重庆高中学生化学竞赛试题含答案.docx
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重庆高中学生化学竞赛试题含答案
2017年重庆市高中学生化学竞赛试题
(高一组)
(2017年5月21日9:
00-11:
00)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
总分
满分
20
10
10
11
11
8
10
9
11
100
得分
评卷人
●考生须知:
●竞赛时间2小时。
迟到超过半小时者不能进考场。
开始考试后1小时内不得离场。
考试时间结束时,把试卷(背面朝上)放在桌子上,立即起立撤离考场。
●试卷装订成册,不得拆散。
●不准使用任何改正液或改正纸,不得使用红笔或铅笔作答。
第1题答案填写在第1题号下面的表格内,其它所有解答必须写在制定的方框内。
●姓名、所属学校必须写在首页左侧规定位置,写在其它地方者按废卷论处。
●允许使用无贮存信息功能的非编程计算器以及直尺等文具。
●考生不得携带任何通讯工具进入考场。
相对原子质量:
H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Si-28Cl-35.5Fe-56Cu-64
第1题(20分)选择题(单选)
题号
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5
1-6
1-7
1-8
1-9
1-10
答案
1-12017年1月26日,《科学》杂志报道哈佛大学实验室成功制造出金属氢。
金属氢是一种高密度、高储能材料,预测显示,金属氢是一种室温超导体。
下列有关金属氢和H2的叙述中错误的是()
A.金属氢是H2的同素异形体B.金属氢燃烧能释放出巨大能量
C.金属氢与H2具有相同的化学键D.一定条件下H2能转化为金属氢
1-2下列说法中正确的是()
A.在一定条件下,Fe可与浓盐酸、浓硝酸发生剧烈反应
B.铜粉加入稀硫酸中不溶解,若再加入KNO3,铜粉仍不溶解
C.在常温下,SO2和NO2均能与NaOH溶液发生非氧化还原反应
D.在常温下,Br2和I2均能与H2发生化合反应
1-3NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.5.6gFe在氧气中完全燃烧,转移电子数为0.3NA
B.8.4gNaHCO3晶体中所含C-H键个数为0.1NA
C.标准状况下,1.12LO2与2.24LNO混合,所得气体的分子数为0.2NA
D.常温下,0.8molNH3和0.3molCl2混合恰好完全反应后,气体分子数为0.1NA
1-4X、Y、Z、W均为短周期元素,且Y、Z、W在周期表的位置关系如下。
已知X与W能形成最简单的有机物,则下列有关说法正确的是()
A.X能分别与Y、W形成化合物,且其所含化学键类型相同
B.W所在周期元素的氢化物中,W简单气态氢化物稳定性最强
C.X的离子半径一定小于与Y同族的短周期元素的离子半径
D.Y、Z的单质分别与X的稳定氧化物反应的剧烈程度Y大于Z
1-5按题1-5图装置进行实验,下列相关叙述正确的是()
选项
I中试剂
II中试剂及现象
推断及结论
题1-5图
A
氯化铵
酚酞溶液不变红
氯化铵稳定
B
纯碱和小苏
打的混合物
石灰水变浑浊
纯碱比小苏打稳定
C
涂有石蜡油
的碎瓷片
酸性高锰酸
钾溶液褪色
石蜡油发生了化学变化
D
铁粉与水蒸气
肥皂水冒泡
铁粉与水蒸气发生了反应
1-6室温下,下列各组离子或分子能在指定溶液中大量共存的是()
A.在0.1mol/LAlO2-溶液中:
K+、Ba2+、OH-、NO3-、Br-
B.在0.1mol/LNO3-溶液中:
Na+、Fe2+、Cl-、CO32-、SiO32-
C.在0.1mol/L氨水溶液中:
Al3+、NH4+、SO32-、ClO-、SO42-
D.在0.1mol/LI-溶液中:
Fe3+、Mg2+、SO42-、Cl-、H2O2
1-7下列关于有机物的说法正确的是()
A.乙烯、乙烷均能发生加聚反应B.苯、甲苯均能与溴发生取代反应
C.能发生氧化反应的C2H6O一定是乙醇D.乙酸、乙醇均能使酸性KMnO4溶液褪色
题1-8图
1-8H2S是一种无色、具有臭鸡蛋气味的有毒气体。
题1-8图为质子膜H2S燃料电池的示意图。
采用该方法可以使烟气中的H2S气体发电,并回收得到单质硫。
下列说法正确的是()
A.电极b为燃料电池的负极
B.质子固体电解质膜中的H+向电极a移动
