2016年化学竞赛题.doc

2016年辽宁省高中学生化学竞赛试题一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题意。）1化学与环境、材料、信息、能源关系密切，下列说法正确的是A用漂粉精和洁厕灵的混合液清洗马桶效果更佳B推广使用煤液化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放C高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片DPM 2.5是指大气中直径接近2.5106m的颗粒物，分散在空气中形成胶体 2中国传统文化对人类文明贡献巨大，在古代，我国人民就已经广泛应用了化学知识，古代文献中大量记载了他们的研究成果。下列关于古代化学的应用和记载，对其说明不合理的是A本草纲目中记载“（火药）乃焰消（KNO3）、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”，这是利用了KNO3的氧化性B我国古代文献天工开物记载“凡研硝（KNO3）不以铁碾入石臼，相激火生，祸不可测”是因为KNO3能自燃 C本草经集注中记载了区分硝石（KNO3）和朴硝（Na2SO4）的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，这是利用了焰色反应D在古代我国人民常用明矾水除去铜器上的铜锈Cu2(OH)2CO3，是因为Al3+能水解3东晋肘后备急方中记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之，可截疟”。 2015年生理学或医学诺贝尔奖得主屠呦呦从中得到启发，获得对多种疟原虫抑制率达到100%疗效的青蒿素。右图是青蒿素的结构，则有关青蒿素的说法中正确的是A青蒿素分子式为C15H20O5B青蒿素分子中含有过氧链、酯基和醚键C青蒿素热稳定性好，可用水煎的方法提取D青蒿素在碱性条件下易发生水解反应，1 mol青蒿素在反应中消耗2 mol NaOH4X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是AX、Z、W三种元素最高价氧化物的水化物都是强酸B最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱CZ的单质与氢气反应较Y剧烈DX、Y形成的化合物都易溶于水5下列各组离子能大量共存，且加入试剂X后，发生反应的离子方程式正确的是选项离子组试剂X离子方程式A透明溶液中：Fe3+、NH4+、SO42-、Cl -过量的铜粉2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+BNH4+、Na+、AlO2-、Cl-过量的盐酸AlO2-4H+Al3+2H2OCNa+、Ba2+、HCO3-、NO3-NaHSO4溶液H+HCO3-CO2H2ODpH1的溶液中：Mg2+、Fe2+、NO3-、SO42-双氧水2Fe2+H2O22H+2Fe3+2H2O6NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A9 g超重水（3H216O）含中子数为6NAB3.0 g乙酸与甲酸甲酯的混合物中含有氧原子数目为0.2NAC常温常压下，质量均为32 g的N2H4和CH3OH含的原子数都是6NAD1 molL-1的氯化铁溶液中，若Fe3+的数目为NA，则Cl的数目为3NA7下列实验中，对应的现象以及结论均正确的是选项实验现象结论A向氯水中加入过量的铁粉，充分反应后滴加酸性高锰酸钾溶液有气体生成，高锰酸钾溶液褪色氯水将Fe氧化为Fe2B向某钾盐中滴加浓盐酸，产生气体再通入品红溶液品红溶液褪色该钾盐为K2SO3或KHSO3C向1.0 molL1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙溶液呈黄色NaHCO3溶液呈碱性D向浓度均为0.1 molL1的Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3的溶液中逐滴加入氨水先有红褐色沉淀生成，后有白色沉淀生成Al(OH)3的溶度积比Fe(OH)3的大8用0.1 molL-1的NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 molL-1的盐酸和HX溶液，两溶液的pH随加入NaOH溶液的体积变化曲线如图所示，下列有关说法中正确的是AHX为弱酸，且电离平衡常数Ka110-10BP点时c(Cl)0.05 molL-1C水的电离程度：M点大于N点DM点时，c(HX)c(Na+)c(X)c(OH)c(H+)9铬是人体必需的微量元素，但正六价的铬有很强的毒性，人体需要的是三价铬。