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2011年全国高中学生化学素质和实验能力竞赛复赛试题及答案


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2011 年全国高中学生化学素质和实验能力竞赛

复赛试题
说明:1.本试卷共 4 页,满分 100 分。 2.考试时间:2 小时 3.考生需在答题卷上答题,在本卷上答题无效。

第I卷

选择题(共 40 分)

>
一、选择题(本题包含 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,每小题有 1-2 个选项符合题意, 请将答案填在答题卷相应题号的空格内。 ) 1. “化学,我们的生活,我们的未来”是 2011 年“国际化学年”的主题。你认为下列行为 中,不符合这一主题的是( ) 。 A.控制含磷洗涤剂的生产和使用,防止水体富营养化,保护水资源 B.研究采煤、采油新技术,尽量提高产量以满足工业生产的快速发展 C.开发太阳能、水能、风能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料 D. 实现资源的 “3R” 利用, 减少资源消耗 即: (Reduce)、 增加资源的重复使用 (Reuse) 、 提高资源的循环利用(Recycle) — 2.测定含 I 浓度很小的碘化物溶液时,利用倍增反应进行化学放大,以求出原溶液中的碘 离子的浓度。主要步骤如下: (设放大前后溶液体积相等) — — ①在近中性溶液中,用溴将试样中 I 氧化成 IO3 ,将过量的溴除去。 — ②再加入过量的 KI,在酸性条件下,使 IO3 完全转化成 I2。 — ③将②中生成的碘完全萃取后,用肼将其还原为 I ,离子方程式为: — + N2H4+2I2 === 4 I +N2 + 4H — ④将生成的 I 反萃到水层后用①法处理。 ⑤将④得到的溶液中加入适量的 KI 溶液,并用硫酸酸化。 ⑥将⑤反应后的溶液以淀粉作指示剂,用 Na2S2O3 标准溶液滴定,化学方程式为: 2 Na2S2O3 + I2 === Na2S4O6+2NaI — — 经过上述放大后,溶液中 I 浓度为原溶液中 I 浓度的( ) 。 A.6 倍 B.8 倍 C.18 倍 D.36 倍 3.2006 年 10 月 16 日美国与俄罗斯宣布,两国科学家合作成功合成了 118 号超重元素。对 118 号元素下列叙述合理的是( ) 。 A.它的最外层电子数是 8 B.它外围电子排布式是 8s28p6
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C.它是活泼的金属元素 D.它的中子数是 118 4.我国自主产权、原创药品—复方蒿甲醚,其主要成分是青蒿素 (由青蒿中分离得到新型抗疟药) ,结构如右图所示。有关该化合物 的叙述正确的是( ) 。 A.分子式为:C16H22O5 B.该化合物在一定条件下能与 NaOH 溶液反应 C.该化合物中含有过氧键,一定条件下有氧化性 D.青蒿素与维生素一样是水溶性的 5.近几年诺贝尔化学奖已多次与蛋白质的研究有关。核糖体主要由 RNA 和蛋白质构成, 其功能是将氨基酸合成蛋白质,了解核糖体的工作机制,对了解生命具有重要意义。 下列关于蛋白质的叙述正确的是( ) 。 A.通过盐析作用析出的蛋白质难再溶于水 B.蛋白质溶液不能发生丁达尔现象 C.蛋白质溶液中的蛋白质能透过半透膜 D.天然蛋白质的水解产物为α - 氨基酸 6.将足量的 CO2 不断通入 KOH、Ba(OH)2、KA1O2(或 K[Al(OH)4] )的混合溶液中,生成 沉淀与通入 CO2 的量的关系可表示为( ) 。

7.上海世博会耸立在北外滩的吉祥物“海宝”雕像,由玻璃钢材料制成。 “海宝”有多种玩 具、文具、服装、礼品、饰品等系列衍生产品,其中儿童“海宝”毛绒采用超软短毛绒 高档 PP 棉 (成分为再生涤纶短纤)结合上述材料, 。 判断下列有关说法正确的是 ( ) 。 A. “玻璃钢”与“钢化玻璃”成分相同 B. “pp 棉”属于新型无机功能材料 C.化纤、纯棉及来自动物的短毛绒化学成分相同 D.涤纶再生涉及的反应之一:

8.已知在 pH 约为 4 的环境中,Cu2+、Fe2+几乎不水解,而 Fe3+完全沉淀。工业上制 CuCl2 是将浓盐酸用蒸气加热到 80℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质 Fe3O4) , 充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法中,可行的是( ) 。 2+ A.加人纯 Cu 将 Fe 还原为 Fe B.向溶液中通入 H2S 使 Fe2+沉淀 C.向溶液中通入 C12,再通入 NH3,调节 pH 为 4 左右 D.向溶液中通入 Cl2,再加入纯净的 CuO 粉末调节 pH 为 4 左右 9.某钾(右图中的· )的石墨嵌入化合物,石墨层结构如右图。该化合物 的化学式为( ) 。 A.KC12 B.KC10 C.KC8 D.KC6 10.同时加热氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)和硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)时,抓化镁易发 生水解反应,其原因是( ) 。
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B.硫酸镁晶体分解反应是放热反应 D.氯化镁分解放热比硫酸镁少

A.氯化镁水解是熵增反应 C.硫酸镁晶体分解反应是熵减反应

第 11 卷非选择题(共 60 分)
二、 (本题包含 2 个小题,共 22 分) 11.(6 分)钋由著名科学家居里夫人与丈夫在 1898 年发现,钋极其稀有,毒性和放射性极 强。 (1) 210 84
Po

