河北省奥林匹克化学竞赛0616.docx

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河北省奥林匹克化学竞赛0616

2019年中国化学奥林匹克竞赛河北省预选赛试题

◆本卷满分100分，考试时间120分钟。

◆将答案用黑色签字笔写在第Ⅱ卷上。

◆答题前务必将答题纸密封线左侧的项目填写清楚，密封线内不准答题。

可能用到的相对原子质量：

H1C12N14O16Na23Al27Si28P31S32

Cl35.5K39Ca40Fe56Cu64Br80

第I卷（选择题共45分）

一、选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。

每小题只有一个．．．．选项符合题意）

1．《本草纲目》记载：

“凡使白矾石，以瓷瓶盛。

于火中，令内外通赤，用钳揭起盖，旋安石峰巢入内烧之。

每十两用巢六两，烧尽为度。

取出放冷，研粉”若我们要在实验室完成该操作，下列没有用到的仪器是（）

A．坩埚B．蒸发皿C．坩埚钳D．研钵

2．设阿伏加德罗常数的数值为NA，下列说法中正确的是（）A．常温常压下，17g甲基（－14CH3）所含的中子数为9NA

B．标准状况下，5.6L一氧化氮和5.6L氧气混合后的气体中分子总数为0.5NA

C．7.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA

D．7.8g过氧化钠粉末与足量水反应转移的电子数为0.2NA

3．“塑料袋装油条”是早餐时间经常看到的场景，塑料袋会造成白色污染，传统油条中铝含量超标伤害身体。

塑料袋的理想替代品是47天内可分解的PLA（一种脂肪族聚酯），现代油条无铝配方是用小苏打和臭粉作为发泡剂，下列对PLA和臭粉的成分判断正确的是（）

A．聚乳酸、NH4HCO3B．聚乙烯醇、NaHSO4

C．酚醛树脂、NH4BrD．聚甲基丙烯酸甲酯、NaBr

4．叠氮酸钠（NaN3）是汽车安全气囊的产气剂，Fe2O3是氧化剂，NaHCO3作冷却剂。

当汽车发生剧烈碰撞时，分解产生大量气体使安全气囊迅速打开，从而起到安全保护作用。

［已知Ka（HN3）=1.8×10－5］。

下列有关说法正确的是（）

A．Fe2O3和NaN3反应的氧化产物是Na2O2

B．NaHCO3的冷却原理是它发生分解，消耗体系的热量

C．等物质的量的NaN3和HN3混合溶液显碱性

D．若有6.5gNaN3分解产生N2，则转移0.9mol电子

5.我国科学家在绿色化学领域取得新进展。

利用双催化剂Cu和Cu2O，在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇，反应机理如下图。

下列有关说法不正确的是（）

A.CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的

B.催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒

C.该催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂

D.有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物

6.2019年是元素周期表诞生150周年，目前周期表七个周期均已排满，共118种元素。

短周期元素W、

X、Y、Z在周期表中的相对位置如右图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。

下列说法不正确的是（）

W

X

Y

Z

A．最高价氧化物对应水化物的酸性：

Z>Y

B．工业上常用YX2漂白纸浆、毛、丝等

C．在元素周期表中，117号元素与Z元素位于同一主族

D．W的简单气态氢化物与Z的氢化物反应，产物的水溶液呈碱性

7.某实验小组同学把小块木炭在酒精灯上烧至红热，迅速投入热的浓硝酸中，发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧发出亮光。

经查阅资料知浓硝酸受热能分解产生NO2

和O2。

为了探究“液面上木炭迅速燃烧发出亮光”的原因，该小组同学用右图装置完成以下实验：

序号

实验I

实验II

集气瓶中所盛气体

O2

加热浓硝酸产生的气体

现象

木炭迅速燃烧发出亮光

木炭迅速燃烧发出亮光

下列说法正确的是（）

A．浓硝酸分解产生的V（NO2）:

V（O2）=1:

1

B．红棕色气体的产生表明木炭与浓硝酸发生了反应

C．能使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气

D．以上实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体一定是NO2

8．常温下，将NaHY晶体加入水中溶解，得到0.1mol/LNaHY溶液，下列叙述正确的是（）A．若NaHY溶液的pH=4，该溶液中粒子浓度关系为：

c（Na+）>c（HY－）>c（H+）>c（Y2－）>c（H2Y）

B．若NaHY的水溶液显碱性，该溶液中粒子浓度关系为：

c（Na+）>c（OH－）>c（H+）>c（HY－）C．若溶液中粒子浓度关系为c（H+）+c（H2Y）=c（OH－）+c（Y2－），则NaHY的水溶液一定显碱性

D．将NaHY晶体加入水中一定能促进水的电离

9．下列结论均出自《实验化学》中的实验，其中不正确的是（）

A．往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水，溶液显蓝色，用CCl4不能从中萃取出碘

B．当锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢，此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据