用肼（N2H4）-氧气燃料电池做电源，以铁做阳极，利用电解法除去污水中的Cr2O72-离子。若污水中含0.2 mol的Cr2O72-离子，则标准状况下需消耗N2H4的体积为A3.36 L B6.72 L C13.44 L D22.4 L二、必考题（本题包括3小题，共43分。）10(14分) 化学是一门与人类生活息息相关的学科，化学物质对人类有利有弊。仔细阅读下列氮及其化合物的相关信息，回答下列问题：（1）NO2可做火箭燃料的氧化剂，但也是一种主要的大气污染物。已知通常条件下：N2O4(g) 2NO2(g) H0 ，某温度下，将0.60mol N2O4气体充入2L真空密闭容器中，保持温度和容器体积不变，测得如下数据：时间（s）01020304050n(N2O4)/mol0.600.42b0.21den(NO2)/mol0.00a0.60c0.900.90计算2030秒之间，用NO2表示的平均反应速率为 mol/(Ls)可提高N2O4的转化率的措施之一为 图一是T时，容器中N2O4物质的量的变化曲线，在图中画出T1（T1T）时，N2O4物质的量的变化曲线。 图一 图二（2）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图二所示：写出石墨上的电极反应式 写出Pt1电极上的电极反应式 （3）肼（N2H4）常做火箭燃料和抗氧化剂。12.8g液态肼与足量H2O2反应生成N2和气态H2O，放出256.65kJ的热量。则该反应的热化学方程式为 。盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈 性，水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼溶液中各离子浓度由大到小的顺序 。11（14分）“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾车容易引发严重交通事故，害人害己。在治理酒后驾车中，酒精检测仪发挥了重要作用。最早的酒精检测仪出现在1927年，用足球胆收集呼出气体，通过硫酸和重铬酸钾的混合溶液，溶液的颜色会发生黄蓝绿的变化，同已知酒精浓度的标准试剂色管比较，就得到相应的数据，如图：（1）某化学兴趣小组对上述过程可能生成的氧化产物提出如下假设：假设一：氧化产物可能为乙醛 假设二：氧化产物可能为_假设三：氧化产物可能为CO2 假设四：氧化产物可能为上述物质的混合物。若假设一正确，试写出反应的离子方程式_（2）为了验证上述假设，设计实验如下图（夹持、加热装置已略去）：已知：乙醛既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能使溴水褪色。仪器A中导管的作用为_。仪器B的名称为_；仪器C冷凝水的进水口为_（填“a”或“b”），E中装入的试剂为_；若取D中少量液体加入到酸性高锰酸钾溶液中，发现紫红色褪去，能否证明假设一正确 ，原因是_；若要证明假设二正确，还需进行的实验是_。12.（15分）亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，具有强氧化性，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠（NaClO3）等为原料制备亚氯酸钠晶体NaClO23H2O的工艺流程如下：已知：纯ClO2气体易分解爆炸，一般稀释到10以下安全。易溶于水，在酸性溶液中较稳定。（1）反应的化学方程式是 ，为提高反应的安全性应采取的措施之一为 。（2）反应的离子方程式为 ，该反应温度不能太高的原因 _。（3）该过程中可以循环利用的物质主要有_（4）某学习小组用碘量法测定粗产品中亚氯酸钠晶体的含量,实验如下：a准确称取所得亚氯酸钠晶体样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应，将所得混合液配成200mL待测溶液。b移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用c molL -1 Na2S2O3 标准液滴定至终点，重复2次，测得平均值为V mL 。(已知：I2 +2S2O32 =2I +S4O62 )滴定过程中使用的指示剂为 ，达到滴定终点时的现象为 。该样品中亚氯酸钠晶体的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。三、选做题（考生只能从三个模块中任选二个模块作答，否则只能以所答的前二个模块计分，共30分。）