2019-2020年高中化學競賽試題高中化學競賽試題.doc

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2019-2020年高中化學競賽試題高中化學競賽試題 相對原子質量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 K：39 Ca：40 Ti：48 Cr：52 Cu：64 Ag：108 I：127 Ba：137 La：139 題 號 一 二 三 四 五 總分 得 分 一、選擇題（每小題有1～2個選項符合題意；每小題4分，共15題，共60分） 1．化學知識廣泛應用于生產(chǎn)、生活中，下列相關說法不正確的是（ ） A．食用松花蛋時蘸些食醋可以去除氨的氣味 B．棉花和木材的主要成分都是纖維素，蠶絲和蜘蛛絲的主要成分都是蛋白質 C．只用淀粉溶液即可檢驗食鹽是否為加碘鹽 D．液氯罐泄漏時，可將其移入水塘中，并向水塘中加入生石灰 2．汽車尾氣是城市主要污染源之一，正在推廣使用的Pt－Rh－CuO－Cr2O3－Al2O3（氧化鋁為載體）是較理想的高效催化劑，用其制成的汽車尾氣催化轉化凈化器，能將80％以上有害尾氣轉化為無毒氣體。下列說法錯誤的是（ ） A．汽車尾氣中通常含烴類、CO、NO與SO2等 B．此方法的缺點是由于CO2的增多，會大大地提高空氣的酸度 C．用CuO做催化劑時發(fā)生的反應可能為：CO+CuO＝CO2+Cu，2NO+2Cu＝N2+2CuO D．汽油中的防震劑Pb(C2H5)4大大降低有害氣體轉化速率的現(xiàn)象叫作催化劑中毒 3．俄羅斯科學家在利用回旋加速器進行的實驗中，用含20個質子的鈣元素的同位素反復轟擊含95個質子的镅元素，結果4次成功制成4個第115號元素的原子。這4個原子在生成數(shù)微秒后衰變成第113號元素。前者的一種核素為。下列有關敘述正確的是（ ） A．115號元素衰變成113號元素是物理變化 B．核素的中子數(shù)為173 C．113號元素最高正價應為＋3 D．115號與113號元素的原子質量比為115∶113 4．xx年諾貝爾化學獎被授予“在烯烴復分解反應研究方面作出貢獻”的三位科學家?！跋N復分解反應”是指在金屬鉬、釕等催化劑的作用下，碳碳雙鍵斷裂并重新組合的過程。如2分子烯烴RCH＝CHR＇用上述催化劑作用會生成兩種新的烯烴RCH＝CHR和R＇CH＝CHR＇。若讓丙烯發(fā)生上述“復分解反應”，最不可能生成的新烯烴是（ ） A．2－丁烯 B．1－丁烯 C．乙烯 D．丙烯 5．阿伏加德羅常數(shù)約為6.021023 mol－1。下列敘述中正確的是（ ） A．1 L 0.1 mol/L的FeCl3溶液中，H＋的數(shù)目約為6.021015 B．1 mol金剛石中含有C－C鍵的數(shù)目約為6.021023 C．7.8 g Na2O2中含有的陰離子數(shù)目約為6.021022 D．標準狀況下，1 L甲醇完全燃燒后生成的CO2分子個數(shù)約為(1/22.4)6.021022 6．對于某些離子的檢驗及結論一定正確的是（ ） A．加入稀鹽酸，產(chǎn)生無色并能使澄清石灰水變渾濁的氣體，一定有CO32－或SO32－ B．加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消失，一定有SO42－ C．某氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍，該氣體一定顯堿性 D．加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋ 7．下列離子方程式正確的是（ ） A．