2023年河南省高中化学竞赛预赛试题及答案.doc

2023年河南省高中化学竞赛
预 赛 试 卷
（时间：120分钟 满分：150分）
题号
一
二
三
四
五
六
总分
分数

评卷人

也许用到的相对原子质量：
H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Si:28 S:32 Fe:56 Cu:64
一、选择题（本题涉及10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。）
1.2023年诺贝尔化学奖授予美国科学家Roger.D.Kormberg，他提醒了真核生物体内细胞如何运用基因内存储的信息生产蛋白质。下列关于蛋白质的说法对的的是（ ）
A.HCHO溶液或（NH4）2SO4溶液均能使蛋白质变性
B.可以采用多次盐析或多次渗析的方法分离提纯蛋白质
C.蛋白质均为天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命
D.人造丝和蚕丝的成分都是蛋白质，灼烧时均产生烧焦羽毛的气味
2.下列说法或做法中对的的是（ ）
A.氟氯烃的大量排放是导致酸雨的重要因素
B.等质量的同种煤粉和煤块完全燃烧，放出热量前者大于后者
C.液氯泄漏事故发生时，周边的人应当朝顺风方向逃逸或向避风的沟塘低洼处转移
D.火箭发动机有偏二甲肼（C2H8N2）与N2O4混合后充足燃烧，可生成CO2、N2和H2O
3.下列化合物均为天然萜类化合物：

