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2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 考生须知 1 全卷分试题卷和答题卷两部分 试题共有六大题 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 题卷上写明县 市 学校 姓名 准考证号 字迹清楚 3 可以使用非编程计算器 H 1 008 相对原子质量 He 4 003 Li Be B C N O F Ne 6 941 9 012 10 81 12 01 14 01 16 00 19 00 20 18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22 99 24 31 26 98 28 09 30 97 32 07 35 45 39 95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39 10 40 08 44 96 47 88 50 94 52 00 54 94 55 85 58 93 58 69 63 55 65 41 69 72 72 61 74 92 78 96 79 90 83 80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85 47 87 62 88 91 91 22 92 91 95 94 98 101 1 102 9 106 4 107 9 112 4 114 8 118 7 121 8 127 6 126 9 131 3 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132 9 137 3 Lu 178 5 180 9 183 8 186 2 190 2 192 2 195 1 197 0 200 6 204 4 207 2 209 0 210 210 222 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 近年来 科学家通过萘为载体合成了 一类明星的染料分子苝二酰亚胺 PDI 如下 图左 已广泛应用于生产实践和有机半导体材料研究 由萘的同分异构体薁 为 载 体 构 筑了一种新型有机结构砌块 联薁二酰亚胺 BAzDI 如下图右 下 列 说 法 不 正 确 的是 R O N O R O N O O R N O isomer O N R O 萘 薁 O N R O BAzDI PDI A 材料的分子结构从根本上决定了材料的性能 因此有机材料的结构创制与合成一直是有 机光电子材料领域科学家关注的焦点 B 从化学组成上看 PDI 和 BAzDI 的分子骨架只相差两个氢原子 这使得 BAzDI 化合物 的物理化学性质和光电功能备受期待 C PDI 和 BAzDI 分子结构均含有由苯环和酰亚胺基团 D 薁和萘互为同分异构体 鉴于 BAzDI 具有独特的分子结构和物理化学性质 故有望成为 一类重要的新有机半导体材料结构砌块 2 2017年8月 南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成了系列全氮阴离子盐 如 Na H2O N5 2H2O 相关研究论文发表在国际顶级期刊 Nature 上 下列说法正确的是 2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 第 1 页 共 9 页 A 中间那个水和处于外界的水的区别是 中间的水与钠形成了共价键 外面的水形成氢键 和内界相连 B N5 的结构是直线型 类似于N3 C 有一种全氮阴离子盐化学式是 N5 6 H3O 3 NH4 4 Cl D 1999 年 Karl O Christed 等成功合成了 N5 它与 N5 互为同素异形体 3 固体硝酸盐加热分解产物较复杂 某兴趣小组对 NH4NO3 的热分解产物提出如下 4 种猜想 甲 N2 HNO3 H2O 乙 N2O NO2 H2O 丙 NH3 N2 H2O 丁 N2 NO2 H2O 你认为猜想有科学性不 正 确 的是 