2010年湖北省高中化学竞赛初赛试题及答案 9页

2010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考试要求：（1）允许使用非编程计算器及直尺等文具。迟到半小时不得进场，开始考试后1小时内不得离场。（2）考号、姓名、年级和所属学校等必须写在首页左侧指定的位置，否则作废卷论处。（3）时间到，把试卷对折整齐，背面朝上放在桌面上，立即离开考场。第I、Ⅱ卷计分表题号一二三四五总分满分7020212118150得分阅卷人第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、新华网3月19日报道，导致数百儿童血铅超标的湖南嘉禾县腾达公司（炼铅）已经关闭停产。下列有关降低铅对环境污染的建议中不恰当的是A.使用无铅汽油B.开发新的无铅燃料C.倡导使用铅蓄电池作动力的电动车D.燃煤电厂、金属冶炼厂的废气经除尘后排放2、等质量的铜分别与等体积足量的浓硝酸、稀硝酸反应，铜与浓硝酸反应后溶液X呈绿色，铜与稀硝酸反应后的溶液Y呈蓝色。比较二者的差异，下列关于溶液X呈绿色原因的猜想不合理的是A.X溶液中c(Cu2+)比Y溶液中c(Cu2+)大第9页,共9页\nB.X溶液中含NO2-，Y溶液中不含NO2-C.X溶液中c(H+)、c(NO3-)比Y溶液中c(H+)、c(NO3-)大D.X溶液中溶解了NO2气体3、分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用下表所示形式对所学知识进行分类，其中甲与乙、丙、丁是包含关系。下列各组中，有错误的组合是选项甲乙、丙、丁A常见干燥剂浓硫酸、石灰石、碱石灰B常见合金不锈钢、焊锡、生铁C常见营养物质蛋白质、维生素、无机盐D常见碱烧碱、纯碱、熟石灰4、已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；ΔH=-566kJ·mol-1Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2O2(g)；ΔH=-226kJ·mol-1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（）A.CO的燃烧热为283kJB.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH＞-452kJ·mol-1D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×10235、下列叙述中正确的是A.已知反应：2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4=2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O，其中1mol氧化剂得到11mole-B.向NaClO溶液中通入少量SO2的离子方程式为：ClO-+SO2+H2O=Cl-+SO42-+2H+C.已知反应：14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4，该反应中Cu2S既是氧化产物又是还原产物D.某反应体系中的物质有：N2O、FeSO4、Fe2(SO4)3、HNO3、Fe(NO3)3、H2O，若H2O是生成物，则N2O是还原产物6、下列叙述不正确的是A.在C—F、C—O、C—Si、C—Cl等化学键中碳的正电性最强的是C—FB.电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是ⅡA元素C.在Ga3+、Ti4+、Cu+、Li+4种离子中最外层电子数为8的是Ti4+D.目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是硅7、某研究性学习小组对“Na2O2的水溶液遇酚酞现变红后褪色”进行如下探究：实验一：向1号试管中加入2mLNa2O2水溶液，再加入少量MnO2粉末，放出的气体能使带火星的木条复燃。实验二：向2号试管中加入2mL30%H2O2溶液，滴加几滴酚酞振荡，塞上橡皮塞，放置2天后滴入几滴0.05mol·L-1NaOH溶液，观察到溶液立即由无色变为红色。实验三：向3号试管中加入2mL0.5mol·L-1NaOH溶液，再滴入1滴含酚酞的30%H2O2溶液，观察到溶液立即由无色变红色，振荡，红色褪为无色。查阅教材：“过氧化钠是强氧化剂，可以用来漂白织物、麦秆、羽毛”；“第9页,共9页\n过氧化氢呈弱酸性，可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等”。据此推断下列结论不正确的是A.Na2O2水溶液中含有H2O2B.H2O2能氧化酚酞C.Na2O2水溶液中含有O22-D.O22-能氧化酚酞8、硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以用投影图表示成（如下图）；其中O表示氧原子，中心黑点硅原子。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.1：2B.1：3C.2：5D.2：79、下列叙述不正确的是A.z≥83的元素都是放射性元素B.周期表中过渡元素种类比主族元素种类多C.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子D.离子化合物中不一定含有非金属元素10、下列关系式不正确的是A.常温下pH=2的甲酸与pH=12的烧碱溶液等体积混合：c(Na+)>c(HCOO-)>c(H+)>c(OH-)B.0.1mol·L-1Na3PO4溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+3c(H3PO4)C.0.4mol·L-1Ba(OH)2溶液与0.3mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合：c(OH-)>c(Na+)>c(Ba2+)>c(CO32-)D.1L0.3mol·L-1NaOH溶液吸收标准状态下4.48LCO2：c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)放电充电11、LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li+向负极移动C.充电过程中，电池正极材料的质量减少D.