中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 可编辑版文档格式.docx
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0,其他条件不变升高温度,平衡时氢气转化率增大
D.吸热反应“TiO2(s)+2Cl(g)=TiCl4(g)+O2(g)”在一定条件下可自发进行,则该反应的△S<
4.硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下。
该电池反应产物分别是B和V最高价氧化物。
下列说法正确的是()
A.反应过程中溶液的pH升高
B.电池持续反应过程中,选择性透过膜只能用阳离子选择性膜
C.硼化钒属于原子晶体,电路通过lmole-时消耗硼化钒的质量为6.596g
D.VB2极的电极反应式为:
2VB2+28OH--22e-=2VO3-+4B(OH)4-+6H2O
5.将黄铁矿与焦炭充分混合(FeS2与C反应的质量比为5:
2),在空气不足时缓慢燃烧,可以得到两种氧化物(已知还原性Fe>
C>
S),则下列化学方程式可以表达此反应过程的是()
A.10FeS2+4C+7O2=10FeO+4CO+20SB.3FeS2+10C+12O2=Fe3O4+10CO+60S
C.2FeS2+8C+8O2=2FeO+8CO+4SO2D.2FeS2+8C+5O2=2FeO+8CO+4S
6.2014年2月18日,FDA批准ChelseaTherapeutics公司的Northera胶囊(屈昔多巴)用于治疗神经源性体位性低血压。
下列有关该药物的说法不正确的是()
A.微溶于水,能溶于稀盐酸,也能溶于氢氧化纳溶液
B.既能使澳水褪色,也能使酸性高锺酸饵溶液褪色
C.有手性碳原子,具有光学活性,有多种光学异构体
D.1H-NMR谱显示9种不同化学环境的氢原子
7.氢化热是指一定条件下,lmol不饱和化合物加氢时放出的热量。
表中是环己烯(
),环己二烯(
)和苯的氢化热数据:
物质
+H2
+2H2
+3H2
氢化热(kJ·
mol-1)
﹣119.7
﹣232.7
﹣208.4
根据表中数据推断正确的是()
A.环己烯、环己二烯和苯分别跟氢气反应,环己二烯跟氧气反应最剧烈
B.环己烯、环己二烯和苯都含有相同的官能团
C.环己烯、环己二烯和苯相比较,环己二烯最不稳定
D.上述条件下,lmol
转变为
时吸收热量
8.25℃时,相同体帜和pH的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液,分别加水稀释,溶液pH的变化与所加水的体积关系如右图所示。
A.在上述三种盐的原溶液中,水的电离度大小是NaX>
NaY>
NaZ
B.在等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ混合溶液中,离子浓度的大小关系是c(Z-)<
c(Y-)<
c(X-)
C.在等物质的量浓度的NaX和NaY的混合液中存在
c(HX)/c(X-)=c(HY)/c(Y-)
D.浓度均为0.1mol·
L-1的NaX、NaY、NaZ的混合洛液中:
c(OH-)=
+c(HX)+c(HY)+c(HZ)
9.在医药生产工业上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。
根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。
为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为()
A.氯水B.KSCN溶液C.NaOH溶液D.酸性KMnO4溶液
10.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。
以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
l.6×
10-5
6.3×
10-9
1.6×
4.2×
10-10
从以上表格中判断以下说法中不正确的是()
A.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4=2H++SO42-
B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸
C.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
D.电解质的电离能力与所处的溶剂相关
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l个或2个边项符合题意,若有2个正确选项,只选l个且正确给2分,多选、错选都不给分)
11.在恒容密闭容器中进行的反应:
2CO2(g)+6H2(g)==C2H5OH(g)+3H2O(g)△H。
起始时按不同氢碳比[n(H2)/n(CO2)]投料(起始时加入CO2的物质的量相等,见右图中曲线①②③),测得CO2的平衡转化率温度关系如下图所示,下列有关说法正确的是()
A.该反应的焓变△H大于0
B.三种条件下起始的氢碳比:
①<
②<③
C.其它条件不变,缩小容器的体积可提高CO2的转化率
D.若曲线③时,起始CO2浓度为2mol·
L-1、H2为4mol·
L-1则400K时该反应的平衡常数约为1.7
12.甘氨酸在水溶液中主要以偶极离子(H3N+CH2COO-)的形式存在,它是两性电解质,有两个可解离基团,解离方程如下:
H3N+CH2COOHH3N+CH2COO-H2NCH2COO-
R+R+-R+-
当调节溶液的pH使甘氨酸所带正负电荷正好相等时,甘氨酸所带的净电荷为零,在电场中不发生移动现象,此时溶液的pH叫等电点。
下列有关说法中不正确的是()
A.甘氨酸晶体中含有阴离子和阳离子
B.等电点时,R+-、R+、R-的数量关系是R+-=R+=R-
C.已知甘氨酸的等电点为5.97,说明甘氨酸中羧基更易解离
D.pH小于5.97的甘氨酸溶液中,在电场中将向阴极移动
13.最新研究表明,[N(CH3)4]2SO4(s)可能成为绿色的SO2吸收剂,反应原理为:
[N(CH3)4]2SO4(s)+SO2=[N(CH3)4]2S2O6(s)。
A.该反应在一定条件下能自发进行的主要原因是△H<
B.SO2被氧化,[N(CH3)4]2S2O6中硫元素的化合价为+5
C.[N(CH3)4]2SO4和[N(CH3)4]2S2O6都是共价化合物
D.该过程中,[N(CH3)4]2SO4可以循环使用
14.溶液中含有较高浓度的NH4+、F-、HSO3-、K+等离子。
向其中加入少量NaClO后,溶液中离子数目肯定增加的是()
A.F-B.ClO-C.HSO3-D.NH4+
15.己知位于第4周期的A、B两元素,A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个。
A.A原子的N层电子数比B原子的N层电子数一定少
B.A原子的外围电子数比B原子的外围电子数可能多
C.A元素一定是副族元素,B元素可能是副族元素,也可能是主族元素
D.A元素一定是副族元素,B元素一定是主族元素
16.以铁屑、稀硫酸、硫酸镀制备硫酸亚铁锁晶体的实验中,下列有关说法不合理的是()
A.在烧杯中用热的饱和碳酸纳溶液洗涤铁屑后,用玻璃棒压着烧杯嘴处以除去溶液
B.铁屑跟稀硫酸反应过程中会有臭鸡蛋气味气体产生
C.铁屑跟稀硫酸充分反应后冷却,再过滤除去过量的铁
D.结晶前的溶液浓度越大越利于得到较大颗粒的硫酸亚铁铵晶体
17.硫酸锰可用于饲料营养强氧化剂和媒染剂。
其生产原材料软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质,生产工艺如下图:
已知:
(1)硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如下图。
(2)完全沉淀离子的pH:
Fe3+为3.5,Fc2+为9.5,Mn2+为10.8,Mg2+为l1.6。
下列判断正确的是()
A.试剂A应该选择H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+
B.试剂A应该选择氨水,目的是调节溶液的pH
C.操作I包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤,洗涤时可用稀硫酸做洗液
D.在蒸发结晶时,温度应该高于60°
C
18.固体粉末X中可能含有FeO、Fe2O3、MnO2、K2SiO3、K2SO3、KAlO2、MgCl2、K2CO3、NaNO2中的若干种。
为确定该固体粉末的成分,现取X进行连续实验,实验过程及产物如下:
根据上述实验,以下说法正确的是()
