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2010年浙江省中学生化学竞赛试题[1]


2010 年浙江省中学生化学竞赛试题
考生须知: 1.全卷分试题卷和答题卷两部分,试题共有六大题,26 小题。满分 150 分。考试时间 120 分钟。 2.本卷答案必须做在答题卷相应位置上,做在试题卷上无效,考后只交答题卷。必须在答题 卷上写明县(市) 、学校、姓名、准考证号,字迹清楚。
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 R

b 85.47 Cs 133 Fr [223]

相对原子质量
Be 9.012 Mg 24.31 Ca 40.08 Sr 87.62 Ba 137 Ra [226] B 10.81 Al 26.98 Ga 69.72 In 114.8 Tl 204 C 12.01 Si 28.09 Ge 72.61 Sn 118.7 Pb 207 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209 O 16.00 S 32.07 Se 78.96 Te 127.6 Po [210] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210]

Sc 44.96 Y 88.91 LaLu AcLr

Ti 47.88 Zr 91.22 Hf 178.5 Rf

V 50.94 Nb 92.91 Ta 181 Db

Cr 52.00 Mo 95.94 W 184 Sg

Mn 54.94 Tc [98] Re 186 Bh

Fe 55.85 Ru 101.1 Os 190 Hs

Co 58.93 Rh 102.9 Ir 192 Mt

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197

Zn 63.39 Cd 112.4 Hg 201

He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。每小题只有一个选项符合题意) 1.2009 年 12 月 7 日,联合国在哥本哈根召开《联合国气候变化框架公约》缔约方第 15 次 会议,该会议的目的是通过全世界共同努力来减少 CO2 的排放,以减小温室效应。有资 料表明,当压强达到 22MPa、温度达到 374℃时,水成为―超临界状态‖,此时水可将 CO2 等含碳化合物转化为有机物,称之为―水热反应‖——该反应能吸收 CO2 。生物质在地下 高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法不正确的是( ) A.―水热反应‖是一种复杂的物理化学变化 B.水热反应说明研究如何吸收利用 CO2 很有意义 C.随着科技的进步,―水热反应‖的制取能源有望实现地球上碳资源的循环 D.生物质与超临界水作用生成汽油的反应,能解决目前人类汽油短缺问题 2.生活中常会碰到的某些化学问题,例如: ①―白雪牌‖漂粉精可令所有有色物质黯然失―色‖,没有最白,只有更白 ②霸王洗发液不含任何化学物质 ③人喝了啤酒会打嗝,是因为啤酒中的碳酸盐与胃酸反应生成了二氧化碳 ④53 度白酒是指该白酒的着火点是 53℃ ⑤三鹿奶粉中的三聚氰胺是一种高分子化合物 ⑥太太口服液含丰富的氮、磷、锌等微量元素 有关上述说法,你的看法是( ) A.全部正确 B.只有①⑤正确 C.只有③⑤⑥正确 D.以上说法都是错误的 3.你认为下列数据可信的是 ( ) A.某溶液中溶质的质量分数超过 100% B.某常见气体的密度为 1.8g/cm3 C.某澄清石灰水的浓度是 2.0mol/L D.某元素的原子半径是 0.160nm

