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2011江苏省高中化学竞赛初赛试题+答案


“扬子石化杯” 第 25 届全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题
可能用到的相对原子质量: H—1 C—12 N —14 O—16 Na—23 Mg—24 S —32 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Cr—52 Mn—55 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ba —137 1.本试卷共 22 题,用 2 小时完成,全卷共 120 分; 2.可使用计算器; 3

.用铅笔作答无效; 4.不可使用涂改液或修正带。 选择题

40/48?0/12 3/5 5/7?0/3 !7 4/4?0/1 9/9?0/2 12/12 6/10

16 17 18 19 20 21 22 总分

79/96?0/17!7 = =98.8/120
化学试卷(第 1 页,共 8 页)

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。请将答案填在 下方的表格内。 ) D1.化学与生活、社会密切相关。下列说法正确的是

A.在酱菜中添加少量苯甲酸钠的目的是使酱菜更加美味可口 B.多用燃气热水器,多骑自行车都是积极的低碳生活方式 C.糖尿病人可以大量食用加有木糖醇的无糖月饼 D.发射“嫦娥二号”的运载火箭点火时喷出的红棕色气体为 NO2 B2.化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语正确的是 A.CO2 的电子式是

B.Cl-的结构示意图

C.乙烯的结构简式是 C2H4 D.K 原子的价层电子排布是 1s22s22p63s23p64s1 3.下列实验能达到目的的是 A.将乙醇与浓硫酸共热制得的气体通入酸性 KMnO4 溶液中,检验气体中含有乙烯 B. 在滴有酚酞的 Na2CO3 溶液中, 加入 BaCl2 溶液后红 色褪去,验证 Na2CO3 溶液中存在水解平衡 C. 淀粉溶液和稀 H2SO4 混合加热, 加入新制的 Cu(OH)2 悬浊液加热至沸腾,检验淀粉水解产物有还原性 D.利用图示装置并根据有关实验现象能推知酸性: CH3COOH>H2CO3>C6H5OH C4.你认为下列数据可信的是(D)? A.某常见气体的密度为 1.8 g·cm-3 B.某澄清石灰水的浓度是 2.0 mol·L-1 C.某胶体粒子的直径是 160 nm D.某正常雨水的 pH 为 5.6 C5.下列化学实验事实及其解释都正确的是 A.FeCl3 溶液可以腐蚀线路板上的 Cu,因为 Fe 的金属活动性大于 Cu B.将 SO2 通入含 HClO 的溶液中,生成 H2SO4,因为 HClO 酸性比 H2SO4 强 C.铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,因为铝箔表面氧化铝膜熔点高于铝 D.将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上,试纸先变蓝后变白,因为氯水具有漂白性 A6.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A.常温下 1.0L 0.1 mol·L-1 NH4Cl 溶液中,NH4+和 H+总数大于 0.1NA B.常温下,11.2L 乙烯在氧气中完全燃烧转移的电子数为 6.0NA C.88.0g 干冰中含有的电子对数为 8.0NA D.1.2g 金刚石中含有的碳碳键数为 1 MOL C=>2 MOL C-C0.4 NA AC7.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是(BC) X A AlCl3 Y Al(OH)3 Z Al2O3

化学试卷(第 2 页,共 8 页)

B C D

NaClO CH2=CH2 FeCl2

HClO C2H5OH FeCl3

Cl2 C2H5Br Fe2O3

AB8.下列反应的离子方程式书写正确的是(A) _____ A.在澄清石灰水中加入少量小苏打:Ca2++OH-+HCO3- CaCO3↓+H2O Ca(OH)2+NaHCO3=NaOH+H2O+CaCO3 B.苯酚钠溶液中通入少量 CO2:2C6H5O-+CO2+H2O 2C6H5OH+CO32-

_____ C.将 SO2 气体通入 NaClO 溶液中:SO2+2ClO-+H2O SO32-+2HClO D.将标准状况下 112mL 氯气通入 10mL 浓度为 1 mol·L-1 的溴化亚铁溶液中: _____ 3+ 2Fe2++4Br-+3Cl2 3Fe +6Cl-+2Br2 BC9. 紫草宁 (Shikonin) 可以用作创伤、 烧伤以及痔疮的治疗药物, 它可以由 1,4,5,8 — 四甲氧基萘经多步反应后合成,两者的分子结构分别如图。下列说法中不正确的是

