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【化学】“南京工业大学杯”2006年全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)预赛试题


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“南京工业大学杯” 2006 年全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)预赛试题
相对原子质量:H:1 64 C:12 N:14 O:16 Na:23 Ag:108 I:127 Ba:137 S:32 K:39 Ca:40 Ti:48 Cr:52 Cu:

L

a:139 2.可使用计算器。

1.本试卷共 26 题,用 2 小时完成,全卷共 150 分;

一、选择题(每小题有 1~2 个选项符合题意;每小题 4 分,共 15 题,共 60 分) 1.化学知识广泛应用于生产、生活中,下列相关说法不正确的是 A.食用松花蛋时蘸些食醋可以去除氨的气味 B.棉花和木材的主要成分都是纤维素,蚕丝和蜘蛛丝的主要成分都是蛋白质 C.只用淀粉溶液即可检验食盐是否为加碘盐 D.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入生石灰 2.汽车尾气是城市主要污染源之一,正在推广使用的 Pt—Rh—CuO—Cr2O3—Al2O3(氧化铝 为载体)是较理想的高效催化剂,用其制成的汽车尾气催化转化净化器,能将 80%以上有 害尾气转化为无毒气体。下列说法错误的是 A.汽车尾气中通常含烃类、CO、NO 与 SO2 等 B.此方法的缺点是由于 CO2 的增多,会大大地提高空气的酸度 C.用 CuO 做催化剂时发生的反应可能为:CO+CuO=CO2+Cu,2NO+2Cu=N2+2CuO D.汽油中的防震剂 Pb(C2H5) 2 大大降低有害气体转化速率的现象叫作催化剂中毒 3. 俄罗斯科学家在利用回旋加速器进行的实验中, 用含 20 个质子的钙元素的同位素反复轰 击含 95 个质子的镅元素,结果 4 次成功制成 4 个第 115 号元素的原子。这 4 个原子在生成
288 数微秒后衰变成第 113 号元素。前者的一种核素为 115 X 。下列有关叙述正确的是

A.115 号元素衰变成 113 号元素是物理变化
288 B.核素 115 X 的中子数为 173

C.113 号元素最高正价应为+3 D.115 号与 113 号元素的原子质量比为 115:113 4.2005 年诺贝尔化学奖被授予“在烯烃复分解反应研究方面作出贡献”的三位科学家。 “烯 烃复分解反应”是指在金属钼、钌等催化剂的作用下,碳碳双键断裂并重新组合的过程。如 2 分子烯烃 RCH=CHR' 用上述催化剂作用会生成两种新的烯烃 RCH=CHR 和 R'CH=CHR' 。 若让丙烯发生上述“复分解反应” ,最不可能生成的新烯烃是 A.2—丁烯 B.1—丁烯 C.乙烯 D.丙烯 23 -1 5.阿伏加德罗常数约为 6.02×10 mol 。下列叙述中正确的是 -1 + 15 A.1L 0.1mol·L 的 FeCl3 溶液中,H 的数目约为 6.02×10 23 B.1mol 金刚石中含有 C—C 键的数目约为 6.02×10 22 C.7.8g Na2O2 中含有的阴离子数目约为 6.02×10 D.标准状况下,1L 甲醇完全燃烧后生成的 CO2 分子个数约为
1 22 ×6.02×10 22.4

