东北师大附中第三届理想杯学科竞赛邀请赛高二年级化学学科试题.docx

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东北师大附中第三届理想杯学科竞赛邀请赛高二年级化学学科试题

东北师大附中第三届“理想杯”学科竞赛邀请赛

（高二）年级（化学）学科试题

（时间：

100分钟满分：

100分）

Ⅰ卷（满分40分）

一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题2分，共40分）

1、生物体内的微量金属元素体现了必要的生理功能，你能分别说出植物叶绿素与动物血红蛋白中所含的微量金属元素分别是什么吗？

　　A、镁和铜B、镁和铁C、锌和铜D、锌和铁

2、生活中碰到的某些问题，常涉及到化学知识，下列分析不正确的是（）

　　A、Mg（OH）2和Al（OH）3热分解生成的气态水可覆盖火焰，驱逐O2，稀释可燃气体，分解产物MgO和Al2O3较快地中和塑料燃烧过程中产生的酸性及腐蚀性气体，所以它们可以作为未来发展方向的无机阻燃剂。

　　B、百事公司的百事可乐和“七喜”、“美年达”等碳酸饮料一个很大的不同是没有添加苯甲酸钠作防腐剂，因为其中含有磷酸，酸性比较强的环境下细菌不容易繁殖；

　　C、苯酚具有杀菌消毒作用，药皂中常常掺有少量苯酚，所以我们可将苯酚直接涂抹在皮肤上起消毒作用；

　　D、用银器盛放鲜牛奶，溶入的极微量的银离子，可杀死牛奶中的细菌，防止牛奶变质。

3、广义的水解观认为：

无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分，然后两两重新组合成新的物质。

根据上述信息，下列说法不正确的是（　　）

　　Ａ、CaO2的水解产物是Ca（OH）2和H2O2

　　Ｂ、PCl3的水解产物是HClO和PH3

　　Ｃ、NaClO的水解产物之一是HClO

　　Ｄ、Mg3N2的水解产物是两种碱

4、下列分子结构图中的大黑点表示原子序数小于10的元素的“原子实”（指原子除去最外层电子的剩余部分），小黑点表示没形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。

其中分子结构图与化学式关系错误的是

　　A、

（NH3）B、

（HCN）

　　C、

（C3H4O）D、

（BF3）

5、次氯酸盐最大的用途是漂白和消毒。

这类漂白剂氧化能力是以“有效氯”的含量来标志。

“有效氯”的含量定义为：

从HI中游离出相同量的I2所需的Cl2的质量与指定化合物的质量之比，常以百分数表示。

请问纯LiOCl的“有效氯”为

　　A、121%B、100%C、21%D、89%

6、某溶液中可能含有Na＋、Ca2＋、Br－、CO32－、I－、SO32－六种离子中的几种。

①在该溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生、溶液呈橙黄色；②向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成；③橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝。

根据上述实验事实推断，在该溶液中肯定都存在的离子组是

　　A、Na＋、Br－、CO32－B、Na＋、SO32－、I－

　　C、Ca2＋、I－、SO32－D、Ca2＋、CO32－、Br－

7、下列离子方程式书写正确的是

　　A、将少量SO2气体通入NaClO溶液中：

SO2＋2ClO－＋H2O＝SO32－＋2HClO

　　B、向KHSO4溶液中加入Ba（OH）2溶液至所得溶液的pH＝7：

Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－＝BaSO4↓＋H2O

　　C、4mol·L－1的NaAlO2溶液和7mol·L－1的HCl等体积互相均匀混合4AlO2－＋7H＋＋H2O＝3Al（OH）3＋Al3＋

　　D、将0.1mol·L－1HCl溶液数滴缓缓滴入1mol·L－150mLNa2CO3溶液中，且不断搅拌2H＋＋CO32－＝CO2↑＋H2O

8、氟氯碳化合物会破坏臭氧层，其短程替代物为氢氟碳化合物，以HFC-nmp代表其分子式。

其中n代表分子式中碳的数目减1，例如CHF2CF3为HFC-125；CF3CHFCF3为HFC-227，根据上列之说明，试推论下列叙述何者正确？

　　A、CF3CF2CF3为HFC-239　

　　B、m代表分子式中氢的数目加1

　　C、p代表分子式中氟的数目加1　

　　D、CH2FCHF2为HFC-134　

9、近年来，加“碘”食盐较多使用了碘酸钾，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液（加少量K2CrO4）为电解液在一定条件下电解，反应方程式为KI＋3H2O