碳酸氫鈉溶液與少量石灰水反應：HCO3－＋Ca2＋＋OH－＝CaCO3↓＋H2O B．氯化銨與氫氧化鈉兩種濃溶液混合加熱：NH4＋＋OH－H2O＋NH3↑ C．實驗室制Fe(OH)3膠體：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3（膠體） D．次氯酸鈣溶液中通入少量SO2氣體：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O＝CaSO3↓＋2HClO 8．類推是在化學學習和研究中常用的思維方法，但類推出的結論最終要經(jīng)過實踐的檢驗才能決定其正確與否，下列幾種類推結論中不正確的是（ ） A．鈉、鎂都是活潑金屬，由金屬鈉和鎂引起火災都不能用干冰滅火器滅火 B．NaHSO3溶液能與NaAlO2反應生成白色沉淀，NaHCO3溶液也能與NaAlO2反應生成白色沉淀 C．NH4Cl、NH4I結構相似，將兩種固體分別加熱，都分解生成HX和NH3 D．原電池中通常是活潑金屬做負極，不活潑金屬做正極，用銅和鋁與濃硝酸構成原電池時，鋁是負極 9．下列各組離子在溶液中能大量共存，當溶液呈強酸性時，有氣體產(chǎn)生；而當溶液呈強堿性時，又能生成沉淀。該組離子可能是（ ） A．Na＋、Cu2＋、NO3－、CO32－ B．NH4＋、K＋、Cl－、HCO3－ C．Mg2＋、NH4＋、SO42－、Cl－ D．Fe2＋、Na＋、SO42－、NO3－ 10．已知某化合物的晶體是由以下最小單元密置堆積而成的，關于該化合物的以下敘述中錯誤的是（ ） A．1 mol該化合物中有1 mol Y B．1 mol該化合物中有6 mol O C．1 mol該化合物中有2 mol Ba D．該化合物的化學式是YBa2Cu3O6 11．甲苯加到汽油中可增加汽油的辛烷值?？諝馀c甲苯蒸氣的體積比約為以下何值時，甲苯可發(fā)生完全燃燒（ ） A．9∶1 B．11∶1 C．26∶1 D．43∶1 12．一種新型燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，其總反應為：2C2H6＋7O2＋8KOH＝4K2CO3＋10H2O，有關此電池的推斷正確的是（ ） A．負極反應為：14H2O＋7O2＋28e－＝28OH－ B．放電一段時間后，負極周圍PH升高 C．每消耗1 mol C2H6，則電路上轉移的電子為14 mol D．放電過程中KOH的物質的量濃度不變 13．將兩種硫酸鹽按一定比例混合后共熔，可制得化合物X，X溶于水能電離出K＋、Cr3＋、SO42－，若將2.83 g X中的Cr3＋全部氧化為Cr2O72－后，溶液中的Cr2O72－可和過量KI溶液反應，得到3．81 g I2，反應的離子方程式為：Cr2O72－＋6I－＋14H＋＝2Cr3＋＋3I2＋7H2O，若向溶有2.83 g X的溶液中，加入過量的BaCl2溶液，可得到4.66 g白色沉淀。由此可推斷出X的化學式為（ ） A．K2SO42Cr2(SO4)3 B．2K2SO4Cr2(SO4)3 C．K2SO4Cr2(SO4)3 D．K2SO4Cr2(SO4)3 14．將等物質的量的X、Y氣體充入一個密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下反應并達成平衡：X（g）＋Y（g）＝2Z（g）；△H＜0。當改變某個條件并維持新條件直至達到新平衡，下表中關于新平衡與原平衡比較，正確的是（ ） 改變的條件 新平衡與原平衡比較 A 升高溫度 X的體積分數(shù)變大 B 增大壓強 Z的濃度不變 C 減小壓強 Y的體積分數(shù)不變 D 充入一定量Z X的體積分數(shù)變大 15．