辽宁省高中学生化学竞赛试题及答案解析.docx
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辽宁省高中学生化学竞赛试题及答案解析
2011年辽宁省高中学生化学竞赛试题
(时间120分钟,满分150分)
题号
一
二
三
总分
分数
H
1.008
相对原子质量
He
4.003
Li
6.941
Be
9.012
B
10.81
C
12.01
N
14.01
O
16.00
F
19.00
Ne
20.18
Na
22.99
Mg
24.31
Al
26.98
Si
28.09
P
30.97
S
32.06
Cl
35.45
Ar
39.95
K
39.10
Ca
40.08
Sc
44.96
Ti
47.87
V
50.94
Cr
52.00
Mn
54.94
Fe
55.85
Co
58.93
Ni
58.69
Cu
63.55
Zn
65.41
Ga
69.72
Ge
72.64
As
74.92
Se
78.96
Br
79.90
Kr
83.80
Rb
85.47
Sr
87.62
Y
88.91
Zr
91.22
Nb
92.91
Mo
95.94
Tc
[98]
Ru
101.1
Rh
102.9
Pd
106.4
Ag
107.9
Cd
112.4
In
114.8
Sn
118.7
Sb
121.8
Te
127.6
I
126.9
Xe
131.3
Cs
132.9
Ba
137.3
La-Lu
Hf
178.5
Ta
180.9
W
183.8
Re
186.2
Os
190.2
Ir
192.2
Pt
195.1
Au
197.0
Hg
200.6
Tl
204.4
Pb
207.2
Bi
209.0
Po
[209]
At
[210]
Rn
[222]
Fr
[223]
Ra
[226]
Ac-Lr
Rf
[261]
Db
[262]
Sg
[266]
Bh
[264]
Hs
[277]
Mt
[268]
Ds
[281]
Rg
[272]
Uub
[285]
······
得分
评卷人
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。
每小题只有一个选项符合题意。
)
1.日本大地震导致福岛核电站受损,核电站附近检测到放射性原子131I。
关于131I原子和127I原子的叙述错误的是()
①它们互称为同位素②它们的化学性质差异很大③它们相差4个质子
④它们的电子数相同⑤它们单质的相对分子质量相差4⑥它们在周期表中的位置相同
A.①②⑤B.②③⑤C.③④⑥D.①④⑥
2.下列有关天然物质的水解叙述不正确的是()
A.蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
B.可用碘水检验淀粉是否水解完全
C.变质的油脂有难闻的气味,是由于油脂发生了水解反应
D.纤维素水解和淀粉水解得到的最终产物相同
3.2011年4月18日沈阳和平区查获“毒豆芽”,其中填加一种动物用药恩诺沙星,其分子结构如图所示,下列有关恩诺沙星说法不正确的是()
A.本品不溶于水,微溶于甲醇,可溶于酸和碱
B.分子式为C19H22FN3O3
C.该物质能发生酯化、加成、氧化、硝化、水解反应
D.该物质的一氯代物共有9种
4.NA表示阿佛加德罗常数,下列说法正确的是()
A.常温常压下,0.1molC8H18所含有的共价键数目为2.5NA
B.0.1mol过氧化钠固体中含有的阴离子数为0.2NA
C.标准状况下2.24L三氧化硫中所含氧原子数为0.3NA
D.0.1mol氯气与热的氢氧化钠溶液反应时转移电子数为0.1NA
5.下列反应的离子方程式正确的是()
A.将标准状况下112mL氯气通入10mL1mol/L的溴化亚铁溶液中:
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
B.滴有稀硫酸的淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:
2I-+O2+4H+===I2+2H2O
C.向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液:
Ca2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H2O
D.Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色:
5SO32-+6H++2MnO4-===5SO42-+2Mn2++3H2O
6.常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液滴定的曲线如右图,下列说法正确的是()