KIO3＋3H2↑。

下列有关说法正确的是

　　A、电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极

　　B、电解液调节至酸性比较合适

　　C、电解后得到KIO3产品的步骤有：

过滤→浓缩→结晶→灼烧

　　D、电解中每转移0.6mol电子，理论上可得到21.4g无水KIO3晶体

10、2001年曾报道，硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。

该化合晶体结构中的晶胞如右图所示。

镁原子间形成正六棱柱，六个硼原子位于棱柱内。

则该化合物的化学式可表示为

　　A、Mg14B6B、Mg2BC、MgB2D、Mg3B2

[背景资料]：

2003年12月23日重庆气矿16号矿井发生“井喷”事故，造成两百多人死亡。

据悉，发生事故的16号矿井所在气田共有五六百亿立方米的天然气储量，是西南地区的大气田，同时也是高含硫气田（含有硫化氢气体）。

井喷气体中除了天然气，也含有高浓度的二氧化碳气体和硫化氢气体。

此次事故死亡和受伤者主要都是硫化氢（H2S）气体中毒。

硫化氢为无色气体。

具有臭蛋味，易溶于水。

硫化氢经粘膜吸收快，皮肤吸收甚慢。

人吸入硫化氢会出现呼吸道及眼刺激症状；会发生肺水肿、支气管炎及肺炎，出现头晕、头痛、步态不稳、恶心、呕吐症状；吸入1000毫克／立方米数秒钟后出现急性中毒，导致呼吸加快后呼吸麻痹而立刻死亡。

请阅读以上两则背景资料，回答问题12~13：

11、假设你作为事故检测人员，想测定空气中H2S的含量，可将一定体积的空气通入吸收剂，并测定其电导的变化（导体的电阻愈小，它的电导愈大）。

下列最适合作为这次“井喷”事故的测定吸收剂的是（）

　　A、浓溴水B、蒸馏水C、浓硫酸D、CuSO4溶液

12、硫化氢的臭鸡蛋味可以说是臭名远扬，但是甲硫醇（CH3SH）比它更臭。

下列说法不正确的是（）

　　A、硫化氢或者甲硫醇都可以添加入煤气作为漏气警示；

　　B、在常温下CH3SH应该为固态，是因为它式量比CH3OH大，分子间作用力强；

　　C、H2O为液态，H2S为气态，是因为前者存在氢键；

　　D、CH3SH分子为空间四面体构型。

13、相对分子质量为300以下的某脂肪酸1.0g与2.7g（不精确数值）I2完全加成，也可被0.2g（不精确数值）KOH所中和，由此推测该脂肪酸的准确相对分子质量是（）