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4. 在硫酸的工业制法中, 下列生产操作与说明生产操作的主要原因两者都是正确的是 ( ) A.硫铁矿燃烧前粉碎得越细越好,因为大块的硫铁矿燃烧不完全 B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中 SO2 会与杂质反应 C.SO2 氧化为 SO3 时需使用 V2O5 催化剂,这样可以提高 SO2 的转化率 D.用 98.3%在硫酸吸收 SO3,目的是为了防止形成酸雾,以便使 SO3 吸收完全 5.以石墨作阴极,铜作阳极电解饱和 NaCl 溶液,电解开始约 30s,阳极附近略显白色浑浊, 然后开始出现橙黄色浑浊,进而生成较多的橙黄色沉淀。下列说法正确的是( ) 2+ A.阳极:Cu – 2e = Cu B.水被电解后析出白色浑浊物 NaCl C.橙黄色浑浊是 CuCl D.橙黄色沉淀可以用氨水溶解 6.据 2009 年的报道,采用 1︰1 硫酸溶液同槽浸出锰结核矿[质量分数 w(MnO2)=0.20]和锌 精矿[质量分数 w(ZnS)=0.70]的工艺方法提取锰和锌获得成功。该方法的原理是利用 MnO2 与 ZnS 在酸性条件下发生氧化还原反应,使矿物中的锰与锌以 Mn2+、Zn2+的形式浸出。研 究发现,两种矿物同槽酸浸 4hr 后,锰和锌的浸出率只有 80%左右,为了提高浸出率,在实 际工艺中, 需将过滤后的滤渣用四氯乙烷处理后再做二次酸浸, 此处的四氯乙烷所起的作用 是( ) A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.溶剂 7.设 NA 代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( ) A.1mol Fe(OH)3 可形成 NA 个氢氧化铁胶体微粒 B.0.03mol Cu 与过量浓硝酸反应,收集到 1.12L 气体(标准状况) ,则被还原的硝酸的分子 数目是 0.06NA C.常温常压下,100mL 0.5mol/L 的乙二酸溶液中,总的离子数目大于 0.15NA D.20g D2O 所含的中子数为 9NA 二、选择题(本题包括 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。每小题可能有 1 或 2 个选项符合题 意,若有 2 个正确选项,只选 1 个且正确给 2 分,多选、错选都给 0 分) 8.下列离子方程式不正确的是 A.在硫化铜中加入稀硫酸溶液: + + CuS + 2H === Cu2 + H2S↑ B.在亚硫酸中加入过量的次氯酸钠溶液: - - + - H2CO3 + ClO === Cl + 2H + SO42 C.在碳酸氢镁溶液中加入过量氢氧化钠溶液: + - - - Mg2 + 2HCO3 + 4OH === Mg(OH)2 ↓+ 2CO32 + 2H2O D.在过氧化钠中加入稀硫酸: + + 2Na2O2 + 4H === 4Na + 2H2O + O2↑ 9.t℃时 Na2SO4 的溶解度是 S g,其饱和溶液密度 d g·cm-3,物质的量浓度为 c mol·L-1。 向足量饱和溶液中加入 X g 无水 Na2SO4 或蒸发掉 Y g 水后恢复 t℃,均能获得 W g 芒硝晶 体,下列关系式正确的是( ) A. c ?

dS mol·L3 142 ( S ? 100 )

B. s ?

142W g 180W ? 322Y
3220 X g 1420 ? 18S

C.100X=YS

D. W ?

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10.下图是一水溶液在 pH 从 0 至 14 的范围内,H2CO3、HCO3 、CO32 三种成分平衡时的 组成百分率,下列叙述正确的是( ) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 6.37 H2CO3 CO32-





HCO3-

0

2

4

6 pH

8

10

10.25 12

14

A.此图可完全根据 1.0mol·L-1HCl 溶液滴定 1.0 mol· L-1 碳酸钠溶液的实验数据绘出 — B.H2CO3 和 CO32 在溶液中不能大量共存 - - C.等体积的 1.0mol·L 1 HCl 溶液和 1.0mol·L 1 碳酸钠溶液混合时呈中性 D.在 pH 为 6.37 时,该溶液中:c(H2CO3)=c(HCO); - - 在 pH 为 10.25 时,该溶液中:c(CO32 )=c(HCO3 ) + + - + 11.今有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K 、NH4 、Cl 、Mg2 、 + - - Ba2 、CO32 、SO42 ,现取三份 100mL 溶液进行如下实验: (1)第一份加入 AgNO3 溶液有沉淀产生 (2)第二份加足量 NaOH 溶液加热后,收集到气体 0.04mol (3)第三份加足量 BaCl2 溶液后,得干燥沉淀 6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为 2.33g。根据上述实验,以下推测正确的是( ) + — A.K 一定存在 B.100mL 溶液中含 0.01molCO32 + + - C.Ba2 一定不存在,Mg2 可能存在 D.Cl 可能存在 — 12.钼有多种化学式为[MoxOy]z 的含氧酸根,式中 x、y、z 都是正整数。所有 Mo 的化合 价是+6 价,且配位数都是 6.将图(a)所示的“小八面体”6 个以共棱连接可形成图(b) ; 2 个图(b)共用 2 个“小八面体” ,可构成一个图(c) 。从图(c)中取走 4 个“小八面 体”可形成图(d) 。