A 甲和乙 B 乙和丁 C 乙和丙 D 丙和丁 4 对于反应 C g G g 2H g 若起始浓度 c C a mol L c G 2a mol L c H 0 mol L 则用各物质表示的反应速率与时间的关系示意图正确的是 A B C D 5 20 世纪 50 年代 科学家将 H2 CH4 NH3 和 H2O 等无机物放在还原性气氛中放电一周 并 通过相应方式模拟早期地球的海洋等实际情况 结果分离得到了氨基酸 嘌呤等具有生物活性 的物质 研究表明 该体系中的腺嘌呤是经过中间体 1 产生的 如图所示 则在此之前 H2 CH4 NH3 和 H2O 在放电过程中可能先反应产生了 A HN3 B HCN C CH3 2NNH2 D HOCN 6 下列说法正确的是 A 将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上 试纸先变蓝后变白 说明氯水具有漂白性 B 久置的酚酞试液中有白色沉淀 未变质 加入少量乙醇 沉淀消失 说明酚酞易溶于乙 醇 C 乙酸乙酯中少量乙酸杂质可加饱和碳酸钠除去 其原理与溴水中加四氯化碳萃取溴相似 D 向 5 mL 0 1 mol L KI 溶液中滴入 0 1 mol L FeCl3 溶液 2 3 滴 加 2 mL CCl4 振荡 静 置后取上层清液滴加 KSCN 溶液 无明显现象 7 下列方程式正确的是 A 碳酸氢钠和硫酸铜溶液混合产生碱式碳酸铜 Cu3 OH 4CO3 3Cu2 5HCO3 Cu3 OH 4CO3 4CO2 H B 硫酸亚铁和碳酸氢钠的混合溶液中鼓入空气 4Fe2 O2 8HCO3 2H2O 4Fe OH 3 8CO2 C 次氯酸钠可以除去水中的尿素 产生两种气体 CO NH2 2 2ClO 2H2O CO2 O2 2NH3 H2O 2Cl D 向含氰化氢的废水中加入铁粉和碳酸钾制备黄血盐 12HCN 2Fe 3K2CO3 2K3Fe CN 6 H2 3CO2 5H2O 8 某企业以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜 工艺流程如下所示 2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 第 2 页 共 9 页 气体X 辉铜矿Cu2S 含杂质Fe2O3 A O2 煅烧 固体 B 盐酸 Cu2 Fe3 溶液C NH3 H2O 蒸氨 Cu NH3 4 2 溶液D H Na2CO3 CuO Cu2 溶液E 产品 Cu2 OH 2CO3 滤液 Fe OH 3 滤液 已知 Cu OH 2 溶于氨水形成 Cu NH3 4 2 根据以上工艺流程 下列说法不 正 确 的是 A 为实现溶液 C 到溶液 D 的转化 加入过量的 NH3 H 2O 后过滤即可 B 蒸氨过程总反应的化学方程式为 Cu NH3 4 Cl2 H2O CuO 2HCl 4NH3 C 在制备产品时 溶液 D 中不直接加入 Na2CO3 溶液的原因是游离的 Cu2 浓度太低 D 溶液 E 和碳酸钠混合方式 加入顺序 不同对产品的成分没有影响 9 2018 年 4 月 1 日 实施 浙江省城镇生活垃圾分类管理办法 厨房垃圾发酵液可通过 电渗析法处理 同时得到乳酸 原理如图所示 图中 HA 表 示乳酸分子 A 表示乳酸根离子 乳酸的摩尔质量为 90 g mol 下列有关说法中正确的是 A 电极 a 为阴极 放出 H2 B 通电一段时间后 硫酸溶液的 pH 升高 C A 通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室 D 对 400 mL 10 g L 乳酸溶液通电一段 时间后 浓度上升到 0 6 mol L 则阴极上产生的 H2 在标准状况下的体积为 4 48 L 10 下列有关说法不 正 确 的是 A 用红外激光技术研究液氢 发现在液氢中有 H3 离子 其构型为等边三角型 属于二电 子三中心离子 H3 可在液态氢中形成 H5 H7 H9 B AlCl3 在气态时以双聚分子存在 一个该分子中有 6 个共价键 C K4Ge4 晶体结构中可以找到由四个 Ge 形成的独立四面体型单元 D 氮元素和碳元素一样也存在一系列氢化物 例如 NH3 