　　A、282B、280C、278D、无法确定

14、比较下面四种物质的分子结构特点，选出一种和其它三种不同的物质（）

A、丙酮B、尿素C、碳酸D、甲醛

15、在容积固定的4L密闭容器中，进行可逆反应：

X（气）＋2Y（气）

2Z（气）并达到平衡，在此过程中，以Y的浓度改变表示的反应速率v（正），v（逆）与时间t的关系如右图。

则图中阴影部分的面积表示

　　A、X的浓度的减少B、Y的物质的量的减少

　　C、Z的浓度的减少D、X的物质的量的减少

16、2004年9月，美国天文学家透露在银河系中心附近发现一片冰冻的“糖云”，这个发现增加了早期生物物种起源于星际空间的可能性。

这片“糖云”包含着一种单糖分子——代谢成乙二醇醛，化学式为C2H4O2，这种结构的分子可以经过反应，生成一种核糖分子——是DNA的主要成分。

试预测下列反应代谢成乙二醇醛都能发生的一组是（）

　　A、氧化反应，还原反应，水解反应

　　B、银镜反应，酯化反应，中和反应

　　C、加成反应，酯化反应，置换反应

　　D、取代反应，化合反应，皂化反应

17、将SO2通入CuSO4和NaCl的浓溶液中会析出白色沉淀，取该沉淀分析，知其中含Cl：

35.7%，Cu：

64.3%，SO2在上述反应中作用是（）

　　A、氧化剂B、还原剂C、酸D、催化剂

18、F是一种冶疗艾滋病的新药（结构简式见右图），已知F分子中苯环与－NH－CO－O－基团在同一平面内，关于F的以下说法正确的是

　　A、F分子内最多可有13个碳原子在同一个平面内

　　B、F分子内至少有8个碳原子在同一平面内

　　C、F的水解产物一定都是极性分子

　　D、1molF与H2发生加成反应，消耗H2的物质的量最多是6mol（已知环丙烷可被氢气加成）

19、反应PCl5（气）

PCl3（气）＋Cl2（气）①

　　2HI（气）

H2（气）＋I2（气）②

　　2NO2（气）

N2O4（气）③

　　在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a％。

若保持各自的温度不变、体积不变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率

　　A、均不变B、均增大

　　C、①增大，②不变，③减少D、①减少，②不变，③增大

20、工业制取硫酸是一种连续的生产过程。

今测得在进入接触室时混合气体（396K、8kPa，主要成分为SO2、O2、N2）的流量为1.0m3·s－1，从接触室导出的气体（792K、8kPa）的流量为1.8m3·s－1。

据此，以下说法中正确的是

　　A、单位时间内进入接触室的气体与从接触室导出的气体的物质的量之比为10︰9

　　B、导出气体中SO3所占的体积分数为9/2

　　C、此反应中SO2的转化率一定为20%

　　D、SO2催化氧化反应是吸热反应

Ⅱ卷（满分60分）

二、填空题

21、按照要求写出下列离子方程式或化学方程式，并回答相关问题（7分）：

（1）（2分）元素锌的氧化物和氢氧化物有两性。

现将5mol/L的Na2ZnO2溶液和8mol/L的盐酸按1︰2体积比混合，请用一个离子方程式表述该反应：

（2）（2分）含有微量的二价锰盐的溶液，在浓HNO3中与PbO2混合煮沸，溶液即呈紫红色，PbO2转化为Pb（NO3）2，反应中没有气体生成。

该反应的离子方程式是：

　　（3）（3分）笔者小时候每天早晨刷牙的时候都发现一个奇怪的现象：

从水龙头向搪瓷缸中放入自来水，一开始看见的自来水很澄清，但几秒后自动变浑浊（当时就不敢用水），露置在空气中片刻即可见沉淀自动消失，恢复澄清。

（后来问了长辈，得知那时侯自来水用漂白粉消毒，而不是现在广泛用了氯气）请猜测其化学原理用化学方程式表示上面的过程。

22、物质微观结构一直是科学家不断探索的重要问题，请填写下列空挡（10分）：

（1）、（4分）原子簇化学是当前化学中最饶有兴趣而又极其活跃的领域之一。

当前比较全面的定义是由徐光宪、江元生等人提出的：

凡以3个或3个以上原子直接键合构成的多面体或笼为核心，连接外围原子或基团而形成的结构单元称原子簇.分子式为CnHn的多面体碳烷是典型的主族簇合物，下面是已经报道的碳烷多面体，请归纳总键数为；若多面体边数为l，则总键数用n和l表示为多少

（2）、（2分）最近科学家发现了碳的第五种同素异形体－很轻，就像泡沫一样称为纳米泡沫。

在纳米泡沫中，碳是以七边形的方式结合，因此造成有一个未成对的电子，所以可以预测纳米泡沫最重要的性质是；MichiganStateUniversity的DavidTománek认为可以用纳米泡沫来把肿瘤包起来，以红外线加热摧毁肿瘤，达到保护外围组织的安全，所以可以推测它具有性质。

　　（3）（4分）在水溶液中，H＋与H2O中的O通过氢键结合，形成水合氢离子H3O＋（如右上

图）。

然而，在水溶液中H＋是否只以H3O＋一种形式存在呢？

质子总的水合能（1117kJ/mol）比质子与一个水分子结合的能量（714kJ/mol）要大，这说明H＋可能与不只一个水分子发生相互作用，或者说，H＋与一个H2O分子形成的H3O＋还可能进一步与邻近的水分子结合。