下列有关图(d)所表示的含氧酸根[MoxOy]z—的说法正确的是 A.x=8 B.y=24 C.z=8

D.z=4

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13.X、Y、Z 是短周期元素的单质,甲、乙是常见的化合物,已知有如下反应: ①X + Z→乙;②Y+Z→甲;③X+甲→Y+乙,下列叙述正确的是( ) A.甲中不含组成 X 的元素,乙中不含组成 Y 的元素 B.单质 X 一定是金属 C.X、Y、Z 不可能都是非金属单质 D.如果 Y 是氢,X 是铝,则甲是 AlCl3 14.当向蓝色的 CuSO4 溶液中逐滴加入氨水时,观察到首先生成蓝色沉淀,而后沉淀逐渐 溶解成深蓝色溶液,向深蓝色溶液中通入 SO2 气体,又生成了白色沉淀,将白色沉淀加 入稀硫酸中,又生成了红色粉末状固体和 SO2,同时溶液呈蓝色。根据实验现象分析推 测,下列描述正确的有 + A.蓝色沉淀为 Cu(OH)2,深蓝色溶液中所含 Cu2 浓度较大 B.白色沉淀为+2 价铜的某种亚硫酸盐,溶于 H2SO4 发生复分解 C.白色沉淀为+1 价铜的某种亚硫酸盐,在酸性条件下发生了自身的氧化还原反应 D.反应过程中消耗的 SO2 与生成的 SO2 的物质的量相等 四、本题包括 2 个小题,共 14 分 15. 某校兴趣小组的同学进行铁与水蒸气的实验。 甲同学直接采用铁钉与水蒸气利用下述左 图装置进行实验,最后试图收集气体于试管 C 中。乙同学先用右图装置进行 CO 还原 Fe2O3,至硬质管中固体由红色转变成黑色,用磁铁进行试验,发现能被吸引,D 中出 现浑浊;乙同学随即熄灭酒精灯,继续通过 CO 冷却至室温,然后用所得固体进行甲的 实验。

C 铁钉 B A Fe2O3 CO

澄清的 石灰水 D E

根据上述两位同学的操作,并仔细结照装置图,回答下列问题 (1)甲同学的实验最终未能成功,你认为最主要的原因是 。 (2)乙同学最终也未能制得氢气。你认为原因最可能是 , 请设计一个简单的实验来证实你的推断 。 (3)要使乙同学的实验能获得成功,只需要进行很小的改进即可,请提出改进的方案是 。

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16.南京师大结构化学实验室最近设计合成了一种黄色对硝基苯酚水合物多功能晶体材料: C6H5NO3·1.5H2O。实验表明,加热至 94℃时该晶体能由黄色变成鲜亮的红色,在空 气中温度降低又变为黄色,即具有可逆热色性。热分析试验表明,当温度升高到 94℃ 时该晶体开始失重,到 131℃重量不再变化,比原来轻了 16.27%。 (1)试给出该晶体完全变红色后的化学式 (2)据此分析该晶体具有可逆热色性的原因 (3)设计一个简单的实验来验证这种分析 。 五、本题包括 2 个小题,共 24 分 17. (11 分)下图中,A、B、C、D、E、F 在常温时均为气体,A、B 分子中的电子数相同, G、H 均为含氧化合物,其中反应生成的水及含铜化合物均略去,反应条件未注明。 A X 碱石灰 B Y +D C +G D 反应 I E F +H Z + E +Cu 反应Ⅱ +Cu

