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湖北省高中化学竞赛2016年初赛试题


2016 年中国化学奥林匹克湖北赛区预赛试题
考试限时:120 分钟试卷满分:100 分 考试要求: (1)允许使用非编程计算器及直尺等文具。不得用铅笔答题,不得使用涂改液、粘胶带等。迟到半小时不得进 场,开考后 1 小时内不得离场。 (2)考号、姓名、年级和所属学校等只能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。 附:第 1、II 卷计分表 题号 满分 得分 阅卷人 一 48 二 21 三 20 四 11 总分 100

第Ⅰ卷(选择题,共 48 分)
一、 (本题包括 16 小题,每小题 3 分,共 48 分。每小题只有 1 个选项符合题意,请将答案填写在第 1 卷答 题表中) 附:第 1 卷答题表 题号 答案 题号 答案 1、 《汉书》中“高奴县有洧水可燃” ,沈括在《梦溪笔谈》中对“洧水”的使用有“予知其烟可用,试扫其烟为墨, 黑光如漆,松墨不及也,此物必大行于世”的描述。下列对上文进行的分析中正确的是( ) A.“洧水”的主要成分是油脂 B.“洧水”的主要成分是煤油 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8

C.烟的主要成分是炭黑

D.烟的主要成分是石墨

2.化学与社会、生活密切相关,下列说法正确的是( ) A.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 B.石英、玛瑙、太阳能电池的主要成分均为二氧化硅 C.铜制品在潮湿空气中生锈,其主要原因是发生吸氧腐蚀 D.直馏汽油、裂化汽油、植物油、甘油均能使溴的四氯化碳溶液褪色 3.设 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列有关 NA 的叙述中正确的有( ) ①标准状况下,20 g 重水(D2O)中含有的电子数为 10NA ②0.5 mol Fe2+与足量的 H2O2 溶液反应,转移 NA 个电子 ③将 2 mol NO 和 1 molO2 混合后,体系中的分子总数为 3NA ④常温下,0.4 mol SiO2 所含 的共价键数目为 1.6NA⑤2 mol·L-1 碳酸钠溶液中 Na+的数目是 2NA ⑥1 mol 氯气溶解在水中得到的新制 氯水中氢离子的数目是 NA ⑦22.4 L 的 N2 的共用电子对数为 3NA A.2 个 B.3 个 C.4 个 D.5 个

4.下列实验装置能达到实验目的的是( )

5.下列说法正确的是( ) A.能与 Mg 反应且生成的气体都是 H2 的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、SO42B. FeI2 浴液中通入少量氯气:2Fe2++CI2=2Fe3++2ClC.镁-H2O2 酸性燃料电池正极发生的电极反应为:H2O2+2H++2e 一=2H2O D.将 78g Na2O2 溶于水,配成 1L 溶液可得到浓度为 1mol·L-1 的溶液 6.下列说法中正确的是( ) A.分子式为 C7H16 的烷烃,含有 3 个甲基的同分异构体有 2 种

B.丙烯能发生取代反应、加成反应,还能使酸性 KMnO4 溶液褪色 C.甲苯中所有原子都处于同一平面 D.相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧乙烷耗氧量多 7.下列叙述不正确的是( )

A. c(NH4+)相等的 NH4Fe(SO4)2 溶液、 NH4HCO3 溶液、 (NH4)2SO4 溶液, 溶质浓度大小关系是: c [(NH4)2SO4] <c [NH4Fe(SO4)2] <c [NH4HCO3] B.常温下,0.1 mol·L-1 HCl 溶液与等体积 0.1mol·L-1 Ba(OH)2 溶液混合后,溶液的 pH=13 C.常温下,由水电离产生的 c(H+)=10-13mol·L-1 的溶液,Fe2+、NO3-、Cl-、SO42-一定不能大量共存 D. mol·L-1 的 NaHCO3 溶液中,c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-) 8.某全钒新型电池,以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生电池总反应为

