第26届全国高中生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题

“扬子石化杯”

第26届全国高中生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题 节选

可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 S:32

Cl:35.5 Cr:50 Mn:55 Fe:56

1.本试卷共22题,用2小时完成,共120分; 2.可以使用计算器;

3.用铅笔作答无效; 4.不可以使用涂改液或修正带。 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。请将答案填写在下方的表格内。) 题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1.化学知识在环境保护中起关键作用。下列叙述不正确的是 A.在燃煤中加入适量的生石灰能有效减少二氧化硫的排放 B.控制含磷洗涤剂的生产和使用有利于防止水体富营养化

C.采用汽车尾气处理技术可将汽车尾气中的NO和CO转化为无害气体 D.正常雨水呈中性,pH小于7的雨水是酸雨 2.下列化学用语正确的是

A.CO2的电子式是: B.硝基苯的结构简式:

C.中子数为8的氮原子: D.模型 可表示甲烷分子或四氯化碳分子 3.下列实验操作或装置正确的是

A.加热液体 B.制取并收集NH3 C.转移溶液 D.干燥H2 4.你认为下列数据可信的是

A.某胶体粒子的直径是160nm B.某常见气体的密度为1.8g·cm3

C.某反应的平衡常数是1 D.某元素的原子半径是0.160nm 5.下列推断不合理的是

A.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,则丙烯也能使酸性KMnO4溶液褪色 B.铁、铝在浓H2SO4中钝化,则镁在浓H2SO4中也钝化

C.金属钠着火不能用CO2扑灭,则金属钾着火也不能用CO2扑灭

D.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO2通入溴水,溴水褪色后

加热也能恢复原色

6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A.标准状况下,22.4LH2中含中子数为2NA

B.常温常压下,氧气和臭氧的混合物16g中约含有NA个氧原子 C.电解食盐水若产生2 g氢气,则转移的电子数目为2NA

-+

D.100mL 0.1mol·L1的FeCl3溶液中含有Fe3的个数为0.01NA

1

7. X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,

且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标

准状况下的密度为0.76g·L1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的 1/2。下列说法正确的是 A.原子半径::W>Z>Y>X>M

B.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物 C.由X元素形成的单质不一定是原子晶体

D.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键 8.下列离子方程式中,错误的是

A.向A1Cl 3溶液中加入过量氨水: B.苯酚钠溶液中通人少量CO2:

C.碳酸氢钡溶液中加入过量氢氧化钠溶液: D.Fe(OH)3与氢溴酸溶液混合:

9.金银花有效活性成分为绿原酸,又名咖啡鞣酸,具有广泛的杀菌消炎功效,结构如下

图所示,下列有关绿原酸的说法正确的是 A.绿原酸的分子式为C16H8O9

B.1mol绿原酸最多与4molNaOH反应 C.1个绿原酸分子中含有4个手性碳原子

D.绿原酸分子中有4种化学环境不同的氢原子

10.电镀铬的废液中含有Cr2O72离子,可通过转化为铬黄加以利用。该反应放热,反

应式如下:

下列说法正确的是

A.由于该反应是离子反应,反应很快完成,温度对反应速度没有影响

B.由于该反应是完全反应,平衡常数不随反应温度的变化而改变

+-

C.增加Pb2离子的浓度,可以提高Cr2O72离子的转化率

D.可加入少量碱以提高pH,达到提高Cr2O72离子的转化率的目的 11.下列说法正确的是

A.放热反应一定是自发反应

B.对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同 C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4C1溶液中,水的电离程度相同 D.用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀,可将BaSO4转化为BaSO4 12.下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是

13.Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的

废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污 染物p-CP,控制p-CP的初始浓度相同,设计如下对比实验探究有关因素对该降解 反应速率的影响。实验测得p-O的浓度随时间变化的关系如下图。

2

下列结论或推断不正确的是 A.实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大

B.pH等于10时,降解速度最快

C.实验过程中取样分析浓度时可以迅速加碱调至pH=10

D.根据反应原理推断,温度过高,双氧水分解会使降解速率变慢 14.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是

--

A.常温下,将0.1mol·L1NH4CI溶液与0.05mol·L1NaOH溶液等体积混合:

-++-+

c(C1)>c(Na)>c(NH4)>c(OH)>c(H)

-+-

B.在小苏打溶液中存在:c(HCO3)=c(Na)-c(CO32)-c(H2CO3)

C.向CH3COOH溶液中加入适量的NaOH,得到pH=4的混合溶液:

+-+-

c(Na)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH)

D.pH=3的一元酸HX和PH=11的一元碱MOH等体积混合:

+-+

c(M)=c(X)>c(H)=c(OH-)

15.在恒温恒容的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)。

Ⅰ.将3molA和2molB在一定条件下反应,达平衡时C的体积分数为a; Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为nA、nB、n C,平衡时C的体积分数也为a 下列说法正确的是 A.若Ⅰ达平衡时,A、B、C各增加1mol,则B的转化率将一定增大 B.若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB,C的体积分数若大于a,可断定x>4 C.若x=2,则Ⅱ体系起始物质的量应当满足3nB=nA+3 D.若Ⅱ体系起始物质的量满足3nC +8 nA=12 nB时,可判断x=4 二、(本题共2小题,共16分) 16.(9分)实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯,有关物质的相关数据如下表:

合成和提纯步骤为:

第—步,正丁醇和冰醋酸混合加热发生酯化反应,反应装置如右上图;第二步,用 饱和Na2CO3溶液、水洗涤,干燥;第三步,蒸馏提纯。 请回答有关问题:

(1)第一步装置中除了加正丁醇和冰醋酸外,还需加入_________,_________;它们

的作用分别是___________、___________,装分水器的作用是___________。 (2)第二步用饱和Na2CO3溶液洗涤的目的是_____________________,此步操作用到

的主要仪器的名称是______________。

3

(3)第三步蒸馏产品时,应收集温度在_______左右的馏分。如加入18.5mL正丁醇和

15.4mL冰醋酸,得到乙酸正丁酯12.76g,则乙酸正丁酯的产率为___________。

17.(7分)绿矾(FeSO4·7H2O)在医药和染料生产中有广泛应用。下面是以铁屑(含少量锡

等杂质)生产绿矾的一种方法:

已知:在H2S饱和溶液中,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。 (1)操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是____________________________;

通入硫化氢至饱和的目的是:①除去操作I所得溶液中含有的Sn2等杂质离子; ②____________________。

(2)操作Ⅳ的顺序依次为:______________、冷却结晶、________________。 (3)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸

等杂质;②____________________。

(4)测定绿矾产品中Fe2含量的方法是:a.称取2.850g绿矾产品,溶解,在250mL

容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的

0.0100mol·L1 KmnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO,溶液体积的平均值为20.00mL。

+-+++

(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2+MnO4+8H=5Fe3+Mn2+4H2O) 则上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____________。 三、(本题共3小题,共24分) 18.(7分)金属铬硬度大,抗腐蚀性强,有光泽,在金属材料和结构理论等领域中有着重

要的应用和超乎寻常的发现。1994年,在秦始皇兵马俑二号俑坑中发现了一批青铜剑,它们在黄土下沉睡了2000多年,出土时却光亮如新,锋利无比。科研人员测试后发现,剑的表面有一层10微米厚的铬盐化合物。这一发现立刻轰动了世界,因为这种铬盐氧化处理方法是近代才出现的先进工艺。 (1)铬的独特化学性质与其电子结构有密切关系,写出Cr的价层电子排布_________,

铬的这一电子排布与其同一周期的其它元素的3d1104s2价电子排布不同,原因是 ____________________________________。

(2)铝热法是用三氧化二铬作原料,铝粉作还原剂生产金属铬的主要方法之一,请写出其化学反应方程式:____________________________________;这是一个自发放热反应,由此可判断铬氧键和铝氧键中________________键更强。

(3)在结构化学中,对多重键的研究具有重要意义。常见的多重键有双键和三键,2005年11月,美国Science杂志发表了Power等人的文章,报导了 一种具有Cr Cr五重键的稳定化合物,这是目前发现的最 短的铬—铬键。结构见右图。

化学键的形成可以通过对称性形象地描述为:

σ键是成键原子轨道头对头形成的;肩并肩形成的是π键,而面

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