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全国高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题


全国高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题预测卷
(满分 100 分 时间 120 分钟) 说明:1.本试卷分为必做和选做两部分试题。必做题包括必修和化学反应原理模块试题; 选做试 题只需从所给的三个模块大题中选做二个即可,若都选,则按前二个模块给分。 2.允许使用计算器。 可能用到的相对原子质量:

必做试题(共 68 分)
一、选择题(本题

包括 16 个小题,每小题 2 分,共 32 分,每题有 1 -2 个选项符合题意。多选、 错选不得分,有两个答案的只选一个且答对者得 1 分) 1.能源危机已成为影响人类社会可持续发展的最大问题, 化学家及化学工程师在此领域正面临 五大挑战:高效利用太阳能,高效贮存电力,开发先进核能系统,掌握氢能的制备及贮存方 法,开发能源 应用方面的催化剂。氢气是一种清洁能源,但它的制取、存储和运输者很困难。 美国科学家研究出一种用多糖制取氢的新技术,有望一举解决这几大问题。科学家利用合成 生物学的方法,使用由 13 种酶组成的混合物,将碳水化合物和水转变成二氧化碳和氧气。下 列说法不准确的是( ) A.利用这项新技术,汽车元须携带氢气罐,而只需携带淀粉等碳水化合物和水,在运转时 现场制取氢气 B.目前气态的氢不易运输和储存,这就阻碍了氢作为新能源的推广使用 C.使用该技术不会对环境造成任何不利的影响 D.现有氢气制备技术的能耗高是制约氢能源发展的一个瓶颈 2.2008 年 9 月,中国爆发三鹿婴幼儿奶粉受污染事件,导致食用了受污染奶粉 的婴幼儿产 生肾结石病症,其原因是奶粉中含有三聚氰胺(结构式如下图)。下 列说法不正确的是( ) A.三聚氰胺属于有机物 B.三聚氰胺一般只在奶粉中添加,牛奶中一般不添加,说明它溶于热水, 不易溶于冷水 C.三聚氰胺含氮的质量分数为 66.67% D.奶粉中添加三聚氰胺而不添加尿素等其它含氮量也较高的化合物, 主要是因为三聚氰胺

没有气昧和味道,掺杂后不易被发现,价格便宜 3. 5.12 汶川大地震发生以来,央视等媒体在播报灾区急需物资时,多次提到消毒剂,大量消 毒剂被捐赠到灾区。下列物质不可用于环境消毒的是( ) A.二氧化氯 B.过氧乙酸 C.漂白粉 D.二氧化硫 4. 将石墨置于熔融的钾或气态钾中,石墨会吸收钾而形成称为钾石墨的物质,其组成是 C8K、 C24K、C36K、C48K 和 C60K。在钾石墨中,钾原子把价电子交给石墨层,但在遇到与金属钾易反 应的其他物质时还会收回。在钾石墨中,钾元素处于石墨层中间,因而石墨层之间被胀大, 层间的距离增加。下列对钾石墨的叙述中正确的是( ) A.钾石墨是一类高分子化合物 B.钾石墨导电性比石墨强 C.钾石墨与水相遇不发生任何反应 D.题干所举出的 5 种钾石墨属于同素异形体 5. 将两种硫酸盐按一定比例混合后共熔,制得化合物 X,X 溶于水能电离出 K+、Cr3+、SO42- , 若 将 2.83 g X 中的 Cr3+全部氧化为 Cr2O72-后, 溶液中的 Cr2O72-和过量 KI 溶液反应, 得 3.81 g I2, 反应的离子方程式为: ,若向溶有 2.83 g X 的溶液中,加 入过量的 BaCl2 溶液,可得到 4.66 g 白色沉淀.由此可推断出 X 的化学式为( )

6.在重水中存在下述电离平衡: D2O D+ + OD- ,因此,对重水(D2O)可采用 pH 一样的定义 来规定 pD,那么 pD= -lg[D+].己知在某温度下 D2O 达电离平衡时, [ D + ] X [ OD - ] = 1. 6 x 10 -15, 则在下列叙述中: ①用 0.01 mol NaOD 和 D2O 配成 1 L 溶液, 其 pD 值等于 2; ②用 0.01 mol DCI 溶于 D2O 中,配成 1 L 溶液,其 pD 等于 2;③纯净 D2O 在此温度下的 pD 大于 7;④用 D2O 配制 0.2mol . L -I FeCl3 溶液,溶液中 CI-浓度是 Fe3+浓度的 3 倍.其中说法正确的组合是 ( ) A.①② B.①④ C.③④ D.②③ 7.2008 北京成功举办了第 29 届奥运会。有一种有机物,因其酷似奥林匹克旗中的五环,科 学 家称其为奥林匹克烃(结构式如右图) ,下列有关奥林匹克烃的说法不正确的是 ( )

