. (15 分) ⑴
+17 2 8 8

⑵CD(2 分) ⑸165.96(2 分)

⑶g f (2 分) 吸收(2 分) 18.44(2 分)

(2 分)

⑵ ⑶2∶3(2 分) ⑸NaCl+H2O

(2 分)

N2H4 + 4OH ? 4e
- +





= 4H2O +N2↑(2 分)

⑷AlO2 +H +H2O=Al(OH)3↓(2 分)
电解

NaClO+H2↑(2 分)

溶液先变红后褪色(2 分)

28. (15 分) ⑴肥皂泡破裂,有爆鸣声(2 分) ⑵①C(1 分) ⑶ 可能 ① ②B(2 分) 现象 溶液变为红色(1 分) 结论与解释 反应后的固体混合物中含有+3 价的 Fe。 分) (1 因为 Fe3+ 遇 KSCN 溶液时显血红色。 (1 分) 反应后的固体混合物中可能含有+3 价 的 Fe,也可能不含+3 价的 Fe。 分) (2 因为如果铁粉有剩余,剩余铁粉会与 Fe3+ 反应,将溶液中 Fe3+ 完全还原为 Fe2+。 分) (2


3Fe + 4H2O(g)

Fe3O4 + 4H2(2 分)

可能 ②

溶液仍然为浅绿 色 (1 分)

36. 【化学—化学与技术】 (15 分) ⑴①化石燃料的燃烧(1 分) ②提高煤的燃烧利用率(1 分) ③进行脱硫处理等(1 分) ⑶①SO2+CaCO3===CaSO3+CO2(2 分) ②用石灰石浆液的成本较低(1 分) ⑷①CaSO4· 2O(2 分) 2H ⑴CD(2 分) ⑵+3(1 分) ⑶BC(2 分) 正四面体 (1 分) 1s22s22p63s23p63d74S2 或[Ar] 3d74S2(2 分) ⑷N2O、CO2、CS2、BeF2 等(2 分) ③ 3 M (2 分) 2ρNA 2CaSO3+O2===2CaSO4(2 分) ③用水洗涤(1 分) ②含硫矿石的冶炼(1 分) ⑵①减少化石燃料的燃烧,大量使用清洁能源(1 分)

②2CaSO4· 2O(2 分) H

37. 【化学—物质结构与性质】 (15 分)

⑸①原子(1 分)②4(2 分)

38. 【化学——选修有机化学基础】 (15 分)

(2 分) ⑶ ①羧基、羟基(2 分) ②消去反应(1 分)

(2 分)

(2 分) ③ 6 (2 分) (2 分) (2 分)


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