2014吉林高中学生化学竞赛预赛试题 7页

2014年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题竞赛时间：120分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：C：12；O：16；H：1；Fe：56；Na：23N：14；Ag：108；Cl：35.5；S：32；Al：27；Cu：64；Mg：24；第I卷（本卷共50分）一、选择题（本题共20小题，每小题2分，共40分，每小题只有一个选项符合题意。）1．韩国首尔大学的科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法正确的是A．暖冰中水分子是直线型分子B．水凝固形成“暖冰”所发生的变化是化学变化C．暖冰中水分子的各原子均满足8电子稳定结构D．在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰”2．下图所示为n个C60连接而成的物质X，下列有关说法不正确的是A．X难溶于水B．一定条件下X可与H2发生加成反应C．X是碳的一种同素异形体D．X的摩尔质量为720g/mol3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是A．0.1molNH3溶于足量水中(不考虑氨气挥发)，溶液中N原子的数目为0.1NAB．在常温下，若CO与CO2的体积相等，则它们的物质的量相等C．标准状况下，22.4LNO与CO2的混合气体中含有O的原子数为3NAD．在常温常压下，22.4L氢气的质量为2g4．A、B两个烧杯中分别盛有100mL3.0mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的Al粉，在相同条件下产生气体的体积比为V(A)：V(B)=2：5，则加入Al粉的质量为A．8.1gB．6.75gC．5.4gD．2.7g5．水、双氧水都是由氢、氧元素组成的重要化合物。下列表述正确的是A．H2O2的电子式为B．4℃时，纯水的pH>7，呈中性C．100℃、101kPa时，水分子间距：液态＞气态D．101kPa时，相同质量的水在不同状态下的能量：固态＞液态＞气态6．A～D是含同一种元素的四种物质，A和D分别是该元素的单质和最高价氧化物的水化物，他们之间有如图所示的转化关系。A不可能是A．SB．SiC．AlD．Fe7．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH=－197kJ·mol－1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲）2molSO2和1molO2；（乙）1molSO2和0.5molO2；（丙）2molSO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是A．容器内压强为P甲=P丙>2P乙B．SO3的质量为m甲=m丙>2m乙C．c(SO2)与c(O2)之比为k甲=k丙>k乙D．反应放出或吸收热量的数值为Q甲=Q丙>2Q乙8．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是A．反应前2min的平均速率ν(Z)=2.0×10－3mol·L－1·min－12014年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题2014年4月20日第7页共4页\nB．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前ν(逆)>ν(正)C．该温度下此反应的平衡常数K=1.44D．其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大9．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=－574kJ·mol－1②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=－1160kJ·mol－1下列说法不正确的是A．由反应①、②可推知：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=－867kJ·mol－1B．等物质的量的甲烷分别参与反应①、②，则反应转移的电子数相等C．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJD．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2NAO2-迁移10．右图装置可用来监测空气中NO的含量，下列说法正确的是A．电子由Pt电极流出，经外电路流向NiO电极B．Pt电极上发生的是氧化反应C．NiO电极的电极反应式为NO+O2－-2e－=NO2D．每流经lm3空气（假设NO被完全吸收），转移电子的物质的量为2×10－7mol，则该空气中NO的含量约为3×10－2mg/m311．已知硅氧四面体可以用投影图表示成其中O表示氧原子，中心黑点表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子。试确定在无限长的单链阴离子中（见图）， 硅原子与氧原子的个数比为 A．1：2             B．1：3            C．2：5             D．2：712．锂电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应C6Li-xe－=C6Li1-x+xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）；正极反应Li1-xMO2+xLi++xe－=LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）。下列有关说法正确的是A．锂电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2=LiMO2+C6Li1-xB．在电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小C．锂电池放电时电池内部Li+向负极移动D．锂电池充电时阳极反应为C6Li1-x+xLi++xe－=C6Li13．已知25℃时，HF的电离常数Ka(HF)=3.6×10－4，溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10－10。现向lL0.2mol·L－1HF溶液中加入1L0.2mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中正确的是A．