2014年全国高中学生化学竞赛试题 12页

2014年全国高中学生化学竞赛（陕西赛区）初赛试题一、（6分）物质M是一种日常生活中不可缺少的调味品．已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰．M与其他物质的转化关系如图甲所示（部分产物已略去）：(1)(1分)写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式。(2)(1分)若A是一种酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则G的化学式是。H2SiO3(3)(1分)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是。溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断增加；然后又由多到少，最后消失(4)(1分)若A是一种盐，A溶液与B溶液混合产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，则由A转化成E的离子方程式是。4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe（OH）3↓(5)(2分)若A是一种溶液，只可能含有H+，NH4+，Mg2+，Fe3+，Al3+，CO32-，SO42-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图乙所示．由此可知，该溶液中肯定含有的离子：，其浓度之比为。二、（8分）有五种摩尔质量均为44g/mol的化合物甲、乙、丙、丁、戊，均由短周期元素组成．对甲的捕获在降低温室气体排放中具有重要的作用．乙为烃，等物质的量的乙与丁充分燃烧产物为甲与水，且生成水的质量前者是后者的2倍，丙在一定条件下分解获得两种单质，两单质放电时反应生成A，A遇空气变成红棕色气体B．戊是一种极不稳定的物质，在1180℃以下不存在．科学家用质谱仪在工业制硅的反应产物中证实了其存在。（1）(2分)丁的分子式，甲的电子式。\n（2）(1分)若生成戊的反应中氧化产物与还原产物为同一物质，写出生成戊的化学方程式。（3）(1分)把铁和铜混和物放入一定量B通入水后形成的稀溶液中，反应后过滤，滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出，则滤液中一定含有的溶质是。（4）(2分)将0.2mol乙完全燃烧后生成的气体全部缓慢通入300mL某浓度的NaOH溶液中，气体完全被吸收，溶液中NaOH无剩余，则NaOH溶液的浓度为。（若有定值则写具体数值，无定值则写范围）．（5）(2分)将等物质的量A、B的混合物溶于NaOH溶液中得到只含有一种溶质的溶液，此溶质的化学式为，计简单实验方案证明溶液中含有此溶质。三、（6分）氯化铁是一种重要的化工原料，无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3.nH2O。(1)(4分)工业上制备无水的一种工艺流程如下：①(1分)吸收塔中发生反应的离子方程式为______________________________。②(1分)简述由FeCl3.6H2O晶体得到无水氯化铁的操作：___________________。③(2分)用碘量法测定所得无水氯化铁的质量分数：称取m克无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶中，用蒸馏水定容；取出10mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入指示剂_________（填试剂名称），用cmol\n的Na2S2O3溶液进行滴定，终点时消耗VmLNa2S2O3溶液(已知：）。则样品中氯化铁的质量分数为____________。(2)(2分)若已知：请写出Fe3＋发生水解反应的热化学方程式：。四、（8分）近年以来全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成成分。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容。(1)SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-l96.0kJ·mol-1。200℃下，将一定量的SO2和O2充人体积为1L的密闭容器中，经10min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示：气体SO2O2SO3物质的量（mol）1.61.80.410min内该反应的反应速率v(O2)=，反应达到化学平衡状态的标志是。a．SO2和O2的体积比保持不变b．体系的压强保持不变c．混合气体的密度保持不变d．SO2和SO3物质的量之和保持不变(3)（3分）碱式硫酸铝法烟气脱硫工艺主要有以下三步：\n①向Al2(SO4)3溶液中投入粉末状石灰石，生成碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液。②(1分)碱式硫酸铝吸收SO2，Al2(SO4)3·Al2O3+3SO2＝Al2(SO4)3·Al2(SO3)3请写出Al2(SO4)3·Al2O3与过量烧碱溶液反应的化学方程式。③(2分)将Al2(SO4)3·Al2(SO3)3氧化成Al2(SO4)3，可选用氧化剂为（填代号）a.浓硫酸b.KMnO4溶液c.5%的H2O2溶液d.空气该步反应的目的是。(2)(3分)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。①(2分)写出氨气消除NO污染的化学方程式，若还原产物比氧化产物多0．5mol，则反应转移电子数为。②(1分)写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：。五、（6分）运用化学反应原理分析解答一下问题。（1）以CH4和H2O为原料制备甲醇和二甲醚的工业流程如下：已知：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.4kJ·mol-1CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kJ·mol-1①(1分)CH4（g）和H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为。②(2分)反应室3（容积为VL）中amolCO与2amolH2\n在催化剂作用下反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。p1p2(填“<”、“>”或“=”)。在p1压强下、100℃时，反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的平衡常数为(用含a、V的代数式表示)。③(1分)保持温度和容积一定，反应室3(容积为VL)中amolCO和2amolH2，达到新平衡时，CO的转化率（填“增大”、“减小”或“不变”）。(2)(2分)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。持续通人甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。①(1分)O