2019-2020年高中化学竞赛试题高中化学竞赛试题 10页

2019-2020年高中化学竞赛试题高中化学竞赛试题相对原子质量：H：1C：12N：14O：16Na：23S：32K：39Ca：40Ti：48Cr：52Cu：64Ag：108I：127Ba：137La：139题号一二三四五总分得分一、选择题（每小题有1～2个选项符合题意；每小题4分，共15题，共60分）1．化学知识广泛应用于生产、生活中，下列相关说法不正确的是（）A．食用松花蛋时蘸些食醋可以去除氨的气味B．棉花和木材的主要成分都是纤维素，蚕丝和蜘蛛丝的主要成分都是蛋白质C．只用淀粉溶液即可检验食盐是否为加碘盐D．液氯罐泄漏时，可将其移入水塘中，并向水塘中加入生石灰2．汽车尾气是城市主要污染源之一，正在推广使用的Pt－Rh－CuO－Cr2O3－Al2O3（氧化铝为载体）是较理想的高效催化剂，用其制成的汽车尾气催化转化净化器，能将80％以上有害尾气转化为无毒气体。下列说法错误的是（）A．汽车尾气中通常含烃类、CO、NO与SO2等B．此方法的缺点是由于CO2的增多，会大大地提高空气的酸度C．用CuO做催化剂时发生的反应可能为：CO+CuO＝CO2+Cu，2NO+2Cu＝N2+2CuOD．汽油中的防震剂Pb(C2H5)4大大降低有害气体转化速率的现象叫作催化剂中毒3．俄罗斯科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含20个质子的钙元素的同位素反复轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功制成4个第115号元素的原子。这4个原子在生成数微秒后衰变成第113号元素。前者的一种核素为。下列有关叙述正确的是（）A．115号元素衰变成113号元素是物理变化B．核素的中子数为173C．113号元素最高正价应为＋3D．115号与113号元素的原子质量比为115∶1134．xx年诺贝尔化学奖被授予“在烯烃复分解反应研究方面作出贡献”的三位科学家。“烯烃复分解反应”是指在金属钼、钌等催化剂的作用下，碳碳双键断裂并重新组合的过程。如2分子烯烃RCH＝CHR＇用上述催化剂作用会生成两种新的烯烃RCH＝CHR和R＇CH＝CHR＇。若让丙烯发生上述“复分解反应”，最不可能生成的新烯烃是（）A．2－丁烯B．1－丁烯C．乙烯D．丙烯5．阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol－1。下列叙述中正确的是（）\nA．1L0.1mol/L的FeCl3溶液中，H＋的数目约为6.02×1015B．1mol金刚石中含有C－C键的数目约为6.02×1023C．7.8gNa2O2中含有的阴离子数目约为6.02×1022D．标准状况下，1L甲醇完全燃烧后生成的CO2分子个数约为(1/22.4)×6.02×10226．对于某些离子的检验及结论一定正确的是（）A．加入稀盐酸，产生无色并能使澄清石灰水变浑浊的气体，一定有CO32－或SO32－B．加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO42－C．某气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，该气体一定显碱性D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋7．下列离子方程式正确的是（）A．碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应：HCO3－＋Ca2＋＋OH－＝CaCO3↓＋H2OB．氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热：NH4＋＋OH－H2O＋NH3↑C．实验室制Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3（胶体）D．次氯酸钙溶液中通入少量SO2气体：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O＝CaSO3↓＋2HClO8．类推是在化学学习和研究中常用的思维方法，但类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否，下列几种类推结论中不正确的是（）A．