A.溶液甲中一定含有K2SiO3、NaNO2,可能含有KAlO2、K2CO3
B.由于在溶液甲中加入足量稀盐酸后再加入BaCl2溶液,因此无法判断溶液中是否有K2SO3
C.气体A和气体D一定均为纯净物
D.原混合物中一定含有Fe2O3
三、本题包括2个小题,共20分
19.(12分)氮的化合物丰富多彩
(I)从分子结构上看,氮与碳有很多对应的物质(如甲烷跟氨气对应〉,请找出下列含碳化合物对应的含氮物质:
C2H4___________、C2H2___________、H2CO3___________。
(2)叠氮化纳(NaN3)受猛烈撞击时可发生分解反应2NaN3=2Na+3N2。
另一种仅由两种元素组成的叠氮化物,每1mol该叠氮化合物分解时只产生4mol气体单质,写出该叠氮化合物分解的化学方程式__________________________________________。
(3)硝酸与金属反应时往往产生氮氧化物,但是在某些特殊情况则不然。
将稀硝酸(HNO3浓度低于2mol·
L-1)与过量金属镁混合反应放出气体A,反应完全后向剩余溶液中加入过量NaOH固体并加热,放出气体B,将两次放出的气体全部收集并混合,用碱石灰干燥后通过灼热氧化铜固体,观察到固体变红,再将剩余气体用浓硫酸干燥,气体体积变为原来的三分之一。
①A的化学式___________,A和B的体积比为______________。
②写出B跟氧化铜反应的化学方程式_______________________。
③镁与稀硝酸反应的离子方程式_____________________________。
20.(8分)钾盐A可用作感光乳化剂、食品添加剂等;
B在水中微溶于水,加入A后B的溶解度增大,成棕色溶液C;
D溶液遇酸有淡黄色沉淀生成,将黄绿色气体E通入溶液D,在所得溶液中加入BaCl2溶液有难溶于HNO3白色沉淀生成;
物质C与D反应,常用于化学反应的定量分析。
各物质之间的部分转化关系如下:
回答下列问题:
(1)化合物A和D的化学式分别是A:
____________;
D:
___________。
(2)写出过量E通入溶液D的离子反应方程式___________________________。
(3)写出上述流程中C与E反应的离子方程式_________________________。
(4)从分子结构分析,B微溶于水,加入A后B的溶解度增大的原因_______________。
四、本题包括3个小题〈共16分〉
21.(6分)科学研究者对含磷硅阻燃剂进行了大量的研究。
(1)下面是一种含磷硅阻燃剂(PRS)的合成:
中间体l的结构简式是__________,化合物A的结构简式是___________________________。
(2)有另一种含磷硅阻燃剂的中间体由含硅和氮的化合物B与含磷化合物C合成,其
结构如下所示:
则化合物B的分子式是___________________。
22.(4分〉芳香族化合物A的分子式为C16H16,能使Br2的CCl4溶液和稀冷KMnO4溶液褪色,在温和条件下可以跟H2以1:
1催化加成;
若A用KMnO4酸性溶液氧化,则仅得到一种二元酸B。
B分子中有两种不同化学环境的氢原子,其原子个数比为1:
2。
A的结构简式为_______________________;
与A含有相同种类和数目的官能团(包括苯环)、且苯环上取代基位置和数量也相同的同分异构体有__________种(不包括原化合物,不考虑立体异构)。
23.(6分)化合物A~E存在如下转化关系。
A和E都是含两个环的有机物,E分子有l个六元环和1个五元环结构。
其中A中具有内盐结构;
C具有两性、环上有两个取代基,C的钠盐与碱石灰共热反应后则只余下一个取代基。
己知:
(1)A的结构简式是_______________;
E的结构简式是______________。
(2)写出在一定条件下C形成高聚物的化学方程式________________________。
五、本题包括3个小题,共29分
24.(7分)SNCR—SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:
(1)NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见下左图,从图中可以看出,脱硝工艺流程应在______(填“有氧”或“无氧”)条件下进行。
