2013年广东省高中学生化学竞赛试题（正式题的答案）.doc

2013年广东省高中学生化学竞赛试题答案 2013年5月5日 共4页 12-52013年广东省高中学生化学竞赛试题 标准答案评分通则：1. 凡要求计算的，没有计算过程，即使结果正确也不得分。 2. 有效数字错误，扣0.5分，但每大题只扣1次。 3. 单位不写或表达错误，扣0.5分，但每大题只扣1次。4. 方程式不配平不得分。5. 不包括在此标准答案的0.5分的题，可由评分组讨论决定是否给分。一、单项选择题（本题包括30小题，每小题1分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。请考生将本题的答案填入答题卷的表格中。）题号12345678910答案DCCDBCDCDC题号11121314151617181920答案ACDCBADCAC题号21222324252627282930答案DDACDCBCDD二、多项选择题（本题包括15小题，每小题2分，共30分。每小题有一个或两个选项符合题意。选错、多选时，该小题得0分。请考生将本题的答案填入答题卷的表格中。）题号12345答案AABADABC题号678910答案ABBDCDADBC题号1112131415答案CBBDC三、（10分）解：（1）碳酸钡、氢氧化钠溶液 1分（2）H+ + OH- = H2O 1分NaCl(饱和) + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl 1分（3）Na+、H+ 1分HCO3-、CO32-、OH- 1分蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 1分（4）CO2、母液 1分（5）设纯碱样品中Na2CO3的质量为 x，则 Na2CO3 CaCO3 106 100 x 9.33 g 1分x = (1069.33 g) 100 = 9.89 g 1分Na2CO3含量 = (9.89 g10.00 g)100% = 98.9%故可判断该纯碱样品为一等品 1分四、（10分）解：（1）由图可知，pH = 7.0时，lgc/(molL-1) = -2.5，则平衡时c(OH-) = 1.010-7 molL-1，c(Zn2+) = 10-2.5 molL-1= 3.1610-3 molL-1 1分Ksp = c(Zn2+)c2(OH-) = 3.1610-17(或3.210-17) (molL-1)3 1分（2）ZnO、Zn 1分（3）pH太低，不利于以Fe(OH)3和MnO2形式除铁、锰杂质；pH太高，会有Zn(OH)2沉淀生成。 2分（4）2Zn2+ + 4HCO3- = Zn(OH)2ZnCO3 + 3CO2 + H2O 1分(NH4)2SO4 1分（5） 分解温度过高, 改变了氧化锌的晶型或使其颗粒变大，催化活性降低。 1分 反应时间过短，因反应未达到平衡，碳酸二甲酯产率也较低，故DMC产率随反应时间增加而增加；当反应时间超过9 h，因DMC的甲基化等副反应明显，消耗碳酸二甲酯，造成DMC产率随反应时间增加而下降。 2分五、（15分）解：（1） 增加乙醇的用量、及时移出乙酸乙酯（或及时除去生成的水）。 2分 硫酸作催化剂；产生酸性废液（或造成环境污染）、部分原料碳化（或催化剂重复使用困难、催化效果不理想）。 2分（2） (a) n (乙酸) : n (乙醇) = 1.2 : 1。该比例下乙醇转化率可达90%以上, 继续增加乙酸用量，乙醇转化率仅略微增加，考虑到原料的经济性，选择该比例为佳； 2分(b) n (乙醇) : n (离子液体) = 1 : 0.15。随离子液体用量增加, 乙醇转化率也逐渐增加, 其用量达到乙醇的15%时乙醇转化率达到90%以上, 继续增加催化剂用量, 乙醇转化率不再明显增加，选择该比例为佳； 2分(c) 反应时间4 h。乙醇转化率随反应时间增加而提高, 在4 h之后增加不明显, 综合考虑选择4 h为宜。 2分 选取环己酮作为离子液体的萃取溶剂。因为离子液体在环己酮中不溶，而反应物及乙酸乙酯与环己酮互溶。 2分 将环己酮加入反应混合物中后，溶液分为两层，上层为乙酸乙酯、乙酸和少量乙醇，分液后可通过精馏方法分离出乙酸乙酯产物（或：加入饱和碳酸钠溶液至不再有气体产生，分液后有机层依次用饱和食盐水、饱和氯化钙溶液洗涤、水洗，分去下层液体，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸馏收集7377C的馏分即为乙酸乙酯）；下层为离子液体和水形成的混合物，可蒸馏除去水，使离子液体得以回收重复使用。 3分六、（10分）解：（1）H2(g) + CoO(s) Co(s) + H2O(g) （1）平衡时 2.50% 97.5%Ky1 = 97.50/2.50 = 39.00 1分CO(g) + CoO(s) Co(s) + CO2(g) （2）平衡时 1.92% 98.08%Ky2 = 98.02/1.92 = 51.05 1分由反应（2）-（1）得CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g)平衡时 (1- x) mol (2- x) mol x mol x molKy= Ky2/Ky1 = 51.05/39.00 2分x 0.90 1分一氧化碳的平衡转化率大于90%。（2）可采取的措施有： 将混合气体产物通过水洗塔，因CO2在水中的溶解度大且形成碳酸，而H2在水中的溶解度甚微，故可获得较纯的H2。 将混合气体产物通过某种膜，该膜只允许H2通过，而CO2分子不能通过该膜，从而可获得纯H2。 将混合气体产物通过碱液或石灰水，可获得较纯的H2。以上三种措施中，答对任何一种，可得3分。（3）流出的平衡气体中H2的物质的量分数将减小，即反应（1）的平衡常数将增大。对于纳米粒子参与的化学反应, 在反应过程中, 由于反应物的表面能也影响到化学反应, 从而改变了化学反应的热力学性质, 也改变了标准平衡常数。理论和实验研究结果均表明，粒度对多相反应的标准摩尔反应焓变DrHym、标准摩尔反应熵变DrSym、标准摩尔反应吉布斯自由能变DrGym和标准平衡常数Ky均有明显影响，随着粒径的减小，DrHym、DrSym和DrGym均降低，而Ky增大。对于本题，因平衡常数增大，故在相同反应条件下，有更多的H2被消耗，于是流出的平衡气体中H2的物质的量分数将减小。 2分七、（15分）解：1. 2分2. A 2分3. 3分取代反应 2分4. 烃基化反应可发生在酚氧原子以及苯环的邻位和对位； 2分当酚