1,4,5,8 —四甲氧基萘 紫草宁 A.紫草宁分子式为:C16H16O5 B.1,4,5,8 —四甲氧基萘及紫草宁分子中均无手性碳原子 C.1,4,5,8 —四甲氧基萘及紫草宁都可与氢气反应,且 lmol 均最多消耗 5mol H2 D.1,4,5,8 —四甲氧基萘核磁共振氢谱中有 2 个峰,且峰面积之比为 3:1 B10. 印染工业常用亚氯酸钠 (NaClO2) 漂白织物, 亚氯酸钠在溶液中可生成 ClO2 、 ClO2、 HClO2,其中 HClO2 是漂白剂的有效成分,ClO2 是有毒气体。各组分含量随 pH 变化情 况如图所示,由图知,使用该漂白剂的最佳 pH 为 A.3.0 B. 4.0~4.5 C.6. 5~7.0 D. 9.0 D11.已知 A、 C、 E 是短周期原子序数依次增大的五种元素, B、 D、 A 原子在所有原子中半径最小,B 与 E 同主族,且 E 的原子序 数是 B 的两倍,C、D 是金属,它们的氢氧化物均难溶于水。下 列说法正确的是 A=>H B=>O E=>S C=>Mg D=>Al A.A 与 B 两种元素可以组成离子化合物 A2B2 B.C 元素形成的单质在冷浓硝酸中发生钝化 C.E 元素氧化物对应的水化物一定有强氧化性 D.D 元素的单质可用于冶炼某些难熔金属 化学试卷(第 3 页,共 8 页)


AD12.世博会中国馆、主题馆等建筑使用光伏并网发 电,总功率达 4 兆瓦,是历届世博会之最,通过并网, 使用半导体照明(LED) 。已知发出白光的 LED 是由 GaN 芯片和钇铝石榴石(YAG,化学式:Y3Al5O12)芯 片封装在一起做成的。下列有关叙述正确的是 A.光伏电池是将太阳能直接转变为电能 B.图中 N 型半导体为正极, P 型半导体为负极 C.电流从 a 流向 b D.LED 中的 Ga 和 Y 都显+3 价 13.下列叙述中,正确的是 _____ A.反应 A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)在一定温度下能自发进行,则该反应的△H<0 B.将 NH3 通入热的 CuSO4 溶液中能使 Cu2+还原成 Cu C.钙和镁的氯化物溶液蒸发结晶出来的固体都是水合物,经焙烧得相应无水盐 D.用酸溶解金属铝时,溶解的速率与铝的纯度有关,纯度越高速率越大 14 .已知 25℃ 时有关弱酸的电离平衡常数: 弱酸化学式 电离平衡常数(25℃) CH3COOH 1.8×10
-5

HCN 4.9×10
-10

H2CO3 Ka1=4.3×10 7 - Ka2=5.6×10 11


则下列说法正确的是 A. pH 等物质的量浓度的各溶液 pH 关系为: ( NaCN)>pH(Na2CO3)>pH( CH3COONa) B.NaHCO3 和 Na2CO3 混合溶液中,一定存在: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) C.0.4 mol·L-1HCN 溶液与 0.2 mol·L-1NaOH 溶液等体积混合后,所得溶液中: c(Na+)>c(OH-)>c(H+) D. 25℃ 时, pH=4 且浓度均为 0.1 mol· -1 的 CH3COOH、 3COONa 混合溶液中: L CH + + - c(Na )+c(H )>c(CH3COO )+c(CH3COOH) B15.某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为 1.96 g 的该结晶水 合物,分别加水溶解。一份加人足量 Ba(OH)2 溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色, 最后变为红褐色;加热该混合物,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处 - 理沉淀物, 经洗涤和干燥, 得到白色固体 2.33 g 。 另一份加入 20mL0.05 mol· 1 KMnO4 L - + 的酸性溶液,MnO4 恰好完全被还原为 Mn2 。根据上述条件可知该结晶水合物的化学式 是 1.96g :SO4 2-0.01 mol fe2+ 0.005mol so4 2- =0.005 mol NH4+ 0.01 mol H2O 0.03 A.(NH4)2SO4·FeSO4·4H2O B.(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O C.2(NH4)2SO4·FeSO4·12H2O D.(NH4)2SO4·2FeSO4·6H2O 二、 (本题共 2 小题,共 15 分) 化学试卷(第 4 页,共 8 页)

