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文档简介
1、“扬子石化杯”第32届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试卷可能用到的相对原子质量:h:1 c:12 n:14 o:16 na:23 mg:24 al:27 si:28 p:31 s:32 cl:35.5 ca:40 cr:52 fe:56 ni:58.7 co:58.9 cu:63.5 题号一二三四五总分核分人得分1本试卷共22题,用2小时完成,共120分。 2不可使用计算器。3用铅笔作答无效。 4不可使用涂改液或修正带。一、选择题(每小题有12个选项符合题意,每小题4分,共60分。若有两个正确选项,选错一个得0分,少选一个得2分。请将答案填在下方的表格内。)题号1234567891011
2、12131415得分阅卷人答案1缺乏基本的化学知识,会产生一些错误的认识或判断。下列有关化学与化学物质的说法正确的是 a有机农产品的生产中,不可使用农药和化肥 b天然物质总是比合成物质更安全c应禁止在食品中添加化学合成物质 d大多数需要是人工合成的化学品2下列化学用语表示正确的是ahclo的结构式:hocl bna2o2的电子式:cco2的比例模型: d14c的原子结构示意图:3下列实验室制备氨气装置中检查气密性、制备氨气、配制银氨溶液并进行尾气处理的装置和原理,不能达到实验目的的是a检查气密性b制备氨气c配制银氨溶液d尾气处理4常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是a0.1 mo
3、l·l1naalo2溶液:k、oh、cl、no3b加水稀释时ph增大的溶液:na、k、cl、co32c滴入酚酞试液显红色的溶液:mg2、al3、br、so42dkw/c(oh)1012 mol·l1的溶液:na、k、sio32、cl5下列有关物质性质的应用错误的是aal(oh)3可与酸反应,但碱性不强,可用作胃酸中和剂bfe2o3是一种红棕色粉末,常用作红色油漆和涂料c铜的化学性质不活泼,容易被还原,古人很早就掌握了冶铜技术,并用铜作器皿d明矾水解产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂6中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。下列关于kno3的古
4、代文献,对其说明不合理的是目的古代文献说明a使用“凡研消(kno3)不以铁碾入石臼,相激火生,祸不可测”天工开物kno3能自燃b鉴别区分硝石(kno3)和朴消(na2so4):“以火烧之,紫青烟起,乃硝石也”。本草经集注利用焰色反应c提纯“(kno3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”开宝本草溶解,蒸发结晶d性质“(火药)乃焰消(kno3)、硫磺,杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”本草纲目利用kno3的氧化性7已知x、y、z、w、r是原子序数依次增大的短周期主族元素,x是周期表中原子半径最小的元素,y元素的最高正价与最低负价绝对值相等,z的核电荷数是y的两倍,w最外层电子数是最
5、内层电子数的3倍。下列说法正确的是a微粒半径:z2rw2bw与x、w与z形成的化合物晶体类型相同c对应氢化物的稳定性:wrdy的最高价氧化物的水化物是弱酸8在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是anh3no2hno3b浓hclcl2漂白粉 ch2sio3sio2sicl4 dmg(oh)2mgcl2(aq)无水mgcl29下列指定反应的离子方程式正确的是a铁粉溶于氯化铁溶液:fefe32fe2b硫化钠溶液呈碱性:s22h2oh2s2ohc二氧化硅溶于浓naoh溶液:sio22ohsio32h2od用浓盐酸与mno2共热制取少量氯气:mno22h2clmn2cl22h2o10芘主
6、要存在于煤焦油沥青的蒸馏物中,经氧化后可进一步用于染料、合成树脂、工程塑料等的合成。以下是芘的一种转化路线: 下列叙述错误的是aa的分子式是c16h10o4b芘中的所有碳原子都在同一平面上c1 mol a最多可以消耗4 mol cu(oh)2生成cu2o沉淀db的结构不止一种,c在一定条件下可发生加成反应、氧化反应和水解反应11研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池,al、石墨(cn)为电极,有机阳离子与阴离子(alcl4、al2cl7)组成的离子液体为电解质。如图为该电池放电过程示意图。下列说法错误的是 a充电时,al做阴极,cn为阳极b充电时,每生成1 mol al,将消耗4 m