N2H4 N3H5 N4H6 该系列 氢化物的通式为 NnHn 2 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 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 错选都给 0 分 11 设 NA 为阿伏加德罗常数的数值 下列说法正确的是 A 0 1 mol GaAs 晶体中含有共价键的数目是 0 2NA B 常温下 6 4 g 由 SO2 S2 组成的混合物含质子数为 1 6NA C 标况下 将 9 2 g 甲苯加入足量酸性高锰酸钾溶液中转移电子数为 0 6NA D 将甲醛完全燃烧产生的混合气体通过 Na2O2 充分反应后固体增重 3 0 g 反应中转移电子 数为 0 4NA 12 Polycavernosides D 是从海洋蓝藻里提取的一种 毒素 结构如图所示 下列说法正确的是 A 该物质在酸性条件下能水解且水解产物能发 生银镜反应 B 一定条件下 1 mol 该分子能与 3 mol H2 加成 C 分子中含有 17 个手性碳 D 1 mol 该分子与 1 mol Br2 发生加成反应 产 物最多有 5 种 13 燃煤烟气中含有大量 SO2 和 NO 某科研小组研究臭氧氧化 碱吸收法同时脱除 SO2 和 NO 2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 第 3 页 共 9 页 工艺 氧化过程反应原理及反应热 活化能数据如下 反应 NO g O3 g NO2 g O2 g H1 200 9 kJ mol Ea1 3 2 kJ mol 反应 SO2 g O3 g SO3 g O2 g H2 241 6 kJ mol Ea2 58 kJ mol 已知该体系中温度 80 以上臭氧发生分解反应 2O3 g 3O2 g 其它条件不变 每次向反应器中充入含 1 0 mol NO 1 0 mol SO2 的模拟烟气和 2 0 mol O3 改变温度 反应相 同时间 t 后体系中 NO 和 SO2 的转化率如图所示 下列说法不 正 确 的是 A P 点一定为平衡状态点 B 温度高于 200 后 NO 和 SO2 的转化率随温度升高显著下 降 最后几乎为零 C 其它条件不变 若缩小反应器的容积可提高NO 和SO2 的转化率 D 臭氧氧化过程不能有效地脱除 SO2 但后续步骤碱吸收可 以有效脱硫 14 已知部分丙烷与卤素自由基发生的反应及其相应焓变如下 1 CH3CH2CH3 Cl CH3CHCH3 HCl H 34 kJ mol 2 CH3CH2CH3 Cl CH3CH2CH2 HCl H 22 kJ mol 3 CH3CH2CH3 Br CH3CH2CH2 HBr H 44 kJ mol 下列说法正确的是 CH3CH2CH3 Br CH3CHCH3 HBr H 32 kJ mol A 可得出 B 可得出 HBr 与 HCl 键能差为 22 kJ mol C 用不同卤素反应时 溴的活性高于氯而选择性低于氯 D 反应温度升高时 1 和 2 的反应速率上升 3 的反应速率下降 15 金红石晶胞如右图所示 下列说法正确的是 A 金红石的化学式为 Ti2O4 B 已知其晶胞为四方 底面边长 a 458 pm 高 c 298 pm 则密度 4 24 g cm3 C 中间的 Ti 被 6 个氧包围 每个氧则被 3 个 Ti 所包围 D 金红石是离子化合物且溶于水 16 某溶液中可能含有 Na K NH SO2 SO3 MnO4 Cl Br CO3 等离 子 且所含离子的物质的量的浓度都相等 往该溶液中加入过量的 BaCl2 和盐酸的混合溶 液 无白色沉淀生成 某同学另取少量原溶液 设计并完成了如下实验 则关于原溶液组成的判断中正确的是 A 肯定不存在的离子是 Cu2 SO2 4 CO3 MnO B 肯定存在的离子是 SO2 且 Na K 至少有一种存在 C 无法确定原溶液中是否存在 Cl 3 Br D 若步骤中 Ba NO3 2 和 HNO3 溶液改用 BaCl2 和盐酸的混合溶液 对溶液中离子的判断无 影响 2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 