下列说法正确的是( ) A.当电池无法放电时,只要更换电解质溶液,不用外接电源充电就可正常工作 B.放电时,负极反应为 VO2++2H++e 一==VO2++H2O C.充电时,阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色 D.放电过程中,正极附近溶液的 pH 变小 9.下列离子方程式书写正确的是( )

A.用惰性电极电解饱和氯化钠溶液:B. NaHS 溶液呈碱性:HS -+H3O+=H2S+H2O C.过量 CO2 通入 Ca (ClO)2 溶液中 ClO- +CO2+H2O=HCO3-+HCIO D.向 Na2CO3 溶液中加入过量 CH3COOH 溶液 CO32-+2H+=CO2↑+H2O 10. 2015 年 10 月 5 日,中国女科学家屠呦呦获 2015 年诺贝尔医学奖,成为首位获得诺 奖科学类奖项的中国人。获奖理由是“因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物, 挽救了全球特别是发展中国家数百万人的生命”。青蒿素结构如图所示,则下列说法不正确的是( ) A.青蒿素分子式为 C15H22O5 B.青蒿素所有的碳原子不可能同平面 C.青蒿素能与 NaOH 溶液发生水解反应 D.青蒿素易溶于水、乙醇、苯

11.下列卖验操作、现象和结论均正确的是( 选 实验操作 项

)

现象

结论

将擦干表面煤油的金属钠加到乙醇中,验纯 后收集气体并点燃,将干燥冷烧杯罩在火焰 A 上,一段时间后迅速倒转烧杯,向烧杯中加 入少量澄清石灰水 取 1mL20%的蔗糖溶液,加入 3~5 滴稀硫

钠熔成小球、浮在之醇上,四 处游渤哼饭出嘶嘶的响声,并 钠能与乙醇反应放出氢

最终消失;烧杯壁出现液滴; 气 澄清石灰水不变浑浊

说明蔗糖在稀硫酸催化 酸,水浴加热 5min 后取少量溶液于试管中, B 再加入少量新制务的 Cu(OH)2 ,加热 3 ~ 萄糖 5min 在相同温度下,向 2mL 0.2mol/L NaOH 溶 先产生白色沉淀,后生成红褐 C 液中滴加 2 滴 0.1 mol/L MgCl2 溶液, 再滴加 色沉淀 2 滴 0.1 mol/L FeCl3 溶液 将高氯酸与苏打溶液混合产生气体经饱和碳 D 酸氢钠溶液除杂后,通入硅酸钠溶液中 12.下列有关说法正确的是 ( ) 硅酸钠溶液中出现白色沉淀 非金属性:Cl>C>Sj [Fe(OH)3] Ksp [Mg(OH)2] >Ksp 溶度积: 试管底部出现砖红色沉淀 下发生水解反应生成葡

A.用纯碱溶液除油污时,使用热溶液的原因是加快溶液中碳酸钠与油脂反应的速率 B.实验室制氢气,为了加快反应速率,可向稀硫酸中滴加少量 Cu(NO3)2 溶液 C.为处理锅炉水垢中的 CaSO4,可先用饱和 Na2CO3 溶液浸泡,再加入盐酸溶解、 D.吸热反应“TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(9)”在一定条件下可自发进行,则可推断出该反应的△S<0 13.在铁粉和铜粉的均匀混合物中加入某浓度的硝酸,充分反应,硝酸的还原产物只有 NO。 当加入硝酸 10 mL 时,剩余金属 1.8g,生成气体 0.224L;再增加硝酸 10mL 时,剩余金属 0. 96g,又有 0.224 L 气体生 成;继续增加硝酸 10 mL 时,金属全部溶解,又 有 0.224L 气体生成(以上气体体积均已换算为标准状

况下) 。下列说法正确的是( A.所加入硝酸的浓度是 4 mol/L

) B.加入硝酸 10 mL 时,剩余金属为铜 ;

