2014年浙江省高中学生化学竞赛预赛试题精校word版含答案

2014 年浙江省高中学生化学竞赛试题第 1 页 2014 年浙江省高中学生化学竞赛预赛试题 一 选择题一 选择题 本本题题包包括括 10 小题小题 每每小小题题 4 分分 共共 40 分 分 每每小小题题只只有有一一个个选选项项符合符合题题意 意 1 国家最高科学技术奖为中国科技界最高奖项 是为了奖励在科学发 现 技术 发明和促进科学技术进步等方面做出创造性突出贡献的公民或者 组织设立 2014 年 1 月10 日 中共中央 国务院在北京人民大会堂举行 2013 年度国家科学技 术奖奖励大会 知名物理化学家张存浩院士获得了最高科技 奖 下列选项中 张存浩 院士的科学研究领域是 A 化学反应动力和激光化学B 环境保护领域 C 金属学及材料领域D 稀土化学领域 2 日前 北京大学量子材料中心 量子物质科学协同创新中心的科学家创造性地在金属 衬底上 增加了氯化钠绝缘薄膜层 首次清楚地拍摄到了水分子的内部结构 图 a 是实验器件 示意图 图 b 是所拍摄到的图片的一部分 图 c 是跟图 b 所对应的结构示意图 使得在实 验中直接解析水的氢键网络构型成为可能 下列有关说法不 正 确 的是 A 图 a 所示实验器件中 用氯化钠作为绝缘薄膜层 是因为氯化钠晶体不导电 B 图 b 是表示 1 个H2O 分子内部的氢键和氢氧共价键结构特征示意图 C 图 b 可表示 H2O 分子之间通过氢键形成的分子团簇 由此可进一步解析水分子间氢 键的方 向 D 图 c 中被4 个H2O 分子围在中间的是 Cl 离子 3 设NA 为阿伏加德罗常数的值 下列叙述正确的是 A 在 50g 质量分数为46 的乙醇水溶液中 含有氢原子数为 3NA B 15 6g Na2S 和Na2O2 固体混合物中 含有的阴离子数为 0 3NA C 9 2g 甲苯被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸时 反应中转移电子数为 0 6NA D 104 g 的苯乙烯中含有 8NA 的碳氢键和4NA 的碳碳双键 4 在气相中 科研人员已发现 CnN 和 CmH 原子簇阴离子 链状 n m 为正整数 下 列关于 n 和 m 的取值的说法正确的是 A n 一定为偶数 m 一定为奇数B n 一定为奇数 m 一定为偶数 C n 一定为偶数 m 奇 偶数均有可能D n m 奇 偶数均有可能 5 下列说法正确的是 A 浓度均为0 1mol L 的 CH3 COONa NaHCO3 溶液的 pH 分别为 8 9 和 8 2 可说 明水解能 力 CH3 COO HCO3 B 元素周期表中同一族金属元素 随着原子序数递增 元素的金属性逐渐增强 C 将含有杂质的铜放入稀硫酸中 一段时间后溶液呈蓝色 说明铜发生了析氢腐蚀 D 银不能与稀硫酸反应 但可能会与氢硫酸反应生成氢气 6 某分子式为C12H18 的取代芳香烃 其苯环上一氯代物只有一种的同分异构体有 不考 虑立体异构 A 13 种 B 15 种 C 16 种 D 19 种 7 NH4 2SO4 在一定条件下发生如下反应 4 NH4 2SO4 N2 6NH3 3SO2 SO3 7H2O 将反应后混合气体通入一定量的 BaCl2 溶液中 发现溶液有白色沉淀生成 还有部分气 体从溶 液中逸出 检验发现从溶液中逸出气体无色无味 溶液中氯化钡恰好完全反应 下列 说法中正 确的是 A 生成沉淀中既有BaSO4 又有 BaSO3 且n BaSO4 n BaSO3 约为 1 1 B 生成沉淀中既有 BaSO4 又有 BaSO3 且n BaSO4 n BaSO3 约为 1 2 2014 年浙江省高中学生化学竞赛试题第 2 页 C 生成沉淀中既有 BaSO4 又有 BaSO3 且n BaSO4 n BaSO3 约为 1 3 D 从溶液中逸出的气体中只有 N2 最后留下溶液中只有较多的 NH4Cl 8 a b c 是三种短周期金属元素 原子序数依次增大 单质的物质的量分别为 n a n b n c 