嵊州市高二化学竞赛试题卷.doc

2012年嵊州市高二化学竞赛试题
考生须知：1．全卷分试题卷和答题卷两部分，共有26小题。满分150分。考试时间120分钟。
2．本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明学校、姓名、准考证号，字迹清楚。

一．选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。)
1．化学在人类社会发展中起着重要的作用，展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间。请你分析下列四个选项中现代化学不涉及的研究领域是（ ）
A．开发新的能源 B．合成新的物质
C．空间形式和数量关系 D．防治环境污染
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．此方法的缺点是由于CO2的增多，会大大地提高空气的酸度
B．汽车尾气中通常含烃类、CO、NO与SO2等
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)4大大降低有害气体转化速率的现象叫作催化剂中毒
3．我国已成功研发出133Cs原子喷泉钟，使我国时间频率基准的精度从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。下列说法正确的是（ ）
A．铯元素的相对原子质量为133
B．133Cs原子核内中子数为与核外电子数之差为23
C．133Cs铯原子质量与12C原子质量之比为133:6
D．将一小块铯投入水中，铯浮在水面上四处游动，发出嘶嘶的响声
4．以水为溶剂进行中和滴定的原理是：H3O＋＋OH－＝H2O。已知液态SO2和纯水的导电性相近，因为液态SO2也会发生自身离解：2SO2(1) SO32－＋SO2＋，以液态SO2为溶剂，可用SOC12的液态SO2溶液滴定亚硫酸铯（Cs2SO3）的液态SO2溶液。下列叙述中，错误的是（ ）
A．SOC12和Cs2SO3均能抑制SO2的自身离解
B．该滴定反应原理可表示为：SO32－＋SO2＋＝2SO2
C．在一定温度下，液态SO2中c(SO32－)与c(SO2＋)的乘积是一个常数
D．液态SO2自身离解的存在，说明SO2是离子化合物
5．化学实验室中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理中正确的是（ ）
A．检验C2H5Br中含Br元素时，将C2H5Br和NaOH溶液混合加热后，加硫酸酸化
B．为提高KMnO4溶液的氧化能力，用盐酸将KMnO4溶液酸化
C．鉴定待测溶液中是否含有Fe2＋时，用硝酸酸化
D．鉴别溶液中是否含有SO42－时，所加的氯化钡溶液可以用盐酸酸化
6．在汽油中添加适量酒精作为汽车燃料的技术正在逐步向全国推广。已知C8H18和C2H5OH燃烧的热化学方程式分别为：2C8H18(l)＋25O2(g)＝16CO2(g)＋18H2O(l)；△H＝－10900kJ·mol－1。C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)；△H＝－1367kJ·mol－1。假定汽油的成份为C8H18，则用添加酒精的汽油作燃料时，不能达到的目的是（ ）
A．节省化石燃料B．减少有害气体的排放
C．有利于转化过剩的粮食D．提高每千克燃料燃烧放出的热量
7．如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的（ ）
A．氢氧化钠溶液、二氧化碳 B．水、氨气
C．氢氧化钠溶液、一氧化氮 D．饱和食盐水、氯化氢
8．25°C时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是（ ）
 A．25°C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大
 B．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大
 C．25°C时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小
 D．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
9．氯只有两种稳定核素35Cl和37Cl，自然界中35Cl和37Cl的个数比约为3∶1，数学方法是解决化学问题的重要方法，通过计算求出相对分子质量为70、72、74的各种氯分子的分子数之比为：
A ．9:6:1 B．5:2:1 C． 7:4:1 D． 4:1:1
10．夜色中常看到小朋友手持被称为“魔棒”的荧光棒玩耍，““魔棒”发光原理是利用H2O2氧化草酸二酯产生能量，该能量被传递给荧光物质后便发出荧光。草酸二酯（CPPO）结构简式如右图。下列说法正确的是（ ）
A．草酸二酯属于芳香族化合物也属于高分子化合物
B．在“魔棒”发光中途，把它放入冰箱的冷冻室中，发光便会停止或基本停止
C．1mol草酸二酯与氢氧化钠稀溶液反应（苯环上卤素不水解），最多消耗4molNaOH
D．1mol草酸二酯与氢气完全反应，需要氢气10mol