具有放射性,经α 衰变成稳定的铅,在衰变过程中释放一个 2 He 。Pb 的原子
4

核中质子数为 离子,现有 wg 210 84
Po
4+

,中子数为 含有的电子的物质的量为

。Po 元素能形成较稳定的+4 价 。
Po

(2)半衰期是指放射性元素原子核有 50%发生衰变所需的时间。 210 84

的半衰期为 138

天,质量为 6.40×10-4 的钋 210,经 276 天后,得到铅的质量为 。 12.(16 分) (1)我国早在东汉时期就会制硫酸,使用的方法是加热胆矾,将生成的气体通入水中制 得硫酸,其化学方程式为: ① ;② (2)欧洲早期制硫酸方法为:加热绿矾,另有一种红色固体生成,化学方程式为: (3)近代英国用铅室法制硫酸,方法是:①先将硫磺燃烧得二氧化硫;②再将燃烧产物 与 NO、NO2 及空气、水蒸气混合,形成亚硝酸硫酸(NOHSO4 ) ,化学方程式 为: 。 生成的亚硝酰硫酸可与水反应生成硫酸,并能释放出氮的氧化物,化学方程式为 。 其 中 NO 、 NO2 可 看 作 是 剂。 (4)现代工业制硫酸多用接触氧化法,即将 SO2 用 V2O5 作催化剂接触氧化生成 SO3 的 方 法 , 此 反 应 不 采 用 高 压 条 件 而 用 常 压 , 理 由 是 。 ( 5 ) 比 较 上 述 方 法 , 古 代 加 热 绿 矾 的 方 法 缺 点 是: 。 现 代 制 硫 酸 的 方 法 其 优 点 是 :( 写 出 任 意 两 点 即 可) 。 三、 (本题包含 2 个小题,共 20 分) 13.(4 分)2010 年上海世博会为凸显绿色环保概念,使用“玉米树脂”替代一次性饭盒, 并用来制作世博会胸卡、证件。玉米树脂是以玉米为原料生产的聚乳酸树脂。生成过程 中一般包括:玉米淀粉经水解为葡萄糖,再用乳酸杆菌厌氧发酵,发酵液经净化得 L 乳酸,将乳酸脱水环化制成丙交酯;然后将丙交酯开环聚合制得聚乳酸。其中乳酸(α - 羟基丙酸)生成丙交酯的过程可表示为 ,聚乳酸结 构式可表示为 。 14.(16 分)据媒体报道,2009 年 11 月,在我国部分地区某些水产品相继被查出“染毒” , 其体内含有禁用的鱼药孔雀石绿,其结构简式如图 1,该物质在水生生物体中转化成无 色孔雀石绿,其结构简式如图 2,它的残留毒性比孔雀石绿更强。
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请根据上述有关信息回答下列问题: (1)下列关于无色孔雀石绿(图 2 结构)的正确说法是( ) 。 A. 该物质属于芳香族化合物 B. 该物质与孔雀石绿(图 1 结构)互为同分异构体 C. 该物质分子中的三个苯环处在同一平面上 D. 该物质能和溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色 (2)孔雀石绿(图 1)的分子式是 ,该分子中含有 个苯环, 该物质 (填“能”或“不能” )使酸性的高锰钾溶液褪色。 (3)合成孔雀石绿的原料之一苯甲醛在工业上有多种制法,其中有: ①甲苯在催化剂(如五氧化二钒等)作用下与空气或氧进行气相氧化;化学方程式为 ②在光照下将甲苯氯化,然后再水解、氧化;其反应的化学方程式为:

上述两种方法比较, 你认为较好的是

(填序号) 说出其一种原因: ,

四、 (本题包含 2 个小题,共 18 分) 15. 分)对于反应 2 NO+Cl2 → 2 NOC1 的浓度变化和速率测定数据如下(50℃) (4

(1)写出反应速率方程 (2)已知在某温度下时间 T 内由(1)中方程算得的平均反应速率为 5 / T,而实际测得 平 均 反 应 速 率 为 3 / T , 试 简 述 其 可 能 的 原 因 。 16. (14 分)草酸晶体的组成可表示为 H2C2O4·xH2O,为测定 x 值,进行下列实验:①称 取 Wg 草酸晶体配成 100.0 mL 水溶液;②取 25.0 mL 所配草酸溶液置于锥形瓶中,加 入适量稀 H2SO4 后,用浓度为 c mol·L-1 的 KMnO4 溶液滴定,滴定时,所发生的反应 为:

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试回答下列问题: (1)配平上述化学方程式。 (2) 该实验滴定时, 指示剂应该 (填 “加” “不加”, 或 ) 原因是: 。 (3)若滴定时,反应前后的两次读数分别为 a mL 和 b mL,则实验测得的所配草酸溶液 的物质的量浓度为 ;由此计算出草酸晶体的 x 值 是 。 (4)若滴定时所用 KMnO4 溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的 x 值会 (填“偏大”“偏小”或“无误差” 、 ) (5)在滴定过程中,常常将锥形瓶的内壁用清水冲洗一下,原因 是: 。 (6)该滴定过程中,反应过程开始速率很慢,后来逐渐加快,估计原因是 , 要 证 实 这 一 原 因 可 采 用 的 实 验 方 案 是 。

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