某硝酸鹽受熱分解的產(chǎn)物為金屬氧化物和NO2、O2。下列相關敘述正確的是（ ） A．分解產(chǎn)生的氣體能使余燼木條復燃，證明其中含有氧氣 B．若分解的固體產(chǎn)物全為CuO，則產(chǎn)生的混合氣體從理論上說可恰好完全溶解于水 C．若產(chǎn)生NO2和O2的物質的量之比為6∶1，則金屬元素在分解過程中化合價降低 D．若3.76 g Cu(NO3)2無水晶體受熱分解，得到1.52 g固體，則固體中有Cu2O 0.72g 二、（本題共3小題，共25分） 16．（10分）為了減少污染，使實驗綠色化，學生按下列操作做一個實驗：在一塊下襯白紙的玻璃片的不同位置分別滴加濃度為0.1 mol/L的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH（含酚酞）、FeSO4（含KSCN）溶液各1滴，每種液滴彼此分開，圍成半徑小于表面皿的圓形（如右圖所示），在圓心處放置2粒芝麻大小的KClO3晶體，蓋好表面皿。 打開表面皿，向KClO3晶體滴加一滴濃鹽酸，再立即將表面皿蓋好，試描述反應的現(xiàn)象，并寫出相應的化學方程式。 e處： a處： b處： c處： d處： 17．（10分）已知苯甲酸乙酯的沸點為213℃，水－乙醇－環(huán)己烷三元共沸物的共沸點為62．1℃（即在此溫度下水、乙醇和環(huán)己烷以7.0％、17.0％、76.0％的比例成為蒸汽逸出）。請回答就下述實驗室制備苯甲酸乙酯提出的問題： （1）①在圓底燒瓶中加入苯甲酸、濃硫酸、過量的乙醇、沸石。②再向燒瓶中加入環(huán)己烷，裝上分水器和回流冷凝管。（②的目的是 ）； （2）緩慢加熱回流，至分水器下層液體不再增多，停止加熱；放出分水器中液體（液體的三種主要成分是 ）；繼續(xù)加熱，使多余的 蒸至分水器中；至分水器中液體不再增加，停止加熱； （3）將圓底燒瓶中殘液倒入盛有冷水的燒杯中，用 溶液中和至弱堿性；用 進行 操作，分出粗產(chǎn)品；水層用乙醚 ，醚層與粗產(chǎn)品合并；用純水洗有機層2次，將醚層與水盡量分凈，醚層從上口倒入一個干燥的錐形瓶； （4）加入適量豆粒大小的無水氯化鈣干燥劑，搖動錐形瓶，至醚層澄清透明；醚層過濾入一個干燥的圓底燒瓶；進行 ，先蒸出 ；后蒸出苯甲酸乙酯。 18．（5分）水是我們熟悉的物質。每個水分子都能被其他4個水分子包圍形成如右圖所示的四面體單元，由無數(shù)個這樣的四面體再通過氫鍵可相互連接成一個龐大的分子晶體——冰。 （1）氫鍵的形成使冰的密度比水 ，氫鍵有方向性和飽和性，故平均每個水分子最多形成 個氫鍵。 （2）實驗測得冰中氫鍵的作用能為18.8 KJ/mol，而冰的熔化熱為5.0KJ/mol，說明 。 三、（共3小題，共27分） 19．（6分）構成蛋白質的甘氨酸在晶體和水溶液中主要以偶極離子（H3N＋CH2COO－）的形式存在，它是兩性電解質，有兩個可解離基團，解離方程如下。 在水溶液中，甘氨酸的帶電狀況與溶液的PH有關。當調節(jié)溶液的PH使甘氨酸所帶正負電荷正好相等時，甘氨酸所帶的凈電荷為零，在電場中不發(fā)生移動現(xiàn)象，此時溶液的PH即為甘氨酸的等電點。 （1）已知甘氨酸的熔點是233℃，而二苯胺的熔點只有53℃，為什么甘氨酸的熔點高？ 。 （2）等電點時，R＋－、R＋、R－的數(shù)量關系是R＋－ R＋ R－（填“＜”、“＞”或“＝”）。 （3）已知甘氨酸的等電點為5．97，說明甘氨酸中更易解離的是 基；在PH小于5．97的溶液中，甘氨酸帶有凈 電荷，在電場中將向 極移動。 20．（12分）目前大爆發(fā)的H5N1亞型高致病性禽流感令全球震驚，它不僅威脅鳥類生存也危及人類生命。