C.共加入硝酸 20 mL 时,剩余金属有铁和铜 D.如果在金属混合物中共加入硝酸 40 mL,生成的 NO 仍是 0.672 L(标准状况) 14.已知:下表为 25℃耐某些弱酸的电离平衡常数。 CH3COOH Ka=1.8x10-5 HClO Ka=3.0x10-8 H2CO3 Ka1=4.4x10-7 Ka2=4.7x10-11 右上图表示常温下, 稀释 CH3COOH、 HClO 两种酸的稀溶液时,溶液 pH 随加水量的变化而变化的曲线。 下列说法正确的是 ( ) ;

A.相同浓度的 CH3COONa 和 NaClO 的混合溶液中,各离子浓度的大小关系是: c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B.向 NaCIO 溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:ClO-+CO2+ H2O=HClO+CO32C.图像中 a 点酸的总浓度大于 b 点酸的总浓度 D.图像中 a、c 两点处的溶液中相等(HR 代表 CH3COOH 或 HClO) 15.下列对定量实验误差分析正确的是 ( )

A.中和热测定实验中,缓慢地将 NaOH 溶液倒入测定装置中——测定锗果无影响 B.酸碱中和滴定实验中,滴定前无气泡而滴定后有气泡——测定结果偏高 C.测定溶液 pH 的实验中,用干燥 pH 试纸测定新制氯水的 pH 一测定结果无影响 D.现需 90 mL1.0mol/L NaOH 溶液,称取 3.6 g NaOH 固体配制——溶液浓度偏低 16.某芳香旗化合物甲的分子式为 C10H11ClO2,已知苯环上只有两个取代基,其中一个取代基为-CI,甲能与 饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳,则满足上述条件的有机物甲可能有( A.5 种 B.9 种 C. 12 种 D. 15 种 )多少种结构

二、实验题(本题包括 2 小题,共 21 分)

17.(9 分)硼位于 IIIA 族,三卤化硼是结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可 用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。 查阅资料:①BCl3 的沸点为 12.5℃,熔点为-107.3℃; ② ;

③硼与铝的性,质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。 设计实验:某同学设计如图所示装置利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼:

请回答下列问题: (1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代 A 装置中的反应,而且:需要加热,两个反应的产 物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式: 。 (2)E 装置的作用是如果拆去 B 装置,可能的后果是。 (3)实验中可以用一个盛装(填试剂名称)的干燥管代替 F 和 G 装置,使实验更简便。 (4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式:——; (5)为了顺利完成实验,正确的操作是(填序号) . ①先点燃 A 处酒精灯,后点燃 D 处酒精灯; .②先点燃 D 处酒精灯,后点燃 A 处酒精灯; ③同时点燃 A、D 处酒精灯 (6)请你补充完整下面的筒易实验,以验证制得的产品中是否含有硼粉:取少量样品于试管中,滴加浓(填 化学式)溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉。 18.(12 分) 氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化 学兴趣小组用如下方法制各氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:

(1)实验室通常采用图 1 装置制取氨气,你所选择的试剂是__________________ (2)制备氨基甲酸铵的装置如图 2 所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基 甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时停止制备。

注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。 ①发生器用冰水冷却的原因是; 液体石蜡鼓泡瓶的作用。 ②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法(填操作名称) 。为了得到干燥产品, 应采取的方法是(填写选项序号) 。 a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空 40℃以下烘干 ③尾气处理装置如图 3 所示。 (填“能”或“不能”) 将浓 H2SO4 改为稀 H2SO4, 理由是。 (3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基砷酸铵样品 1.570 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完 全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为 2.000 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为。 [Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)= 100] 三、填空题(本题包括 2 小题,共 20 分) 19. (10 分)雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物(包括 PM2.5 在内) 、氮氧化物 (NOx)、CO、SO2 等.化学在解决雾霾污染中有着重要的作用. (1)已知:2SO2(g)+O2(g) 2NO(g)+O2(g) 则反应 NO2 (g) +SO2 (g) 2SO3(g)△H=-196.6kJ·mol-1 2NO2(g)△H=-113.0kJ·mol-1 SO3(g) +NO (g)△H=kJ·mol-1