放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO412、对于以下反应：A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可以确定一定达到平衡状态的是A.容器的体积不再变化B.B的生成速率和D的消耗速率之比为3：1C.混合气体的密度不随时间变化D.B、C、D的分子数之比为3：2：1NCH3OCH3ONNNOO—C—ONH213、多沙唑嗪的结构简式如下图所示，下列对多沙唑嗪的叙述错误的是第9页,共9页\nA.能发生加成反应、取代反应B.不能与盐酸反应C.分子内共有24个氢原子D.属于芳香族化合物14、实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是A.Fe2O3和MnO2B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5D.Fe3O4和FeO第Ⅱ卷（非选择题，共80分）二、（本题包括2小题，共20分）15、（10分）（1）下面是唐朝刘禹锡描写沙里淘金的一首诗，其中有的诗句可能包含了某一化学实验现象或化学过程，请在这样的诗句后面写出相应的文字。日照澄洲江雾开，现象___________________________________________________淘金女伴满江隈。美人首饰王侯印，尽是沙中浪底来。方法___________________________________________________。（2）(CN)2被称为拟卤素，它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。①HgCl2和Hg(CN)2反应可制得(CN)2，写出反应方程式________________________________________________________________。②写出CN-、(CN)2的电子式________________、______________________。③写出(CN)2(g)在O2(g)中燃烧的化学方程式___________________________________________________________________。V(黄色固体)X/高温①W(无色刺激气味气体)Y(红棕色固体)XZQ②过磷酸钙TMK2AO4KOHCl2QDL③ERN④16、（10分）下图中X、R是气体，X、D是单质，图中部分产物略去。回答下列问题：（1）V、W、Z、Q中含有同一种元素甲，指出元素甲形成的单质属于________晶体（填晶体类型），反应②是Q的重要用途，写出反应②的化学方程式________________________(2)V、Y、T、M含有同一种元素A，写出A的外围电子排布________________________,写出沉淀M被Cl2氧化为K2AO4的化学方程式___________________________________。（3）L形成的陶瓷熔点高、硬度大；N是白色胶状沉淀，若R分子呈三角锥形，反应③的离子方程式为_______________________________________________，若R分子呈直线型，写出反应④的离子方程式________________________________________________。第9页,共9页\n三、（本题包括2小题，共21分）17、（12分）用下列两种方法可以实现浓硫酸与蔗糖反应。方法一：向蔗糖中加入浓硫酸的实验如下图，回答下列问题。（1）向盛有蔗糖的烧杯中加几滴水的目的是：___________________________________。（2）写出该实验发生的主要反应的化学方程式：____________________________________________________________________________。ABCDE方法二：某课外小组用下图装置实现浓硫酸与蔗糖反应并检验反应的气体产物。（3）上图中装置设计不够完善，请你提出改进意见：_________________________________________________________________________________________________________（4）为了检验生成的气体产物B、E中的药品分别是：B____________、E_____________。（5）与方法一比较，方法二的最大优点是________________________________________。18、（9分）某研究性学习小组借助A~D的仪器装置完成有关实验①②玻璃棒恒压分液漏斗ABCD【实验一】收集NO气体。（1）用装置A收集NO气体，正确的操作是（填序号）。a.从①口进气，用排水法集气b.从①口进气，用排气法集气c.从②口进气，用排水法集气d.从②口进气，用排气法集气【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数ω第9页,共9页\n(Zn)和镀层厚度，查询得知锌易溶于强碱：Zn+2NaOH=Na2ZnO3+H2↑。据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m1g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。（2）选用B和（填仪器标号）两个装置进行实验。（3）测得充分反应后生成氢气的体积为VL（标准状况），ω(Zn)=。（4）计算镀层厚度，还需检索的一个物理量是。（5）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m2g。（6）ω(Zn)=。方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量（其差值即为H2的质量）实现探究目标。实验同样使用仪器C。（7）从实验误差角度分析，方案丙方案乙（填“优于”、“劣于”或“等同于”）。四、（本题包括2小题，共21分）19、（12分）（1）人们在对烷烃分子空间结构的研究中发现某一系列的烷烃分子只有一种一卤代物。如：(新)戊烷—C—HHHH—C—CH3CH3CH3CH3—C—C(CH3)3C(CH3)3C(CH3)3(CH3)3C甲烷十七烷……这一系列烷烃具有一定的规律性，当一种烃分子中的-H全部被-CH3取代后，它的一卤代物异构体数目不变。①请写出这一系列烷烃分子式的通式_____________________________________。②人们在研究中发现另一系列烷烃分子也只有一种一卤取代物，请写出它们分子式的通式_____________________________________。