6.对于某些离子的检验及结论一定正确的是 2- 2- A.加入稀盐酸,产生无色并能使澄清石灰水变浑浊的气体,一定有 CO3 或 SO3

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B.加入 BaCl2 溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 SO4 C.某气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,该气体一定显碱性 2+ D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有 Ba 7.下列离子方程式正确的是 - 2+ - A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:HCO3 + Ca + OH = CaCO3↓+ H2O + - B.氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热:NH4 + OH = H2O + NH3↑ 3+ - C.实验室制 Fe(OH)3 胶体: Fe + 3OH = Fe(OH)3(胶体) 2+ - D.次氯酸钙溶液中通人少量 SO2 气体:Ca + 2ClO + SO2 + H2O = CaSO3↓+ 2HClO 8.类推是在化学学习和研究中常用的思维方法,但类推出的结论最终要经过实践的检验才 能决定其正确与否,下列几种类推结论中不正确的是 A.钠、镁都是活泼金属,由金属钠和镁引起火灾都不能用干冰灭火器灭火 B.NaHSO3 溶液能与 NaAlO2 反应生成白色沉淀,NaHCO3 溶液也能与 NaAlO2 反应生成白色沉 淀 C.NH4Cl、NH4I 结构相似,将两种固体分别加热,都分解生成 HX 和 NH3 D.原电池中通常是活泼金属做负极,不活泼金属做正极,用铜和铝与浓硝酸构成原电池 时,铝是负极 9.下列各组离子在溶液中能大量共存,当溶液呈强酸性时,有气体产生;而当溶液呈强碱 性时,又能生成沉淀。该组离子可能是 10. 已知某化合物的晶体是由以下最小单元密置堆积而成的, 关于该化合物的以下叙述中错 误的是 A.1 mol 该化合物中有 1mol Y B.1 mol 该化合物中有 6mol O C.1 mol 该化合物中有 2mol Ba D.该化合物的化学式是 YBa2Cu3O6。 11.甲苯加到汽油中可增加汽油的辛烷值。空气与甲苯蒸气的体积比约为以下何值时,甲苯 可发生完全燃烧 A.9:1 B.11:1 C.26:1 D.43:1 12.一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入 KOH 溶液中,然后分别向两极通入乙烷和 氧气,其总反应为:2C2H6 + 7O2 + 8KOH=4K2CO3 + 10H2O,有关此电池的推断正确的是 - - A.负极反应为:14 H2O +7O2 + 28e = 28OH B.放电一段时间后,负极周围 pH 升高 C.每消耗 1mol C2H6,则电路上转移的电子为 14 mol D.放电过程中 KOH 的物质的量浓度不变 + 3+ 13.将两种硫酸盐按一定比例混合后共熔,可制得化合物 X,X 溶于水后能电离出 K 、Cr 、 2- 3+ 2- 2- SO4 ,若将 2.83g X 中的 Cr 全部氧化为 Cr2O7 后,溶液中的 Cr2O7 可和过量 KI 溶液反应, 得到 3.81 g I2,反应的离子方程式为: 2- - + 3+ Cr2O7 + 6I + 14H = 2Cr +3 I2 + 7H2O。 若向溶有 2.83g X 的溶液中,加入过量的 BaCl2 溶液,可得到 4.66g 白色沉淀。由此可 推断出 X 的化学式为 A.K2SO4·2Cr2(SO4)3 B.2K2SO4·Cr2(SO4)3 C.K2SO4·Cr2(SO4)3 D.K2SO4·
1 2Cr2(SO4)3 2

2-

14.将等物质的量的 X、Y 气体充人一个密闭容器中,在一定条件下发生如下反应并达成平

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衡: X(g)十 Y(g) 2Z(g);△H<0。 当改变某个条件并维持新条件直至达到新平衡, 下表中关于新平衡与原平衡比较, 正确 的是 改变的条件 A B C D 升高温度 增大压强 减小压强 充入一定量 Z 新平衡与原平衡比较 X 的体积分数变大 Z 的浓度不变 Y 的体积分数不变 X 的体积分数变大