它们与足量盐酸反应产生的氢气体积 标准状况下 为 V H2 a V H2 b V H2 c 当 n a n b n c 2V H2 a V H2 b V H2 c 则下列说法中正确的是 A a b c 可能是同周期元素 B a 可能是镁元素 C b 和 c 两者的最高价氧化物对应的水化物能反应 D 工业上冶炼 a b c 通常是用热还原法制得 9 一定条件下将质量为 Xg 的有机物在氧气中完全燃烧 燃烧后全部产物通过足量过氧 化钠层 过氧化钠的质量增重Yg 下列一定正确的是 有机物XY AC3H6m15m 7 BHCHOm15m 23 CCH3OH CH3COOH 的混合物m2m 3 DHCOOH CH3COOCH3 的混合物mm 10 下列离子方程式书写正确的是 A 氯化铝溶液中通入硫化氢气体 2Al3 3H2S Al2S3 6H B 在过量的次氯酸钙溶液中通入少量 SO2 气体 SO2 Ca 2 ClO H 2O CaSO4 Cl 2H C 在碳酸钠溶液中滴加氯水 边滴边振动 开始时发生反应的离子方程式 CO32 Cl2 H2O HCO3 Cl HClO D 向饱和的氯化钠溶液中 依次通入足量氨气和足量二氧化碳气体 Na NH3 H2O CO2 NaHCO3 NH4 二 选择题二 选择题 本本题题包包括括 8 小小题 题 每每小小题题 4 分分 共共 32 分分 每 每小小题题可可能能有有 1 个个或或 2 个选个选项项符符合合题题 意 意 若若有有 2 个个正正确确选选项项 只选只选 1 个个且且正正确确给给 2 分分 多选多选 错错选选都都不不给给分分 11 单质硫在NaOH 的热溶液中发生岐化反应 3 S 6NaOH2 Na2S Na2SO3 3 H2O 若硫 过量 进一步生成Na2Sx x 5 和Na2S2O3 将 2 56 g 硫与含 0 06 mol NaOH 的热 溶液充分反应 恰好生成 a mol Na2Sx 和b mol Na2S2O3 再加入足量 NaClO NaOH 的混合溶液 硫元素全部转化 为Na2SO4 转移电子 n mol 则以下正确的是 A a 2bB x 2C n 0 48D b 0 02 12 维生素B2 又叫核黄素 其分子结构如图 可促进发育 和细胞再生 有利于增进视力 减轻眼睛疲劳 核黄素分子的 结构为 有关核黄素的 下列说法中 不 正 确 的是 A 该物质的分子式为C17H20N4O6 B 该物质在碱性条件下加热水解有 NH3 生成 所得溶液 加强酸溶液并 加热后有CO2 产生 C 该分子的不饱和度是 10 D 该物质分子中存在13 种化学环境不同的氢原子 13 2005 年 法拉利公司发布的敞篷车 法拉利 Superamerica 其玻璃车顶采用了先进的电 致变色技术 即在原来玻璃材料基础上增加了有电致变 色系统组成五层膜材料 如下图所示 其工作原理是 在外接电源 外加电场 下 通过 在膜材料内部发生氧化还原反应 实现对器 件的光透过率进行多级可逆性调节 下列有关说法不 正 确 的是 2014 年浙江省高中学生化学竞赛试题第 3 页 A 当A 接外接电源正极时 Li 脱离离子储存层 B 当A 接外接电源负极时 电致变色层发生反应为 WO3 Li e LiWO3 C 当B 接外接电源正极时 膜的透射率降低 可以有效阻挡阳光 D 该凝胶电解质聚环氧乙烷的结构简式为 可以与水分子之间形成大量氢 键 为水溶性聚合物 14 25 C 时 醋酸的 Ka 1 8 10 5 次氯酸 的 Ka 3 0 10 8 碳酸的 Ka1 4 1 10 7 和 Ka2 5 6 10 11 下列说法不正确的是 A 等体积 等物质的量浓度的 Na2CO3 溶液与 NaHCO3 溶液混合 2c Na 3c CO32 3c HCO3 3c H2CO3 B 0 1 mol L 1 的 NaHCO3 溶液中离子浓度大小顺序为 c Na c HCO3 c OH c H c CO32 C 向 0 1mol L 1CH3COOH 溶液中滴加 NaOH 溶液至 c CH3COOH c CH3COO 5 9 