二．选择题(本题包括8小题，每小题4分，共32分。每小题可能有1个或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都不得分。)
11．下列离子方程式正确的是（ ）
A．将少量SO2气体通入NaClO溶液中：SO2＋ClO－＋H2O＝SO42－＋Cl－+2H+
B．在Ca(H2PO4)2溶液中滴入过量NaOH溶液： 3Ca2＋＋2H2PO4－＋4OH－＝Ca3(PO4)2↓＋4H2O
C．AgCl沉淀被NaCN溶液所溶解：AgCl＋2CN－＝[Ag(CN)2]－＋Cl－
D．Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4至pH值＝7：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－＝BaSO4↓＋H2O
12．下列说法正确的是（ ）
A．在等体积等物质的量浓度的NaCl、NaF两溶液中前者离子总数多
B．在等体积、等物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4两溶液中，阳离子总数前者大
C．在NaHCO3和Na2CO3混合溶液中一定有c(Na＋)＋2c(H＋)＝c(HCO3－)＋2c(OH－)＋2c(CO32－)
D．在含0.2molNaHCO3和0.1molNa2CO3的混合溶液中一定有3c(Na＋)＝4[c(HCO3－)＋c(CO32－)＋c(H2CO3)]
13．固体 NH4I 放入真空的密闭容器中，加热至一定温度后恒温，发生下列反应：
NH 4I(s) NH3 (g) + HI(g) 2HI(g) H 2 (g) + I2 (g)
平衡时，测得总压为 5.0 kPa，其中 H2的分压为 0.5 kPa，则下列说法中正确的是（ ）
A．固体 NH4I 一定全部分解
B．若开始放入固体 NH4I 的量增大一倍，则平衡总压也会增大一倍
C．平衡时 HI 的分解率为 40% D．平衡时 NH3的分压为 2.5 kPa
14．下列叙述中，正确的是 （ ）
A．碱金属氢氧化物可以加热到熔化甚至蒸发，仍不分解
B．在空气中燃烧钙或镁，燃烧的产物遇水有氨生成
C．钙和镁的氯化物溶液蒸发结晶出来的固体都是水合物，经焙烧得相应无水盐
D．用酸溶解金属铝时，溶解的速率与铝的纯度有关，纯度越高速率越大
15．一种新型燃料电池，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：14H2O＋7O2＋28e－＝28OH－
B．该燃料电池内，阴离子由正极附近向负极附近定向移动
C．每消耗1 mol 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
16．由于碳碳双键（）中的π—键不能自由旋转，因此和是两种不同的化合物，互为顺反异构体。则分子式为C3H4Cl2的化合物的烯烃异构体有（ ）
A．6种 B．7种 C．8种D．9种
17．在一含Na+的澄清溶液中，可能还存在NH4+、Fe2+、I-、Br-、CO32-、SO32-六种离子中的几种。①在原溶液中滴加足量的饱和氯水后，有气泡生成，溶液呈橙黄色；②向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成；③橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝色。根据上述实验事实推断，下列说法不正确的是（ ）
A．溶液可能呈酸性 B．溶液中可能存在NH4+
C．溶液中一定不存在Fe2+、I-、SO32-D．溶液中一定存在Br-、CO32-
18．北京大学和中国科学院的化学工作者通过合作，已成功研出碱金属与C60形成的石墨夹层离子化合物。将石墨置于熔融的钾或气态的钾中，石墨吸收钾而形成称为钾石墨的物质，其组成可以是C8K、Cl2K、C24K、C36K、C48K、C60K等等。在钾石墨中，钾原子把价电子交给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。下列有关钾石墨的分析正确的是（ ）
A．题干中所举出的6种钾石墨，属于同素异形体
B．若某钾石墨的原于分布如图①所示，则它所表示的是C12K
C．若某钾石墨的原子分布如图②所示，则它所表示的是C6K
D．另有一种灰色的钾石墨C32K，其中K的分布也类似图中的中心六边形，则最近两个K原子之间的距离为石墨键长的4√3倍
三、本题包括2个小题，共20分
19．（8分）DMC[CO(OCH3)2]是一种重要的化工原料，广泛用于有机合成中，以CO2和 CH3OH 为原料直接合成DMC，在热力学上难以进行；研究者在反应体系中加入了与DMC 组成元素相同的气态有机物A（273K，1atm时，其蒸气密度为2.056g/L ）后有效的提高了反应的产率。
试回答下列问题：（1）给出DMC的系统命名：；
（2）写出直接合成法合成DMC的方程式；
（3）从化学平衡的角度分析加入A可以提高DMC的产量的理由：；
（4）最早生产DMC的方法为光气甲醇法，（光气又名二氯甲醛）但现在已经是淘汰工艺。已知光气甲醇法分两步进行，试写出第一步反应的方程式：。
20．(12分)某种芳香族化合物A，由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量不超过200。经测定碳、氢的质量分数分别为73.18%和7.32%。
（1）A的分子式是。
（2）已知：ⅰ.（R1、R2、R3代表烃基）