A.属于芳香烃,是苯的同系物 B.平面型分子,所有碳原子都以 sp2 杂化方式成键 C.该烃的一氯代物只有一种 D.该烃完全燃烧生成 H2O 的物质的量小于 CO2 的物质的量 8.纯净的氯化钠是不潮解的,但粗盐很容易潮解,这主要是因为其中含有杂质 MgCl2 的缘 故。 为得到纯净的氯化钠,有人设计了一个实验:把买来的粗盐放入纯氯化钠饱和溶液一段时间, 过滤,洗涤,可得纯净的氯化钠晶体。则下列说法中,正确的是( ) A.粗盐的晶粒大一些有利于提纯

B.设计实验的根据是 MgCl2 比 NaCI 易溶于水 C.在整个过程中 NaCI 饱和溶液浓度会变大(温度不变) D.设计实验的根据是 NaCI 的溶解平衡 9.将质量相等的铜片和铅片插入硫酸铜溶液中,铜片与电源正极相连,铅片与电源负极相 连, 以电流强度 1 A 通电 10 min,然后反接电源,以电流强度 2A 继续通电 10 mino 下列表示铜电 极、铅电极、电解池中产生气体的质量比)和电解时间( min)的关系图正确的是 ( )

1 0.第二次世界大战期间,某国有支侦查小分队执行炸毁德国法西斯一座十分隐蔽且又戒备 森 严的军火库的任务,结果他们用十多只涂有化学药剂的老鼠完成了任务。据你推测这种化学 药剂是 ( ) A. TNT B. KMn04 和 H2S04 C.黑火药和甘油 D.白磷的 CSz 溶液 11.对于一个活化能为零的反应,下列叙述正确的是( ) A.催化剂不会有作用 B.平衡常数 K > > 1 C.温度增加反应速率常数增加 D.为吸热反应 12.实验测得某同学在活动前后吸入、呼出气体中各种气体的体积百分含量如下表所示.

下列说法不正确的是 ( ) A.X、Y,Z 别是 N2、O2 和 CO2 B. Xl、YI、ZI、W1 的值分别是 78.08%、20.94%、0.03%、0.95% C.X2>X3 的原因是该同学在运动过程中消耗了 X 气体 D. Z2 < Z3 的原因是该同学在运动过程中体内产生了更多的 Z 气体 13.化学上鉴定 S2O32-的方法之一是使用 AgN03 溶液作试剂,将 AgN03 溶液逐渐滴入含 S2O32的溶液中,会发生以下反应:

对于 S2O32-的鉴定,下列叙述不正确的是( A.该鉴定可在酸性溶液中进行

) B.该鉴定只能在中性溶液中进行

C. AgN03 必须过量 D. S2-对鉴定有干扰 14. 有些反应从表面上看不能进行。如: ( 1 ) KCI04 + H2S04→HCI04 + KHS04 (2) Na + KCl→NaCl + K (3) Mg +2RbCl→MgCl2 +2Rb ( 4 ) KCl + NaN 03→NaCl + KN03 而实际生产中 恰好被用来制取 带横线的物质。这 4 个反应中所利用的反应原理相同的是 ( ) A. (1) ( 4 ) B. (2) ( 4 ) C. (1) (3) ( 4 ) D. (1 ) (2) (3 ) 15.氯酸钢和亚硫酸氢饷发生氧化还原反应: CI03- + 3 HS03- = 3S042- + 3H + + Cl- ,下图为该反应 速率随时间变化的图像。图中 V(CI03-) 是用 CI03-在单位时间内的物质 的量浓度的变化来表示的反应速率。则下列说法不正确的是 ( ) + A.反应开始时速率增大可能是 c( H )增大引起的 B.若坐标改为 u( CI-) 时,速率时间曲线和上图曲线完全重合 C.后期反应速率下降的原因是反应物浓度减少 D.图中阴影部分"面积"为 t1 至 t2 时间内 CI03-的物质的量的减少值 16. 2003 年, IUPAC (国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为 110 的元素的符号为 Ds, 以纪念该元素的发现地( Darmstadt ,德国)。下列关于 Ds 的说法不正确 的是 ( ) A. Ds 原子在周期表中位于第 7 周期第 VIIB 族 B. Ds 是过渡元素 C. Ds 原子的核外电子数为 110 D. Ds 为金属元素 二、非选择题(本题包括 5 小题,共 36 分) 17. (5 分)一种变色眼镜的镜片和普通照相感光片中都含有卤化银(AgX) 。 (1)镜片变色的原因是什么? 写出反应的化学方程式。

(2)1871 年 R. L. Maddox 开发出了 AgX 的明胶乳剂,1889 年 G. Eastplman 用火棉胶为片基将感 光材料制成了胶卷形式。写出普通照相感光胶片爆光时发生反应的化学方程式,与变色镜 片 发生反应的化学方程式的不同之处在哪里?