A.点①所示溶液中:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:
c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
7.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是()
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.电池负极的电极反应式为Zn(s)+2H2O(aq)-2e-=Zn(OH)2(s)+2H+
D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
8.将5.6gFe投入浓硝酸中,产生红棕色气体A,把所得溶液减压蒸干,得到20gFe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,将该固体在高温下加热,得到红棕色的Fe2O3和气体B,A、B气体混合通入足量水中,在标准状况下剩余气体的体积为()
A.2240mLB.4480mLC.3360mLD.1120mL
9.反应:
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g)已达到平衡,若增大压强,平衡移动,但混合气体的平均相对分子质量不变。
下列说法正确的是
A.原混合气体的平均相对分子质量为30B.原混合气体的平均相对分子质量为28
C.起始时,NH3与CO2的体积比为13∶14D.起始时,NH3与CO2的体积比为14∶15
10.关于下列各图的叙述,正确的是()
A.甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为-483.6kJ·mol-1
B.乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2
N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
C.丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将tl℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质的质量分数B>A
D.丁表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH
得分
评卷人
二、非选择题(本题包括3小题,共60分。
)
11.(20分)氮元素和碳元素一样也存在一系列氢化物。
例如NH3、N2H4、N3H5、N4H6。
(1)写出该系列氢化物的通式。
(2)若用该类物质与NO2组合(电解质为碱)制成燃料电池试,写出正、负极的电极反应式。
(3)已知NH3为一元碱,N2H4为二元碱,试写出N2H4的二级电离方程式。
(4)写出该系列第6号物质的一氯代物有三种的同分异构体的结构简式
(5)为了求浓度为0.1mol/LN2H4溶液中的OH-浓度,人们常将
近似表示为,你认为理由是什么?
当Kb=3.0×10-6mol/L时,计算此溶液pH。
(lg2=0.3010lg3=0.4771)
(6)N2H4是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)
△H=-642.2kJ/mol,根据该反应,你认为是否可以通过改变条件使氮气和水自发进行反应,请说出理由。
12.(20分)某探究小组的同学利用如图所示的装置进行“铁和水蒸气反应”实验,并探究反应的产物。
(已知熟石灰的分解温度为580℃)
(1)写出装置中金属网罩的作用。
(2)写出A中发生反应的化学方程式。
(3)为检验试管A中铁与水蒸气反应后的气体产物,请从下图选择必要的装置(铁架台及夹持装置均已略去),写出正确的连接顺序(用接口字母表示)并描述能证明气体产物的主要实验现象。
(4)反应停止,待装置A冷却后,取少量其中的固体物质,加入过量的稀盐酸,充分反应后,进行如下实验:
1
写出试剂a的化学式。
2
用离子方程式表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因。
3某同学在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,请你对褪色的原因进行探究。
Ⅰ.提出假设:
假设1:
溶液中的SCN-被氧化。
假设2:
假设3:
Ⅱ.设计方案:
为了对你所提出的假设2、3进行验证,写出实验方案。
Ⅲ.方案实施。
13.(20分)已知下图中物质M是由同一短周期的两种元素组成的离子化合物,焰色反应为黄色,阴离子元素最高正价与它的负价代数和为6。