C．提取海带中碘元素时，为保证I－完全氧化为I2，加入的氧化剂（Cl2）应过量

D．制备硫酸亚铁铵晶体时，最后在蒸发皿中蒸发浓缩溶液时，只需小火加热至溶液表面出现晶膜

为止，不能将溶液全部蒸干

10．用0.100mol·L－1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L－1Cl－溶液的滴定曲线如图所示。

下列有关描述不正确的是（）

A．根据曲线数据计算可知Ksp（AgCl）的数量级为10－10

B．曲线上各点的溶液满足关系式：

c（Ag＋）·c（Cl－）＝Ksp（AgCl）

C．相同实验条件下，若改为0.0400mol·L－1Cl－，反应终点c移到a

D．相同实验条件下，若改为0.0500mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动

11．LiAlH4是重要的储氢材料，其组成类似于Na3AlF6。

常见的供氢原理如下面两个方程式所示：

①2LiAlH4

2LiH+2Al+3H2↑，②LiAlH4+2H2O==LiAlO2+4H2↑下列说法正确的是（）

A．若反应①中生成3.36L氢气，则一定有2.7g铝生成

B．氢化锂也是一种储氢材料，供氢原理为LiH+H2O==LiOH+H2↑

C．生成等质量的氢气，反应①、②转移电子数之比为4∶3

D．LiAlH4是共价化合物，LiH是离子化合物

12．某白色固体混合物，为了鉴定其成分进行如下实验：

1取少量样品加足量水充分混合，观察到气体产生，反应后仍有部分固体未溶解，过滤；

2滤渣加入足量NaOH溶液，滤渣溶解；

3取少量滤液，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀；

4另取少量滤液，加足量硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。

该白色粉末可能是（）

A．CaCl2和（NH4）2SO3B．AlCl3和NaHCO3

C．AlCl3和Na2CO3D．AlCl3和NH4HCO3

13．向含amolH2S水溶液中通入bmolCl2，当通入的Cl2少量时，产生浅黄色浑浊，增加通入Cl2的量，

浅黄色浑浊逐渐消失，最后成为无色溶液，溶液呈酸性，下列说法不正确的是（）

A．当b≤a时，发生反应的离子方程式：

H2S+Cl2==2H++S↓+2Cl－

B．当2a=b时，发生反应的离子方程式：

3H2S+6Cl2+4H2O==14H++2S↓+SO42－+12Cl－

C．当a≤b≤4a时，反应中转移电子的物质的量n（e－）为2amol≤n（e－）≤8amol

D．当a

14．最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。

示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

①EDTA-Fe2＋－e－===EDTA-Fe3＋

②2EDTA-Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋该装置工作时，下列叙述不正确的是（）

A．阴极的电极反应：

CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O

B．协同转化总反应：

CO2＋H2S===CO＋H2O＋S

C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需为酸性

15．改变0.1mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA－、A2－的物质的量分数δ（X）随pH的

c（X）

变化如图所示[已知δ（X）＝－－]。

c（H2A）＋c（HA）＋c（A2）下列叙述不正确的是（）

A．pH＝1.2时，c（H2A）＝c（HA－）

B．pH＝4.2时，c（HA－）＝c（A2－）＝c（H＋）C．pH＝2.7时，c（HA－）>c（H2A）＝c（A2－）

D．lg[K2（H2A）]＝－4.2

二、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。

每小题有1~2个答案，若正确答案只有一个，多选或错选该题为0分；若正确答案有2个，选对1个得2分，但只要错选1个，该题就为0分）

16.国庆期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂，以保证鲜花盛开。

S-诱抗素的分子结构如右图，下列关于该物质的说法正确的是（）

A．其分子式为C15H21O4

B．分子中只含有1个手性碳原子

COOH

C．既能发生加聚反应，又能发生缩聚反应O

D．既能与FeCl3溶液发生显色反应，又能使酸性KMnO4溶液褪色

17．我国科研人员使用催化剂CoGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇，反应机理的示意图如下：