钠、镁都是活泼金属，由金属钠和镁引起火灾都不能用干冰灭火器灭火B．NaHSO3溶液能与NaAlO2反应生成白色沉淀，NaHCO3溶液也能与NaAlO2反应生成白色沉淀C．NH4Cl、NH4I结构相似，将两种固体分别加热，都分解生成HX和NH3D．原电池中通常是活泼金属做负极，不活泼金属做正极，用铜和铝与浓硝酸构成原电池时，铝是负极9．下列各组离子在溶液中能大量共存，当溶液呈强酸性时，有气体产生；而当溶液呈强碱性时，又能生成沉淀。该组离子可能是（）A．Na＋、Cu2＋、NO3－、CO32－B．NH4＋、K＋、Cl－、HCO3－C．Mg2＋、NH4＋、SO42－、Cl－D．Fe2＋、Na＋、SO42－、NO3－10．已知某化合物的晶体是由以下最小单元密置堆积而成的，关于该化合物的以下叙述中错误的是（）A．1mol该化合物中有1molYB．1mol该化合物中有6molOC．1mol该化合物中有2molBaD．该化合物的化学式是YBa2Cu3O611．甲苯加到汽油中可增加汽油的辛烷值。空气与甲苯蒸气的体积比约为以下何值时，甲苯可发生完全燃烧（）A．9∶1B．11∶1\nC．26∶1D．43∶112．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：2C2H6＋7O2＋8KOH＝4K2CO3＋10H2O，有关此电池的推断正确的是（）A．负极反应为：14H2O＋7O2＋28e－＝28OH－B．放电一段时间后，负极周围PH升高C．每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子为14molD．放电过程中KOH的物质的量浓度不变13．将两种硫酸盐按一定比例混合后共熔，可制得化合物X，X溶于水能电离出K＋、Cr3＋、SO42－，若将2.83gX中的Cr3＋全部氧化为Cr2O72－后，溶液中的Cr2O72－可和过量KI溶液反应，得到3．81gI2，反应的离子方程式为：Cr2O72－＋6I－＋14H＋＝2Cr3＋＋3I2＋7H2O，若向溶有2.83gX的溶液中，加入过量的BaCl2溶液，可得到4.66g白色沉淀。由此可推断出X的化学式为（）A．K2SO4·2Cr2(SO4)3B．2K2SO4·Cr2(SO4)3C．K2SO4·Cr2(SO4)3D．K2SO4·Cr2(SO4)314．将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达成平衡：X（g）＋Y（g）＝2Z（g）；△H＜0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新平衡，下表中关于新平衡与原平衡比较，正确的是（）改变的条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的体积分数变大B增大压强Z的浓度不变C减小压强Y的体积分数不变D充入一定量ZX的体积分数变大15．某硝酸盐受热分解的产物为金属氧化物和NO2、O2。下列相关叙述正确的是（）A．分解产生的气体能使余烬木条复燃，证明其中含有氧气B．若分解的固体产物全为CuO，则产生的混合气体从理论上说可恰好完全溶解于水C．若产生NO2和O2的物质的量之比为6∶1，则金属元素在分解过程中化合价降低D．若3.76gCu(NO3)2无水晶体受热分解，得到1.52g固体，则固体中有Cu2O0.72g二、（本题共3小题，共25分）16．（10\n分）为了减少污染，使实验绿色化，学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1mol/L的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH（含酚酞）、FeSO4（含KSCN）溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形（如右图所示），在圆心处放置2粒芝麻大小的KClO3晶体，盖好表面皿。打开表面皿，向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好，试描述反应的现象，并写出相应的化学方程式。