对这些萜类化合物的叙述中错误的是（ ）
A.三种化合物均可催化氢化 B.三种化合物中b的沸点最高
C.三种化合物均易发生银镜反映 D.三种化合物中只有a和c互为同分异构体
4.在两种短周期元素组成的化合物中，若它们的原子个数之比为1：3，设这两种元素的原子序数分别为a和b，则下列对a和b也许的关系概括得最完全的是：①a=b+4 ②a+b=8 ③a+b=30 ④a=b+8 ⑤a=b+5
A.只有②③⑤ B. 只有①②③④ C.只有①④⑤ D. ①②③④⑤
5.已知化合物A（C4Si4H8）与立方烷（C8H8）的分子结构相似（如右图），则C4Si4H8的二氯化物的同分异构体数目为（ ）
A.3 B.4 C.5 D.6
6.有M、N两溶液，各含下列14种离子中的7种：Al3+、Cl－、Na+、K+、NO3－、OH－、S2－、MnO4－、Fe3+、AlO2－、CO32－、NH4+、SO42－、H+。已知两溶液所含离子各不相同，M溶液里的阳离子只有两种，则N溶液里的阴离子应当是（ ）
A.OH－、S2－、CO32－ B.MnO4－、SO4－、NO3－
C.Cl－、NO3－、SO42－ D.AlO2－、MnO4－、SO42－
7.温度相同、浓度均为0.2mol/L的溶液①(NH4)2SO4 ②NaNO3 ③NH4HSO4 ④NH4NO3⑤ ⑥CH3COONa，它们的pH由小到大的排列顺序是（ ）
A. ③①④②⑥⑤ B. ①③⑥④②⑤ C.③②①⑥④⑤ D. ⑤⑥②④①③
8.2023年，科学家们发明了一种可以给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池涉及两个涂覆着酶的电极，它们处在充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜，其工作原理如图所示。下列说法对的的是（ ）
A.左边为该电池的负极
B.该电池可在高温环境下使用
C.该电池正极反映为：O2+4e－=2O2－
D.该电池负极反映为：H2－2e－=2H+
9.已知NaHSO3溶液呈酸性，NaHCO3溶液呈碱性。现在浓度均为0.1mol/L的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液，溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系（R表达S或C），其中对的是（ ）
A.c(Na+)>c(HRO3－)>c(H+)>c(RO32－)>c(OH－)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HRO3－)+c(RO32－)+c(OH－)
C.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32－)+c(OH)－
D.两溶液中c(Na+)、c(HRO3－)、c(RO32－)分别相等
10.向某二价金属M的M(OH)2溶液中加入过量的NaHCO3溶液，生成了MCO3沉淀，过滤，将沉淀置于足量的稀盐酸中，充足反映后，在标准状况下收集到V L气体，假如计算金属M的相对原了质量，你认为还必需提供下列哪项数据（ ）
A.M(OH)2溶液的物质的量浓度 B.与M CO3反映的盐酸的物质的量浓度
C.MCO3的质量 D.题给条件充足，不需要再补充数据
二、选择题（本题涉及0小题，每小題3分，共30分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若对的答案只涉及一个选项，多选时，该小题为0；若对的答案涉及两个选项，只选一个且对的的给1分，选两个且都对的的给3分，但只要选错一个该小题就为0分。）
11.俄罗斯科学家在运用回旋加速器进行实验时，用含20个质子的钙无素同位素轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。前者的一种核素为X。下列有关叙述对的的是（ ）
A.115号元素衰变成113号元素是化学变化
B.核素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
12.一定温度下，在恒定密闭容器中发生如下反映：2A(g)+B(g)3C(g)，若反映开始时充入2molA和2molB，达成平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积仍为a%的是（ ）
A.3mol C B.3molC和1molB
C.1molA、2molB和1molHe（不参与反映） D.2molA、3molB和3molC
13.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。右图为其晶体结构中最小的反复结构单元，其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法对的的是（ ）
A.磷化硼晶体的化学式为BP，属于离子晶体
B.磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C.磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键
D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠的相同
酸碱质子理论认为，酸给出质子后变成碱，碱接受质子后变成酸，酸=碱+质子，此式中右边的碱是左边的酸的共轭碱，左边的酸是右边的碱的共轭酸。即能给出质子又能接受质子的物质的两性物质。酸碱中和反映的实质是质子的传递反映。超酸是指酸性比普通无机酸强106~1010倍的酸，魔酸（HSO3F－SBF5）是已知最强的超酸，它是一种很好的溶剂，许多物质（如H2SO4）在魔酸中可获得质子（即质子化）。根据上述材料回答第14~17题：
14.NH3的共轭酸是（ ）
A.NH4+ B.NH2－ C.NH2－ D.HCONH2
15.下列物质中具有两性的是（ ）
A.H2O B.KHSO4 C.Na3PO4 D.NaHCO3
16.下列各组物质在一定条件下发生的反映不属于中和反映的是（ ）
A.NH3+H2O B.H2+CuO C.NaHCO3+HCl D.(NH4)2S+NaOH
17.硫酸溶于魔酸中所表现出的性质是（ ）
A.碱性 B.酸性 C.还原性 D.氧化性
18.用铂作电极电解1L具有0.4molCuSO4和0.2mol NaCl的水溶液，一段时间后在一个电极上得到了0.3mol Cu，在另一极上析出的气体在标准状况下的体积是（ ）
A.4.48L B.5.6L C.6.72L D.13.44L
19.下表为烯烃类化合物与溴发生加成反映的相对速率（以乙烯为标准）
烯烃类化合物
相对速率
(CH3)2C=CHCH3
10.4
CH3CH=CH2
2.03
CH2=CH2
1.00
CH2=CHBr
0.04
通过上述表格数据，总结规律。分析下列化合物与氯化氢加成时，反映速率最快的是（ ）
A.CH2=CHCl B.(CH3)2C=C(CH3)2
C.CH2=CH2 D.CH3CH=CHCH3
20.某研究小组研究了其他条件不变时，改变某此条件对以下可逆反映的影响：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)； 下列说法对的的是（ ）

A.图一研究的是温度、压强对平衡的影响，横坐标表达压强
B.图二研究的是温度对平衡的影响，II采用的温度更高
C.图三中t0时使用了催化剂，使平衡向正反映方向移动
D.图四中t0时增大压强，使平衡向正反映方向移动
三、（本题涉及2小题，共24分）
21.（10分）某同学用如图一所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反映，结果通入CO2可以看到先浑浊后澄清的现象，但通入SO2没有看到浑浊现象。通过思考分析后，该同学改用图二的装置，将气体收集在注射器，缓缓地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象。
（1）本实验中生成CO2和SO2的有关反映的化学方程式为：
_________________________；________________________。
（2）对比分析两组实验，你认为用图一装置实验时，通过SO2不能出现浑浊的因素也许是__________________________
_________________________________________________。
（3）用图二装置进行实验，以相同速率通入CO2和SO2时，SO2产生浑浊、澄清的现象比CO2快的因素也许是___________________________________________________
___________________________________________________。
（4）用图一进行SO2与石灰水反映的实验时，从安全或环境角度考虑，该装置可如何改善？
________________________________________________________________________。
22.（14分）下图是某实验室测定黄铁矿中硫元素的质量分数的装置：

