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2014年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛(初赛)高中组试卷


2014 年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛(初赛)
高中组试卷
参赛者须知:
1.答题时间为 90 分钟。迟到超过 15 分钟者不得进场。开赛后前 45 分钟内不 得离场。规定时间到,立即把试卷整理好放置在桌面上(背面向上) ,迅速离场。 2.竞赛答案全部书写在试卷纸上,应使用黑色或蓝色的钢笔或圆珠笔答题, 凡用红色笔或铅笔所书写的答案一概

作废无效。 3.姓名、准考证号码和学校名称等必须填写在试卷上方指定的位置,写在它处 者按废卷处理。 4.允许使用非编程计算器及直尺等文具。 5.本试卷共 6 页(其中 4 页是试卷纸,2 页是答题纸) ,满分为 100 分。 6.答题须用相对原子质量请从下表中查找。有效数字根据题目要求确定。
H 1.008 Li Be 6.941 9.012 Na Mg 22.99 24.31 He 4.003 B C N O F Ne 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Al Si P S Cl Ar 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 Tc [98] Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3

Cs Ba La-L Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 u 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac-L [223] [226] a

一、选择题(每小题有 1
置内,共 28 分)

~ 2 个正确答案,请把你认为正确的答案填在答题纸的相应位

1. 表面活性剂是从 20 世纪 50 年代开始随着石油工业的飞速发展而兴起的一种 新型化学品,是精细化工的重要产品。几乎渗透一切经济领域。被称为 A.工业血液 B.工业味精 C.工业粮食 D.工业催化剂

2.小张同学查阅资料后可知:叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似。请根据小张同 学查得资料分析下列叙述中错误的是 A.HN3 水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)>c(H )>c(N3 )>c(OH ) B.HN3 与 NH3 作用生成的叠氮酸铵是共价化合物 C.NaN3 水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na )>c(N3 ) >c(OH )>c(H ) D.N3 与 CO2 是等电子体 3.保护环境是每一个公民的责任。下列做法:①推广使用无磷洗涤剂,②城市
1
+ + + -

生活垃圾分类处理,③推广使用一次性木质筷子,④推广使用清洁能源,⑤过量使 用化肥、农药,⑥推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的是 A.①②④⑤ B.②③④⑥ C.①②④⑥ D.③④⑤⑥

4.小明同学把下列四种盐溶液蒸干得到固体粉末。你认为下列所得的固体是原 溶液中溶质的是 A. 碳酸氢钙溶液 B.亚硫酸钠溶液 C.氯化铁溶液 D.硫酸铁溶液

5. 为探究某未知 H2A 溶液的性质, 小李同学做了下列实验: 在常温下, 向 20mL 0.2mol/L H2A 溶液中逐滴加入 0.2 mol/L NaOH 溶液。 小王同学把滴加过程中微粒的 物质的量变化绘制在下图中,并提出下列观点。 请你根据图示判断,下列正确的是

+ - — A.H2A 在水中的电离方程式是: H2A ? H + HA ,HA + +

H + A
2-

+

2- -

B.当 V(NaOH)=20mL 时,则有:c(Na ) > c(HA ) > c(H ) > c(A ) > c(OH ) C.等体积等浓度 NaOH 溶液与 H2A 溶液混合后其溶液中水的电离度比纯水小 D.当 V(NaOH)=30mL 时,则有:2c(H ) + c(HA ) + 2c(H2A) = c(A ) + 2 c(OH ) 6.某学生用 NaHCO3 和 KHCO3 组成的某混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的 物质的量浓度相等) 50mL 盐酸 m(混合物) V(CO2)(标况) 则下列分析推理中不正确的是 A.能算出混合物中 NaHCO3 质量分数 C.盐酸物质的量浓度为 6.0 mol/L 反应 B.加入混合物 9.2 g 时盐酸过量 D.15.7 g 混合物恰好与盐酸完全 9.2 g 2.24 L 50mL 盐酸 15.7 g 3.36 L 50mL 盐酸 27.6 g 3.36 L
+ 2-