C.电极a上的电极反应为:
2H2S-4e-=S2+4H+
D.放电时质子固体电解质的酸性减弱
1-9已知分解1molH2O2放出热量98kJ,加热和加入KI均能加快H2O2的分解速率。
在含少量I-的溶液中,H2O2的分解机理如下。
下列相关说法正确的是()
第一步:
H2O2+I-=H2O+IO-第二步:
H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-
A.分解1molH2O2,加入KI比不加人KI放出的热量多
B.O=O键能大于O—O键能的2倍
C.在上述反应中,I-和IO-均是催化剂
D.加热能降低反应所需的活化能,因此能加快H2O2的分解速率
1-10以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下。
下列相关说法中错误的是()
A.75℃氯化时,氧化剂与还原剂质量之比为5∶1
B.充分搅拌浆料,能提高Cl2的吸收率
C.滤渣的主要成分是CaCO3和Ca(ClO3)2
D.加入KCl能转化的原因是KClO3的溶解度相对较小
第2题(10分)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)在医疗上用作抗酸剂,能中和胃酸和保护溃疡面。
工业上可由硫酸镁、泡花碱为原料制得三硅酸镁。
2-1将三硅酸镁改写成氧化物的表示形式。
2-2石英砂(含Al2O3、Fe2O3杂质)在一定条件下可制得泡花碱,制备流程如下:
试剂X是什么?
写出高温煅烧反应的化学方程式。
2-3三硅酸镁能中和胃酸,写出三硅酸镁与胃酸(盐酸)反应的化学方程式。
2-4取6.64g纯净的Mg2Si3O8·nH2O,灼烧失去结晶水,所得固体质量为5.2g,则n是多少?
2-1
2-2
2-3
2-4
第3题(10分)Mg3N2是一种在工业上应用非常广泛的离子化合物,室温下为黄绿色固体,遇水变质,需密封保存。
某化学兴趣小组利用题3图装置制取N2,并用N2制备Mg3N2。
题3图
3-1已知饱和NH4Cl溶液与NaNO2晶体混合加热可制备氮气,写出该反应的化学方程式。
3-2简述装置B的作用;装置C中所装的试剂是什么?
3-3实验结束后,取装置D的硬质玻璃管中的少量固体于试管中,加少量蒸馏水,把润湿的红色石蕊试纸放在管口,可观察到什么现象?
写出该固体与水反应的化学方程式。
3-4设计实验检验装置D中固体是否有未反应完的Mg粉。
3-5该实验装置存在不足,请提出改进措施。
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
第4题(11分)a、b、c、d、e、f是原子序数依次增大的六种短周期主族元素,a与d、b与e分别同主族,c的最高化合价与最低化合价的代数和为2,f的单质常温下为黄色固体,d、e、f的最高价氧化物的水化物两两之间均能反应。
4-1写出f在周期表中的位置。
4-2写出化合物d2f2的电子式,并指出d2f2中化学键的类型。
4-3c、d、e简单离子的最外层电子数相同,写出其半径由小到大的顺序(用离子符号表示)。
4-4写出e单质与d的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式。
4-5a与d能形成化合物X,写出X与水反应产物的化学式。
4-6b的氯化物与c的简单气态氢化物在高温下发生非氧化还原反应,写出该反应的化学方程式。
4-1
4-2电子式:
化学键类型:
4-3
4-4
4-5
4-6
第5题(11分)Fe(OH)3可用来制颜料、药物,作净水剂。
现设计实验研究制备Fe(OH)3的方法。
已知:
新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离:
Fe3++3OH-
Fe(OH)3
H++FeO2-+H2O
5-1向3支盛有1mL1.0mol/LFeCl3溶液的试管中,分别加入3mL不同浓度的NaOH溶液,都产生红褐色沉淀。
充分反应后,过滤,取滤液分成两等份,分别进行实验I、II,实验记录如下:
c(NaOH)/(mol/L)
操作及现象
5.0
6.0
7.0
实验Ⅰ:
滴入几滴KSCN溶液
不变红
不变红
不变红
实验Ⅱ:
先加入过量稀硫酸,再滴入几滴KSCN溶液
不变红
变红
变红
5-1-1写出产生红褐色沉淀的离子方程式。
5-1-2当c(NaOH)=7.0mol/L时,实验Ⅱ中溶液变红的原因是什么?