一定条件下,将 NO2 与 SO2 以体积比 1:2 置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说 明反应达到乎衡状态的有______________ a.体系密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变

c.SO2 和 NO 的浓度保持不变 d.每消耗 ImolSO3 的同时生成 ImolNO2 测得上述反应平衡时 NO2 与 SO2 体积比为 1:5,则平衡常数 K= (2) CO、CO2 都可用于合成甲醇. ①CO 用于合成甲醇反应方程式为:CO (g) +2H2 (g) CH3OH (g),CO 在不同温度下的平衡转

化率与压强的关系如图 1 所示,实际生产条件控制在 250℃、1.3x104kPa 左右,选择此压强的 理由。 ②CO2 用于合成甲醇反应方程式为:CO2 (g) +3H2 (g) CH3OH(g) +H2O (g),

图 2 是科学家现正研发的,以实现上述反应在常温常压下进行的装置,写出甲槽的电极反应 (3)图 3 是一种用 NH3 脱除烟气中 NO 的原理, ①该脱硝原理中,NO 最终转化为 H2O 和. (填化学式) . ②当消耗 2mol NH3 和 0.5molO2 时,除去的 NO 在标准状况下的体积为。 (4) NO 直接催化分解(生成 N2 和 O2)也是一种脱硝途径.在不同条件下,NO 的分解产物不同.在 高压下, NO 在 40℃下分解生成两种化合物, 体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图 4 所示,

写出 NO 分解的化学方程式 20.(10 分)(1)已知,S2O82-(过二硫酸根离子)结构中所有原子的最外层均满足 8 电子结构,具有强氧化 性,能分步水解产生过氧化氢,则 S2O82-的结构简式为,其中氧元素的化合价为。 (2)下图所示反应 I、皮应 II 和反应 III 均是工业生产中常见的反应。其中 A、B 为化合物,C 是温 室气体之一,D 和 K 均可用做干燥剂,H 常温下为液态化合物,J 是一种具有漂白作用的盐, 反应 III 和 E 与 G 反应的原理相同。

①E 与 G 反应的离子方程式是。 ②J 久置后,即便不接触水、空气,本身也逐渐分解生成 K,并放出气体,该反应的化学方程 式是______________________________________________。 ③反应 II 电解足量 B 的溶液 250 mL, 两极共产生标准状况下 560mL 氕体后溶液的 PH 是 (假 设溶液体积不变) 。 ④工业上测定反应 III 产品的有效成分 J 的含量,先将一定量的产品的溶液加入过量的 KI 溶液 和稀硫酸中,使之反应生成 I2,然后用 Na2S2O3 标准溶液滴定 I2,计算出结果。 用 Na2S2O3 标准溶液滴定 I2 时选用的指示剂是。生成 I2 的反应的离子方程式是。 ⑤若将 0.1 mol E 通入 100 mL FeBr2 溶液中,溶液中有三分之一的 Br-被氧化成 Br2,则此反应 离子方程式是 ,原 FeBr2 溶液的物质的量浓度为。 四、有机题(本题包括 1 小题,共 11 分) 21. (11 分)一种重要的有机化工原料有机物 X,下面是以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分 产物、合成路线、反应条件略去) 。Y 是一种功能高分子材料。

已知:①X 为芳香烃,其相对分子质量为 92 ②烷基苯在高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基: ③ 请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题: (1)X 的分子式为,

(2)

的名称为。

(3)反应③的反应类型是;已知 A 为一氯代物,则 E 的结构简式是。 (4)反应④的化学方程式为 (5)阿司匹林有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有种:①含有苯环;②既不能发生水解 反应,也不能发生银镜反应;③1 mol 该有机物能与 2 molNaHCO3 完全反应。

(6)参照上述合成路线,结合所学知识,设计一条以 A 为原料制备 剂任用)

的合戍路线。 (无机试


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