实验时有如下操作：
A.将瓷管中样品加热到800℃~850℃ B.称取研细的黄铁矿样品
C.连接好所有仪器，并检查其气密性 D.将样品小心放入硬质瓷管中部
E.以均匀的速度不断鼓入空气 F.用标准碘溶液滴定含淀粉SO2水溶液
（1）对的的实验环节的顺序是（以A、B……的序号表达）__________________。
（2）装置①的作用是________________________________________________；
装置②的作用是______________________________________________。
（3）碘跟SO2水溶液反映的离子方程式为___________________________。
（4）根据______________________现象判断滴定已达成终点。
（5）有同学认为用上述装置测出的黄铁矿中硫元素的质量分数通常会偏低，其因素也许是_______________________________。（答出一条即可）
（6）若称得矿样的质量为0.0900g，滴定管中碘溶液的初读数为1.10mL，末读数为25.60mL，标准碘溶液的浓度为0.0500mol/L，则该黄铁矿样品中硫元素的质量分数为________________________。（假定实验过程中硫元素无损失）
四、（本题涉及4小题，共44分）
23.（12分）SO42－和S2O82－（过二硫酸根离子）结构中，硫原子均位于由氧原子组成四周体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。已知S2O82－中两个硫原子间存在过氧键，S2O82－有强氧化性。H2S2O8能分步水解产生过氧化氢。
（1）请在右边方框中画出SO42－的立体结构图，分别用实心圆点“●”和空心圆点“○”描出氧原子和硫原子的位置。
（2）写出过二硫酸的结构简式，并拟定氧、硫元素的化合价________________
______________________________________。
（3）分析S2O82－有强氧化性的因素是_________________________________
______________________________________。
（4）写出H2S2O8在中水解的两步反映的化学方程式。
第一步：__________________________________________________________。
第二步：__________________________________________________________。
24.（8分）含两种元素的化合物E与NH3反映，生成化合物G和H2，化合物G的相对分子质量为81，G分子中硼元素和氢元素的质量分数分别为40%和7.4%，由此推断：
（1）化合物G的分子式为__________________。
（2）已知1molE和2molNH3恰好完全反映，可生成4molH2。可判断化合物E的分子式是__________________。
（3）化学很把原子数和电子数均相等的微粒称为等电子体（例如CH4和NH4+为等电子体），化合物G的某种等电子体是一种常见的有机物F，F在常温下为液态，其分子中的原子都在一个平面很，则F的分子式为_____________________。
（4）等电子体具有相似的结构和性质，试写出G分子的结构简式___________。
25.（10分）次磷酸（H3PO2）是一种强还原性的弱酸，它能发生下列反映：

CuX的重要性质如下：CuX是一种红棕色、难溶于水的物质；CuX不稳定，温度超过60℃时分解成金属铜和一种气体；在氯气中能燃烧；Cu+在酸性条件下可发生反映2Cu+ = Cu2+ + Cu。根据以上信息，结合所学知识，回答下列问题：
（1）CuX中X是表达一种元素，这种元素是_____________。
（2）反映(a)的化学方程式为_________________________________。
（3）反映(c)的离子方程式为___________________________________。
（4）反映(b)中，当有1molCuX被氧化时，转移的电子数目为__________个。
（5）假如把CuX溶解在足量的稀硝酸中产生的气体只有NO，则有关反映的离子方程式为_________________________________________。
26.（14分）近年来，镁在汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中的应用迅猛发展。
（1）新型镁合金可被大量应用于制造笔记本电脑外壳、竞赛自行车框架等，这是由于镁合金具有____________________等优异性能。
（2）某研究性学习小组探究以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池（如右图所示）时发现，刚开始时，电流表指针向右偏转，镁条做负极；但随后不久指针又向左偏转，镁条表面有很少量的气泡产生。
①开始阶段，负极发生的反映是___________________。
②随后阶段，铝片发生的电极反映式是_________________
____________________________；镁条表面只有很少量的气泡产生，其因素是：2H2O + 2e－ = H2↑+ 2OH－，则镁电极发生的重要反映的电极反映式为__________________________________。
（3）经研究测定，镁与不同浓度的硝酸反映，生成气体产物的含量随HNO3浓度变化曲线如右图所示，溶液中的产物有Mg(NO3)2、NH4NO3和H2O。
①某同学拟用1.2g镁与100mL硝酸反映制取二氧化氮，硝酸的物质的量浓度至少为_______________。
②960mgMg能在1L4mol/L的HNO3中完全溶解，并可收集到224mL（标准状况下）气体，有关反映的化学方程式为__________________________________。
五、（本题涉及2小题，共18分）
27.（10分）生产工程塑料PBT( )的重要原料G（1，4-丁二醇），可以通过下图三种不同的合成路线制备。又已知B的所有原子均处在同一平面上。