15.某硝酸盐受热分解的产物为金属氧化物和 NO2、O2。下列相关叙述正确的是 A.分解产生的气体能使余烬木条复燃,证明其中含有氧气 B.若分解的固体产物全为 CuO,则产生的混合气体从理论上说可恰好完全溶解于水 C.若产生 NO2 和 O2 的物质的量之比为 6:1,则金属元素在分解过程中化合价降低 D.若 3.76g Cu(NO3) 2 无水晶体受热分解,得到 1.52g 固体,则固体中有 Cu2O 0.72g 二、 (本题共 3 小题,共 25 分) 16. (10 分)为了减少污染,使实验绿色化,学生按 下 列操作做一个实验:在一块下衬白纸的玻璃片的不同 位 -1 置分别滴加浓度为 0.1mol·L 的 KBr、KI(含淀粉 溶 液) 、NaOH(含酚酞) 、FeSO4(含 KSCN)溶液各 1 滴, 每 种液滴彼此分开,围成半径小于表面皿的圆形(如右 图 所示) ,在圆心处放置 2 粒芝麻大小的 KClO3 晶体,盖 好 表面皿。 打开表面皿,向 KClO3 晶体滴加一滴浓盐酸,再立即将表面皿盖好,试描述反应的现象, 并写出相应的化学方程式。 e 处: ; a 处: ; b 处: ; c 处: ; d 处: 。 17. (10 分)已知苯甲酸乙酯的沸点为 213℃,水—乙醇—环己烷 三元共沸物的共沸点为 62.1℃(即在此温度下水、乙醇和环己烷 以 7.0%、17.0%、76.0%的比例成为蒸汽逸出) 。请回答就下述 实验室制备苯甲酸乙酯提出的问题: ⑴①在圆底烧瓶中加入苯甲酸、浓硫酸、过量的乙醇、沸石。② 再向烧瓶中加入环己烷,装上分水器和回流冷凝管。 (②的目的是 。 ) ⑵缓慢加热回流,至分水器下层液体不再增多,停止加热;放出 分水器中液体 (液体的三种主要成分是 ) 继续加热, ; 使多余的 蒸至分水器中;至分水器中液体不再增加,停止加热; ⑶将圆底烧瓶中残液倒人盛有冷水的烧杯中,用 溶液中和至弱碱性;用 进行 操作,分出粗产品;水层用乙醚 ,醚层与粗产品合并;用纯水洗有机层 2 次,将 醚层与水尽量分净,醚层从上口倒人一个干燥的锥形瓶; ⑷加入适量豆粒大小的无水氯化钙干燥剂,摇动锥形瓶,至醚层澄清透明;醚层过滤入一 个干燥的圆底烧瓶;进行 ,先蒸出 ;后蒸出苯甲酸乙酯。

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18. 分)水是我们熟悉的物质。每个水分子都能被其他 4 个水分子 (5 包围形成如右图所示的四面体单元,由无数个这样的四面体再通过氢 键可相互连接成一个庞大的分子晶体——冰。 ⑴氢键的形成使冰的密度比水 ,氢键有方向性和饱和性,故 平均每个水分子最多形成 个氢键。 -1 ⑵实验测得冰中氢键的作用能为 18.8 kJ·mol ,而冰的熔化热为 -1 5.0 kJ·mol ,说明 。 三、 (共 3 小题,27 分) + - 19. 分)构成蛋白质的甘氨酸在晶体和水溶液中主要以偶极离子(H3N CH2COO )的形式 (6 存在,它是两性电解质,有两个可解离基团,解离方程如下: H3N CH2COOH R
+ +