试根据上图各物质间的变化回答下列问题: (1)写出 X 的化学式 (2)写出物质C和Y的电子式:C 、Y ; (3)反应 I 的化学方程式 ; (4)反应Ⅱ的离子方程式 ; (5)在上述各步反应中,有两种物质既做氧化剂又做还原剂,它们是 、 。 18. (13 分)如图所示,隔板 I 固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N 两个容器均发生如下 反应:A(g) + 3B(g) 2C(g) M N

I Ⅱ (1)向 M、N 中,各通入 1mol A 和 3mol B。初始 M、N 容积相同,并保持温度不变。则 到达平衡时 A 的转化率α (A)M α (A)N A 的体积分数 x(A)M x(A)N (2))向 M、N 中,各通入 x molA 和 y molB,初始 M、N 容积相同,并保持温度不变。若 要平衡时保持 A 气体在 M、N 两容器中的体积分数相等,则起始通入容器中的 A 的物 质的量 xmol 与 B 的物质的量 ymol 之间必须满足的关系式为 (3)若在某件下,反应 A(g) + 3B(g) 2C(g)在容器 N 中达到平衡,测得容器中含有 A 1.0mol,B 0.4mol,C 0.4mol,此时容积为 2.0L。则此条件下的平衡常数为 ; 保持温度和压强不变,向此容器内通入 0.36mol A,平衡将 (填“正向”“逆 、 向”或“不” )移动,用简要的计算过程说明理由 。

六、本题包括 2 个小题,共 19 分

第5页

19. (11 分)在《圣经·出埃及记》中就已经提到了单质 X,为了研究 X 及其化合物的性质, 进行了如下实验: 将准确称量的等质量的物质 A 和 B 置于充满氩气的容器中充分混合。 将容器密闭(p=1.01×105Pa,T=291K)并加热。反应停止后,容器内的压强等于 2.66 ×105Pa(T=300K) ,而反应的唯一固体产物是一种单质 X。在空气中加热氧化物 A 导 致如下的质量损失(相对于起始质量) : 温度,K 质量损失,% 生成的物质 566 2.789 C 624 3.905 D
Z KI L KCN X Q H2SO4 Na2S B G + NO2 + O2

647 4.463 F

878 6.695 G

下图还表示了各物质之间的相互转化关系(图中省略了部分物质) 呈黑色,Z 呈黄色。 ,B

X

H2

G

HNO3

(1)试确定 A、F、L、Q、Z 的化学式 (2)写出下列化学方程式①A +B;②G + KCN (3)若容器的容积等于 1.00L,试确定所称取的物质 A 的质量。

第6页

2010 年浙江省中学生化学竞赛参考答案和评分标准
一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。每小题只有一个选项符合题意) 1.D 2.D 3.D 4.A 5.C 6.D 7.D 8.D 9.C 10.B 二、选择题(本题包括 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。每小题可能有 1 或 2 个选项符合题 意,若有 2 个正确选项,只选 1 个且正确给 2 分,多选、错选都给 0 分) 11.AB 12.CD 13.BD 14.AD 15.C 16.A 17.C 18.C 三、本题包括 2 个小题,共 21 分 19、 分) (9 (1)①②③⑤(每个 0.5 分,共 2 分) (2)C2 (2 分) (3)保护酚羟基不被硝酸氧化(2 分) (4)
CH3COO NH2H2N
CH2COOHCH3CH2
NO2

(每个 1 分,共 3 分) 20、 (12 分)

O COOC2H5
(1)A:C2H5OOC(CH2)4COOC2H5 (2 分) B:

CH3

(2)产生红棕色的气体(1 分) ;逐滴加入(1 分) ;浓度过大,导致反应过于剧烈难以控制, 且会产生大量红棕色的气体,影响后续操作(1 分)

OH 3 (3) +8HNO3 3HOOC(CH2)4COOH + 8NO + 7H2O
(1 分)