(3)照相感光胶片可分为全色片和色盲片。 全色片对可见光中各种波长的光线(约 400nm -700nm) 都具有良好的感光度,而色盲片只对蓝紫光敏感,对黄绿光感受迟钝,而对红、橙色光毫无 反应;与蓝紫光相比,黄、绿、红、橙光在色盲上感光度差的原因是什么?

(4)胶卷曝光后由于 AgX 的变化留下了物体的潜影,若长时间不冲洗(即显影、定影) ,曝光 形 成的潜影会随着时间的延长而逐渐消失(潜影衰退现象) ,原因什么?

18. (4 分)元素 X 的单质及 X 与 Y 形成的化合物能按如下图所示的关系发生转化:

(1)若 X 为金属,则 X 为 ;n = (2)若 X 为非金属,则 X 为 ;置换反应的化学方程式为 19. (12 分)化合物 SOCl2 是一种液态化合物,沸点 77 0C ,实验室中可用 CaS03 和 PCl5 混合 共 热制备。在工业生产和化学实验中,SOCl2 是一种重要的化学试剂。在盛有 10 mL 水的锥形瓶 中小心地滴加 8 -10 滴 SOCI2,可观察到反应剧烈发生,液面上有白雾形成,并逸出刺激性气 味的气体. ( 1 )写出 CaS03 与 PCl5 共热制备 SOCl2 的化学方程式。 (2)写出 SOCl2 与 H20 完全反应的化学方程式。 (3)设计一些简单实验来验证你写出的化学方程式(2)是正确的。(只需给出实验原理和现象,无 须描述实验仪器和操作)。 (4)工业上往往用 ZnCl2· 3H20 和 SOCl2 混合共热来制取无水 ZnCl2. 说明该种制法可行性的原因。 (5) SOCl2 在有机化学反应中作氯化剂。写出苯甲酸和 SOCl2 反应的化学方程式。 (6)为了使(5)生成的有机物与混溶在其中的过量的 SOCl2 分离, 可以采用的分离操作是 。 20. (9 分)土壤中有机物质含量的高低是判断土壤肥力的重要指标,通常通过测定土壤中碳 的 含量来换算。方法如下: 准确称取 2.00 g 风干土样,①加入 10 mL 某浓度的 K2Cr207,使土壤中的单质碳氧化为 CO2 ; ②用 FeS04 溶液(浓度 c = 0. 200 mol . L - 1 )滴定溶液中剩余 K2Cr207,用去 FeS04 溶液体积为 V1 =19.5 mL;③另取一份等量相同浓度的 K2Cr207 溶液,用相同的 FeS04 溶液(c = 0.2000 mol. L -1 滴定,用去 V2 =49.5 mL。试回答下列问题: ( 1 )写出①、②两个反应的化学方程式。 ① ② (2)求 K2Cr207 溶液的物质的量浓度 (3)求土壤中碳的质量分数 21. (6 分)已知: ①难溶电解质 AmBn 与水相似, 在一定温度下, 在水中建立平衡:AmBn . mAn+ +nBm-时, c(An+)mc(Bm-)n =Ksp; ②几个正数的算术平均值(n 个数值和的士)不小于其几何平均值( n 个数值的积的 n 次根) ;③已知 25 0C 时,在 pH = 3 和 pH = 10 的两溶液中, AI( OH) 3 的溶解 度均为 7. 8 X 10 -3 g. 此时溶液的密度近似为 1 g·em-3 . 根据以上条件,回答下列问题: (1)溶解了的 AI( OH)3 在碱性溶液中主要以 离子形式存在。 0 (2)25 C 时,欲使 Al (OH)3 的溶解度最小,则溶液中 c ( Al 3+) + c ( Al ( 0 H ) 为 ,此时溶液的 pH 为

4-

)的值

选做试题(共 32 分)
(共三个模块的试题, 各 16 分, 同学们只能从中选做 2 个模块、 共 32 分的试题。 若都选, 则 按 前 2 个模块给分。) 三、有机化学基础(本题包括 2 小题,共 16 分) 1. (10 分)据《中国制药》报道,化合物 F 是用于制备抗"非典"药品(盐酸祛炎痛)的中间产物, 其合成路线为:

(1) 请写出由字母代码表示的各有机物的结构简式。 B:______; C:______; D:______; F: (2)第③、④步反应的顺序能否填倒,说明理由. (3)写出 D+E→F 的化学方程式。 (4)第④步反应的反应类型是 (5)E 在一定条件下可聚合成热固性很好的功能高分子,写出合成此高聚物的化学方程式。

2. (6 分)由本题所给的①、②两条信息,结合已学知识,回答下列问题.