—H



+H



H3N CH2COO R





H2N CH2COO
+H


—H +





+-

R



在水溶液中, 甘氨酸的带电状况与溶液的 pH 有关。 当调节溶液的 pH 使甘氨酸所带正负 电荷正好相等时,甘氨酸所带的净电荷为零,在电场中不发生移动现象,此时溶液的 pH 即 为甘氨酸的等电点。 ⑴已知甘氨酸的熔点是 233℃,而二苯胺的熔点只有 53℃,为什么甘氨酸的熔点高? 。 +- + - +- + - ⑵等电点时,R 、R 、R 的数量关系是 R R R (填“<”“>”或“=”。 、 ) ⑶已知甘氨酸的等电点为 5.97,说明甘氨酸中更易解离的是 基;在 pH 小于 5.97 的 溶液中,甘氨酸带有净 电荷,在电场中将向 极移动。 20. (12 分)目前大爆发的 H5N1 亚型高致病性禽流感令全球震惊,它不仅威胁鸟类生存也 危及人类生命。其中 H 是血凝素(Hemagglutinin) ,而 N 是神经氨酸酶(Neyramidinase) , 这两种物质在病毒入侵细胞传播的过程中起着极为重要的作用。H 是病毒入侵的“开路先 锋” ,它能和细胞上的蛋白质结合,在细胞膜上打开一个通道,使该病毒能进入细胞进行自 我复制,制造出一类新病毒。而进入细胞的功臣 H 却要与宿主细胞膜“纠缠不清” ,此时,N 通过“水解”方式切断病毒和宿主细胞,再次去寻找下一个感染目标。 现在著名的“达菲” (达菲的主要成分是 C16H28N2O4·H3PO4,结构如右图所示)作用原理就 是使新的病毒无法脱离宿主细胞,从而抑制病 毒。今天各国政府及其科学家正在积极研制抗 H5N1 病毒的疫苗。研究发现,在注射其低剂量疫 苗的同时要注射促进免疫性产生的化学辅剂化 合物(ABC2·12H2O)方能产生免疫性,以达到预 防为主的目的。 该化学辅剂 ABC2·12H2O 中,A 是正一价金属离子,B 是正三价金属离子,C 为负二价阴 离子基团。A 单质与过量氧气反应的生成物 D 常用于急救器和消防员背包中,以消除呼出的 CO2 和湿气并提供 O2。A 还是动植物生长所必需的元素,同植物光合作用和呼吸作用有关。 B 加入茜素[C14H6O2(OH) 2]的氨溶液中,先生成白色沉淀,后能生成红色沉淀 [B (C14H7O4) 3] ,从而鉴定之。B 溶液中加入 NaOH 先生成白色沉淀,继续加入 NaOH 时,沉 2+ 淀又溶解。C 与 Ba 在酸性溶液中生成白色沉淀而可相互鉴定之。 ⑴该化学辅剂的化学式为 ,俗名是 ; ⑵达菲的主要成分中含有的官能团为 (填序号) ; a.苯基 b.酯基 c.氨基 d.酰氨基 e.羧基 f.烷烃基 g.磷酸根

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⑶写出 D 用于急救器和消防员背包中的有关反应的化学方程式: ; ⑷写出 B 与茜素的氨溶液反应的化学方程式: ; ⑸根据该题所给出的信息, 请指出化学工作者可以设计及合成具有哪三类效能的化合物用 以防治禽流感? 。 21. 分)下图是一些常见物质间的转化关系图,图中所有物质含有的元素中只有一种不 (9 是短周期元素,所有反应物、生成物及溶液中的水均未标出,乙反应②中还有 3 种产物未标 出,X 是室内装潢材料中产生的主要有害气体之一,G 是由四种元素组成的强碱。 B A
电解 ①

F A E


C

G F

② X ④

C A B + F

D

回答下列问题: ⑴写出下列物质的化学式:B 、C 、G ; ⑵列举两种能氧化 X 的物质(单质、化合物各一种) 、 ; ⑶写出反应①②的离子方程式: ① ; ② 。 四、 (共 3 小题,共 23 分) 22. 分)从乙醇制备溴乙烷时,为了避免使用挥发性的浓氢溴酸,可采用溴化钠和浓硫 (7 酸与乙醇共热的方法。由于该反应可逆,所以可采用边反应边蒸出产物的方法。请回答下列 问题。 ⑴以反应方程式表示这个反应以及可能发生的副反应。

