a2009年高中化学竞赛初赛试题及答案 11页

2009年湖北省高中化学竞赛初赛试题考试限时：150分钟试卷满分：150分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMt第I卷（选择题，共70分）一、（本题包括14小题，每小题5分，共70分。每小题可能有1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、错选都给0分。请将答案填写在第I卷答题表中）第Ⅰ卷答题表题号1234567891011121314答案1、2008年诺贝尔化学奖授予了钱永键等三位科学家，以表彰他们在发现和研究绿色荧光蛋白质（简称GFP）方面做出的卓越贡献。生色团是GFP发出荧光的物质基础，也是GFP结构中的一个重要组成部分，多管水母中GFP生色团的化学结构如下图，该生色团中的肽键数为（　　）A．2B．3C．4D．52、向三份均为100mL2mol/LNaHCO3溶液中，分别加入0.2g冰醋酸、0.1gCa(OH)2、0.3gNaAlO2固体（忽略溶液体积变化），则溶液中CO32－物质的量浓度的变化依次为（　）A．减小、减小、增大　　　　　B.减小、增大、增大C．增大、减小、减小　　　　　D.减小、减小、减小3、已知：⑴Al(OH)3的电离方程式为：AlO2－+H＋+H2OAl(OH)3Al3＋+3OH－；⑵无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃，溶于水的电离方程式为：AlCl3＝Al3＋＋3Cl－；⑶PbSO4难溶于水，易溶于醋酸钠溶液，反应的化学方程式为：PbSO4＋2CH3COONa＝Na2SO4＋(CH3COO)2Pb。下列关于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的说法中正确的是（　）A．均为强电解质　　　　B．均为弱电解质C．均为离子化合物　　　D．均为共价化合物4、甲、乙、丙、丁都是第三周期元素形成的单质，下列叙述正确的是()\nA．1mol单质甲完全燃烧生成的氧化物与热烧碱溶液反应，最多消耗12molNaOH，甲的分子结构为正四面体。B．1mol单质乙完全燃烧生成的氧化物与烧碱溶液反应，最多消耗1molNaOH，乙的氧化物的熔点较低。C．1mol单质丙完全燃烧生成的氧化物与烧碱溶液反应，最多消耗16molNaOH，晶体丙是分子晶体。D．1mol单质丁完全燃烧生成的氧化物与烧碱溶液反应，最多消耗2molNaOH，丁是良好的半导体。5、下列文字表述与反应方程式对应且正确的是（　　　）A．0.5mol/LNaHSO4与0.5mol/LBa(OH)2混合至溶液呈中性：Ba2++OH-+SO42-+H+=BaSO4↓+H2OB．向2mol/LFe(NO3)2(aq)中滴加少量氢碘酸：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2OC．向20mL0.5mol/LFeBr2(aq)中通入224mLCl2(标准状况)：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-D．向30mL0.5mol/LNaOH(aq)中通入224mLCO2(标准状况)：3OH-+2CO2=CO32-+HCO3-+H2O6、在一定条件下，某容器有可逆反应A＋4B2C＋D；△H＜0，达平衡状态时，A、B、C的物质的量均为amol，而D的物质的量为dmol。如果要使在本反应重新建立的平衡中，D的物质的量只允许在d到2d之间取值，则应采取的措施是（　）A．增大反应容器的体积　　B．升高反应的温度C．减小反应容器的体积　　D．降低反应的温度XYZRWXYZRW7、下图为元素周期表前四周期的一部分，且X、Y、Z、R和W均为主族元素。下列说法正确的是（　　）A．五种元素的原子最外层电子数一定大于2B．五种元素一定都是非金属元素C．R的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸D．X的氢化物的沸点一定比Z的氢化物的沸点高8、在Fe2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中，先加入过量的KI溶液，再加入足量的Na2S溶液，所得沉淀是（　　）A．Al2S3和I2B．FeS、Al(OH)3和SC．Fe2S3和I2D．Fe(OH)3和Al(OH)3\n9、燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。下面有4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是（　　）A、固体氧化物燃料电池B、碱性燃料电池C、质子交换膜燃料电池D、熔融盐燃料电池10、下列溶液中离子浓度关系表示正确的是（）A．NaHCO3溶液中：B．pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中：c(H+)>c(OH-)C．0．1mol／L的NH4Cl溶液中，>>>D．物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中：11、分析化学中常用X射线研究晶体结构，有一种晶体可表示为[MxFey(CN)z]，研究表明它的结构特性是Fe2＋和Fe3＋分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN－位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子晶胞结构如图所示，下列说法正确的是（　　）A．该晶体属于原子晶体B．M的离子位于上述晶胞的面心，呈＋2价C．M的离子位于上述晶胞体心，呈＋1价D．晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，且M为＋1价\n12、下列叙述不正确或不够严谨的是（　　）A．将两种带相反电荷的胶体混合，能发生聚沉B．有化学键断裂的变化不一定是化学变化C．IA族元素形成的单质的熔点随原子序数的递增而降低D．无色透明溶液一定不是水13、最新发布检测报告称，目前市场上销售的强生、妙思乐及帮宝适等婴儿卫浴产品常常标以“温和”、“纯净”等字眼，但其中一些却含有甲醛及“1，4-二氧杂环乙烷”等有毒物质。乙醇经消去反应、加成反应、水解反应以及脱水反应可以制得“1，4-二氧杂环乙烷”，据此推测下列叙述正确的是(　　)A．