此时 溶液 pH 5 D 相同浓度CH3COONa 和 NaClO 的混合液中 各离子浓度的大小 关系是 c Na c ClO c CH3COO c OH c H 15 室温时 盐酸和硫酸的混合溶液 20mL 向混合物中逐滴加入 0 05mol L Ba OH 2 溶 液时 生成的 BaSO4 和 pH 的变化如图所示 不考虑 溶液混合时体积的变化 下列说法正确的是 A 图中A 点对应溶液的pH a 1 B 生成沉淀的最大质量 m 2 33g C 原混合液中盐酸物质的量浓度为 0 1mol L D 当 V Ba OH 2 aq 10mL 时 发生反应的离子方程式为 Ba2 SO42 BaSO4 16 下列实验操作或实验原理的说法中正确的是 A 用如图装置进行蒸馏实验B 用如图装置分离氯化钠 碘固体混合物 C 用裂化汽油提取溴水中溴D 用如图装置灼烧碳酸钙制取少量氧化钙 17 在一恒温恒容体积为 1L 的真空容器中 通入 0 1 molN2O4 在100 时发生如下反应 N2O4 g 2NO2 g H 57 0 kJ mol 1 测得平衡时 c NO2 0 12mol L 1 已知 NO2 和N2O4 的消耗速率与本身浓 度存在下列关系 v N2O4 k1 c N2O4 v NO2 k2 c NO2 2 其中 k1 k2 是与反应及温度有关的常数 其消耗速率与浓度的图像如图所示 下列 有关说法正确的是 A 100 时 若向上述真空容器中通入 0 2mol NO2 则 达到平衡时 NO2 的平衡转化率为 60 放出 3 42kJ 的热量 B 100 时 若在恒温恒压容器中通入 0 1mol N2O4 则平衡时 N2O4 的转化率为 68 8 2014 年浙江省高中学生化学竞赛试题第 4 页 C 图中A 点处于平衡状态 D 若在T1 温度下 若 k1 k2 则 T1 100 18 AX4 四面体 A 为中心原子 如硅 锗 X 为配位原子 如氧 硫 在无机化合物中 很常见 四面体T1 按下图所示方式相连可形成一系列 超四面体 T2 T3 下列相关说法 正确的是 A T4 超四面体中有4 种不同环境的X 原子B T4 超四面体的化学式为A20X34 C T5 超四面体中有 6 种不同环境的X 原子D T5 超四面体的化学式为A35X56 三 本题包括三 本题包括 2 个小题个小题 共共 17 分分 19 9分 已知二元化合物A可以用次氯酸钠和过量的氨气制得 6 4gA完全燃烧得到4 48L 的氮气 已折算成标准状况 A可以与新制Cu OH 2反应生成砖红色沉淀 同时生 成密度 为1 25g L的无色无味的气体 已折算成标准状况 请回答下列问题 1 A的化学式为 2 写出次氯酸钠与过量氨气反应生成A的化学方程式 A的制备过程中氨气需要过量的理由是 3 写出A与新制Cu OH 2反应的化学方程式 4 已知在一定条件下 A 可与等物质的量 H2O2 恰好完全反应得到化合物B B 所含 元素与A 相同 其摩尔质量小于 A 实验表明 B 可能存在两种异构体 B 的电子式为 写出 B 的两种可能异构体的结构式 20 8 分 原子簇化学是当前化学中最饶有兴趣而又极其活跃的领域之一 凡以 3 个或3 个以 上原子之间键合构成的共多面体或缺顶多面体为特征的分子或离子称为原子簇 1 某种氢化物X16H16 为笼状原子簇化合物 该笼状结构可看成是由常见的正多面体切 角而成的多面体 其中 X 元素基态原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相 同 实验测得该原子簇化合物的 1H 核磁共振谱 1H NMR 中显示有两种化学环境的氢原子 写出X 原子的核外电子排布式为 画出该原子簇化合物的分子结构 也可用文字说明 2 在缺氧的条件下 碱金属Rb 和氧气反应可生成原子簇氧化物A Cs 可与氧气反应 生成原子簇氧化物B 研究发现 A 的结构可看成由两个 Rb6 正八面体共面形成多面体 然后氧原子填充所 有 正八面体空隙中 由此可推得A 的化学式为 研究发现 B 