⑵某同学在利用暑假时间做这个实验时发现, 尽管原料的转化率很高, 但实际收集到的产 物很少。请分析可能的原因,并提出改进方法。

23. 分)已知乙炔通人 AgNO3 的氨溶液中,能立即生成灰白色乙炔银沉淀,乙烯则不能。 (6 现有三个化合物 A、B、C,分子式均为 C5H8,它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色,A 与 AgNO3 的氨溶液作用生成沉淀,B、C 则不能,当用热的酸性高锰酸钾溶液氧化时, A 得到正 丁酸和 CO2,B 得到乙酸和丙酸,C 得到戊二酸,则 A、B、C 的结构简式为: A: ,B: ,C: 。 24. (10 分)苯氧布洛芬钙是评价较好的解热、镇痛、消炎药,其消炎作用比阿司匹林强 50 倍,欧美国家将它作为治疗慢性关节炎的首选药。 信息一:已知盐酸、三氯化磷、氯化亚砜(SOCl2)均可与醇发生反应,醇的羟基被氯 原子取代而生成氯代烃。
O C—R
AlCl3

X

O

+ X2 R + HX 巨人高考网,祝你一份耕耘,一份收获!http://gk.juren.com/

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信息二:已知 最近我省某企业根据本厂实际情况以苯乙酮为原料研制了新的合成路线,其反应如下:
O
Br2 AlCl3
OK

A

Cu(OAc) 2

B

H2/Pd—C

C

SOCl2

D

NaCl

E
①NaOH/△ + ②H3O


⑴写出下列物质的结构简式: A B D E ⑵B→C 的反应类型是
O

O

CHCOO CH3




2

Ca·2H2O

CaCl2

F

C F ;C→D 的反应类型是

; ;

⑶写出原料

的其他同分异构体(必须含有苯环和羰基) : 。

五、 (共 2 小题,共 15 分) + 25. 分)一个学生通过实验验证醋酸银(CH3COOAg)的 Ksp[即 CH3COOAg 饱和溶液中 Ag (7 - -1 与 CH3COO 物质的量浓度(mol·L )的乘积] ,实验中用了如下的反应: + 2+ 2Ag (aq) + Cu(s) 2Ag(s) + Cu (aq)。 这个学生将已知质量的铜片加入到 CH3COOAg 饱和溶液中,待充分反应之后,将铜片冲 洗干净、干燥、重新称量。 ⑴写出能表示 CH3COOAg 的沉淀溶解平衡的方程式: ; -3 ⑵CH3COOAg 的 Ksp=2.0×10 。铜片刚开始的质量为 23.4g,将铜片放在 100mL 的 CH3COOAg 饱和溶液中,此饱和溶液中没有 CH3COOAg 固体。通过计算说明充分反应后铜片中铜的质量 为何值时,CH3COOAg 的 Ksp 得到证实。 ⑶为什么做此实验时 CH3COOAg 饱和溶液中必须没有 CH3COOAg 固体? 26. 分)固体材料的制备中,常遇到缺陷和非整比(非化学计量)的化合物, (8 Na1- x+yCa0.5xLaTiO4 就是非整比化合物,也是一类新的高温超导体。 它的制备方法如下:用 NaLaTiO4(Ⅰ)作为母体化合物,和无水 Ca(NO3)2 混合,封闭在 耐热玻管中,加热到 350℃,维持 3 天,然后打开,取出样品,用水冲洗,直到没有杂质(用 2+ X 射线衍射证实) 。得到 Ca 交换产物,记为 Na1- xCa0.5xLaTiO4(Ⅱ) ,光谱实验证明,上述过 + + 程中(Ⅰ)有 86%的 Na 被交换,所以产生离子空位(即部分原本 Na 的位置空置了) 。 将样品(Ⅱ)放入 300℃下的钠蒸气中,经历数天,该物质由白色渐变为黑色,这是 + + Na 插入空位所致,光谱实验证明,有 88%的离子空位被 Na 插入了,生成目标化合物 Na1- x+yCa0.5xLaTiO4(Ⅲ) 。

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试回答: ⑴制备时,为何选用 Ca(NO3)2 而不用其他钙盐? ⑵产物(Ⅲ)中 x 和 y 分别是多少? + ⑶当化合物(Ⅱ)中的离子空位被 Na 插入时,为保持晶体的电中性,部分 Ti 的化合价 发生了改变,求化合物(Ⅲ)中高、低价态钛离子的个数比为何?

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