“1，4-二氧杂环乙烷”与丁酸互为同分异构体B．“1，4-二氧杂环乙烷”与乙醚互为同分异构体C．“1，4-二氧杂环乙烷”可以与钠反应放出H2D．“1，4-二氧杂环乙烷”分子间可以形成氢键14、将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物（含NO、N2O4、NO2）的混合物共0.8mol，这些气体恰好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收，生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为（　　）A．0.2mol　　B．0.4mol　　C．0.6mol　　D．0.8mol第Ⅱ卷（非选择题，共80分）二（本题包括2小题，共22分）15、（8分）（1）SO2是大气污染物之一。某学生课外小组拟用下列仪器（可重复使用）测定周围环境中SO2的含量。连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接口的英文字母表示）_______________________________________。（2）为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数，该课外小组设计了如下图的实验装置（实验时只用嘴吸气和呼气）。实验过程中应该测定的物理量有（可不填满）：①________________________________________；②_______________________________________；③__________________________________________；\n④__________________________________________；⑤_________________________________________；⑥________________________________________。16、（14分）为了测定某烷烃样品（丁烷，并含少量丙烷等气态烃）的平均相对分子质量，设计了下面的实验：①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称量，得到质量m1；②往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品，塞好胶塞，准确称量；重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量m2；③往锥形瓶内加满水，塞好胶塞，称量得到质量m3；已知实验时的温度T（K），压强P（Kpa），水的密度（g·L-1），空气的平均相对分子质量29.0，密度（g·L-1），回答下面问题：⑴本实验的原理是（具体说明）。⑵步骤②中为什么要重复操作，直到前后两次称量结果基本相同？。⑶具体说明本实验中怎样做到每次测量都是在相同体积下进行的？。⑷本实验中收集气体样品的操作，可选用的方法是（填图中标号）。⑸锥形瓶内空气的质量（）是（列出算式）。⑹瓶中样品的质量（）是（列出算式）。⑺由实验测得该烷烃的平均相对分子质量是（列出算式）。三、(本题包括2小题，共22分)17、(10分)回答下列问题（1）写出过氧化钙与纯碱溶液反应的化学方程式：\n_________________________________________________________________；（2）据报道，在全国各地发生了多起将84消毒液与洁厕灵混合使用，导致氯气中毒的事件，写出该反应的离子反应方程式：_____________________________________________________________________；（3）汞与次氯酸等物质的量发生反应，生成水和另一含汞产物，含汞产物的名称为_______________。（4）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I－氧化为I2：S2O82－＋2I－＝2SO42－＋I2。已知Fe3+氧化性比S2O82－氧化性弱，Fe2+的还原性比I－还原性弱，实验却表明Fe3+、Fe2+可催化上述反应。简述Fe3+能加快该反应速率起催化作用的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）有机分子中，四价的碳原子以一个、二个、三个或四个单键分别连接一个、二个、三个或四个其它碳原子时，被分别称为伯、仲、叔或季碳原子（也可以分别称为第一、第二、第三或第四碳原子），例如2,2,4-三甲基戊烷中有5个伯碳原子，仲、叔、季碳原子各1个。由6个叔碳原子和6个伯碳原子（其余为氢原子）构成的饱和烃有种（不考虑顺反异构和光学异构）。18、(12分)X、Y、Z、R、Q5种非金属元素的原子序数依次增大，Y、Z、R、Q4种元素位于不同周期且均没有放射性，Y、Z、R形成的单质在通常状况下状态各不相同；XY3为非极性分子，ZR3为极性分子；由Q原子能直接形成熔沸点很低的单质晶体。（1）甲（化学式为XZ）是一种受到高度关注的耐磨涂料，可用作金属的表面保护层。甲可由XR3和ZR3在氢气中高温反应合成，合成甲的化学反应方程式为：______________________________________________________________；画出XR3分子的结构______________________，指出ZR3分子的空间构型____________________。（2）用水处理QY2和QY4的混合物，得到气体乙和溶液丙，乙的体积为56.7mL（标准状况，下同），其中含O222.7mL，余为Q。丙中的QO3能氧化30.0mL浓度为0.100mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2。计算混合物中QY2和QY4的物质的量之和为多少？四、(本题包括2小题，共20分)19、(8分)A、F均为离子晶体，A加热到200℃时分解为物质的量相等的4种气体，C、D的组成元素相同，它们有如下图所示的关系。回答下列问题：（1）D的结构式为，F的化学式为。（2）写出A分解的化学方程式___________________________________________。\n（3）B、D在一定条件反应生成常见的有机化肥G，G的名称为。20、（12分）2008年初，可口可乐公司用新型甜味剂阿斯巴甜（APM）代替蔗糖推出了无糖可乐“零度”。