(用离子方程式表示)。
5-2有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备Fe(OH)3。
5-2-1向1mL1.0mol/LFeCl3溶液中滴加1.0mol/LNa2CO3溶液,立即有大量气泡生成同时有红褐色沉淀产生。
有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。
设计实验检验沉淀中是否含碳酸盐。
5-2-2向1mL1.0mol/LFeCl3溶液中不断滴加1.0mol/LNa2SO3溶液,溶液由黄色变为红色,最终得到红褐色沉淀。
经检验沉淀中除Fe(OH)3外还含有FeSO3。
用离子方程式表示产生FeSO3的原因。
5-3根据实验研究分析,写出制备Fe(OH)3的合理方法(注明试剂和用量)。
5-4FeSO4溶液与一种试剂反应也可制Fe(OH)3,写出该试剂的化学式(写出一种即可)。
5-1-1
5-1-2
5-2-1
5-2-2
5-3
5-4
第6题(8分)A是一种重要的化工原料,部分性质及转化关系如下图:
6-1
写出A的中文名称;
A→B的反应类型。
6-2写出A→C反应的化学方程式。
6-3写出D中官能团的名称。
6-4某烃X与B是同系物,分子中碳与氢的质量比为36∶7,化学性质与甲烷相似。
6-4-1写出X的分子式。
6-4-2现取两支试管,分别加入适量溴水,实验操作及现象如题6图所示。
有关X的说法正确的是_______(填字母)。
题6图
A.相同条件下,X的密度比水小
B.X的同分异构体共有6种
C.X能与Br2发生加成反应而使溴水褪色
D.试验后试管2中的有机层是上层还是下层,可通过加水确定
6-1
6-2
6-3
6-4-1
6-4-2
第7题(10分)纳米氧化亚铜(Cu2O)在催化方面应用广泛。
7-1一定量的纳米Cu2O作为光催化剂能降解酸性废水中的Cr2O72-。
反应原理如题7图所示。
7-1-1写出物质A的化学式。
7-1-2写出该过程的能量转化形式。
题7图
7-2查阅文献发现可用多种方法制备纳米Cu2O。
7-2-1方法I:
加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2
制备纳米Cu2O,同时放出N2。
写出该反应的化学方程式。
7-2-2方法II:
炭粉在高温条件下还原CuO制备纳米Cu2O。
已知:
2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)△H=–292kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=–221kJ/mol
请写出足量炭粉与CuO制备Cu2O的热化学方程式。
7-3某种Cu2O样品中含少量铜,为测定Cu2O的纯度。
将1.5100g样品经一系列处理后全部转化为CuSO4溶液并定容250mL。
移取25.00mLCuSO4溶液至锥形瓶中,加入足量酸性KI溶液(2Cu2++4I-=2CuI↓+I2),完全反应后,再用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),消耗Na2S2O3溶液21.00mL。
则该样品中Cu2O的纯度是多少?
(不要求计算过程)
7-1-1
7-1-2
7-2-1
7-2-2
7-3
第8题(9分)ClO2常用作杀菌消毒剂和漂白剂,无论是气态或液态,ClO2均极易爆炸,只能保持在稀释状态。
ClO2可制取NaClO2,NaClO2也是一种重要的杀菌消毒剂和漂白剂,其中一种生产工艺如下:
8-1ClO2与NaClO2比较,写出稳定性强的物质的化学式。
8-2写出反应I的化学方程式。
8-3写出吸收塔内温度不能超过20℃的原因。
8-4常需要向反应I中制得的ClO2气体中通入一定量空气,简述通入空气的作用。
8-5消毒能力表示每克消毒剂获得电子的数目。
则ClO2的消毒能力是NaClO2的多少倍?
(计算结果保留两位小数)
8-1
8-2
8-3
8-4
8-5
第9题(11分)研究和解决二氧化碳捕集和转化问题是当前科学研究的前沿领域。
9-1用K2CO3悬浊液吸收CO2是二氧化碳捕集的一个重要方法,写出该吸收反应的化学方程式;实现吸收剂K2CO3回收利用的操作名称是什么?
9-2化石燃料最终转化为CO2,要使化石燃料充分燃烧,需测定煤或石油中的含碳量:
将ag样品进行充分燃烧,测定所得气体(CO2、SO2、NO2、N2、O2)中CO2的含量。
实验装置如题9图所示(所用试剂均过量):
题9图
9-2-1混合气体通过装置A的目的是什么?