ⅱ.

又知，A在一定条件下能发生如下转化，某些生成物（如H2O等）已略去。

请回答：① 步骤Ⅰ的目的是；
② 若G的相对分子质量是44，则写出E→G的化学反应方程式；
③D中含氧官能团的名称是：；
④F在一定条件下可发生酯化反应，生成M（M与FeCl3反应，溶液呈紫色；且分子结构中含有苯环和一个七元环）请写出该反应的化学方程式；
（3）已知A的某种同分异构体N具有如下性质：① N与FeCl3反应，溶液呈紫色；② N在一定条件下可发生银镜反应，N与H2在苯环侧链上按照物质的量之比1:1作用后的生成物不能发生消去反应；③在通常情况下，1molN能与含1molBr2的浓溴水发生取代反应；④N分子中苯环上的取代基上无支链。N所有符合上述要求的可能结构共有种。
四、本题包括2个小题，共18分
21．（12分）纳米材料在绝大多数同学眼里都非常神秘。某化学学习小组决定通过查阅有关资料，自己动手实验，制备纳米铁粉。
【实验原理】： ⑴用硫酸亚铁、草酸两溶液制备草酸亚铁晶体(溶解度较小)。该反应的化学方程式是。
⑵焙烧草酸亚铁晶体：FeC2O4·2H2OFe＋2CO2↑＋2H2O↑
【操作步骤】：⑴草酸亚铁晶体的制备：
①现有烧杯、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平、FeSO4、草酸等实验用品，为配制上述两溶液，缺少的仪器有
；
②若配制的FeSO4溶液略呈黄色，可能的原因是
；
③检验草酸亚铁晶体是否洗净的方法是。
⑵纳米铁粉的制备：将一根长度约为12 cm～14cm的玻璃管在酒精喷灯上烧制成如图所示形状，向其中加入黄色草酸亚铁晶体。再将管口部分加热拉细，然后在酒精喷灯上均匀加热。当草酸亚铁粉末受热完全变黑，立即将管口拉细的部分放在火焰烧熔封闭，这样便得到了高纯度的纳米铁粉。
①实验中分解产生CO2所起的作用是；
②指导老师提醒同学们应准确把握玻璃管的烧熔封闭时间。你认为烧熔过早、过晚的后果是；
22．（6分）（1）．在探究铝和盐酸反应的实验现象是：“向铝片滴加盐酸，开始铝片表面出现少量气泡，而且气泡越来越多，甚至于使酸液‘沸腾’起来。”请解释上述现象
。
（2）．有同学设计了装置(见图），进行铝和盐酸反应制氢气的定量实验(铁架台等支垫仪器从略）。试回答下列有关问题：
a.装置中，导管的作用是：；
b.实验中，准确测得4个数据：实验前铝片的质量m1(g），实验后残留固体的质量m2(g）,实验前、后量气管中液面读数分别为V1(mL）、V2(mL）。则通常情况时气体摩尔体积：。
五、本题包括3个小题，共20分
23．（8分） A、B为同主族短周期元素，A最高价含氧酸根为平面构型，B最高价含氧酸根为正四面体构型。将A的最高价含氧酸冷冻后与B的最高价氧化物混合，升温融化，维持温度40℃，剧烈反应生成气体C和含B的另一种最高价含氧酸，该酸为一元酸，C的固态由含A元素的两种一价离子构成。三氟化硼可与C按物质的量之比1:1反应，将反应的生成物溶于硝基甲烷中，通入干燥的氟化氢气体可得到沉淀D，D的阳离子与CO2为等电子体，阴离子为正四面体构型。将D与氟化钠在240℃反应得到产物E，E与固态C中的阴离子为等电子体。
（1）写出A、B反应生成C的方程式：；
（2）推测D的化学式：D；
（3）E可与苯剧烈反应，写出反应的方程式：；
（4）三氟化硼可以和A的气态氢化物反应，写出生成物的电子式：。
24．（12分）物质A是由两种电子数相同的离子构成的化合物，常温下 B、C、D、K都是气体单质， T是一种红棕色气体。各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示，反应①~⑦ 都是用于工业生产的反应，⑧、⑨反应中个别产物在图中略去。请填写下列空白：