请结合下列所给信息，回答有关问题。
I. CH2=CH-CH=CH2与Br2的CCl4溶液发生1：1加成反映，可得到
BrCH2-CH=CH-CH2Br和BrCH2-CHBr-CH=CH2两种产物。
II. 2R－Cl + 2Na R－R + 2NaCl
III. R1－C≡C－H+R2－CHO (R代表烃基或H，不同)
IV. R－C≡C－(CH2)n－CH=CH2+H2 R－CH=CH-(CH2)n－CH=CH2(n≥0)
（1）结构简式：E为_________________；F为___________________。
（2）反映⑤的化学反映方程式为____________________________________。
（3）请设计出自B→C…→G的反映流程图（有机物用结构简式表达，须注明反映条件）。
提醒：①合成过程中无机试剂任选 ②反映流程图表达方法示例如下：

28.（8分）甲醛可与氨反映生成物质A（C6H12N4），A中所有同种原子均处在相同的化学环境，A与浓硝酸作用得B（C3H6N6O6），同时生成甲醛和氨，B中只有一种位置的碳、氢、氧，仅有两种位置的氮。
（1）结构简式：A为_____________________；B为_________________。
（2）甲醛、氨、硝酸反映生成B的总反映方程式为____________________；若按此比例混合3种反映，则几乎得不到B，其也许的因素___________________
__________________________________。
六、（本题涉及2小题，共14分）
29.（6分）2023年3月8日，媒体报道了某肯德基连锁店在煎炸油中添加滤油粉的情况，经卫生部门检测，滤油粉实质为食品级三硅酸镁。三硅酸镁为白色无味粉末，不溶于水和乙醇，易与无机酸反映。某化学爱好小组欲测定三硅酸镁的化学式（可用MgxSi3Oy·mH2O表达），实验环节如下：
环节一：取16.6g三硅酸样品，充足加热至不再分解，冷却、衡量，得固体13.0g。
环节二：另取16.6g三硅酸镁，向其中加入足量100mL4mol/L的盐酸，充足反映后，过滤，洗涤，灼烧得固体9.0g.该固体为空间网状结构且熔沸点很高。有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过12.2%为优良级。
（1）计算拟定MgxSi3Oy·mH2O的化学式。

（2）该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级？

（3）写出该三硅酸样品与盐酸反映的化学方程式。

30.（8分）某研究性学习小组拟用铜屑、氧化铜的混合物与硫酸、硝酸组成的混酸反映制取CuSO4·5H2O晶体，混酸中硝酸的还原产物为NO，反映过程中不产生SO2，反映后的溶液中不具有Cu(NO3)2，反映中固体完全溶解，两种酸恰好完全反映。设固体混合物的总质量为240g，其中氧化铜的质量分数为x，试回答下列问题：
（1）所得CuSO4·5H2O晶体的质量y的表达式为____________g（用x表达）
（2）若要保证固体所有溶解，混酸恰好反映，则混酸中HNO3、H2SO4的物质的量之比（用A表达）的取值范围为________________。
（3）若，反映结束时将所得气体在NaOH溶液中所有转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水为__________g。
2023年河南省高学生化学竞赛预赛试题参考答案