X具有漂白性,Y为碱性气体,W是对空气无污染的气体。
试回答下列问题:
(1)写出电解M溶液①的化学方程式。
(2)写出实验室制取Y气体的化学方程式。
(3)若A是一种常见金属,写出反应②的化学方程式。
(4)若A是某元素的一种常见酸性氧化物,写出反应③的离子方程式。
(5)写出X的电子式和Z的结构式。
(6)写出反应⑤的化学方程式。
(7)计算标准状况下反应⑥中生成11.2LW时转移的电子数。
(用NA表示阿佛加德罗常数)
得分
评卷人
三、选做题(本题含《化学与技术》、《物质结构与性质》和《有机化学基础》,每个模块25分。
请从三个模块中任选二个模块作答,否则只能以所答的前二个模块计分,共50分。
)
《化学与技术》模块
14.(25分)重铬酸钠二水合物Na2Cr2O7·2H2O广泛用作氧化剂、金属表面精整、皮革制作等。
以铬矿石(Cr2O3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)写出Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式。
(2)写出生产过程中,调节(含Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2的溶液)pH的目的。
(3)写出硫酸酸化使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的原理。
(4)某化工厂采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液,实现了Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的生产,其原理如右图所示。
①写出阳极的电极反应式;
②写出此生产方法和上述流程相比的主要优点。
③钠离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钠,写出聚丙烯酸钠单体的结构简式。
(5)Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量(即COD,指每升水样中还原性物质被氧化所需要的O2的质量)。
现有某水样100.00mL,酸化后加入c1mo1/L的Na2Cr2O7溶液V1mL,使水中的还原性物质完全被氧化(还原产物为Cr3+);再用c2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-,结果消耗FeSO4溶液V2mL。
求出该水样的COD。
《物质结构与性质》模块
15.(25分)硼在自然界中的含量相当丰富,硼酸对人体的受伤组织有缓和的防腐作用,故可以用于医药和食品防腐等方面。
请回答下列问题:
(1)写出硼在周期表中的位置和硼的核外电子排布式。
(2)硼的主要卤化物是三卤化物,其中最重要的是三氟化硼。
写出BF3分子的空间构型和硼原子的杂化轨道类型。
(3)已知硼酸的分子式为H3BO3,其晶体呈片状(如右图),有滑腻感,可作润滑剂,写出硼酸的结构式。
根据题目所给信息判断硼酸的酸性强弱(填“强酸”或“弱酸”)和硼酸晶体受热熔化时所克服的分子间相互作用的类型。
(4)研究表明:
在大多数情况下,元素的原子在形成分子或离子时,其最外电子层具有达
到8个电子稳定结构的趋势。
已知0.01mol硼酸可被20mL0.5mol/L的NaOH溶液恰好完全中和,据此推测硼酸在水中呈酸性的原因(用电离方程式表示)。
(5)科学家发现硼化镁在39K时具有超导性,这可能是人类对超导认识的新里程碑。
在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼相间排列。
右图是该晶体的微观结构在c轴方向的投影,其中白球是镁原子的投影,黑球是硼原子的投影,且镁原子和硼原子投影在同一平面上,据此推断硼化镁的化学式。
(6)2008年北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢”(TheBirdNest)。
有一类硼烷也好似鸟巢,故称为巢式硼烷。
巢式硼烷除B10H14不与水反应外,其余均易与水反应生成氢气和硼酸,硼烷易被氧化。
右图是三种最简单的巢式硼烷,写出此类硼烷的通式。
《有机化学基础》模块
16.(25分)阻垢剂可防止工业用水过程中无机物沉积结垢,经由下列反应路线可得到E和R两种阻垢剂(部分反应条件略去)。
(1)阻垢剂E的制备
ABDE
①A可由哪一类重要的营养物质水解制得。
②写出由B生成D的化学方程式。
③D经加聚反应生成E,写出E的结构简式。
(2)阻垢剂R的制备
①G→J为取代反应,写出J的结构简式。
