2016年中山市高中化学竞赛试题 4页

2016年中山市高中化学竞赛试题可能用到的相对原子质量：H—1C—12Na—23O—16　S—32Mg—24V—51一、单项选择题：本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得2分，多选、错选或不答的均得0分1．现有X、Y、Z、W四种主族元素。若X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构，W的阳离子的氧化性大于等电荷的X的阳离子的氧化性，Z的阴离子半径大于等电荷的Y的阴离子半径，四种元素的原子序数由大到小的顺序正确的是（）　A．Z>X>Y>W　　B．W>X>Y>Z　　C．X>Z>Y>W　　D．Z>Y>X>W2．固体NH4I放入真空的密闭容器中，加热至一定温度后恒温，发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)+HI(g)2HI(g)H2(g)+I2(g)　平衡时，测得总压为5.00kPa，其中H2的分压为0.50kPa。则下列说法中正确的是（）　A．固体NH4I一定全部分解　　B．若开始放入固体NH4I的量增大一倍，则平衡时总压也会增大一倍　　C．平衡时HI的分解率为10%　　D．平衡时氨的分压为2.50kPa3．在配平的下列反应中，□H3AsO4(aq)+□Zn(s)+□H+(aq)+□H2O(aq)→□AsH3(g)+□Zn(H2O)42+(aq)，H2O前面的系数为（）　A．8　　　　　B．12　　　　　C．16　　　　　D．204．在常温下，发生下列几种反应：　①16H++10Z－+2XO4－→2X2++5Z2+8H2O②2A2++B2→2A3++2B－③2B－+Z2→B2+2Z－根据上述反应，判断下列结论中错误的是（）　A．溶液中可发生：Z2+2A2+→2A3++2Z－　　　　B．Z2在①、③反应中为还原剂　C．氧化性强弱的顺序为：XO4－>Z2>B2>A3+　　D．X2+是XO4－的还原产物5．已知在pH值为4左右的环境中，Ca2+、Fe2+几乎不水解，而Fe３+几乎完全水解。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜（含少量杂质FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是（）　A．加入纯Cu将Fe2+还原为Fe　　　B．向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀　　　　C．向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH值为4左右　　　　D．向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH值为4左右6．C8H8经多步裂化，最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体混合物，该混合物的平均相对分子质量可能是（）　A．28或30　　　　B．30或38　　　C．38或40　　　　D．30或407．在一个固定容积的密闭容器中，充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2N2O4。此时平衡混合气中NO2的体积分数为x％，若再充入1molN2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为y％，则x和y的大小关系正确的是（）A．x＞yB．x＜yC．x＝yD．不能确定8．C12H18有多种同分异构体，其中二取代苯的同分异构体（不考虑立体异构）有多少种？（）A．45种B．48种C．49种D．以上都不是9．某碱性溶液中只有NH4+、Cl－、H+、OH－四种离子。则下列描述正确的是（）　A．该溶液可能由pH=12的氨水与pH=2的盐酸等体积混合而成　B．该溶液中一定存在下列关系：c(NH3·H2O)+c(OH－)=c(H+)　　C．通入适量的HCl，溶液中离子浓度一定存在：c(Cl－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)D．加入适量醋酸，c(NH4+)一定大于c(Cl－)、c(CH3COO－)之和10．碱性硼化钒（VB2）—空气电池工作时反应为：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标准状况），则下列说法正确的是（）A．VB2电极发生的电极反应为：2VB2+11H2O-22e－=V2O5+2B2O3+22H+B．外电路中电子由c电极流向VB2电极C．电解过程中，c电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生D．若B装置内的液体体积为100mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05mol·L－1二、双项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。全选对得4分，只选1个且正确得2分，有选错或不选得0分。第4页共8页\n11．恒压密闭容器中充入2molX和5molY，发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)，温度分别为T1和T2时，X的转化率α(X)随时间t变化的关系如下图。下列结论正确的是（）　A．该反应正反应放热　　B．达平衡后其它条件不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动C．达到平衡后，它条件不变，降低温度，正逆反应速率均减小，Z的体积分数也减小D．在T2时，若开始加入1molX、3molY和2molZ，达到平衡后α(X)>0.2512．常温下用惰性电极电解200 mL 一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图所示（以下气体体积已换算成标准状况下的体积）。根据图中信息，下列说法中正确的是（）A．原混合溶液CuSO4的物质的量浓度为0.25mol·L－1B．t2时所得溶液的c(H+) = 0.6mol·L－1C．若用惰性电极电解该NaCl和CuSO4的混合溶液200mL，经过一段时间后两极分别得到224mL与448mL气体，则原混合溶液中的氯离子浓度的取值范围为(0,+∞)D．同C项的条件，则原混合溶液中的铜离子浓度的取值范围为[0.05mol·L－1,0.15mol·L－1]13．电镀等工业废水中常含有剧毒、致癌的Cr2O72－。该废水处理的一种方法是：向废水中加入适当的NaCl，用Fe作电极进行电解。下列说法错误的是（）A．电解过程中阴极能产生氢气B．电解时，阳极反应为：Fe—3e－=Fe3+C．电解法中，转化Cr2O72－的离子方程式为：Cr2O72－＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2OD．