（2）化合物A、B和C互为同分异构体。它们的元素分析数据为：碳92.3%，氢7.7%。1molA在氧气中充分燃烧产生179.2LCO2（标准状况）。A是芳香烃，分子中所有的原子共平面；B是具有两个支链的链状化合物，分子中只有两种不同化学环境的氢原子，偶极矩等于零；C是烷烃，分子中碳原子的化学环境完全相同。①A、B和C的分子式为_____________________________。②画出A、B和C的结构简式：第9页,共9页\nA____________________；B________________________________：C________________。20、（9分）下图中D经氧化可以得到C，烃G分子中有2个甲基。H+AC17H24O4①C8H16O2BCDFG浓H2SO4△浓H2SO4△③④浓H2SO4△②OOENaOH/H2O△根据上图回答下列问题：（1）B的分子式是_________________。D的名称（系统命名）是__________________。（2）反应①的化学方程式是（有机物须用结构简式表示）：_________________________________________________________________________。五、（本题包括2小题，共18分）112845628048121620242832V（CO2）mLV（HCl）/mL21、（9分）今有碱金属的两种碳酸盐和碱土金属（镁、钙等二价金属）的一种不溶性碳酸盐（碱式盐）组成的混合物。取7.560g该混合物与过量盐酸完全反应，放出CO2体积为1.344L（标准状况）。另取等质量的原混合物加水搅拌，可滤出不溶性盐1.420g。（1）取过滤后1/10体积的滤液，向其中缓慢滴加浓度为0.2500mol·L-1的盐酸，并同时记录放出的CO2的体积（标准状况）和消耗盐酸的体积，得到如图所示的曲线。写出向滤液中缓慢滴加盐酸的有关化学方程式（写离子方程式不给分）________________________________________________________________________。（2）将滤出的不溶性盐（1.420g）投入到2.500mol·L-1盐酸中，当反应完全时，耗去16.00mL盐酸。写出原不溶性碳酸盐与盐酸反应的离子方程式____________________________________________________________。22、（9分）工业上以黄铁矿为原料生产硫酸，吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果如下表：铵盐的质量（g）10.0020.0030.0050.00浓硫酸增加的质量（g）mm1.290第9页,共9页\n计算：该铵盐中氮元素的质量分数。(计算结果保留两位小数）2010年全国高中学生化学竞赛（湖北赛区）预赛试题参考答案和评分标准一、（本题包括14小题，每小题5分，共70分。）题号1234567891011121314答案CAADCADBBBADADCDCBCA二、（本题包括2小题，共20分）15、（10分）（1）现象：丁达尔现象（2分）方法：混合物的分离和提纯（或把金子从沙中分离出来）（2分）点燃CN（2）①HgCl2+Hg(CN)2=Hg2Cl2+(CN)2（2分）②[]-(1分)CNNC(1分)③(CN)2+2O22CO2+N2（2分）16、（10分）（1）分子Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2（2）3d64s22Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O（3）Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-（方程式2分，其余1分）三、（本题包括2小题，共21分）浓H2SO417、（12分）（1）水与浓硫酸作用放热，使温度升高，加快化学反应速率（2分）△（2）C12H22O1112C+11H2O（2分）C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O（3）将A中的分液漏斗换成恒压分液漏斗（或用导管将A中的分液漏斗上口和圆底烧瓶相连）（2分）（4）品红溶液（1分）澄清石灰水（1分）（5）实验在密闭状态下进行，消除了实验产生的SO2对空气的污染（2分）18、（9分）（1）c（2）D（3）63.39V/22.4m1（或2.83V/m1等其它合理答案）（4）金属锌的密度（或其它合理答案）（5）偏大（6）（m1-m2）/m1（或其它合理答案）（7）劣于（第3、6两小题各2分，其它1分）四、（本题包括2小题，共21分）19、（12分）（1）①C2×3n-1-1H4×3n-1②C3×3n-1-1H6×3n-1C=CH3CCCH3CHCCHCHCH2（2）①C8H8②A：B：C：（每空2分）20、（9分）（每空3分）（1）C9H10O32-甲基-1-丙醇CH2COOCH2CH(CH3)2CH2OOCCH(CH3)2+(CH3)2CHCOONa+2NaOH△4CH2COONaCH2OH+(CH3)2CHCH2OH（2）五、（本题包括2小题，共18分）第9页,共9页\n21、（9分）（每空3分）K2CO3+HCl=KHCO3+KClKHCO3+HCl=KCl+H2O+CO2↑Mg2(OH)2CO3+4H+=2Mg2++3H2O+CO2↑22、（9分）解：由题意知铵盐为(NH4)2SO4与NH4HSO4的混合物NaOH优先与NH4HSO4发生中和反应：2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O（1分）△过量的NaOH与(NH4)2SO4反应（加热）产生NH3：(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑2H2O（1分）NH3被浓硫酸吸收使其质量增加：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4设NaOH的物质的量为amol，铵盐中(NH4)2SO4的质量分数为x10g铵盐与NaOH（过量）反应产生氨气mg，则有：①（1分）20g铵盐（过量）与NaOH反应产生mg氨气，因此有：②（1分）30g铵盐（过量）与NaOH反应产生1.29g氨气，因此有：③（1分）联立①②③，解之得：x=0.50（2分）10g铵盐中氮的质量为[10×0.5/132×2+10×0.5/115]×14=1.67g即铵盐含氮量1.67/10=16.7%（2分）答：该铵盐中氮元素的质量分数为16.7%。第9页,共9页