9-2-2装置D的作用是什么?
9-2-3实验结束后,还需要向装置中通入N2,其目的是什么?
9-2-4用xmol/L盐酸与装置C中剩余的Ba(OH)2反应,消耗ymL盐酸,ag样品中碳元素的质量分数是多少?
(列出计算式)。
9-3用稀氨水喷雾捕集CO2最终可得产品NH4HCO3。
在捕集时,气相中有中间体氨基甲酸铵(NH2COONH4)生成。
现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中,25℃下进行反应:
NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得的有关数据见下表。
时间/(min)
c(CO2)/(mol/L)
0
0
t1
0.9
×10-2
t2
1.6
×10-2
t3
1.6
×10-2
9-3-1在25℃时,用NH3的浓度变化表示0~t1时间段的平均反应速率。
9-3-2在25℃时,该反应在哪一时刻首次达到化学平衡?
判断的依据是什么?
9-1
9-2-1
9-2-2
9-2-3
9-2-4
9-3-1
9-3-2
2017年重庆市高中学生化学竞赛
高一组参考答案
第1题(20分)选择题(单选)
题号
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5
1-6
1-7
1-8
1-9
1-10
答案
C
A
D
D
C
A
B
C
B
C
第2题(10分)
2-12MgO·3SiO2·nH2O(2分)
2-2盐酸或硫酸或硝酸(2分);SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑(2分)
2-3Mg2Si3O8·nH2O+4HCl=2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O(2分)
2-44(2分)
第3题(10分)
3-1NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O(2分)
3-2作安全瓶,防止发生倒吸(1分);浓硫酸(1分)
3-3试纸变蓝(1分);Mg3N2+6H2O=2NH3↑+3Mg(OH)2↓(2分)
3-4取少量产物于试管中,加适量蒸馏水,振荡,静置,弃去上层清液,加入过量稀盐酸,若有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁;若没有气泡产生,则证明产物中没有未反应的镁(2分)
3-5在装置D之后连接一个盛CaCl2或碱石灰的干燥管(1分)(其它合理答案均给分)
第4题(11分)
4-1第三周期第ⅥA族 (1分)
4-2
(2分);离子键、共价键(1分)
4-3Al3+<Na+<N3-(1分)
4-42Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2分)
4-5NaOH、H2(2分)
4-6BCl3+NH3
BN+3HCl(2分)
第5题(11分)
5-1-1Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(2分)
5-1-2FeO2-+4H+=Fe3++2H2O(1分)
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(或Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-nn=1—6都合理)(1分)
5-2-1将沉淀过滤、洗涤,然后取少量样品加入过量稀盐酸,若有气体产生,证明含碳酸盐,反之,则不含碳酸盐(2分)
5-2-22Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+(1分),Fe2++SO32-=FeSO3↓(1分)
5-31mL1.0mol/LFeCl3溶液与3mL浓度小于6.0(或≤5)mol/L的NaOH溶液混合(2分)
5-4Na2O2或NaClO等(1分)
第6题(8分)
6-1
乙烯
(1)
加成反应或还原反应(1分)
6-2
(2分)
6-3羧基(1分)
6-4-1C6H14(1分)
6-3-2A、D(2分)
第7题(10分)
7-1-1H2O(1分)
7-1-2光能转化为化学能(或光能转化为电能或光能转化为化学能和电能)(1分)
7-2-1N2H4+4Cu(OH)2=2Cu2O+N2↑+6H2O(2分)
7-2-2C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+35.5kJ/mol(3分)
7-398.94%(3分)
第8题(9分)
8-1NaClO2(1分)
8-2反应Ⅰ:
2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2↑+2NaHSO4(2分)
8-3防止H2O2分解(1分)
8-4稀释ClO2气体,防止爆炸(2分)
8-51.68(3分)
第9题(11分)
9-1K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3(1分)过滤、加热(或灼烧)(1分)
9-2-1除去SO2、NO2,防止对Ba(OH)2吸收CO2造成干扰(1分)
9-2-2防止空气中的CO2进入装置C,造成测碳量产生误差(1分)
9-2-3将装置A、B中的气体赶入装置C中,确保CO2被完全吸收(1分)
9-2-4
(2分)
9-3-1
(2分)
9-3-2在t2时刻,CO2的浓度不随时间而改变(2分)