比如H5O2＋（如右下图）。

请画出两种H9O4＋的结构式，并且归纳更大的团簇分子式通式。

23、（8分）已知“傅一克”反应为：

下列是由苯制取有机物“茚”的反应过程：

（1）上述①、②、③、④反应中，属取代反应的有；

（2）写出上述有关物质的结构简式：

　　　　X：

　　茚：

　　（3）与

互为同分异构，有一苯环且苯环上有互为对位的2个取代基，并能与NaOH反应的有机物可能是（写出三种）

：

。

三、实验题：

24、（10分）电视节目里曾经演示过这样一个“疯狂化学”实验：

先往锥形瓶中加入一些水，然后再加入一些洗洁精，然后再加入20毫升的双氧水，最后加入碘化钾，稍等片刻之后，会立刻冲出大量的黄色泡沫，然后会有白色泡沫迅速的从锥形瓶口冲出，并渐渐盘旋逸出，并有白色的水蒸气冒出。

用手触摸锥形瓶，感觉比较烫。

（1）黄色泡沫中可能含有（名称）；取少量白色泡沫或溶液可用酚酞试液检验（检验时可以稀释），那么可以写出该反应的化学方程式；

（2）如果黄色泡沫较少，使实验效果欠佳，那可能因为发生了反应（写离子方程式）；可以添加有利于该反应的进行，并写出添加该物质后反应的离子方程式

　　（3）反应中还发现泡沫下面的溶液不断冒出气泡，可能是，该现象可能的产生原因是

　　（4）该实验生成的蒸气中可能含有危害性的成分，所以可以用KI溶液和溶液混合后，倒入到盛双氧水和洗洁净的可口可乐的瓶中。

这样做可以达到防止污染的目的，而且使现象中又多了一种颜色。

25、（9分）铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象也不同。

（1）某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的实验装置，请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。