7. 小王同学所在学校的化学实验室新购了压强传感器, 于是小王同学用压强传 感器和下列装置做了探究生铁发生电化学腐蚀的实验。并得到下列图像和结论:

请你根据上述图像分析下列结论中不正确的是 A.pH≤2 时,生铁发生析氢腐蚀
2

B.酸性溶液中生铁也能发生吸氧腐蚀

C. 析氢腐蚀和吸氧腐蚀速率一样大 D. 两溶液中负极反应均为: Fe – 2e→Fe 8.据报道某饭店为吸引顾客用俗称“一滴香”的有毒物质作为调 料烧制的红烧肉,色香味俱全,深受顾客的欢迎。但长期食用,会损伤 肝脏,还可能致癌。已知“一滴香”的分子结构如图所示,下列关于“一 滴香”分子的说法中正确的是 A. 分子式为 C7H8O3 B. 一种芳香族同分异构体不能发生银镜反应

2+

C.1 mol 最多能与 2 molH2 发生加成反应 D.能发生取代、加成和消去反应 9.运动会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷,经撞击发出 响声,同时产生白色烟雾。撞击时的化学方程式为: 5KClO3+6P→3P2O5+5KCl,则 下列有关叙述错误的是 A.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 5:6 B.产生白色烟雾的原因是生成的 P2O5 小颗粒吸水性很强生成磷酸小液滴 C.上述反应中消耗 3 mol P 时,转移电子的物质的量为 15mol D.因红磷和白磷互为同分异构体,所以上述火药中的红磷可以用白磷代替 10.NH3 和 Cl2 可发生下列反应:2NH3+3Cl2 →N2+6HCl。有 100LNH3 和 Cl2 混 合气体,充分反应后的混合气体中 N2 占混合气体的 1/7,则 N2 的物质的量为(数据 均在标准状况下测得) A.0.263 mol B. 0.483 mol C.0.663 mol D.0.893 mol

二、填空题(说明:下列各小题中,每一个须要填充的“空白”均设置一个代号,请将
你的答案填写在“答题纸”相应代号的空位上,共 40 分)

1.洗衣粉中最常用的表面活性剂的化学名称是

(1)

,它属于

(2)

(选

填“阳离子” 、 “阴离子” 、 “两性离子”或“非离子”)表面活性剂。这种表面活性剂 的特性是在水中溶解性好,并具有很好的 和 (5) 、 (6) 、 (3) 能力、有很好的降低水的 (4)

(7) 的性能。它的化学性质很稳定,在酸碱性介质和加热

条件下不会分解,与次氯酸钠、过氧化物等氧化剂混合使用也不会分解。由于上述 原因, 这种表面活性剂自 1936 年问世以来, 一直受到消费者的欢迎和生产者的重视, 成为消费量最大的民用洗涤剂,在工业清洗中也得到广泛应用。 2.化学知识在生活中的大量应用,使我们的生活变得更美好。酸溶液呈酸性, 碱溶液呈碱性,盐溶液呈 (9) 、 (10) 、 (11) (8) 。在电解质溶液中存在三种守恒,它们分别是

。盐的水解知识在生活中有很多应用,如用氯化铁晶 (12) ;制取硫化铝的方法是 (13) ;氟化铵不能保

体配制氯化铁溶液时,需 存在 (14) 式为 (16)

中,原因是(15) 。

;用小苏打和明矾制油条时发生反应的化学方程

3

3. 化学工作者应用化学原理为我们提供很多新材料和新产品。 我们的化学教材 上也介绍了很多物质的工业制法,如侯德榜制碱法、硫酸工业制法、硝酸工业制 法??现代化工生产的特点是必须重视绿色化学。其要点是 (17) (19) 、 (20) 。 、 (18) 、

三、简答题(共 32 分 )
1.石油是工业的血液。以石油裂解气为原料可以制取一系列塑料、橡胶等有机合成 材料。下列是以石油裂解气为原料制取化工产品增塑剂G的流程图。 请完成下列各题:

(1)写出反应① 、反应④的反应类型。 (2)写出反应③ 、反应⑥发生反应的条件。 (3)写出反应②和反应③的目的。 (4)写出反应⑤的化学方程式 。 (5)B被氧化成C的过程中会有中间产物生成,该中间产物可能是什么 (写出一 种物质的结构简式)?用哪种试剂能检验该物质是否存在? 2. 在化学研究性学习小组的期末结题会上, 化学指导老师给小组成员提供了一 份澄清的废水样品,要求探究废水的组成。并告诉大家里面只含有下列离子中 的 5 种:K 、Cu 、Al 、Fe 、Cl 、CO3 、NO3 、SO4 (为了简化分析,提示可 忽略水的电离及离子的水解情况),还告之溶液中所含的各种离子的物质的量浓 度相等。且化学实验老师随时为大家提供所需的试剂和仪器。 下面记录了小李同学进行实验的过程: ①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰。 ②另取溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色, 且溶液中阴离子种类不变。 ③另取溶液加入 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成。 请根据小李同学的实验结论,回答下列问题。 (1)根据实验步骤①,你得出什么结论?说明原因。 (2)根据实验步骤②,你得出什么结论?说明原因。 (3)根据实验步骤③,你得出什么结论?说明原因。 (4)原溶液中含在哪五种离子?说明原因。
4
+ 2+ 3+ 2+ - 2- - 2-

2014 年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛(初赛) 高中组试卷的参考答案和评分标准
一、选择题(每小题 2 分,共 28 分)
题 号 答 案 1 B 2 B 3 C 4 D 5 BC 6 CD 7 C 8 AB 9 D 10 AD

二、填空题(每空 2 分,共 40 分)
1.(1)对十二烷基苯磺酸钠 (2)阴离子 透 (7)乳化 2.(8)中性、酸性或碱性 (9)电荷守恒 (10) 物料守恒 (11)质子守恒 (12) 滴加 (3)脱脂 (4) 表面张力 (5)润滑 (6)渗

稀盐酸 (13)用干法制取(硫与铝粉混合加热) (14)玻璃容器 (15)水解产生的 HF 会 腐蚀玻璃 (16) 6NaHCO3 + + 2 KAl(SO4) 2·12H2O → K2SO4 + 3Na2SO4

2Al (OH)3 ↓+ 6CO2 ↑ +24 H2O 3. (17)物质的循环利用 (18) 废物处理 (19)原子利用率 (20)能量的充分利用

三、简答题( 共 32 分)
1.(共 8 分)(1)加成反应(1 分);取代反应(1 分) (2)氢氧化钠醇溶液,加热(1 分);氢氧化钠水溶液,加热(1 分) (3)保护碳碳双键不被氧化(1 分) (4)CH2=CHCH2Br + HBr → BrCH2CH2CH2Br(1 分)

(5)OHCCH2CHClCHO(1 分);银氨溶液或新制氢氧化铜(1 分) 2.(24 分) (1)没有钾离子 (1 分) ,因为焰色反应透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰(1 分) (2)一定有硝酸根离子(1 分),无色气体遇空气变成红棕色说明一定有一氧化 氮气体生成(1 分),根据原子守恒溶液中一定有硝酸根离子(1 分);一定有亚 铁离子(1 分),硝酸根离子变成一氧化氮气体,溶液中一定有还原性离子存在(1 分),所以一定有亚铁离子;一定没有碳酸根离子(1 分),因为亚铁离子和碳酸 根离子会生成沉淀(1 分),与“澄清的废水样品”产生矛盾(1 分);一定有氯 离子(1 分),因为加入足量盐酸后溶液中引入氯离子(1 分),如果原溶液中没 有氯离子,则会多出氯离子,与“溶液中阴离子种类不变”产生矛盾(1 分)。 (3)一定有硫酸根离子(1 分),因为步骤②中已排除 CO3 (1 分)
2-

5

(4)根据上述推论:溶液中一定含有 Fe (1 分)、Cl (1 分)、NO3 (1 分)、 SO4 (1 分)四种离子,不能确定的离子有 Cu (1 分)、Al (1 分)。根据五种 离子的物质的量浓度相等 (1 分) 和电荷守恒定律 (1 分) 可知: 一定有 Cu (1 分) 。
2+ 2- 2+ 3+

2+





6


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