电解过程中，阳极附近生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀14．绿茶中含有的EGCG（结构如下图）具有抗癌作用，能使血癌（白血病）中癌细胞自杀性死亡，下列有关EGCG的说法中正确的是（）　A．在空气中易氧化B．遇FeCl3溶液能发生显色反应　C．1molEGCG最多可与含10mol氢氧化钠溶液完全作用　D．能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳三、非选择题：本题共5小题，共64分。按题目要求作答。15．（12分）已知：①乙醛甲基上的氢原子都是a氢原子，活性较大，都可以与甲醛中的醛发生加成反应，如HCHO+CH3CHOHO—CH2—CH2—CHO；②CH2(COOC2H5)2现由乙烯和丙二酸等物质合成I，合成路线如下：（I分子式为C9H12O4）请回答下列问题：（1）写出下列物质的结构简式：C；E；H；I。（2）写出A→D化学方程式：。（3）写出丙二酸→G化学方程式：。16．（10分）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2）中钒的主要流程如下：第4页共8页\n已知：（1）V2O5和NH4VO3均为难溶物，VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物。（2）2VO2++H2C2O4+2H+ =2VO2+ +2CO2↑+2H2O回答下列问题：（1）步骤①前，粉碎的目的是__________________________________________________。（2）步骤②中发生反应的离子方程式为__________________________。（3）步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂)：VOSO4 (水层)+2HA（有机层）VOA2(有机层）+H2SO4(水层)，则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是___________________________________________________________________________。（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为：取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中，加入指标剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时，消耗待测液的体积为10.0mL，由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为_________g/L。（5）V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒，则金属铝热还原制得钒的化学方程式为_________________________________________________________________________。17．（16分）乙二醛（OHC—CHO）是一种重要的精细化工产品。Ⅰ.工业生产乙二醛（1）乙醛（CH3CHO）液相硝酸氧化法在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反应的化学方程式为。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点是。（2）乙二醇（HOCH2CH2OH）气相氧化法①已知：OHC—CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)△H＝−78kJ·mol−1K12H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H＝−484kJ·mol−1K2乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g)的△H＝kJ·mol−1。相同温度下，该反应的化学平衡常数K＝（用含K1、K2的代数式表示）。②当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如图所示。反应温度在450~495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是哪两点：、。Ⅱ.乙二醛电解氧化制备乙醛酸（OHC—COOH）的生产装置如图所示，通电后，阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。（3）阴极反应式为。（4）阳极液中盐酸的作用，除了产生氯气外，还有。（5）保持电流强度为aA，电解tmin，制得乙醛酸mg，列式表示该装置在本次电解中的电流效率η=。（设：法拉第常数为fC•mol−1；η=）18．（12分）测定铵盐中氮含量的经典方法是：将NaOH与NH4+离子作用，产生的氨气通入盐酸溶液中被吸收，当吸收完全后，以0.1％甲基红为指示剂，用标准氢氧化钠溶液滴定剩余的盐酸，从而计算出氮的含量。用上述方法测定氮含量有两点不太理想：第一点是氨溶于盐酸中生成氯化铵，其溶液是无色的，不能直观地看到氨气是否被盐酸吸收；第二点是采用甲基红为指示剂，其pH变色范围较宽（pH=4.4～6.2），判断终点不太灵敏，第4页共8页\n容易带来误差。后改用新的分析方法，即：用硼酸为氨的吸收液，0.1％的亚甲基蓝和0.1％的甲基红的混合液为指示剂（变色范围pH=5.2～5.6，酸性时为红紫色，碱性时为绿色），用标准盐酸滴定上述吸收了氨的混合液，求出氮的含量。根据新的分析方法，回答下列问题：（1）若用如右图的装置使NH4Cl与NaOH反应放出氨气，则a中应放的药品是，b中应放的药品是，c中应放入和。（2）硼酸吸收液从色变到色时表示有氨被吸收。（3）用标准盐酸滴定硼酸吸收液时，是否要再另加指示剂?答：。（4）新方法的主要优点是：。19．（14分）某化学兴趣小组拟用氧化铜(含少量氯化亚铁和不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜,并测定样品中氧化铜的质量分数,其实验步聚如下:实验过程中pH值的控制参照表1中的数据;加入的X、Y试剂在表2中选用:表1表2物质沉淀开始时的pH值沉淀完全时的pH值A碱式碳酸铜E双氧水Fe(OH)27.69.6B氢氧化钠F稀硝酸Fe(OH)32.73.7C氨水G高锰酸钾Cu(OH)25.26.4D氧化铜H氯水试回答下列问题:(1)沉淀II的成分是(写化学式)(2)物质X可选用表2中的（填序号）物质Y可选用表2中的(填序号)(3)第⑤步操作需在HCl气流下进行,所需装置如图:按气体流动方向从左到右,各装置的连接顺序(填字母)为。D中所发生反应的化学方程式为。C的作用是。(4)若④步中有80%的氯化铜进入晶体,其余各步的转化都是完全的,则样品中氧化铜的质量分数的计算式是。第4页共8页