其中H是血凝素（Hemagglutinin），而N是神經(jīng)氨酸酶（Neyramidinase），這兩種物質在病毒入侵細胞傳播的過程中起著極為重要的作用。H是病毒入侵的“開路先鋒”，它能和細胞上的蛋白質結合，在細胞膜上打開一個通道，使該病毒能進入細胞進行自我復制，制造出一類新病毒。而進入細胞的功臣H卻要與宿主細胞膜“糾纏不清”，此時，N通過“水解”方式切斷病毒和宿主細胞，再次去尋找下一個感染目標?，F(xiàn)在著名的“達菲”（達菲的主要成分是C16H28N2O4H3PO4，結構如下圖所示）作用原理就是使新的病毒無法脫離宿主細胞，從而抑制病毒。今天各國政府及其科學家正在積極研制抗H5N1病毒的疫苗。研究發(fā)現(xiàn)，在注射其低劑量疫苗的同時要注射促進免疫性產(chǎn)生的化學輔劑化合物（ABC212H2O）方能產(chǎn)生免疫性，以達到預防為主的目的。 該化學輔劑ABC212H2O中，A是正一價金屬離子，B是正三價金屬離子，C為負二價陰離子基團。A單質與過量氧氣反應的生成物D常用于急救器和消防員背包中，以消除呼出的CO2和濕氣并提供O2。A還是動植物生長所必需的元素，同植物光合作用和呼吸作用有關。 B加入茜素[C14H6O2 (OH)2]的氨溶液中，先生成白色沉淀，后能生成紅色沉淀[B(C14H7O4)3]，從而鑒定之。B溶液中加入NaOH先生成白色沉淀，繼續(xù)加入NaOH時，沉淀又溶解。C與Ba2＋在酸性溶液中生成白色沉淀而可相互鑒定之。 （1）該化學輔劑的化學式為 ，俗名是 ； （2）達菲的主要成分中含有的官能團為 （填序號）； a．苯基 b． 酯基 c． 氨基 d． 酰氨基 e．羧基 f． 烷烴基 g．磷酸根 （3）寫出D用于急救器和消防員背包中的有關反應的化學方程式： ； （4）寫出B與茜素的氨溶液反應的化學方程式： ； （5）根據(jù)該題所給出的信息，請指出化學工作者可以設計及合成具有哪三類效能的化合物用以防治禽流感？ 。 21．（9分）下圖是一些常見物質間的轉化關系圖，圖中所有物質含有的元素中只有一種不是短周期元素，所有反應物、生成物及溶液中的水均未標出，反應②中還有3種產(chǎn)物未標出，X是室內裝潢材料中產(chǎn)生的主要有害氣體之一，G是由四種元素組成的強堿。 回答下列問題： （1）寫出下列物質的化學式：B 、C 、G ； （2）列舉兩種能氧化X的物質（單質、化合物各一種） 、 ； （3）寫出反應①②的離子方程式： ① ② 。 四、（共3小題，共23分） 22．（7分）從乙醇制備溴乙烷時，為了避免使用揮發(fā)性的濃氫溴酸，可采用溴化鈉和濃硫酸與乙醇共熱的方法。由于該反應可逆，所以可采用邊反應邊蒸出產(chǎn)物的方法。請回答下列問題。 （1）以反應方程式表示這個反應以及可能發(fā)生的副反應。 （2）某同學在利用暑假時間做這個實驗時發(fā)現(xiàn)，盡管原料的轉化率很高，但實際收集到的產(chǎn)物很少。請分析可能的原因，并提出改進方法。 。 23．（6分）已知乙炔通入AgNO3的氨溶液中，能立即生成灰白色乙炔銀沉淀，乙烯則不能?，F(xiàn)有三個化合物A、B、C，分子式均為C5H8，它們都能使溴的四氯化碳溶液褪色，A與AgNO3的氨溶液作用生成沉淀，B、C則不能，當用熱的酸性高錳酸鉀溶液氧化時，A得到正丁酸和CO2，B得到乙酸和丙酸，C得到戊二酸，則A、B、C的結構簡式為： A： ，B： ，C： 。 24．（10分）苯氧布洛芬鈣是評價較好的解熱、鎮(zhèn)痛、消炎藥，其消炎作用比阿司匹林強50倍，歐美國家將它作為治療慢性關節(jié)炎的首選藥。最近我省某企業(yè)根據(jù)本廠實際情況以苯乙酮為原料研制了新的合成路線，其反應如下： （信息一：已知鹽酸、三氯化磷、氯化亞砜（SOCl2）均可與醇發(fā)生反應，醇的羥基被氯原子取代而生成氯代烴。