湖北省2020年高中化学学生竞赛初赛试题

2020年湖北省高中学生化学竞赛初赛试题（时限：3小时，满分：200分）一、选择题(本题共10个小题，每小题有1一2个答案；每小题3分，共30分;多选或漏选均计为0分)2020年6-7月间，我国部分地区发生洪涝灾害。洪涝地区的灾民欲将江河水转化为可饮用水，下列处理过程较合理的是()化学沉降(用明矾)、消毒杀菌(用漂白粉)、 自然沉降、 加热煮沸A.B. C.D.硝酸盐热分解很有规律，例如硝酸铜热分解可得氧化铜、二氧化氮和氧气。当把硝酸铜热分解后产生的气体收集在一个大试管中，用带火星的木条检验，可以观察到的现象是()A.带火星的木条复燃B.带火星的木条与在空气中时现象一样C.带火星的木条马上熄灭D.无法判断3.下列离子方程式或化学方程式正确的是()A.使SO2气体缓慢的通入Na2O2粉末中：2 Na2O2+2 SO2=2 Na2SO3+ O2B.向Fe(OH)3中加人氢碘酸：Fe(OH)3+3H+Fe+3H20C.向Fe(N3)2溶液中加人盐酸：3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2OD.向Mg (HCO3 )2溶液中加人过量的苛性钠溶液： Mg2+2HCO3-+2OH-=MgCO3+CO32- +2H2O有m1 g KCl饱和溶液，其溶质的质量分数为c1%。采取某种措施后析出m3g KCl晶体，母液质量为m2g，其溶质的质量分数为c2%。则下列关系正确的是()A. c1一定大于c2B. m1m3m2C. m1 c1m2 c2100 m3D.原条件下KC1的溶解度小于c1 g乙炔在一定条件下与水的加成反应，其过程如下：CHCH+HOHH2CCHOH CH3CHO。式中H2CCHOH不稳定，在常温下为液体，很容易转化成稳定的CH3CHO。然而，2020年的美国科学杂志报道：外太空的某一个星球的大气层含有大量的CH3CHO。请从化学平衡的角度预测一下该星球的温度是()A.较低温度B较高温度C.无法判断温度的高低D.上述说法都不正确2001年闹得沸沸扬扬的“毒粉丝事件”，是粉丝中掺人了雕白粉。雕白粉(Sodiulnformaldelwesuifoxyfate)是一种常见的漂白剂，其化学式为NaHSO2CH2O2H2O，可用Na2S2O4 (连二亚硫酸钠，由Zn还原Na2SO3生成)、NaOH、CH2O反应生成。则下列说法正确的是()A.从化学反应看，“漂白”是雕白粉在反应中起还原剂作用B.从化学反应看，“漂白”是雕白粉在反应中起氧化剂作用 C.雕白粉有毒，是因为组成中含有甲醛，能使人体蛋白质变性 D.雕白粉有毒，是因为组成中含有甲醛，能使人体蛋白质凝聚，但不会变性据2001年12月的参考消息报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当的是( )A.硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B.硅的来源丰富，易于开采，且可再生C.硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D.寻找高效催化剂，使硅的生产耗能很低，是硅能源开发利用的关键技术氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。目前，世界上采用的合成氨技术是德国人哈伯在1905年发明的。他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要在20MPa50MPa的高压和500的高温下，并用铁催化剂，且氨转化率仅10%15%。然而，2001年有两位希腊化学家在美国科学杂志上发表文章，在常压下把氢气和用氦稀释的氮气分别通人一个加热到570的电解池(如图)，氢气和氮气在电极上合成了氨，而且转化率可高达78%！(图中涂黑处表示新法合成氨中所用的电解质，它能传导H+。)。下列说法不正确的是()A.新法合成氨的电解池中可以用水溶液作电解质B.新法合成氨的电解池中不能用水溶液作电解质C.新法合成氨的阳极反应为：3H2-6e-=6H+D.新法合成氨的电解反应为：N2+3H22NH3若某共价化合物分子只含有C、H、N、O四种元素，且以n(C)和n(N)和n(O)分别表示C、N和O的原子数目，则H原子数目最多等于()A. 2n(C)+n(N)+2 B.2n(C)+n(N)C. n (C)+n (N)+2 D. n (C)+n(N)2000年美国科学杂志报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它由4个氧原子构成的O4分子，专家认为它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。下列关于该分子的叙述正确的是()A. O4分子是平面型分子 B. O4分子为四面体构型C. O4分子比O2分子稳定D. O4分子比O2分子氧化性更强二、(34分) (10分)1774年，英国科学家Franklin在皇家学会上宣读论文时提到：“把4.9cm3油脂放到水面上，立即使水面平静下来，并令人吃惊的蔓延开去，使2.0103m2水面看起来像玻璃那样光滑”。已知油脂在水面上为单分子层，假设油脂的摩尔质量为M，每个油脂分子的横截面积为Acm2，取该油脂mg，配成体积为Vm mL的苯溶液，将该溶液滴加到表面积为Scm2的水中，若每滴溶液的体积为Vdml,，当滴人第d滴油脂苯溶液时，油脂的苯溶液恰好在水面上不再扩散，则阿伏加德罗常数( NA)的表达式为NA。水面上铺一层油(常用十六醇、十八醇，只有单分子厚)，在缺水地区的实际意义是。 (10分)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。白磷(P4)是正四面体构型的分子，当与氧气作用形成P4O10时，每两个磷原子之间插人一个氧原子，此外，每个磷原子又以双键结合一个氧原子。已知白磷燃烧的热化学方程式为：4P白磷(s)+ 5O2 (g)=2P2O5(s) + Ql；红磷燃烧的热化学方程式为:4P红磷(s)+5 O2 (g)2P205(s)+Q2；则Q1Q2(填“”、“”、“=”或“”)。四、（38分）（14分）科学家于1978年制得一物质A，A可看作是烃B的所有氢原子被烃C的一价基(即失去一个氢原子后剩余的部分)取代而得。A遇Br2的CCl4溶液不褪色；A中氢原子被一个氯原子取代只得一种物质。一定量的C完全燃烧所得的H2O和CO2的物质的量之比为1.25:1,C的异构体不超过3种，而C的二溴代物为3种。一定量的B完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为2:1,B的相对分子质量大于26，小于78。试回答下列问题：B的化学式为。写出C的三种二溴代物的结构简式：。A的化学式为。A的结构简式为：。（12分）水的热分解：从H2OH2+1/2O2在1700 K以上仍十分困难(= 10-3)。然而若在一个化学循环中通过一系列的化学反应，在100750就可以使它发生，试提出以下面的化学反应为基础的上述循环： CaBr2+2H2OCa(OH)2+2HBr。要求满足如下条件：在整个过程中只有水被消耗。最终产物只有氧气和氢气。)除上面一个反应的物质外，构成循环尚需使用金属汞。已知在100时，Hg能与氢溴酸发生置换反应。请按照反应的先后顺序，用序号、把后续的化学反应写出来。(12分)将标准状态下11.2 L NH3气体溶于100 mL水中，得到密度为0.868 gcm-3的氨水。取上述氨水30 mL与70 mL 2 mol L-1的AlC13溶液相混合，生成ag沉淀，则a数值为；往上述反应后未过滤的浊液中加人VmL5mo1L-1的NaOH溶液后，沉淀物的质量仍为ag。则V的取值范围(或某一确定值)为。五、(31分) (20分)(1) HI分子时刻都在运动，氢、碘原子各自在平衡位置附近振动。小明将结构简单的HI分子想象为键两端有两个离子，如同将两个不同质量的物体在弹簧两端振动的情况一样(如图所示)，并忽略了I-的运动。请你判断：在此模型中，小明忽略I-的运动(填“是”或“不是”)合理的，原因是：(要求有简洁的计算过程)。如果运用小明提出的模型，还需要添加一条假设。试问：该假设是。 (2)对于可逆反应2HI(g) H2(g) + I2(g)，若将反应体系降温至室温，反应将向 (填“正反应”或“逆反应”)移动，原因是：。 (3)分子间的碰撞是化学反应的前提。小明试着研究2HI(g) H2(g) + I2(g)的化学反应速率与HI浓度之间的关系。他通过思考，根据碰撞理论，提出如下假设： 设现在有n个HI分子(n是一个很大的值)，第一个HI和其他HI分子碰撞(n-1)次，第二个HI和其余HI分子碰撞(n-2)次依此类推。 设单位体积内n个HI分子可用浓度c(HI)表示；分子碰撞的次数与反应速率成正比。 请你预测：小明推算出的该化学反应速率v与c(HI)的关系式为：。 (4)按上面得出的关系式计算知，773K、常压下，1L HI 分子在1s 内互相碰撞的总几率是3.51028次。如若每次碰撞都发生反应的话，则 3.51028次相当于 5.8104 molL-1s-1，反应将于瞬间完成，然而实际反应速度是1.210-8 mo1L-1s-1，两者相差1012倍，这表明小明的假设需要改进。小明提出的假设的最大缺陷是：。21.(11分)葡萄糖酸纳是一种重要的物质，工业上通常用NaClO氧化法或空气氧化法制备。据2020年的化学世界杂志报道:最近，我国化学家摸索出在碱性介质中电解葡萄糖法制备葡萄糖酸纳，其过程是：将葡萄糖水溶液(可表示为C6H12O6H20)进行电解，电解过程中，溶液的pH降低，为维持较稳定的pH，需要在电解的同时滴加NaOH溶液。试问： 在电解过程中，电解质溶液的pH降低，其原因是：。 制备葡萄糖酸钠的电解方程式为：。六、(33分) 22.(33分)科学探索是艰辛而又漫长的，科学家对H2O2的认识就经历了较为漫长的过程。最初，化学家对H2O2的结构提出了两种观点： ；HOOH。式中表示配位键。已知在化学反应中OO键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiger为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验： a:制取(C2H5 )2SO4：将C2H5OH与浓H2SO4反应，同时还生成水。 b:将制得的(C2H5 )2SO4与H2O2发生反应，生成化合物A和B。其中，B呈酸性，且与酸化的BaC12溶液作用，产生白色沉淀。 c:将生成的A与H2反应。已知该反应中H2作还原剂。 试根据上述信息回答下列问题: (1)试用电子式表示、两种结构式： 的电子式为；的电子式为。 (2)根据所学知识，a步实验的化学反应为： 。属于反应；(C2H5 )2SO4属于类物质。 (3) a步实验的操作中，C2H5OH与浓H2SO4相混合的操作步骤是，原因是：。 (4) b步实验的化学反应方程式为，该反应属于反应类型。A物质的分子式为。 (5)如果H2O2的结构如所示，则c步实验的化学方程式为；假如H2O2的结构如所示，则c步实验的化学方程式为。(A要写成结构简式的形式)。 (6)为了进一步确定H2O2的结构，还需在c步实验后，添加一步实验d，则d步实验的方案是。