化学与技术模块13（15分）工业制备硝酸的尾气经过处理得NOx气体(含NO、NO2)，该气体可用来制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：（1）NaNO2在碱吸收中生成, 其化学方程式为 （2）中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，目的是_。（3）母液中所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有_(填化学式)，用化学方程式说明产生该物质的原因 。母液进行转化时加入稀HNO3和通入空气的目的是_。（4）母液可循环利用，其主要成分是_。（5）生产1.38 t NaNO2时,Na2CO3的理论用量为1.59t(假设Na2CO3恰好完全反应)。此时生成NaNO3为9103mol，则NaNO3的产率为 。物质结构与性质模块14.（15分）已知X、Y、Z均为短周期元素，X是形成化合物种类最多的元素，且与Y同周期，Y、Z原子的第一至第五电离能如下表所示： 根据上述信息回答下列问题：电离能(kJ/mol)I1I2I3I4I5Y801242736602502632827Z577.51816.72744.81157714842（1）X元素的核外电子排布图为 （2）Y和氯元素形成的简单分子的空间构型为 （3）Z和氯元素所形成的分子相对分子质量为267，写出该分子的结构式 (若存在配位键，用“”表示)，该分子中Z原子的轨道杂化方式为 （4）X与硅形成化合物的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，其晶胞结构如图所示（其中为X原子，为硅原子）。每个X原子周围与其距离最近的硅原子有 个 ，该晶体熔点与金刚石的熔点比较 高，原因是 。（5）Z单质为面心立方晶体，已知Z原子半径为Rcm，晶胞中Z原子的配位数为 。列式表示Z单质的密度 gcm-3（Z的相对原子质量为M，用NA表示阿伏加德罗常数）有机化学基础模块15（15分）香草醛K(C8H8O3)又称为香兰素，白色针状晶体，是香草豆的香味成分。存在于甜菜、香草豆、安息香胶等中，是一种重要的香料，其合成路线如下：已知：.A是福尔马林的主要成分；E是芳香族化合物，且不能与Na反应；I的结构简式为：. .请回答下列问题：（1）F中含氧官能团的名称 ，的反应类型 （2）E的结构简式为 （3）写出的化学方程式 （4）C在一定条件下能形成一种高分子化合物，其反应的化学方程式为 （5）H符合下列条件的同分异构体共有 种a属于芳香族化合物 b能与FeCl3溶液发生显色反应 c1mol该物质能与足量Na反应产生1mol H2其中一种同分异构体的核磁共振氢谱有4个吸收峰，且峰面积之比为3:2:2:1的结构简式为 2016年辽宁省高中学生化学竞赛试题参考答案及评分标准一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。）1.C 2.B 3. B 4.A 5.A 6.C 7.D 8.D 9.C二、必考题（本题包括3小题，共43分。）10（14分）（1） 0.009（1分） 升高温度或降低压强（合理即可）（2分） 如图（2分）（2）H2 - 2e- + CO32- = CO2 + H2O （2分）N2O4 - 2e- + 2HNO3 = 2N2O5 + 2H+（2分）（3）N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(g) H=641.625kJ/mol（2分）酸（1分）； c(Cl-) c(N2H6+) c(H+) c(N2H5H2O+) c(OH-)（2分） 11（14分）（1）乙酸（1分） 3C2H5OH+ Cr2O72-+8 H+=2Cr3+3CH3CHO+7H2O（2分）（2) 平衡气压，有利于液体顺利滴下（2分）； 三颈烧瓶（1分） a （1分）； 澄清石灰水（2分） 不能（1分），D中液体有乙醇，也能使酸性高能酸钾溶液褪色（2分）。取D中少量液体加入到碳酸氢钠溶液中，有气泡出现，则证明氧化产物中有乙酸。（合理即可）（2分）12（15分）（1）2NaClO3 + SO2 =2ClO2 + Na2SO4 （2分） ； 控制反应温度不能太高（或鼓入空气稀释ClO2以防止爆炸）（2分）（2）H 2O2 + 2ClO2 + 2OH-2ClO2- + 2H2O + O 2 （2分） 防止ClO2、 H2O2和NaClO2分解（2分）（3）硫酸（2分）（4）淀粉溶液；滴加最后一滴液体时溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色（2分） （3分）13. （15分）（1）Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2（2分）（2） 防止NaNO3的析出（2分） （3）NaNO3（1分） ； 3NO2H2O=2HNO3+NO （2分）， 2HNO3+Na2C