信息二：已知） （1）寫出A B C D E F 的結構簡式； （2）B→C的反應類型是 ；C→D的反應類型是 ； （3）寫出原料的其他同分異構體（必須含有苯環(huán)和羰基）： 。 五、（共2小題，共15分） 25．（7分）一個學生通過實驗驗證醋酸銀（CH3COOAg）的KSP[即CH3COOAg飽和溶液中Ag＋與CH3COO－物質的量濃度（mol/L）的乘積]，實驗中用了如下的反應： 2Ag＋(aq)＋Cu(s)2Ag（s）＋Cu2＋(aq)。這個學生將已知質量的銅片加入到CH3COOAg飽和溶液中，待充分反應之后，將銅片沖洗干凈、干燥、重新稱量。 （1）寫出能表示CH3COOAg的沉淀溶解平衡的方程式： （2）CH3COOAg的KSP＝2.010－3。銅片剛開始的質量為23.4 g，將銅片放在100 mL的CH3COOAg飽和溶液中，此飽和溶液中沒有CH3COOAg固體。通過計算說明充分反應后銅片中銅的質量為何值時，CH3COOAg的KSP得到證實。 （3）為什么做此實驗時CH3COOAg飽和溶液中必須沒有CH3COOAg固體? 26．（8分）固體材料的制備中，常遇到缺陷和非整比（非化學計量）的化合物， Na1－X＋YCaX/2LaTiO4就是非整比化合物，也是一類新的高溫超導體。 它的制備方法如下：用NaLaTiO4（I）作為母體化合物，和無水Ca(NO3)2混合，封閉在耐熱玻管中，加熱到350℃，維持3天，然后打開，取出樣品，用水沖洗，直到?jīng)]有雜質（用X射線衍射證實）。得到Ca2＋交換產(chǎn)物，記為Na1－XCaX/2 LaTiO4（II），光譜實驗證明，上述過程中（I）有86％的Na＋被交換，所以產(chǎn)生離子空位（即部分原本Na＋的位置空置了）。 將樣品（II）放入300℃下的鈉蒸氣中，經(jīng)歷數(shù)天，該物質由白色漸變?yōu)楹谏?，這是Na＋插入空位所致，光譜實驗證明，有88％的離子空位被Na＋插入了，生成目標化合物Na1－X＋YCaX/2LaTiO4（III）。 試回答：（1）制備時，為何選用Ca(NO3)2而不用其他鈣鹽? （2）產(chǎn)物（III）中X和Y分別是多少? （3）當化合物（II）中的離子空位被Na＋插入時，為保持晶體的電中性，部分Ti的化合價發(fā)生了改變，求化合物（III）中高、低價態(tài)鈦離子的個數(shù)比為何? “南京工業(yè)大學杯” xx年全國高中學生化學競賽(江蘇賽區(qū))預賽試題 參考答案及評分標準 一、(共60分，每小題4分) 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 C B BC B C C B CD D BD D C C AC BD 二、(共3小題，共25分) 16．（共10分，每個點的現(xiàn)象、方程式各1分） e：氯酸鉀與濃鹽酸反應產(chǎn)生黃綠色氣體 KClO3＋6HCl＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O a：無色溴化鉀溶液漸變成黃色 2KBr+Cl2=2KCl+Br2 B：無色碘化鉀溶液漸呈藍色 2KI+Cl2=2KCl+I2 I2遇淀粉溶液呈藍色 C：氫氧化鈉酚酞溶液的紅色漸漸褪去 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O D：硫酸亞鐵溶液呈紅色 6FeSO4+3Cl2=2Fe2(SO4)3+2FeCl3 Fe3+遇SCN－呈紅色 17．