是环戊烯的结构简式,可进一步简写为

,环烯短的化学性质跟烯烃相

似.②有机化合物中的烯键可以跟臭氧(03 )反应, 再在锌粉存在的条件下水解即将原有的烯键断 裂,断裂处两端的碳原子各结合 1 个氧原子而生成醛基( -CHO)或碳基 在一起,称为"烯键的臭氧分解"例如: ,这两步反应合

(1) a mol 某怪(该分子中无

结构) ,发生臭氧分解后,测得有机产物中含有碳



b mol,则 a 和 b 的代数关系是:





(2)某烃 A 的化学式为 C10H16,A 经臭氧分解可得到等物质的量的两种产物,其结构简式分别为

HCHO 和 . A 经催化加氢后得产物 B,B 的化学式为 C10H20 ,分 据表明,B 分子内含有六元碳环.试写出 A 和 B 的结构简式 A_ ____,B (3)从香精油中分离到一种化合物[A] (C10H16),1 mol [ A]在催化加氢时可吸收 2 mol 氢气;1 mol [ A]经臭氧氧化反应再加锌粉水解可得到 1 mol 丙酮[ ( CH3 ) 2 C =O ]和 1 moB,6 –



基庚醛 则推测得[A]的结构式为 碳环不太稳定. ) 四、物质结构与性质(本题包括 2 小题,共 16 分) 1. (8 分 ) ( 1 ) 第四周期元素中, 4p 轨道半充满的是 是 ,价层中 S 电子数与 d 电子数相同的是 (2)在形成氨气分子时,氮原子的中心原子轨道发生 角(107.3°)为何比 CH4 中的键角(109.5°)小? (3)用杂化轨道理论解释苯的空间构型。

(提示:通常三、四元

,到轨道半充满的 杂化,解释 NH3 分子 中键

2. (8 分)水是地球上数量最多的分子型化合物。据估算,地球上水的总量达 1. 4 X 1021 kg. 若 地球表面平滑而没有起伏,地球表面将形成平均水深达 2713 m 的无边无际的汪洋。试回答下 列问题: (1)在气相中 H2O 易与 HF、HCI、HCN 及 NH3 通过氢键以加合物形式存在,写出下列加合物的 结构式。 H2O·HCN: NH3·HzO: (2)在水溶液中, 水以多种微粒的形式与其他化合物形成水合物。 试 画出如下微粒的结构图式。

H502+:

H9O4+:

(3 )右图为某种冰的一种骨架形式,以此为单位向空间延伸. ①该冰中的每个水分子有 个氢键; ②如果不考虑晶体和键的类型,哪种物质的空间连接方式与这种冰的连接类似。 ③已知 O-H…0 距离为 295pm( 10-12m) ,计算此种冰晶体的密度。

五、化学与技术{本题包括 2 小题,共 16 分) 1. (6 分)下图是一种正在投入生产的大型蓄 电系 统。左右两侧为电解质储罐,中央为电池,电 解 质通过泵不断在储罐和电池间循环; 电池中的 左 右两侧为电极,中间为离子选择性膜,在电池放 电和充电时该膜可允许钠离子通过;放电前,被 膜 隔开的电解质为 Na2S2 和 NaBr3 放电后,分别 变为 Na2S4 和 NaBrO ( 1 )左、右储罐中的电解质分别为: 左. .右: (2)写出电池充电时,阳极和阴极的电极反应。 阳极: 阴极: (3)写出电池充、放电的反应方程式 (4)指出在充电过程中钠离子通过膜的流向 2. (10 分)将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaS04 ·2H20)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储 热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是 石 膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

( 1 )本工艺中所用的原料除 CaS04 ·2H20、KCl 外,还需要 (2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式:

等原料。

(3)过滤 I 操作所得固体中,除 CaC03 外还含有 (填化学式)等物质,该团体可用 作生产水泥的原料。 (4)过滤 I 操作所得滤液是( NH4)2S04 溶液。检验滤液中含有 CO32-的方法是:

(5)己知不同温度下 K2S04 在 100 g 水中达到饱和时溶解的量如下表:

60 0C 时 K2S04 的饱和溶液 591 g 冷却到 0 0C ,可析出几 S042-晶体 g. (6)氯化钙结晶水合物(CaC12 ·6H20) 是目前常用的无机储热材料,选择的依据是 A.熔点较低(29't 熔化) B.能导电 C.能制冷 D.无毒 (7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是:


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