e处：a处：b处：c处：d处：17．（10分）已知苯甲酸乙酯的沸点为213℃，水－乙醇－环己烷三元共沸物的共沸点为62．1℃（即在此温度下水、乙醇和环己烷以7.0％、17.0％、76.0％的比例成为蒸汽逸出）。请回答就下述实验室制备苯甲酸乙酯提出的问题：（1）①在圆底烧瓶中加入苯甲酸、浓硫酸、过量的乙醇、沸石。②再向烧瓶中加入环己烷，装上分水器和回流冷凝管。（②的目的是）；（2）缓慢加热回流，至分水器下层液体不再增多，停止加热；放出分水器中液体（液体的三种主要成分是）；继续加热，使多余的蒸至分水器中；至分水器中液体不再增加，停止加热；（3）将圆底烧瓶中残液倒入盛有冷水的烧杯中，用溶液中和至弱碱性；用进行操作，分出粗产品；水层用乙醚，醚层与粗产品合并；用纯水洗有机层2次，将醚层与水尽量分净，醚层从上口倒入一个干燥的锥形瓶；（4）加入适量豆粒大小的无水氯化钙干燥剂，摇动锥形瓶，至醚层澄清透明；醚层过滤入一个干燥的圆底烧瓶；进行，先蒸出；后蒸出苯甲酸乙酯。18．（5分）水是我们熟悉的物质。每个水分子都能被其他4个水分子包围形成如右图所示的四面体单元，由无数个这样的四面体再通过氢键可相互连接成一个庞大的分子晶体——冰。（1）氢键的形成使冰的密度比水，氢键有方向性和饱和性，故平均每个水分子最多形成个氢键。（2）实验测得冰中氢键的作用能为18.8KJ/mol，而冰的熔化热为5.0KJ/mol，说明。三、（共3小题，共27分）19．（6分）构成蛋白质的甘氨酸在晶体和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。\n在水溶液中，甘氨酸的带电状况与溶液的PH有关。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即为甘氨酸的等电点。（1）已知甘氨酸的熔点是233℃，而二苯胺的熔点只有53℃，为什么甘氨酸的熔点高？。（2）等电点时，R＋－、R＋、R－的数量关系是R＋－R＋R－（填“＜”、“＞”或“＝”）。（3）已知甘氨酸的等电点为5．97，说明甘氨酸中更易解离的是基；在PH小于5．97的溶液中，甘氨酸带有净电荷，在电场中将向极移动。20．（12分）目前大爆发的H5N1亚型高致病性禽流感令全球震惊，它不仅威胁鸟类生存也危及人类生命。其中H是血凝素（Hemagglutinin），而N是神经氨酸酶（Neyramidinase），这两种物质在病毒入侵细胞传播的过程中起着极为重要的作用。H是病毒入侵的“开路先锋”，它能和细胞上的蛋白质结合，在细胞膜上打开一个通道，使该病毒能进入细胞进行自我复制，制造出一类新病毒。而进入细胞的功臣H却要与宿主细胞膜“纠缠不清”，此时，N通过“水解”方式切断病毒和宿主细胞，再次去寻找下一个感染目标。现在著名的“达菲”（达菲的主要成分是C16H28N2O4H3PO4，结构如下图所示）作用原理就是使新的病毒无法脱离宿主细胞，从而抑制病毒。今天各国政府及其科学家正在积极研制抗H5N1病毒的疫苗。研究发现，在注射其低剂量疫苗的同时要注射促进免疫性产生的化学辅剂化合物（ABC2·12H2O）方能产生免疫性，以达到预防为主的目的。该化学辅剂ABC2·12H2O中，A是正一价金属离子，B是正三价金属离子，C为负二价阴离子基团。A单质与过量氧气反应的生成物D常用于急救器和消防员背包中，以消除呼出的CO2和湿气并提供O2。A还是动植物生长所必需的元素，同植物光合作用和呼吸作用有关。B加入茜素[C14H6O2(OH)2]的氨溶液中，先生成白色沉淀，后能生成红色沉淀[B(C14H7O4)3]，从而鉴定之。B溶液中加入NaOH先生成白色沉淀，继续加入NaOH时，沉淀又溶解。C与Ba2＋在酸性溶液中生成白色沉淀而可相互鉴定之。（1）该化学辅剂的化学式为，俗名是；（2）达菲的主要成分中含有的官能团为（填序号）；a．苯基b．酯基c．氨基d．酰氨基e．羧基f．烷烃基g．磷酸根\n（3）写出D用于急救器和消防员背包中的有关反应的化学方程式：；（4）写出B与茜素的氨溶液反应的化学方程式：；（5）根据该题所给出的信息，请指出化学工作者可以设计及合成具有哪三类效能的化合物用以防治禽流感？。21．（9分）下图是一些常见物质间的转化关系图，图中所有物质含有的元素中只有一种不是短周期元素，所有反应物、生成物及溶液中的水均未标出，反应②中还有3种产物未标出，X是室内装潢材料中产生的主要有害气体之一，G是由四种元素组成的强碱。