药品：

稀硝酸、稀盐酸、Zn粒、CaCO3固体

步骤：

①检查装置的气密性；

　　②；

　　③；

　　④；

　　⑤；

　　⑥用注射器向试管内推入氧气（或空气）。

（2）推入氧气或空气的目的是。

　　（3）分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是Cu2＋浓度差异引起的，你同意这种看法吗？

________（填“同意”或“不同意”），原因是；另一同学提出溶液呈“绿色”是Cu2＋与NO2混合的结果，请你设计一个实验证明之（简述实验方案和实验现象）。

四、计算题（16分）

26、人们发现在门捷列夫周期表中，有不同族的两种金属（单质）混合物在加热情况下和56cm3（标态体积）的氢气反应，产生两种离子氢化合物。

使这两种离子化合物和270mg水反应，仅有1/3的水参加反应。

反应后形成了一种碱性溶液（A），其中氢氧化物的质量分数是30%；同时还产生一种沉淀（B），其质量是反应产物（只是指氢氧化物，氢气除外）总质量的59.05%。

将沉淀过滤后加热，它的质量减少了27mg。

当把标准计量的碳酸铵加到上述的碱性溶液（A）中，形成一种沉淀（C），同时释放出气体，且溶液中氢氧化物的含量减少到16.81%。

（1）在门捷列夫周期表中所列各族元素中，有和两族的金属可以与氢化合形成离子氢化物；（1分）

（2）碱性溶液（A）中可溶物其实包括两种金属的氢氧化物溶解的部分，那么沉淀（B）固体质量为多少g；（4分）

　　（3）可以用计算的方法得到沉淀（B）中的金属元素的摩尔质量，请写出过程，并判断出该金属是；（4分）

　　（4）第（3）问中的氢氧化物在沉淀和溶液中的总量为多少mol；（4分）

　　（5）请通过计算确定另外一种金属是什么？

在原混合物中质量为多少？

（3分）

参考答案：

一、选择题（每题2分）

1、B

2、C

3、B

4、C

5、A

6、A

7、C

8、B

9、D

10、C

11、D

12、B

13、C

14、D

15、C

16、C

17、B

18、B

19、D

20、A

二、填空题

21、

（1）5ZnO22－＋16H＋＝2Zn（OH）2＋3Zn2＋＋6H2O（2分）

（2）5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋＝5Pb2＋＋2MnO4－＋2H2O（2分）

（3）Ca（ClO）2+CO2+H2O==CaCO3↓+HClO，2HClO==2HCl+O2↑；

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。

（3分）

22、

（1）[（3n/2）+n]=5n/2;（4n－l）；

（2）带有磁性；导热性极差；（3）

（3）

（1分）

（1分）

（其他正确答案也给分）

[H3O＋（H2O）n]，n＝1，2，3…（2分）

23、

（1）①②（2分）

（2）X：

（2分）茚：

（1分）

（3）HO－

－CH2CH＝CH2HO－

－CH＝CH2CH3HO－

－C（CH3）＝CH2（3分）

三、实验题：

24、

（1）碘单质（1分）、H2O2+2KI=2KOH+I2（1分）

（2）3I2+6OH－

IO3－+5I－+3H2O（2分），稀硫酸或稀盐酸（1分），H2O2+2I－+2H+=I2+2H2O（2分）

（3）氧气（1分）、反应放出大量热使双氧水分解生成氧气（1分）

（4）淀粉（产物中只有I2蒸气有毒）（1分）

25、

（1）②向试管加入一定量CaCO3固体；③向试管倒入过量的稀HNO3，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞；④待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面；⑤将铜丝插入到溶液中。

（4分）

（2）检验生成的NO气体（1分）

（3）不同意（1分）铜片质量相同，溶液体积相同，生成的Cu2＋浓度相同（1分）加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色（2分）

四、计算题：

26、

（1）．碱金属碱土金属（1分，每空0.5分）

（2）．写出相关反应化学方程式：

（可以不写，但是要知道氢氧化物的化学式形式）

可以假设M是碱金属和M′是碱土金属。

M＋1/2H2＝MH

M′＋H2＝M′H2

MH＋H2O=MOH＋H2↑

M′H2＋2H2O=M′（OH）2↓＋H2↑

反应用掉的水的质量为0.09g（0.5分），即0.005mol

没有反应的水的质量为0.18g（0.5分），即0.01mol

题目提示“碱性溶液A中可溶物其实包括两种金属的氢氧化物溶解的部分”，所以说明不溶性的沉淀应该是碱土金属M′的氢氧化物，但是它也是微溶于水的。

设溶液中可溶性的物质质量为x

所以

，解得x=0.077g（1分）

溶液中溶解的0.077g其实是氢氧化物总质量的（1－59.05%），那么氢氧化物总质量为0.077g/40.95%=0.188g（1分），所以沉淀M′（OH）2的质量为0.188g－0.077g=0.111g（1分）

（3）．加热固体M′（OH）2时，M′（OH）2＝M′O+H2O

质量减少了0.027g水，所以M′O的质量是0.111g－0.027g=0.0084g（1分）

根据M′（OH）2的质量和M′O的质量，设M′O摩尔质量为y，列式：

，所以y=56g·mol－1（1分）

所以M′的摩尔质量=56－16=40g·mol－1（1分）

M′是Ca（1分）

（4）．M′（OH）2是Ca（OH）2

它和（NH4）2CO3反应生成CaCO3、氨气以及水

碱性溶液（A）的质量是0.18g＋0.077g=0.257g（1分）

生成沉淀后，溶液中氢氧化物的含量减少到16.81%，

说明

（1分）

设溶液中Ca（OH）2的量为z，且摩尔质量为74g·mol－1

所以

，z=5×10－4mol（1分）

沉淀和溶液中Ca（OH）2的总量为

（1分）

（5）．根据M′H2＋2H2O=M′（OH）2↓＋H2↑，所以CaH2消耗水的量为0.004mol

那么对MH消耗水0.005mol－0.004mol=0.001mol（0.5分）

根据MH＋H2O=MOH＋H2↑所以MH物质的量为0.001mol

MOH质量为0.188g－0.148g=0.04g，（0.5分）

所以MOH摩尔质量为40g·mol－1

所以M的摩尔质量为23g·mol－1，是金属钠（1分）

质量为0.023g（1分）