下列说法不正确的是（）

A．苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子

B．肉桂醛分子中不存在顺反异构现象

C．还原反应过程发生了极性键和非极性键的断裂

D．该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基

18．一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应

2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）（正反应放热），测得反应的相关数据如下：

容器1

容器2

容器3

反应温度T/K

700

700

800

反应物投入量

2molSO2、1molO2

4molSO3

2molSO2、1molO2

平衡v正（SO2）/mol·L－1·s－1

v1

v2

v3

平衡c（SO3）/mol·L－1

c1

c2

c3

平衡体系总压强p/Pa

p1

p2

p3

物质的平衡转化率α

α1（SO2）

α2（SO3）

α3（SO2）

平衡常数K

K1

K2

K3

下列说法正确的是（）

A．c2>2c3，α2（SO3）＋α3（SO2）<1B．K1>K3，p2>2p3

C．v1α3（SO2）D．v1

19．25℃时，将0.100mol·L－1NaOH溶液加入到某浓度的苯甲酸溶液中，绘制出溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。

下列叙述不正确的是（）

A．a点混合溶液的pH=8.2

B．b点存在：

100c（C6H5COOH）+c（OH－）=10－6.2

C．随着NaOH溶液的加入，c（Hc+（）C.6cH（C5C6HO5OCHO）O-）

D．d点存在：

c（C6H5COO－）+c（C6H5COOH）

20．电解合成1,2－二氯乙烷的实验装置如下图所示。

下列说法中正确的是（

A．CuCl2能将C2H4氧化为l,2－二氯乙烷

B．该装置工作时，化学能转变为电能

C．X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜

D．该装置总反应为：

CH2＝CH2+2H2O+2NaCl

1、选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

`12

13

14

15

答案

2、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分）

题号

16

17

18

19

20

答案

第II卷（非选择题共55分）

三、填空题（本题包括6个小题，共55分）

21．（10分）

CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应，产物之一是某种只含一种阴离子的蓝色钾盐水合物晶体。

通过下述实验确定该晶体的组成。

实验准备：

配制0.2000mol·L－1KMnO4溶液100mL备用，配制0.2500mol·L－1Na2S2O3标准溶液

100mL备用。

步骤a：

称取0.6720g晶体，放入锥形瓶，加入适量2mol·L－1稀硫酸，微热使样品溶解。

再加入

30mL水加热，用0.2000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗8.00mLKMnO4溶液。

步骤b：

接着将溶液充分加热，使淡紫红色消失，溶液最终呈现蓝色。

冷却后，调节pH并加入过量的KI固体，溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI。

用0.2500mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗8.00mLNa2S2O3溶液。

已知涉及的部分反应的离子方程式为：

步骤a：

2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋=2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑步骤b：

2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－

（1）实验准备：

配制100mL0.2000mol·L－1KMnO4溶液时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、；步骤a、b中选用的滴定管分别是、（选择“A”或“B”）。

（2）MnO4－在酸性条件下，加热能分解为O2，同时生成Mn。

写出该反应的离子方程式

测定的Cu2＋的含量将会

（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（3）已知室温下CuI的Ksp=1.27×10－，欲使溶液中c（Cu）≤1.0×10保持溶液中c（I－）≥mol·L－1。

（4）步骤b用淀粉溶液做指示剂，则滴定终点观察到的现象为

（5）通过计算确定样品晶体的化学式为

22．（11分）

某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。

【初步探究】

示意图

序号

温度

试剂A

现象

①

0°C

0.5mol·L-1稀硫酸

4min左右出现蓝色

②

20°C

1min左右出现蓝色

③

20°C

0.1mol·L-1稀硫酸

15min左右出现蓝色

④

20°C

蒸馏水

30min左右出现蓝色

（1）为探究温度对反应速率的影响，实验②中试剂A应为________________。

（2）写出③中I－反应的离子方程式________________________________________________。

（3）对比②、③、④，可以得出的结论：

_____________________________________________。

【继续探究】溶液pH对反应速率的影响

查阅资料：

i．pH<11.7时，I－能被O2氧化为I2。

ii．pH>9.28时，I2发生歧化反应：

3I2+6OH－=IO3－+5I－+3H2O，pH越大，歧化速率越快。

（4）小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验，装置如图所示。

序号

⑤

⑥

⑦

⑧

试管中溶液的pH

8

9

10

11

放置10小时内的现象

出现蓝色

颜色无明显变化

分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因_______________________________________________

。

（5）针对⑦号实验，甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生I－被O2氧化为I2的反应，装置如下图所示。