在有氧的条件下NO的转化率明显低的可能原因是______________。
(2)NO2也可用尿素[CO(NH2)2]还原,写出尿素与NO2反应的化学方程式:
__________。
(3)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见如上右图。
该电池在使用过程
中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为_______________________。
25.(10分)利用下左图所示实验装置可以测定常温常压下lmol气体的体积。
完成下列填空:
c
(1)甲同学利用如上左图装置,根据下列步骤完成实验:
①装配好装置,作气密性检查。
②用砂纸擦去镶带表面的氧化物,然后取0.108g的镶带。
③取下A瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入20mL水,再把已称量的镁带加到A瓶的底部,用橡皮塞塞紧加料口。
④用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内外液面持平。
⑤用注射器吸取10mL3mol·
L-1硫酸溶液,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将硫酸注入A瓶,注入后迅速拔出针头。
⑥当镁带完全反应后,读取C瓶中液体的体积,记录数据。
⑦用注射器从A瓶加料口处抽出8.0mL气体,使B瓶中导管内外液面持平。
③读出C瓶中液体体积是117.0mL。
甲同学测出此条件下lmol气体的体积为________L。
(2)己知该条件下1mol气体体积的理论值为24.5L,计算此次实验的相对误差为____%〈保留2位有效数字)。
引起该误差的可能原因是___________。
a.镁带中含铝;
b.没有除去镁带表面的氧化物;
c.反应放热;
d.所用硫酸的量不足
(3)丙同学提出可用如上右图装置完成该实验。
该装置气密性的检查方法是:
________。
(4)与原方案装置相比,丙同学使用的装置实验精度更高。
请说明理由(回答两条)_____________________,___________________________。
26.(12分)Fridel-Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:
ArH+RX
ArR+HX;
△H<
0(Ar表示苯基)。
某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点50.7℃),再利用Fridel-Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点99℃)。
反应流程及实验装置如下图所示:
试回答下列问题:
(1)步骤①是直接将盐酸、叔丁醇直于分液漏斗中,振摇一段时间后静置分液。
振摇过程中应进行_____________操作,分液时有机层在_________层。
步骤②中用饱和食盐水及饱和碳酸氢钠的目的是__________________。
步骤③是要将叔丁基氯粗产品制成精品,实验操作方法是________________________。
(2)步骤④在如图装直中进行,若实验过程中去掉制备装置中装有氯化钙的干燥管,有可能导致的不良后果是________________________。
(3)叔丁基氯与苯盼反应时适当控制温度是很重要的。
若反应过程中温度过高应用冷水浴冷却,否则可能导致的不良后果是__________________________。
(4)常温下叔丁基氯易变质(打开瓶塞时瓶口会有白雾现象〉,故实验中所用的必须现用现配,试写出叔丁基氯在常温下变质时发生反应的化学方程式______________________。
(5)实验中得到产品叔丁基苯盼常常不是白色而呈现浅紫色,你认为可能的原因是_______________。
六、本题包括2个小题,共13分
27.(6分〉科学家对络合氢化物的储氢特性进行了系列研究。
(1)LiAlH4在不同温度下分解放氢反应为:
当温度为160℃-180℃时,反应1:
3LiAlH4=Li3AlH6+2Al+3H2
当温度为180"
C-220℃时,反应2:
Li3AlH6=3LiH+Al+3/2H2
上述两步反应总的放氢量是________(放氢量即为氢元素的质量占总质量的百分含量〉。