回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：B、C、G；（2）列举两种能氧化X的物质（单质、化合物各一种）、；（3）写出反应①②的离子方程式：①②。四、（共3小题，共23分）22．（7分）从乙醇制备溴乙烷时，为了避免使用挥发性的浓氢溴酸，可采用溴化钠和浓硫酸与乙醇共热的方法。由于该反应可逆，所以可采用边反应边蒸出产物的方法。请回答下列问题。（1）以反应方程式表示这个反应以及可能发生的副反应。（2）某同学在利用暑假时间做这个实验时发现，尽管原料的转化率很高，但实际收集到的产物很少。请分析可能的原因，并提出改进方法。。23．（6分）已知乙炔通入AgNO3\n的氨溶液中，能立即生成灰白色乙炔银沉淀，乙烯则不能。现有三个化合物A、B、C，分子式均为C5H8，它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色，A与AgNO3的氨溶液作用生成沉淀，B、C则不能，当用热的酸性高锰酸钾溶液氧化时，A得到正丁酸和CO2，B得到乙酸和丙酸，C得到戊二酸，则A、B、C的结构简式为：A：，B：，C：。24．（10分）苯氧布洛芬钙是评价较好的解热、镇痛、消炎药，其消炎作用比阿司匹林强50倍，欧美国家将它作为治疗慢性关节炎的首选药。最近我省某企业根据本厂实际情况以苯乙酮为原料研制了新的合成路线，其反应如下：（信息一：已知盐酸、三氯化磷、氯化亚砜（SOCl2）均可与醇发生反应，醇的羟基被氯原子取代而生成氯代烃。信息二：已知）（1）写出ABCDEF的结构简式；（2）B→C的反应类型是；C→D的反应类型是；（3）写出原料的其他同分异构体（必须含有苯环和羰基）：。五、（共2小题，共15分）25．（7分）一个学生通过实验验证醋酸银（CH3COOAg）的KSP[即CH3COOAg饱和溶液中Ag＋与CH3COO－物质的量浓度（mol/L）的乘积]，实验中用了如下的反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)2Ag（s）＋Cu2＋(aq)。这个学生将已知质量的铜片加入到CH3COOAg饱和溶液中，待充分反应之后，将铜片冲洗干净、干燥、重新称量。（1）写出能表示CH3COOAg的沉淀溶解平衡的方程式：（2）CH3COOAg的KSP＝2.0×10－3。铜片刚开始的质量为23.4g，将铜片放在100mL的CH3COOAg饱和溶液中，此饱和溶液中没有CH3COOAg固体。通过计算说明充分反应后铜片中铜的质量为何值时，CH3COOAg的KSP得到证实。\n（3）为什么做此实验时CH3COOAg饱和溶液中必须没有CH3COOAg固体?26．（8分）固体材料的制备中，常遇到缺陷和非整比（非化学计量）的化合物，Na1－X＋YCaX/2LaTiO4就是非整比化合物，也是一类新的高温超导体。它的制备方法如下：用NaLaTiO4（I）作为母体化合物，和无水Ca(NO3)2混合，封闭在耐热玻管中，加热到350℃，维持3天，然后打开，取出样品，用水冲洗，直到没有杂质（用X射线衍射证实）。得到Ca2＋交换产物，记为Na1－XCaX/2LaTiO4（II），光谱实验证明，上述过程中（I）有86％的Na＋被交换，所以产生离子空位（即部分原本Na＋的位置空置了）。将样品（II）放入300℃下的钠蒸气中，经历数天，该物质由白色渐变为黑色，这是Na＋插入空位所致，光谱实验证明，有88％的离子空位被Na＋插入了，生成目标化合物Na1－X＋YCaX/2LaTiO4（III）。试回答：（1）制备时，为何选用Ca(NO3)2而不用其他钙盐?（2）产物（III）中X和Y分别是多少?（3）当化合物（II）中的离子空位被Na＋插入时，为保持晶体的电中性，部分Ti的化合价发生了改变，求化合物（III）中高、低价态钛离子的个数比为何?\n“南京工业大学杯”xx年全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)预赛试题参考答案及评分标准一、(共60分，每小题4分)题号123456789101112131415答案CBBCBCCBCDDBDDCCACBD二、(共3小题，共25分)16．