25℃时，0.1mol·L－1HF溶液中pH=lB．Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C．该体系中有CaF2沉淀产生D．该体系中，Ksp(CaF2)=1/Ka(HF)14．右图中曲线表示原子序数在前20号中的某些元素的原子序数（按递增顺序连续排列）和单质沸点的关系，其中A点表示的元素是A．SiB．AlC．FD．S15．叠氮酸(HN3)酸性比醋酸弱，其钠盐稳定，但撞击发生爆炸产生氮气，有关叠氮酸的叙述：①NaN3的水溶液呈碱性；②HN3的固体属于分子晶体；③NaN3的固体属于离子晶体；④NaN32014年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题2014年4月20日第7页共4页\n可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的是A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④16．将108g金属Al全部转化成氢氧化铝，共消耗盐酸amol，氢氧化钠bmol。a+b的最小值为A．6  B．8   C．10D．1617．二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如右下图所示。常温下，S2Cl2遇水易与水发生反应，并产生能使品红褪色的气体。下列说法错误的是A．S2Cl2的结构中各原子均达到8电子的稳定结构B．S2Cl2为含有极性键和非极性键的共价化合物C．若S2Br2与S2Cl2结构相似，则熔沸点：S2Cl2>S2Br2D．S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为：2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl18．由第ⅢA族元素X和第ⅥA族元素Y组成的阴离子结构如下图所示(不考虑其真实结构)，则所带电荷数a、b、c分别为A．2、3、4B．4、3、2C．5、6、4D．2、3、219．邻甲基苯甲酸有多种同分异构体。其中属于酯类，且结构中含有苯环和甲基的同分异构体有A．3种B．4种C．5种D．6种20．有机化合物A的结构简式为，下列对该有机物的叙述正确的是A．有机化合物A属于芳香烃B．一个A分子中最多有6个碳原子共面C．A分子苯环上的三氯取代产物只有两种结构D．lmolA与Na或NaHCO3溶液恰好完全反应，产生气体体积相同二．选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分。每小题有2个选项符合题意，多选、少选或错选均不得分）21．某酸性溶液中只有Na+、CH3COO－、H+、OH－四种离子。则下列描述正确的是A．该溶液可由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成B．该溶液可由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成C．若使溶液pH=7，可向溶液中加入适量NaOH溶液，此时离子浓度大小顺序为c(Na+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H+)D．若加入适量氨水至碱性，则溶液中c(CH3COO－)一定小于c(Na+)、c(NH4＋)之和22．120oC、101kPa时，将某有机样品3.1g完全燃烧，在此条件下将燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水，石灰水共增重7.1g，经过滤得到10g沉淀。该有机样品可能是A．乙醛B．乙醇C．乙二醇D．甲醇和丙三醇的混合物23．一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III，在I中充入1molCO和1molH2O，在II中充入1molCO2和1molH2，在III中充入2molCO和2molH2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是A．容器I、II中正反应速率相同B．容器I、III中反应的平衡常数相同C．容器I中CO的物质的量比容器II中的多2014年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题2014年4月20日第7页共4页\nD．容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和小于124．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是A．相对于途径①，途径②更好地体现了绿色化学思想B．Y可以是蔗糖溶液C．CuSO4在1100℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体D．将CuSO4溶液蒸发、冷却、结晶，可制得胆矾晶体25．下列说法中正确的是A．第一电离能由大到小的顺序为O>N>CB．由于C22－和O22+为等电子体，所以可以判断O22+的电子式为C．NO3－中N采用sp2杂化，故NO3－的空间构型为三角锥形D．液态HF通常也可以写成(HF)n的形式，是因为液态HF分子间存在氢键第II卷（本卷共50分）26．（10分）研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2，制备硫酸锰的生产流程如下：已知：浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2＋，还含有少量的Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Pb2＋等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。2014年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题2014年4月20日第7页共4页\n请回答下列问题：（1）写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式。（2）氧化过程中主要反应的离子方程式。（3）在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH值，此处调节测定pH值用到的仪器是，应调节至范围。（4）阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子。