16. 分)分离回收下列水不溶性混合物:苯甲醛(A)、苯胺(B)、氯苯(C)、对甲苯酚(D)、 (5 苯甲酸(E)。用流程图表示分离步骤如下,请在括号中分别填出每步被分离出的化合物的代 号。

答案:E、D、B、AC、CA
17. (10 分)铁是最常见的金属之一,铁也可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。请填 写下列空格: (1)磁铁矿的主要成分是__Fe3O4________(填化学式) ,铁锈的主要成分是 _Fe2O3.nH2O_________ ( 填 化 学 式 ) 铁 与 高 温 水 蒸 气 反 应 的 产 物 是 H2______ 和 , __Fe3O4________(填化学式) ; (2)在三氯化铁溶液中,加入氟化钠浓溶液,三氯化铁溶液由黄色变为无色,因为 ___________fe3+被氧化生成 FeF6_____________________________,此时,溶液的氧化性 将___增强_______ 填增强、 ( 减弱或不变) 再加入硫氰化钾试液, , 溶液不变红, 原因是 ____ 铁离子浓度降低_____________________ ___________________________________; (3)有报道说:高温下 Fe 和 NaOH 反应可得 Na ,写出反应方程式,并根据化学平衡 移动原理说明能发生上述反应的原因。

_____________________________________________________________________________ 。 18. 分) (7 (1)1962 年加拿大化学家巴列特(N.Bartlett)用强氧化剂 PtF6 氧化 O2 制得 了 O2[PtF6], 随后根据稀有气体 Xe 与 O2 的相似性和热力学性质的计算, 巴列特推想, 6 PtF 同样能氧化 Xe,并如理论预测成功地合成了世界上第一个稀有气体化合物 Xe [PtF6],这 在当时轰动了整个科学界,并由此打开了稀有气体化学的大门。此后,结构各异的稀有气 体 Xe 的化合物不断地被合成出来,请指出它们分子的几何构型: XeF4____四面体_____, XeO2__直线型_______, XeO3____平面正三角形_____, 2____V XeF 型_____,XeOF4_____平面____。 化学试卷(第 5 页,共 8 页)

(2)2010 年 12 月,瑞典科学家发现了最大的氮氧化物 N(NO2)3,量子化学计算结果表明 分子是稳定的。科学家预测它可能成为未来的火箭燃料。该化合物还没有中文译名,如果 要你给它命名,你会叫它_______三亚硝酸氮_______,N(NO2)3 中心 N 原子的杂化类型 为____sp3 杂化_____。 19. 分)化学电池不仅可以作为电源将化学能转化为电能,还可以通过对电池电动势的 (5 测定求出电池反应的平衡常数。例如,将酸碱中和反应作为电池反应,可以设计出相应的 电池,并由其电动势求出中和反应平衡常数及水的离子积。现将两个氢电极(以 Pt 作为导 电的惰性金属,以氢气作为参与电极反应的物质,可以是生成氢气,也可以是消耗氢气) - 分别置于酸性水溶液(H+)和碱性水溶液(OH )中构成电池,使电池反应为酸碱中和反 应。 (1)酸溶液中的氢电极 A 和碱溶液中的氢电极 B,为电池正极是___A__(填 A 或 B) ; (2)A,B 上分别发生的电极反应为: A 极 : ____

______________________ ; B 极:__________________________ ; (3)总反应式为__H+ + OH- =H2O________________________,该反应的平衡常数 K 与 水的离子积 Kw 的关系是__________________________。 20. (11 分)铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组 成各种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。 (1)在下图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。根据上述现象试推测金属铬的两个重要化 学 性 质 ___ 比 铜活 泼 ___________________________________ 、 ____ 在稀 硝酸 中 易 钝化 _________________________。