(2)已知Mg(AlH4)2在400℃下分解,理论上放氢量为9.34%.现取4.316gMg(AlH4)2在该温度下分解生成1.798g单质Al和一种金属互化物。
写出该反应的化学方程式_________。
28.(7分)最近美国科学家在《自然》杂志上称,研制出了全球最纤薄的发电机,这种发电机的材料由单个原子厚度的二硫化钼(MoS2)制得。
(1)高温硫化法是目前研究比较成熟的方法,即在高温下以硫或硫化氢对单质钼或三氧化钼进行硫化制得纳米MoS2。
若在高温下硫化氢进行硫化三氧化钼时,还生成一种硫单质(分子结构可表示为
)。
写出该反应的化学方程式___________________________________________。
(2)目前工业上冶炼钼是以辉钼矿(主要成分是MoS2)为原料,其反应原理如下:
①2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2
②MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O
③2(NH4)2MoO4+2HCl=H2MoO4+2NH4Cl
④H2MoO4=MoO3+H2O
实践证明该生产方法在原理①锻烧过程有3%的钼损失,在后续氨浸过程中又有5%的钼损失。
假设工业上要生产1t的MoO3,需要_____t含82%MoS2的精钼矿。
上述方法的缺点是要损失较多的钼,为了克服该缺点可改用次氯酸钠制作为氧化浸出剂(在浸出过程中,Mo被氧化为钼酸盐进入溶液中,硫元素被氧化为硫酸盐)。
若用次氯酸钠作为氧化浸出剂,要生产1tMoO3需要消耗_______t次氯酸钠。
2015年浙江省高中学生化学竞赛预赛参考答案和评分意见
1.C2.D3.A4.C5.D6.D7.C8.D9.D10.A
每小题可能有1个或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、错选都不给分。
11.CD12.AB13.C14.D15.B16.CD17.D18.A
19.(12分)
(1)N2H2,N2,HNO3(3分)
(2)NH4N3=2N2+2H2(2分)
(3)①H2(1分)1:
2(2分)
②2NH3+3CuO
N2↑+3H2O+3Cu(2分)
③9Mg+22H++2NO3-=2NH4++H2+9Mg2++6H2O(2分)
20.(8分)
(1)KI(1分)Na2S2O3(1分)
(2)S2O
+4Cl2+5H2O=2SO
+8Cl-+10H+(2分)
(3)I
+8Cl2+9H2O=3IO3-+16Cl-+18H+(2分)
(4)碘分子是非极性分子,I2遇I-溶液生成了I3-(2分)
四、本题包括3个小题(共16分)
21.(6分)
(1)
(2分)
(2分)
(2)C8H21O2NSi(2分)
22.(4分)
(1)CH3
CH=CH
CH3(2分)
(2)6种。
23.(6分)
(1)A
E
(2)
+nH2O
24.(7分)
(1)无氧(1分)发生了副反应4NH3+7O2=4NO2+6H2O(2分)
(3)4CO(NH2)2+6NO2=7N2+4CO2+8H2O(2分)
(4)NO2+NO3--e-=N2O5(2分)
25.(10分)
(1)25.6(2分)
(2)4.5(2分)ac(2分)
(3)快速上移或下移水准管,若量气管内液面最终与其存在液面差即气密性良好。
(4)压强:
该装置能更简便、更准确地控制气压不变;
温度:
借助水浴装置,实验温度更接近室温(水浴能减小反应放热带来的误差);
精度:
量气管由滴定管改制,读数更精确。
(2分,每写出一点给1分)
26.(12分)
(1)用拇指和食指旋开旋塞放气(1分)上(1分)除去叔丁基氯粗产物中的HCl等酸性杂质、减少叔丁基氯溶解损耗量(2分)蒸馏(1分)
(2)水气进入,反应物、催化剂等可能失效(2分)
(3)多烷基化、或叔丁基氯挥发等导致产率下降(2分,其他合理答案也给分)。
(4)(CH3)3CCl→CH2=C(CH3)2+HCl↑或(CH3)3CCl+H2O→(CH3)3COH+HCl↑(2分)
(5)产物被空气中的氧气氧化(1分)。
27.(6分)
(1)7.97%(3分)
(2)3Mg(AlH4)2=4Al+Al2Mg3+12H2↑(3分)
28.(7分)
(1)8MoO3+H2S=8MoS2+24H2O+S8(2分)
(2)1.47(2分)4