（1）写出下列物质的化学式：B__________，J__________。
（2）写出Fe和W的稀溶液按反应物物质的量之比为3:10反应的离子反应方程式_______。
（3）⑨中E（溶液）能与I以1∶2的物质的量之比反应生成N、F和G，N中各原子均已达到惰性气体的稳定结构，写出N的结构式__________。
（4）L是由3种元素组成的分子，能与I以1∶2的物质的量之比反应生成尿素[CO(NH2) 2 ]
和物质H，写出⑧的化学反应方程式__________。
（5）反应④用于工业生产时为了防止B和C混合反应产生危险，所使用的一种特殊材料的名称为。
六、本题包括2个小题，共20分（本题涉及的相对原子质量取整数值）
25．（8分）白磷（P4）是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷，五卤化磷分子结构（以PCl5为例）如右图所示。该结构中氯原子有两种不同位置。
（1）6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成固态氧化物，放出热量akJ热量，书写白磷燃烧的热化学方程式：。
（2）含0.150mol H3PO4的水溶液滴加到含0.250mol Ca(OH)2的悬浮液中，反应恰好完全，生成l种难溶盐和8.10g H2O。该难溶盐的化学式可表示为，
（3）白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷PCl5-xBrx（，且x为整数）。如果某混合卤化磷共有3种不同结构，该混合卤化磷的分子式为：。
（4）磷腈化合物含有3种元素，且分子中原子总数大于10小于20。0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相对分子质量。
26．（12分）在给定实验条件下（25℃），一元弱酸HA在苯（B）和水（W）的分配系数KD=c(HA)B/c(HA)W=1.0（即HA在苯中和水中的平衡浓度之比为1:1）。已知水相和苯相中HA的分析浓度（分析浓度的含义即为折合成HA的总浓度）分别为3.05×10-3和3.96×10-3 mol·L-1， HA按HAH++A-电离，题给条件下的电离度为0.165；在苯中，HA发生二聚：2HA（HA）2。
（1）水相中溶液的pH为；（保留3位有效数）
（2）已知HA中有苯环，苯环上有两个相对的取代基，1.00gHA含3.85×1021个分子，则HA
的摩尔质量为： ，命名该物质：；
（3）画出二聚体的结构：。
（4）计算化合物HA在苯相中的二聚平衡常数。（要求写出计算过程）