7、ol al2cl7c放电时,正极反应式:cnalcl4ecnalcl4d放电时,电解质中的有机阳离子向铝电极方向移动12下列说法不正确的是a放热反应总是自发的,吸热反应总是非自发的b冰的密度小于水,是因为冰中水分子的氢键降低了水分子的空间利用率c石墨比金刚石稳定,从理论上说,石墨合成金刚石需要高温高压条件d已知ksp(mgco3)6.8×106,则在碳酸镁饱和溶液中,c(mg2)约为103mol·l1量级13根据下列实验操作和现象所得到的结论,正确的是a向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变成黑色疏松多孔的海绵状,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性bfecl3和bacl2混合溶液中通入足量s
8、o2,溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成,说明fe3被还原为fe2,沉淀为baso4cal2(so4)3溶液蒸发结晶后得到白色固体,该固体成分为al2o3d将so2通入澄清石灰水中,没有产生沉淀,说明亚硫酸钙比碳酸钙易溶于水14常温下,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是a0.1 mol·l1 ch3coona溶液与 0.1 mol·l1 cacl2溶液等体积混合:c(na)c(ca2)c(ch3coo)c(ch3cooh)2c(cl)b少量cl2通入过量冷的0.1 mol·l1 naoh溶液中:c(na)c(hclo)c(clo)c(cl)c0.1 mol
9、83;l1 ch3coona溶液与0.1 mol·l1 hcl溶液混合到ph7:c(na)c(cl)c(ch3cooh)d0.2 mol·l1 nh3·h2o溶液与0.1 mol·l1 hcl溶液等体积混合:c(cl)c(h)c(nh3·h2o)c(oh)15温度为t时,在三个容积均为1l的恒容密闭容器中仅发生反应2so2(g)o2(g)2so3(g) h0达到平衡时,下列说法正确的是容器编号容器类型起始物质的量 / mol平衡时so3的物质的量 / molso2o2so3i恒温恒容2101.2ii绝热恒容002aiii恒温恒压210ba平衡时
10、so3的物质的量:a1.2、b1.2b容器i中so2的转化率与容器ii中so3的转化率之和小于1c容器ii、iii中平衡常数相同d若起始时向容器i中充入1.0 mol so2(g)、0.40 mol o2(g)和1.40 mol so3(g),则此时v正v逆二、(本题共2小题,共20分)16(8分)镍矿石中一般含有钴,利用镍生产过程中产生的含钴废渣提取钴氧化物具有重要的意义。含钴废渣中含有co(oh)3、ni(oh)3、fe(oh)3以及少量的钙、镁等杂质。一种提取钴氧化物的工艺流程如下: 已知:黄铁钒钠nafe3(so4)2(oh)6具有沉淀颗粒大、沉淀速度快、容易过滤等特点,常用于除铁,黄
11、钠铁矾沉淀的合适ph是1.52.0。(1)写出酸浸步骤溶解co(oh)3反应的离子方程式 。(2)黄钠铁矾除铁步骤中加入naclo3的作用是 ,加入na2co3的作用是 。(3)除杂是用nh4f除去氯化钴溶液中少量的ca2、mg2,为了使除杂后溶液中ca2、mg2均小于0.1g/l,溶液中的c(f)至少为 。(已知:ksp(caf2)1.44×1010,ksp(mgf2)7.42×1011)(4)沉钴得到的是coc2o4·2h2o,热重分析实验发现,将该固体在空气中加热会发生如下分解过程:温度范围()150250250300910950失重率(%)19.736.4
12、2.9若制备过程中煅烧控制温度约为340,则发生反应的化学方程式是: 。17(12分)由短周期元素x、y形成的化合物a是一种重要的化工产品,可用于制备润滑剂、杀虫剂等。常温下,元素y的某种氧化物为具有刺激性气味的无色气体,逸入大气易形成“酸雨”。x元素形成的某种固体单质x4易自燃,其分子中键角为60°,a中y元素的质量分数为72.1%。(1)试写出基态x原子的价电子排布式 。(2)已知a具有金刚烷骨架(),试写出a的化学式 ,其中x原子的杂化方式为 。(3)由fex2与fey2反应可形成化合物a,同时生成另一种二元化合物。试写出该反应的化学方程式: 。(4)离子y4n3为七元环稳定结