APM的结构简式为：，可通过内酐法或内酯法来合成。　　内酐法合成APM的途径为：回答下列问题：（1）写出反应①的化学方程式：____________________________________。（2）反应②还会生成少量β-异构体，写出生成β-异构体的化学方程式：______________________________________________________________________。（3）HCOOH的作用是_____________________________。　　内酯法合成APM的途径为：回答下列问题：（4）第④步反应的类型是_____________，第⑤步可以看成是先加成后酯化，Y的结构简式为______________。（5）阿斯巴甜味美、甜度高、热量低，适用于糖尿病、高血压及心脑血管患者使用，其摄入后的消化、吸收和代谢过程与食品中的_________相似。五、（本题16分）21、（16分）用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应，可以制得Na2S2O3。10℃和70℃时，Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下，从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解：\nNa2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl现取15.1gNa2SO3，溶于80.0mL水。另取5.00g硫粉，用少许乙醇润湿后（以便硫能被水浸润），加到上述溶液中。用小火加热至微沸，反应约1h后过滤。滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na2S2O3·5H2O晶体。⑴若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是。（填写选项的字母，可以多选，但选错要倒扣。）A.会降低反应速率　B.需要提高反应温度C.将增大反应体系的pH值　D.会减少产量⑵反应1h后过滤，其目的是。⑶滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是。它是由而产生的。如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是：。⑷设Na2SO3跟硫粉完全反应，当将滤液蒸发浓缩后，冷却至70℃，溶液的体积约30mL，该溶液是否达到饱和？试通过计算说明。（70℃时，Na2S2O3饱和溶液的密度为1.17g/cm3）⑸若要计算在100℃下将溶液蒸发至体积为30.0mL，再冷却至10℃时所能得到的Na2SO3·5H2O的质量，你认为。（填写一个选项的字母）A．前面提供的数据已经足够。B．还需要提供100℃时溶液的密度（1.14g/cm3）。C．还需要提供结晶后剩余溶液的体积（10.0mL）。⑹根据第（5）小题你的选择（如选A则直接计算，如选B或C则可选用其数据），计算从10℃、30.0mL溶液中结晶而出的Na2S2O3·5H2O的质量。2009年湖北省高中化学竞赛初赛试题参考答案和评分标准题号1234567891011121314答案BBDACDDABCBDDACAA15、（8分）（1）d(或c)接ab(或ba)接cd(或dc)接e　　　　（3分）（2）吸气呼气前瓶1及溶液的质量（1分）吸气呼气后瓶1及溶液的质量（1分）吸气呼气后剩余气体的体积（1分）实验时的温度（1分）实验时的压强　（1分）16、（14分）⑴根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比。（2分）⑵为了保证瓶内的空气已完全被排出，并充满了样品气。（2分）⑶\n第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准。（2分）⑷D（2分）　　　　　　　⑸（2分）⑹m2-m1+m空气（2分）　　　⑺29.0×(2分)17、（10分）（1）2CaO2＋2Na2CO3十2H2O＝2CaCO3＋4NaOH＋O2↑（2分）（2）ClO－＋Cl—＋2H+＝Cl2＋H2O。（2分）（3）　氯氧化汞（或碱式氯化汞）（2分）（4）阴离子与阴离子间相互排斥，反应S2O82－＋2I－＝2SO42－＋I2不易发生；阴离子与阳离子间相互吸引，反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2、S2O82-＋2Fe2+=2SO42-＋2Fe3+容易发生，故Fe3+能加快该反应的速率而起催化作用。（2分）（5）9（2分）18、（12分）(1)BBr3＋PBr3＋3H2BP＋6HBr（2分）（2分）三角锥形（2分）（2）V（Xe）＝56.7mL－22.7mL＝34.0mL（1分）n（Xe）＝34.0mL/2.24×104mL/mol＝1.52×10－3mol（1分）XeO3＋6Fe2＋＋6H＋＝Xe＋6Fe3＋＋3H2O（1分）16x0.100mol/L×0.0300mLx＝5.0×10－4mol（2分）n(XeF2)+n(XeF4)＝1.52×10－3mol＋5.0×10－4mol＝2.02×10－3mol（1分）19．（8分）（1）O＝C＝O　（2分）　NH4HCO3（2分）（2）NH4HC2O4NH3↑＋CO2↑＋CO↑＋H2O↑（2分）（3）尿素或碳二酰胺（2分）20．（12分，每空2分）（1）（2）\n（3）保护氨基　　（4）取代反应　　HCHO　　（5）蛋白质21、（16分）⑴A、D（各1分，共2分）⑵除去过量的硫粉（1分）⑶Na2SO4　（1分）　　由Na2SO3被空气氧化（1分）取出少许溶液，加稀盐酸至酸性后，过滤除去S，再加BaCl2溶液（2分）⑷解：若该溶液是饱和溶液，其所含的Na2S2O3的质量为x，则（1分）而按题意，完全反应得到的Na2S2O3的质量为：所以溶液尚未达到饱和。（2分）⑸B（1分）⑹溶液中水的质量（2分）设析出的Na2S2O3·5H2O的质量为x，则有（列式2分）H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMt\nLa系[来源:Z,xx,k.Com]La138.9Ce140.1Pr[来源:学科网]140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0