②J转化为L的过程中,写出L分子中增加的碳原子的来源。
③写出由L制备M的合成路线(用化学方程式表示)。
HOOCCH2CH2COOH+Br2
HOOCCH2CHBrCOOH+HBr
(3)指出以上两种制备方法中符合“绿色化学”思想的过程(用代码表示)。
(4)Q水化生成一种有机物Z,其核磁共振氢谱为1:
1:
1,写出Z的结构简式,指出Z分子中手性碳原子的数目。
2011辽宁省高中学生化学竞赛试题
参考答案与评分标准
说明:
1.各地须根据本评分标准制定评分细则。
2.各类题目中,只要考生回答合理,均可参照评分标准酌情给分。
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。
每小题只有一个选项符合题意。
)
1.B2.C3.C4.A5.D
6.D7.C8.A9.A10.D
二、非选择题(本题包括3小题,共60分。
)
11.本题20分
(1)NmHm+2(m≥1)(2分)
(2)正极2NO2+4H2O+8e-=N2+8OH-(2分)
负极2NmHm+2-2(m+2)e-+2(m+2)OH-=mN2+2(m+2)H2O(3分)
(3)N2H5++H2O
N2H62++OH-(3分)
(4)NH2-NH-NH-NH-NH-NH2
(4分)
(5)二级电离非常微弱,通常用一级电离表示即可;pH=10.74(3分)
(6)不能,因为逆向是吸热、熵减的反应,根据△G=△H-T△S>0故逆向在任何条件下都不自发。
(3分)
12.本题共20分
(1)提高酒精灯火焰的温度;(2分)
(2)Ca(OH)2
CaO+H2O;3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2(4分)。
(3)afjbch或afjcbh;黑色的氧化铜变成红色,白色的无水CuSO4变成蓝色(4分)。
(4)①KSCN溶液(或NH4SCN溶液);(2分)
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(2分)
③Ⅰ.假设2:
溶液中的Fe3+被氧化成更高价态。
(1分)
假设3:
溶液中的KSCN和Fe3+均被氧化成更高价态。
(1分)
Ⅱ.假设2:
取1份试样,再滴加几滴FeCl3溶液,若溶液变红则假设2成立。
(2分)
假设3:
取2份试样,分别编号①和②,向①中滴加几滴KSCN,②中滴加几滴FeCl3溶液,若两份试样有任一变红,则假设3不成立;若两份试样均未变红,则再继续向①中滴加几滴FeCl3溶液,②中滴加几滴KSCN,若试样仍未变红,则假设3成立。
(2分)
13.本题共20分
(1)2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑(3分)
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O(3分)
(3)2Al+2OH-+2H2O==2AlO-+3H2↑(2分)
(4)SiO32-+2H+==H2SiO3↓(2分)
(5)(4分)
(6)NaClO+2NH3==NaCl+N2H4+H2O(3分);
(7)4/3NA(3分)
三、选做题(从三个模块中任选二个模块,共50分。
)
《化学与技术》模块
14.本题共25分
(1)2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2(4分)
(2)使SiO32—、AlO2—生成H2SiO3和Al(OH)3沉淀(4分)
(3)c(H+)增大,平衡左移(4分)
(4)①4OH――4e-=O2↑+2H2O(3分)
②不引入其他离子(或物质),同时有副产品NaOH和氢气等;(3分)
③CH2=CHCOONa(3分)
(5)(480c1V1—80c2V2)mol/L(4分)
《物质结构与性质》模块
15.本题共25分
(1)第2周期第ⅢA族(2分);1s22s22p1(2分)
(2)平面三角形(2分);sp2杂化(2分)
(3)
(2分);
弱(2分)范德华力和氢键(4分)
(4)B(OH)3+H2O
[B(OH)4]-+H+(3分)
(5)MgB2(3分)
(6)BnHn+4(n≥5)(3分)
《有机化学基础》模块
16.本题共25分
催化剂
(1)①油脂(1分)
△
②2CH2=CHCHO+O2——→2CH2=CHCOOH(3分)
③(3分)
(2)
①CH2BrCH2Br(2分)
醇
②CO2(2分)
△
③HOOCCH2CHBrCOOH+3NaOH——→NaOOCCH=CHCOONa+NaBr+3H2O(3分)
NaOOCCH=CHCOONa+H2SO4——→Na2SO4+HOOCCH=CHCOOH(3分)
(3)B→DD→E(4分)
(4)HOOCCHOHCHOHCOOH(2分)2个(2分)