第 4 页 共 9 页 17 已知 H2SeO3 的各形态的分布系数 随 pH 变 化如图所示 下列说法正确的是 A H2SeO3 的 Ka1 10 2 62 100 H2SeO3 D SeO32 B C 和 D 两点 pH 相同 且为 5 47 HSeO3 C 0 1 mol L 的 NaHSeO3 溶液中离子浓度的大小 A B 顺序为 c Na c HSeO3 c H c OH c SeO32 D 向 100 mLpH 2 62 含 c H2SeO3 0 05 mol L C c HSeO3 0 05 mol L 的溶液中 加入 0 1 mol L NaOH 100 mL 溶液 pH 8 02 2 62 pH 8 32 18 将 1 mol PbO2 加热分解得到 O2 后 再向剩余固体中加入足量浓盐酸反应又产生一种气体 X 已知 O2 和气体 X 的体积比为 3 2 则加热分解后得到的剩余固体的成分为 A 2 1 的 Pb3O4 PbO B 1 3 的 PbO2 Pb3O4 C 2 4 1 的 PbO2 Pb3O4 PbO D 1 1 4 的 PbO2 Pb3O4 PbO 三 本题包括 3 个小题 共 21 分 19 8 分 某物质 A 由三种常见的元素组成 某兴趣小组进行了如下实验 气体 B 0 224L 标准状况 溶 液 3 48gA 隔绝空气 盐 C 盐 D 足量盐酸 气体 B 0 448L 标准状况 淡黄色沉淀 0 32g 又知 A 的焰色为黄色 盐 C 和盐 D 的组成元素和 A 相同 处气体体积均在充分加热 挥发后经干燥测定 1 A 的化学式 2 写出 中产生黄色沉淀反应的离子反应方程式 3 A 的溶液还可用作分析化学中的吸氧剂 假设其溶液与少量氧气反应产生等物质的量的 两种酸式盐 试写出该反应的化学反应方程式 4 A 可用来除去废水 pH 8 中的 Cr 所得产物中含 A 某元素的价态以 存在 写 出反应的离子方程式 20 9 分 短周期元素 A B C 原子序数依次增大 其中 A 与 B C 均相邻 A B 有多 种常见氧化物 A 的某种氧化物 D 含氧量为 50 D 可以水解为一种六元酸 A 与 C B 与 C 分别形成两种高熔沸点 高硬度材料 其中 B C 形成的化合物中 B 的含量为 40 回答下列问题 1 写出元素符号 A B C 2 B 与 C 形成的化合物的化学式 3 D 的最简式 D 的结构简式 21 4 分 氢燃料电池汽车是未来汽车发展的重要方向之一 二甲醚重整制氢技术是实现小型 移动制氢的一种理想方案 二甲醚重整制氢过程中可以发生以下反应 其中反应 为 副反应 2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 第 5 页 共 9 页 CH3OCH3 g H2O g 2CH3OH g H1 37 kJ mol 1 HOCH3 g H2O g 2CO2 g 3H2 g H2 49 kJ mol 1 CO2 g H2 g CO g H2O g H3 41 kJ mol 1 2CO g CO2 g C s H4 二甲醚与水蒸气按体积比 1 3 5 以一定流速通过催化剂反应 记录相关数据 得下图 反应时间 min 图 不同温度下二甲醚水解转化率随时间的变化 1 下列说法正确的是 A H4 大于零 B 由图可知 280 时温度太高 平衡逆向移动 二甲醚转化率减小 C 由图可知 260 时催化剂效率很快减弱 因此温度不能太高 D 增大水醚比 适当升高温度有利于氢气的生成 2 根据上图 写出随温度变化 CO 在含碳氧化物中体积分数的变化趋势 四 本题包括 1 个小题 共 13 分 22 13 分 三苯甲醇是一种重要有机合成中间体 可以通过下列原理进行合成 O Br Mg MgBr C 饱和NH4Cl 无水乙醚 无水乙醚 C OMgBr C OH 格氏试剂 已知 a 格氏试剂 RMgBr 非常活泼 可与水 卤代烃 醛 酮等物质反应 如 RMgBr R Br R R MgBr2 b ROMgBr 可与水发生水解 反应方程式为 ROMgBr H2O ROH Mg OH Br c 水蒸气蒸馏原理 在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气 