的结构为由三个 Cs6 正八面体两两各共用两个面形成多面体 然后氧原子 填 充所有正八面体空隙 写出Cs 与氧气反应生成B 的化学方程式 四 本题包括四 本题包括 2 个小题个小题 共共 19 分分 21 11 分 某新型耐火材料 M 由原子序数依次递增的X Y Z 三种短周期元素组成 其中 X Z 同主族 M 中Y Z 元素的质量分数分别为 58 7 15 2 涉及 M 的转化关系如 图所示 已知 气体J K 为空气中两种主要成分 化合物 ZX 和A 互为等电子体 其结构与 金刚石晶体 结构相似 化合物B 具有两性 部分反应物或生成物未标出 2014 年浙江省高中学生化学竞赛试题第 5 页 1 X Y Z 的第一电离能从大到小的顺序为 用元素符号表示 2 G 的化学式为 A 中所含的化学键类型为 写出 B 的一种常见用途 3 写出反应 的化学反应方程式 4 写出反应 的离子反应方程式 5 用平均粒度为 5 10 m 的 X Y Z 三种单质的混合料 在Ar 气氛围中控制适宜 的条件 压强为 80 100MPa 温度为 1500 1700 下可以直接合成材料 M 但是若温度 过低 如 1106 左右 则可得到由 ZX 和二元化合物 N 组成的复合耐火材料 该复合耐火材 料中各元素 的质量分数与 M 相同 N 中两元素的质量比为 3 1 写出由 X Y Z 三种单质 合成该复合耐 火材料的化学方程式 22 8 分 乙酰苯胺是一种常用的解热镇痛药的主要成分 已知 纯乙酰苯胺是无色片 状晶体 熔点114 不溶于冷水 可溶于热水 乙酸酐遇水反应生成乙酸 实验室可用苯胺跟乙酸酐反应 或苯胺跟冰醋酸加热来制取乙酰苯胺 且苯胺与乙酸酐 的 反应速率远大于与冰醋酸反应的速率 反应式为 用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺的实验步骤如下 在装有磁力搅拌子的 100mL 圆底烧瓶中 依次加入 5 0 mL 苯胺 密度1 04 g mL 20 mL 水 在搅拌下分批次加入 6 0 mL 乙酸酐 密度 1 08 g mL 搅拌 2 小时至反应完全 反应完全后 及时把反应混合物转移到烧杯中 冷却 抽滤 洗涤 得粗产品 将粗产品转移至烧杯中 加入适量水配制成 80 的饱和溶液 再加入过量20 的水 稍 冷后 加半匙活性炭 搅拌下将溶液煮沸 3 5 min 过滤 I 用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中 的固 体 合并滤液 冷却结晶 过滤 洗涤 晾干得乙酰苯胺纯品 1 若不搅拌会有结块现象 结块将导致的后果是 2 步骤 中过滤 选择 填 过滤 趁热过滤 或 抽滤 该操作 是为了除去 3 步骤 中 反应温度过高会导致苯胺挥发 下列操作可以防止反应温度升高过快的 是 A 反应结束时加快搅拌速率B 搅拌下分批加入 6 0 mL 乙酸酐 C 加装回流冷凝管D 加 20ml 水 4 在步骤 中 以下哪些操作不能提高产率 填序号 A 配制成饱和溶液后 再加入过量 20 的水 B 过滤 时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体 合并滤液 C 加活性炭吸附 D 过滤 时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体 五 本题包括 3 个小题 共 28 分 23 5 分 硫醇 烯点击反应具有反应过程相对简单 反应过程可控等优点 成为近年来 有机合 成的研究热点之一 硫醇 烯点击反应的原理可表示如下 R SH CH2 CHR R S CH2CH2R 以下是硫醇 烯点击反应的一个实例的部分资料 请观察图像回答下列问题 2014 年浙江省高中学生化学竞赛试题第 6 页 1 若相对分子质量X Y X 的键线式为 Y 的键线式为 2 Z 的分子式为 24 15 分 维拉佐酮是临床上使用广泛的抗抑郁药 其关键中间体合成路线如下 已知 1 反应类型 反应 反应 时反应掉的官能团的名称 