13、构,其中含有7个键,1个大键。离子中的大键可用mn表示。m表示参与形成键的原子数,n表示形成键的电子数(苯分子中的大键可表示为66)。试表示出y4n3的大键 。(提示:该离子中所有原子均达到最外层8电子稳定状态,共有3对孤电子对参与形成大键)(5)分子x3n3cl6中含有六元环平面结构,存在66。试在下框内画出x3n3cl6的结构式。三、(本题共2小题,共18分)18(8分)回答下列问题:(l)离子化合物中阴阳离子半径之比是决定晶体构型的重要因素之一,配位数与离子半径之比存在如下关系: 若某化合物由1价阳离子和1价阴离子组成,阳离子的半径为70 pm,阴离子的半径为140 pm,分析以上信息,
14、可以推导出该晶体结构,与常见的 晶体(填写化学式)阴阳离子的配位数相同。与阴(阳)离子配位的这几个阳(阴)离子,在空间构成的立体形状为 。(2)金刚石的晶胞为面心立方,另有四碳原子在晶胞内部,如右图。 则一个金刚石的晶胞中含有的碳原子数为 ,若金刚石晶胞的边长为a,则其中cc的键长为 。19(10分)合成尿素的反应在进行时分为如下两步:第一步:2nh3(l)co2(g)h2ncoonh4(氨基甲酸铵)(l) h10第二步:h2ncoonh4(l)h2o(l)h2nconh2(l) h20某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5l的密闭容器中投入4 mol 氨和1 mol二氧化碳,实
15、验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图所示: (1)已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。(2)反应进行到10 min时测得co2的物质的量如图所示,则用co2表示的第一步反应的的速率v(co2) 。(3)尿素在强碱性条件下用次氯酸钠氧化可以制得联氨(n2h4),该反应的离子方程式为: 。联氨的性质类似于氨气,将联氨通入cuo浊液中,有关物质的转化如右图所示。 在图示的转化中,化合价不变的元素是 (填元素名称)。在转化过程中通入氧气发生反应后,溶液的ph将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。转化中当有1 mol n2h4参与反应时,需要消耗o2的物质的
16、量为 。加入naclo时发生的反应为:cu(nh3)422clo2ohcu(oh)22n2h42cl2h2o,该反应需在需在8以上进行,其目的除了加快反应速率外,还有 。四、(本题共1小题,共14分)20(14分)异噁唑啉是一类具有广泛生物活性的杂环化合物,化合物h能有效诱导肿瘤细胞株a549的死亡,可经下图所示合成路线制备: 回答下列问题:(1)化合物g中还有一个溴原子,写出化合物d和g的结构简式: 和 。(2)化合物f转化为化合物h的反应类型是 。(3)化合物h中含有 个手性碳原子。(4)苯在无水氯化铝存在下与酰氯反应生成酮: 写出以苯、甲苯、ch3cocl和nh2oh为原料,经过4步反应
17、制备的合成路线流程图(无机试剂可任选)。 五、(本题共1小题,共8分)21(8分)硫粉和s2反应可以生成多硫离子sn2,如:ss2s22、2ss2s32。 在10 ml s2溶液中加入0.080 g硫粉,控制条件使硫粉完全反应,检测到溶液中最大聚合度的多硫离子是s32,且离子浓度之比符合等比数列1,10,10n1。,若不考虑其他副反应,计算反应后溶液中s2的浓度c1和其起始浓度c0。 “扬子石化杯”第32届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试卷参考答案一、选择题(每小题有12个选项符合题意,每小题4分,共60分。若有两个正确选项,选错一个得0分,少选一个得2分。)题号123456789101
18、112131415答案dadbaddaadbccdaabcdab二、(本题共2小题,共20分)16(8分)(1)2co(oh)3+so32-+4h+=2co2+so42-+5h2o(2分)(2)将fe2+氧化成fe3+ 中和反应过程中的h+,控制溶液ph为1.52.0(2分)(3)2.4×104 mol·l1(2分)(4)3coc2o4·2h2o2o2co3o46co26h2o(2分)17(共12分,每空2分)(1)3s23p3(2)p4s10(写成p2s5给1分) sp3 (3)2fep212fes2p4s1014fes(写成p2s5给1分)(4)(共7个原子,s4n3+要满足八隅律需56个电子,其中成键电子有:5
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