使难溶或不溶于水的 有机物和水一起蒸出 d 几种物质的物理性质如下表 物 质 沸点 溶解性 乙醚 34 6 微溶于水 溴苯 156 2 92 8 难溶于水的液体 能溶乙醚 石油醚 三苯甲醇 380 0 难溶于水和石油醚的固体 能溶乙醚 括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的共沸点 2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 第 6 页 共 9 页 搅拌器 A 长导管 滴液漏斗 水 活塞K 水蒸气发生器 甲 乙 图1 三苯甲醇的制备 图2 水蒸气蒸馏 实验步骤如下 格氏试剂制备 按如图 1 组装装置 在三颈烧瓶中加入 1 5 g 镁屑 约 0 06 mol 在滴液 漏斗中加入 7 mL 溴苯 约 0 065 mol 和 25 mL 无水乙醚混合液 先加入 1 3 混合液于烧瓶 中 待镁屑表面有气泡产生时 开始搅拌 并逐滴加入余下的混合液 使反应液保持微沸状态 至反应完全 三苯甲醇制备 继续往三颈烧瓶中滴加 11 g 二苯酮 0 06 mol 和 30 mL 无水乙醚混合液 水浴回流 l h 后 在冷水浴下慢慢滴加 30 0 mL 饱和氯化铵溶液 分离提纯 蒸馏除去乙醚 然后按如图 2 组装好水蒸气蒸馏装置 进行水蒸气蒸馏 直至 无油状物蒸出 然后将混合物进行过滤得到粗产品 将粗产品经过重结晶 进一步提纯得到产 品 1 仪器 A 的作用是 2 在步骤 中 逐滴加入余下的混合液 的原因是 3 在步骤 中 能否将饱和 NH4Cl 溶液改为滴加蒸馏水 并说明理由 4 在步骤 中 蒸馏除乙醚应采用的加热方式为 水蒸气蒸馏时若出 现堵塞现象 则图 2 长导管中水位会突然升高 此时应进行的操作是 待故 障排除后再进行蒸馏 蒸馏结束时粗产品应在图 2 的 中 填 甲 或 乙 5 第一次水蒸气蒸馏主要除去的杂质是 6 最后粗产品经过一系列操作可以获得高纯度的产品 下列说法正确的是 A 最后水蒸气蒸馏的馏出物经过抽滤 洗涤 干燥可以获得粗产品 B 粗产品加入 4 1 的乙醇水溶液溶解后 慢慢滴加水 可得到颗粒较细的晶体 C 将重结晶过滤后的母液收集起来进行适当处理 可提高产率 D 可以用测产品熔点判断产物的纯度 五 本题包括 2 个小题 共 24 分 23 11 分 某研究小组按下列路线合成药物苯 洛芬 A C9H8N2O2 H2 Pd C NaNO2 HCl B C C9H10N2 H2O C9H9NO HNO3 CH3COOH D H2 Pd C HCl H2O F C9H8N2O3 E C 9H11NO3 CH3CH2OH HCl Cl COCl G NaOH H O H C H NO C6H5N HCl N CH COOH Cl O CH 3 苯 洛芬 2018 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 第 7 页 共 9 页 已知 1 HCl H2O R CN R COOH 2 H2 Pd C R NO2 R NH2 3 NaCN R X R CN 请回答 1 化合物 E 的结构简式 2 下 列 说 法 不 正 确 的 是 A 化合物 A 能发生取代反应 加成反应 B 化合物 F 具有两性且遇到 FeCl3 显色 可以发生缩聚反应 C 1 mol 化合物 G 最多可以与 3 mol NaOH 反应 D 苯 洛芬的分子式是 C16H11ClNO3 3 写出 C D 的化学方程式 4 设计由苯和乙烯为原料制备化合物 A 的合成路线 用流程图表示 无机试剂任选 5 写出至少 3 个化合物 B 可能的同分异构体的结构简式 须同时符合 1H NMR 谱表明分子中有 4 种氢原子 IR 谱显示有苯环且其含有邻位二取代的五元环 并有 N H 键 24 13 分 Flibanserin 氟班色林 是 2015 年批准上市的明星功能药物 其合成流程如下 O NH3 CF3 HNO3 H2SO4 Pd H2 D E O N N H Br Br D F HBr HBr G O S HCl Cl O E H O S OH O O NH F3C N N N H O 3 F