（共10分） （1）通過形成水－乙醇－環(huán)己烷三元共沸物分離反應過程中生成的水，促進酯化反應向正方向進行（2分） （2）水、乙醇、環(huán)己烷（1分，少寫一種即不得分?）乙醇、環(huán)己烷（1分） （3）Na2CO3（1分）分液漏斗（1分）分液（1分）萃取（1分） （4）蒸餾（1分）乙醚（1分） 18（共5分） （1）?。?分）2（2分）（2）液態(tài)水中仍然存在大量氫鍵（2分） 三、（共3小題，共27分） 19（共6分，每空1分） （1）甘氨酸是離子晶體（2）＞ ＝ （3）羧 正 負 20．（12分） （1）KAl(SO4)212H2O（1分） 明礬 （1分） （2）bcd（2分） （3）4KO2＋2CO2＝2K2CO3＋3O2↑（2分） 2KO2＋2H2O＝2KOH＋H2O2＋O2↑（2分） （4）Al3+＋3NH3H2O＝Al(OH)3↓（白）＋3NH4+（1分） Al(OH)3＋3C14H6O2(OH)2＝Al(C14H7O4)3↓（紅）＋3H2O（1分） （5）一是合成抗（或阻止）病毒進入細胞進行自我復制的化合物；二是合成使新的病毒無法脫離宿主細胞的類似達菲的化合物；三是化學輔劑化合物（2分） 21．（共9分） （1）HNO3 Ag Ag(NH3)2OH（每空1分） （2）氧氣 氫氧化銅懸濁液 （或其他合理答案）（每空1分） （3）①4Ag+＋2H24Ag↓＋4H+＋O2↑（2分） ②HCHO＋2Ag(NH3)2＋＋2OH－HCOO－＋NH4＋＋2Ag↓＋3NH3＋H2O（2分） 四、（共3小題，共23分） 22．（共7分） （1）NaBr＋H2SO4＝HBr＋NaHSO4 CH3CH2OH＋HBr→CH3CH2Br＋H2O 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O 2HBr＋H2SO4＝Br2＋SO2＋2H2O（各1分，共5分） （2）可能由于產(chǎn)物沸點較低，夏季天氣炎熱使產(chǎn)品揮發(fā)。改進方法是在接收瓶外用冰浴冷卻（2分） 23．（共6分，每空2分） A：CH3CH2CH2C≡CH B：CH3CH2C≡CCH3 C： 24．（10分） 五、（共2小題，共15分） 25．（7分） （1）CH3COOAg(s)Ag+(aq)+CH3COO－(aq)(1分) （2）2Ag+(aq)+Cu(s)2Ag(s)+Cu2+(aq) Ksp(CH3COOAg)=c(Ag+)c(CH3COO－)=x2=2.010-3 x=0.045mol/L(1分) c(Ag+)=4.510-2mol/L 因溶液為100Ml，故與Cu反應的Ag+的物質的量應為 4.510-2mol/L0.1L=4.510-3mol(1分) 置換Ag+的Cu的物質的量則為n（Cu）=4.510-3/2=2.2510-3mol(1分) 其質量為m（Cu）=2.2510-3mol64g/mol=0.144（g） 反應后Cu的質量為23.4-0.144=23.3（g）（2分） （3）若存在固體CH3COOAg，則隨著Cu與Ag+反應進行，反應體系中Ag+的物質的量濃度減小，CH3COOAg固體溶解，平衡向正方向移動，會產(chǎn)生更多的Ag+，無法驗證CH3COOAg的Ksp（2分） 26．（8分） （1）硝酸鹽易分解完全，易徹底用水洗去（2分） （2）X＝0.86 Y＝0.38（0.430.88） （3分） （3）化合物（I）中Ti為+4價，化合物（Ⅲ）中，Ti為＋3和＋4價 設1 mol化合物（Ⅲ）中有m mol Ti3＋、n mol Ti4＋，則有 m＋n＝1 （1-0.86＋0.38）1＋（0.86/2）2＋3＋3m＋4n＝24 （2分） 解得：n＝0.62 m＝0.38 n∶m＝31∶19 （1分）