请依据图、表信息回答，决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有、等；吸附步骤除去的主要离子为：。（5）CaSO4是一种微溶物质，已知Ksp(CaSO4)=9.10×10－7。现将cmol·L－1CaCl2溶液与2.00×10－2mol·L－1Na2SO4溶液等体积混合（忽略体积的变化），则生成沉淀时，c的最小值是　　　　　　　　　　　　　　。27．（10分）某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠（NaClO2）的研究。实验Ⅰ：制取NaClO2晶体已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O，高于38℃时析出的晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO2)2可溶于水。利用下图所示装置进行实验。K1K2浓硫酸NaOH和H2O2混合溶液冷水浴NaOH溶液NaOH溶液NaClO3和Na2SO3固体①②③④⑤（1）装置③的作用是。（2）装置②中产生ClO2的化学方程式为。（3）从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为：①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③；④低于60℃干燥，得到成品。（4）设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4，操作与现象是：取少量晶体溶于蒸馏水，。实验Ⅱ：测定某亚氯酸钠样品的纯度。设计如下实验方案，并进行实验：①准确称取所得亚氯酸钠样品mg于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（已知：ClO2－+4I－+4H+=2H2O+2I2+Cl－）。将所得混合液配成100mL待测溶液。②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用cmol•L-1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为VmL（已知：I2+2S2O32－=2I－+S4O62－）。（5）滴定中使用的指示剂是，达到滴定终点时的现象为。2014年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题2014年4月20日第7页共4页\n（6）样品中NaClO2的质量分数为（用含m、c、V的代数式表示，式量：NaClO290.5）。28．（10分）（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=－393.5kJ/molC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH2=＋131.3kJ/mol则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)，ΔH=kJ/mol。（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填序号）。A．每消耗1molCO的同时生成2molH2B．混合气体总物质的量不变C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如右图所示。A、B两点的平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“=”或“＜”,下同）；由图判断ΔH0。③某温度下，将2.0molCO和6.0molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L，则CO的转化率=，此温度下的平衡常数K=（保留二位有效数字）。（3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，用煤炭气（CO、H2）作负极反应物，空气与CO2的混合气体为正极反应物，催化剂镍作电极，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为：CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为。29．（10分）I．顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物，它的化学式为Pt(NH3)2Cl2。1995年WHO对上百种治癌药物进行排名，顺铂的综合评价列第2位。①顺铂中的配体有（写化学式）。②与NH3互为价层电子等电子体的分子及互为等电子体的离子有（至少各举一例）。③碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，是第二代铂族抗癌药物，其毒副作用低于顺铂。碳铂的结构为：碳铂中含有的作用力有（填字母）。A．极性共价键B．非极性共价键C．配位键D．离子键E．金属键F．σ键G．π键④碳铂的中心离子的配位数为，C原子的杂化方式有。⑤铂（Pt）单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。晶胞中铂（Pt）原子的配位数为。II．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子。请写出A2+在基态时外围电子（价电子）排布式为2014年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题2014年4月20日第7页共4页\n，B元素在周期表中的位置为。30．（10分）香料K和解热镇痛药物G的合成路线如下：AlCl3请回答：（1）芳香烃A中C、H原子数之比是4：5，1molA在氧气中完全燃烧生成8molCO2，A的分子式是；A分子中只有7个碳原子一定共平面，A的结构简式是。（2）B的结构简式是。（3）E→F的反应类型是。（4）D→E反应的化学方程式是。（5）K与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式是。（6）G与（5）中反应的主要产物酸化后的有机产物互为同分异构体，含有相同的官能团，且位置与F中官能团的位置相同，G的结构简式是。（7）K的同分异构体W，其分子内苯环上的氢原子只有1种，且仅含有2个甲基。1mol W最多与3mol饱和溴水反应，则W的任意一种结构简式是。2014年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题2014年4月20日第7页共4页