【深入探究】较高温度对反应速率的影响小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。

序号

温度

试剂

现象

⑨

敞口试管

水浴

70°C

5mL1mol·L-1KI溶液

5mL0.5mol·L-1稀硫酸

20min内仍保持无色，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色

⑩

密闭试管

溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色

（6）对比实验⑨和⑩的现象差异．．．．，该小组同学经过讨论对实验⑨中的现象提出两种假设，请你补充假设1。

假设1：

_____________________________________________________________________。

假设2：

45°C以上I2易升华，70°C水浴时，c（I2）太小难以显现黄色。

（7）针对假设2有两种不同观点。

你若认为假设2成立，请推测试管⑨中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因（写出一条）。

你若认为假设2不成立，请设计实验方案证明。

。

23．（13分）

我国是铁矿石储量较大的国家之一，铁矿石分磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3）等多种。

如果对某铁矿石矿样进行预处理后，加入H2SO4-H3PO4混酸溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液可测定铁矿石的含铁量。

对矿样进行预处理的两种方法如下：

已知：

Ⅰ．Sn、Hg、Ti在溶液中可存在的形式有Sn2+、Sn4+、Hg2+、Hg22+、Ti3+、TiO2+，且Sn2+能与K2Cr2O7反应，而Hg2+不能，氯化汞溶于水，氯化亚汞是白色难溶固体。

Ⅱ．钨酸钠（Na2WO4）可作指示剂，若+6价钨被还原为+5价钨，溶液变为蓝色。

Ⅲ．氧化性：

Fe3+>WO42－。

请回答下列问题：

（1）为增大反应速率，提高矿样的利用率，加浓盐酸之前，采取的措施是矿样加浓盐酸酸溶过程中无氯气产生，原因是：

（6）现称取0.2g矿样进行实验，最终消耗0.01mol·L-1K2Cr2O7标准溶液20.00mL，则矿样中含铁

的质量分数为

。

24．（7分）

采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，

2N2O5（g）

4NO2（g）+O2（g）

在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。

F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了

25℃时N2O5（g）的分解反应（右图所示）：

2N2O4（g）

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p随时间t的变化如下表所示

[t＝∞时，N2O5（g）完全分解]：

t/min

0

40

80

160

260

1300

1700

∞

p/kPa

35.8

40.3

42.5

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

回答下列问题：

（1）已知：

2N2O5（g）＝2N2O4（g）+O2（g）ΔH1＝-4.4kJ·mol－1

2NO2（g）＝N2O4（g）ΔH2＝-55.3kJ·mol－1

则反应N2O5（g）＝2NO2（g）+

O2（g）的ΔH＝kJ·mol－1。

（2）研究表明，N2O5（g）分解的反应速率v＝2×10－3×p（N2O5）（kPa·min－1），t＝62min时，测得体系中

p（O2）＝2.9kPa，则此时的p（N2O5）＝kPa，v＝kPa·min－1。

（4）25℃时N2O4（g）

2NO2（g）反应的平衡常数Kp=数，计算结果保留1位小数）。

25．（7分）

kPa（Kp为以分压表示的平衡常

丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。

合成丹参醇的部分路线如下：

已知：

（1）A中的官能团名称为_______________________________（写两种）。

（2）D→E的反应类型为________________。

（3）B的分子式为C9H14O，写出B的结构简式：

________________________。

（4）

的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：

。

①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；

②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。

（5）写出以

为原料制备

的合成路线流程图（无机试剂和乙醇任

用，合成路线流程图示例见本题题干）。

。

26．（7分）

白磷（P4）是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷。

卤化磷通常有三卤化磷

或五卤化磷，五卤化磷分子结构（以PCl5为例）如右图所示。

该结构中氯原子有两种不同位置。

（1）6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物，反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为

L。

上述燃烧产物溶于水配成50.0mLH3PO4溶液，该磷酸溶液的物质的量浓度为

mol·L－1。

（2）含0.300molH3PO4的水溶液滴加到含0.500molCa（OH）2的悬浮液中，恰好完全反应，生成l种难溶盐和16.2gH2O。

该难溶盐的化学式可表示为

。

（3）白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷PCl5-xBrx（1≤x≤4，且x为正整数）。

如果某混合卤化磷共有3种不同结构（分子中溴原子位置不完全相同的结构），该混合卤化磷的相对分子质量为

。

2019年中国化学奥林匹克竞赛河北省预选赛试题参考答案一、选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

答案

B

C

A

B

C

D

D

A

C

C

B

C

D

C

B

2、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分）

题号

16

17

18

19

20

答案

BC

B

AC

CD

AD

3、填空题（本题包括6个小题，共55分）

21．（10分）

（1）100mL容量瓶（多写量筒不扣分）（1