（共10分，每个点的现象、方程式各1分）e：氯酸钾与浓盐酸反应产生黄绿色气体KClO3＋6HCl＝KCl＋3Cl2↑＋3H2Oa：无色溴化钾溶液渐变成黄色2KBr+Cl2=2KCl+Br2B：无色碘化钾溶液渐呈蓝色2KI+Cl2=2KCl+I2I2遇淀粉溶液呈蓝色C：氢氧化钠酚酞溶液的红色渐渐褪去2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2OD：硫酸亚铁溶液呈红色6FeSO4+3Cl2=2Fe2(SO4)3+2FeCl3Fe3+遇SCN－呈红色17．（共10分）（1）通过形成水－乙醇－环己烷三元共沸物分离反应过程中生成的水，促进酯化反应向正方向进行（2分）（2）水、乙醇、环己烷（1分，少写一种即不得分?）乙醇、环己烷（1分）（3）Na2CO3（1分）分液漏斗（1分）分液（1分）萃取（1分）（4）蒸馏（1分）乙醚（1分）18（共5分）（1）小（1分）2（2分）（2）液态水中仍然存在大量氢键（2分）三、（共3小题，共27分）19（共6分，每空1分）（1）甘氨酸是离子晶体（2）＞＝（3）羧正负20．（12分）（1）KAl(SO4)2·12H2O（1分）明矾（1分）（2）bcd（2分）（3）4KO2＋2CO2＝2K2CO3＋3O2↑（2分）2KO2＋2H2O＝2KOH＋H2O2＋O2↑（2分）（4）Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓（白）＋3NH4+（1分）Al(OH)3＋3C14H6O2(OH)2＝Al(C14H7O4)3↓（红）＋3H2O（1分）（5）一是合成抗（或阻止）病毒进入细胞进行自我复制的化合物；二是合成使新的病毒无法脱离宿主细胞的类似达菲的化合物；三是化学辅剂化合物（2分）21．（共9分）（1）HNO3AgAg(NH3)2OH（每空1分）（2）氧气氢氧化铜悬浊液（或其他合理答案）（每空1分）（3）①4Ag+＋2H24Ag↓＋4H+＋O2↑（2分）②HCHO＋2Ag(NH3)2＋＋2OH－HCOO－＋NH4＋＋2Ag↓＋3NH3＋H2O（2分）四、（共3小题，共23分）22．（共7分）（1）NaBr＋H2SO4＝HBr＋NaHSO4CH3CH2OH＋HBr→CH3CH2Br＋H2O2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2OCH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O2HBr＋H2SO4＝Br2＋SO2＋2H2O（各1分，共5分）\n（2）可能由于产物沸点较低，夏季天气炎热使产品挥发。改进方法是在接收瓶外用冰浴冷却（2分）23．（共6分，每空2分）A：CH3CH2CH2C≡CHB：CH3CH2C≡CCH3C：24．（10分）五、（共2小题，共15分）25．（7分）（1）CH3COOAg(s)Ag+(aq)+CH3COO－(aq)(1分)（2）2Ag+(aq)+Cu(s)2Ag(s)+Cu2+(aq)Ksp(CH3COOAg)=c(Ag+)·c(CH3COO－)=x2=2.0×10-3x=0.045mol/L(1分)c(Ag+)=4.5×10-2mol/L因溶液为100Ml，故与Cu反应的Ag+的物质的量应为4.5×10-2mol/L×0.1L=4.5×10-3mol(1分)置换Ag+的Cu的物质的量则为n（Cu）=4.5×10-3/2=2.25×10-3mol(1分)其质量为m（Cu）=2.25×10-3mol×64g/mol=0.144（g）反应后Cu的质量为23.4-0.144=23.3（g）（2分）（3）若存在固体CH3COOAg，则随着Cu与Ag+反应进行，反应体系中Ag+的物质的量浓度减小，CH3COOAg固体溶解，平衡向正方向移动，会产生更多的Ag+，无法验证CH3COOAg的Ksp（2分）26．（8分）（1）硝酸盐易分解完全，易彻底用水洗去（2分）（2）X＝0.86Y＝0.38（0.43×0.88）（3分）（3）化合物（I）中Ti为+4价，化合物（Ⅲ）中，Ti为＋3和＋4价设1mol化合物（Ⅲ）中有mmolTi3＋、nmolTi4＋，则有m＋n＝1（1-0.86＋0.38）×1＋（0.86/2）×2＋3＋3m＋4n＝2×4（2分）解得：n＝0.62m＝0.38n∶m＝31∶19（1分）