按乙醇的密度 0.79g/mL,可以推测环己醇的密度应在 0.79~1.00g/mL 之间, 则环己醇的物质的量最大值为 5.3×1.00、100=0.053mol; 分) (1 HNO3 的密度大于 1.00g/mL,假设其密度为 1.00g/mL,所含硝酸物质的量最小值应为 0.24mol,根据上述反应方程式可判断硝酸过量。 分) (1 若假设环己醇密度为 0.79g/mL 则理论可得产物 6.11g 假设环己醇密度为 1.00g/mL 则理论可得产物 7.74g 根据假设,估算产物在 6.0g~8.0g 之间,均给分(2 分) 四、本题包括 2 个小题,共 14 分 21.(8 分) (1)铁钉与不蒸气的接触面太小,未能充分反应(2 分) (2)还原所得固体是 Fe3O4(2 分) ;用盐酸溶解,若无气泡产生,则固体是 Fe3O4(2 分) (3)将酒精灯换成酒精喷灯或煤气灯(2 分) 22.(6 分) (1)C6H5NO3·1.5H2O 的相对分子质量是 166,166 的 16.27%刚好是 1.5 个 H2O 的质量, 说明从变色开始到完全变色是因为该晶体失去全部结晶水, 从而变色后的化学式为 C6H5NO3 (2 分) (2)具有可逆热色性的原因是:晶体加热到某一温度推动结晶水,晶体结构发生变化;温 度降低,晶体又可以吸收空气中的水分而使晶体结构复原,从而颜色复原。 分) (2 (3)验证实验:把加热变色后的晶体放入实验室的干燥器中,会发现在温度降低后颜色不

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能复原, 而拿到空气下晶体颜色很快就能复原, 说明吸收了空气中的水而使晶体结构得到了 2- 还原。所以失水和吸水是该晶体呈现可逆热色性的根本原因(2 分) 五、本题包括 2 个小题,共 24 分 O 23.(11 分) (1)CH3COONH4(3 分) 2- + + O C O Na (2)C: O C O Y: Na

解析:M、N 分别是恒容 和恒压条件,由于反应前后的气体系数和不一样,所以两个 平衡态也不一样。要让 M、N 中平衡时 A 的体积分数一样,那么只能是 M 或 N 中,反应前 后不论限度多少,A 的体积分数始终为定值。 A(g) + 3B(g) 2C(g) 起始: x y 反应: z 3z 2z 平衡: x-z y-3z 2z

x x?z ,则 x=y ? x ? y x ? y ? 2z
(3)10(2 分) 逆向(2 分) :原平衡体系中,2.0L 容器中含有分子 1.0+0.4+0.4 =1.8mol,当加入 A,体系瞬间有分子 1.8+0.36=2.16mol。 瞬间总体积变为 2.16×2.00/1.8=2.4L,所以:

n ( C )2 (n ) 2 (V ) 2 (0.4) 2 (2.4) 2 c(C ) 2 V Q? ? ? C ? ? 10.6 ? 10 (4 分) n A n B 3 (n A )( n B ) 3 c( A)c( B) 3 (1.36)(0.4) 3 ( )( ) V V
六、本题包括 2 个小题,共 19 分 25.(8 分) (1)二(2-乙基己基)磷酸(1 分)

RO P
(2)RO

O O
3+

H H

O P O

OR OR (2 分)

(3)①m(La )水=0.10mg 萃取率=98% (2 分) — ②m(La3+)水=9.5×10 4mg 萃取率=99.98% (2 分) 优点:同量的萃取剂,分几次萃取比一次萃取的效率高(0.5 分) 。但这样会增加萃取 的工作量和在操作中引起的误差。 (0.5 分) 26.(11 分) (1)A:PbO2 F:Pb3O4 L:Pb(NO3)2 Q:PbSO4 Z:PbI2(各 1 分) (2)①PbO2 +PbS


2Pb + SO2(1 分)②PbSO4 + KCN = Pb + KOCN(2 分)

(3)SO2 的物质的量等于 PbO2,故:

(

2.66 ? 10 5 ? 10 ?3 1.01 ? 10 5 ? 10 ?3 ? ) ? 239 ? 15.5 g (3 分) 8.31 ? 300 8.31 ? 291

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