化学试卷(第 6 页,共 8 页)

(2)CrO3 具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火,若该过程中乙 醇被氧化成乙酸, CrO3 被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]。则该反应的化学方程式为___ ___

_______________________________________________________。 (3)CrO3 的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如下图所示。

①A 点时剩余固体的成分是___Cr3O8_______(填化学式) 。 ② 从 开 始 加 热 到 750K 时 总 反 应 方 程 式 为 ___4CrO3=delta=2Cr2O3+3O2 ↑ ____________________。 (4)CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的主要原因。净化处理方法之 一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的 NaCl 进行电解:阳极 - - 区生成的 Fe2+和 Cr2O72 发生反应,生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极区与 OH 结合生成 Fe(OH)3 化学试卷(第 7 页,共 8 页)

和 Cr(OH)3 沉淀除去[已知 KspFe(OH)3=4.0×10 38,KspCr(OH)3=6.0×10 31]。 ①电解过程中 NaCI 的作用是______增强溶液的导电性____________________。 - - ②已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10 13 mol·L 1,则溶液中 c(Cr3+)为_____ mol·L -1 。 四、 (本题共 l 小题,共 12 分) 21. (12 分)阿明洛芬属于苯丙酸类抗炎药,镇痛效果优于布洛芬。下图是阿明洛芬的一 条合成路线。





(1)反应①为取代反应,该步反应物 Me2SO4 中的“Me”表示 -CH3 (2)E 中的官能团有: ___酯基、氨基_______________(写名称) 。 (3)F 的结构简式为 ______

__________________________________________。 (4)反应③可以看成是两步反应的总反应,第一步是氰基(一 CN)的完全水解反应生成 羧基(一 COOH ),请写出第二步反应的化学方程式: _____ 化学试卷(第 8 页,共 8 页)

______________________。

(5)化合物

O

O

O

是合成某些药物的中间体。试设计合理方案由化合物





O

O

O



提示:①合成过程中无机试剂任选;



在 400℃有金属氧化物存在条件下能发生脱羰基(

)反应。

③合成反应流程图表示方法示例如下:

化学试卷(第 9 页,共 8 页)

五、 (本题共 1 小题,共 10 分) 22. (10 分)金属钠晶体为体心立方结构,钠原子在晶胞的体对角线上互相接触,晶胞参 数 a=429pm(即每个体心立方晶胞的边长为 429pm) 。 (l)计算可知钠的原子半径为__185.76__________pm ,金属钠的理论密度 - _0.968______g·cm 3。 (2) 1982 年, 我国化学家以 NaCl 为固体分散剂, 对熔融金属钠直接氢化合成了晶体 NaH, 化学试卷(第 10 页,共 8 页)

大大地降低了生产成本。NaH 具有 NaCl 型结构,晶胞参数 a=488pm ,已知 Na 的离子 - 半径为 102pm ,则 H 的离子半径为______142________pm 。 (3)NaH 是合成氢化铝钠 NaAlH4 的关键材料。NaAlH4 是很有前途的储氢材料,密度为 - 1.2g·cm 3,请估算 NaAlH4 的储氢性能(以 H 的密度表示) 。 设氢的密度为 ROU(H) M(NAALH4)=54g/mol V(NaAlH4)=45cm3/mol V0(NaAlH4)=45cm3.mol-1/6E23mol-1=7.5E-23 cm3 V(Na+)yue=V(Al3+)=4/3pi*(102*10^-10)cm3 V(H-)yue=4/3pi*(142*10^-10)cm3 V1(NaAlH4)yue=2.1*10^-23 cm3 V(H)=5.4E-23 cm3 M0(H)=1g/NA=1/NAg V’(H)=1/NA*ROU(H) cm3 N(H)=5.4E-23*NA*ROU(H) ‘n(H)=N(H)/NA=5.4E-23*ROU(H) 即 1 mol NaAlH4 可储存 5.4E-23*ROU(H) mol 氢。



化学试卷(第 11 页,共 8 页)


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