2 结构简式 A D 3 反应 的化学方程式 反应 加入 K2CO3 的作用是 4 合成过程中反应 与反应 不能颠倒的理由为 5 反应 中 Boc 2O 是由两分子C5H10O3 脱水形成的酸酐 且 Boc 2O 分子中氢原子化 学环境 只有 1 种 写出 Boc 2O 的结构简式 6 如利用铜催化碳 氮偶联反应 和可直接反应生成 E 若条件控制不当易生成副产物 写出有机副产物的结构简式 25 9 分 某高能炸药 E 可由 B 或 D 用浓硝酸硝化得到 B 和 D 的制备流程如下图 所示 其 中 1H 核磁共振谱 H NMR 中显示B E 只有一种化学环境的氢原子 D 有两种化 学环境的氢 原子 已知 2014 年浙江省高中学生化学竞赛试题第 7 页 注 反应 中A HCHO 和 NH3 以 1 3 1 计量比反应生成B 1 指出反应 的反应类型 2 写出A B D 的结构简式 A B D 3 反应 中除了生成E 外 还生成了N2 CO2 气体 写出该反应方程式 六 本题包括六 本题包括 2 个小题个小题 共共 14 分分 26 6分 为了减少煤燃烧产生的二氧化硫的排放 可以采取各种方法 其中一种方法 是使用 微生物脱硫技术 煤炭中以 FeS2 形式存在的硫 在有水和空气存在的条件下 用脱硫 微生物起 氧化还原作用 在细菌作用下 FeS2 中的硫元素首先被氧化最高价态 然后亚铁离子 继续被氧化 成高价铁离子 1 请分别写出上述过程总离子反应方程式 2 某大型电厂使用的煤炭中含有 FeS2 的质量分数为 1 2 若每月燃烧该种煤炭 100 万吨 理论上回收硫酸 吨 硫酸铁 吨 27 8 分 在一个体积为 1L 的真空密闭容器中加入 0 5molCaCO3 发生反应 CaCO3 s CaO s CO2 g 测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如图所 示 图中A 表示CO2 的平衡浓度与温度的关系曲线 B 表示不同温度下反应经过相同时间时 CO2 的物质的量浓 度 的变化曲线 请按要求回答下列问题 1 下列有关说法正确的是 A 该反应的 H 0 B 对于可逆反应 若正反应自发进行 则逆反应必不能自发进行 C 在 T5 下 压缩容器为 0 5L 则达到平衡后0 2mol L c CO2 0 4mol L D 在 T5 下 体积不变的容器中 容器内压强不变或者气体的密度不变均表明已经达 到 平衡状态 2 请说明随着温度的升高 曲线B 向曲线A 逼近的原因是 3 在 T5 下 维持温度和容器体积不变 向上述平衡体系中再充入 0 5mol N2 则最 后平衡 时容器中的CaCO3 的质量为 g 若在T5 下维持温度和总压强不变 充入 0 1mol N2 容器中最 后残留的 CaCO3 质量为 g 2014 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛参考答案和评分标准参考答案和评分标准 一 选择题一 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 A 2 B 3 C 4 B 5 D 6 C 7 A 8 C 9 A 10 D 二 选择题二 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 错选都不给分 11 AC 12 D 13 A 14 BD 15 A 16 D 17 BD 18 CD 三 本题包括三 本题包括 2 个小题 共个小题 共 17 分分 19 9 分 1 N2H4 1 分 2 NaClO 2NH3 N2H4 NaCl H2O 2 分 次氯酸钠有强氧 化性 防止 N2H4继续被氧化 1 分 3 4Cu OH 2 N2H4 2 Cu2O N2 6H2O 2 分 4 1 分 各 1 分 共 2 分 NNHH NN HH NN H H 20 8 分 1 1s22s22p2 2 分 相当于从立方烷中切去互不相邻的 4 个顶角 产生四个全等的正 三角形 2