2015年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案

20152015 年全国中学生化学竞赛年全国中学生化学竞赛( (安徽赛区安徽赛区) )初赛试题初赛试题 注意：考试时间 2.5 小时，满分 150 分。请在答题卡上答题，允许使用非编程计算器。 一、本题包括一、本题包括 1515 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 3030 分。每小题仅有分。每小题仅有 1 1 个选项符合题意。个选项符合题意。 1下列生活常识与化学原理有关，正确的选项是 福尔马林具有防腐杀菌的作用，是因为甲醛可以使蛋白质变性 人体血液 pH 保持弱碱性(7.35-7.45)，主要是血液中存在H2CO3HCO3缓冲体系 硫酸亚铁补铁剂应与维生素C 同服，是因为维生素C 可以防止 Fe2+被氧化 油炸食品容易产生“哈喇”味而不能食用，是因为被氧化产生过氧化物和醛类 A B C D 2缺铁性贫血是世界上最普遍的营养性问题，一个简单的解决办法是生产铁强化酱油，即在酱油 中加入易吸收的铁添加剂Na2FeY，其中 Y4-是乙二胺四乙酸(H4Y)的酸根形式，H4Y 结构如 下左图。生产铁强化酱油产生的废水可用绿色消毒剂X（如下右图）来杀菌。下列有关说法正 确的是 A从酸碱质子理论来说，H4Y 只有酸性 BX 能够杀菌的原因是其水解可产生次氯酸 CH4Y 和 X 在一定条件下均能发生水解反应 D可用萃取法从铁强化酱油中分离出Na2FeY 3某未知溶液可能含Cl 、CO32-、Na+、SO42-、Al3+等离子中的一种或多种。将溶液滴在蓝色石蕊 2015 年预赛第 1 页共 10 页 试纸上试纸变红。取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液 中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。下列判断不合理的是 A一定有 ClB一定有 SO42-C一定有 Al3+D一定没有 CO32- 4下列有关实验操作中错误的是 A萃取分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 B检查容量瓶是否漏水的方法是：往容量瓶中加水，塞好瓶塞，将容量瓶倒过来，若不漏水， 将瓶塞旋转 180，再倒过来，看是否漏水 C为加速固体物质的溶解常采取搅拌、加热等措施 D酸式滴定管装入标准溶液前，必须用蒸馏水润洗三次，不得用标准溶液润洗 5 “酸化”是实验中经常采用的方法，下列酸化过程正确的是 A增强高锰酸钾的氧化能力，用浓盐酸酸化 B抑制 Fe2+的水解，用稀硝酸酸化 C检验卤代烃中的卤元素，加碱溶液并加热后，用稀硫酸酸化，再检验 D确认溶液中含有 SO42-时，用盐酸酸化，再检验 6 近年来， 科学家合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH3)n。 最简单的氢铝化合物Al2H6 的球棍模型如图所示，它的熔点为150 ，燃烧热极高。下列说法错误的是 AAl2H6中含有离子键和极性共价键 B氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气 C氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料 D氢铝化合物中可能存在组成为AlnH2n+2的物质（n 为正整数） 7用带放射性示踪原子（18O）的过氧化氢与用硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应，反应完毕后， 18O 最可能出现在 BMnSO4中CH2O 中DO2中AK2SO4中 8元素周期表的形式多种多样，下图是扇形元素周期表的一部分（136 号元素） ，与中学常见的 长式元素周期表相比，第一到第十八可看成族， 为 Fe 元素。由扇形周期表的填充规律，下列 有关已填人的元素说法不正确的是 A 、 、 对应原子的半径依次减小 B 、 的最高价氧化物都能和水反应 C 处于长式周期表第二周期第 A 族 D 与 可形成既含极性键又含非极性键的化合物 2015 年预赛第 2 页共 10 页 9在一定温度下、1L 密闭容器中，3 种气体起始状态和平衡状态时的物质的量（n）如下表所示， 下列有关说法正确的是 n(起始)mol n(平衡)mol x 2 l y l 0.5 w 0 1.5 A该温度下，此反应的平衡常数表达式是 B升高温度，若 w 的体积分数减小，则此反应 H0 C增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动 D该温度下，再向容器中通人3molw，达到平衡时，n(x)=2mol 10下列反应中，反应后固体物质质量减轻的是 ACO 通过灼热的 CuO 粉末 C二氧化碳通过 Na2O2粉末 B钠在空气中燃烧 D将铁片投入 CuCl2溶液中 11由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。请预测将无水苯乙酸钠与碱石灰共热时，所得的有机 物主要是 A苯B甲苯C乙苯D苯甲酸钠与甲烷 12室温时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A0.1molL-1FeCl3溶液中：Mg2+、NH4+、SCN 、SO42- Bc(H+)=1l0-13molL-1的溶液中：Na+、Cu2+、SO42-、NO3 C0.1molL-1NaHCO3溶液中：NH4+、Na+、NO3、Cl DpH=1 的溶液中：Na+、K+、NO3、Fe2+ 13下列化合物偶极矩由大到小排列的是 A(I)( )( )( ) C( )( )(I)( ) B( )( )( )(I) D( )( )( )(I) 14如下图装置（省略夹持装置，气密性已检验）所示，某同学用 含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，下列推断不合理 的是 A烧杯中双氧水溶液作用是将Fe2+氧化为 Fe3+ 2015 年预赛第 3 页共 10 页 Ba 中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁 Cb 中收集到的气体是氡气和氯化氢 D烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体 15 A官能团异构 和 B顺反异构 的异构体类型是 C碳架异构D旋光异构 二、本题包括二、本题包括 1010 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2020 分。分。每小题有 1 个或 2 个选项符合题意。若只有1 个选项 符合题意，多选或错选均不得分；若有2 个选项符合题意，选对2 个得 2 分，选对1 个得 1 分，选 错 1 个，该题不得分。 16下列除杂操作可行的是 A通过饱和 NaCl 溶液除去 HC1 中的 Cl2B通过灼热的镁粉除去N2中的 CO2 C通过灼热的 CuO 除去 CO2中的 COD通过浓硫酸除去 SO2中的 H2O 17某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是 A反应过程 b 有催化剂参与 B该反应为吸热反应，热效应等于 H C该反应可能分两步进行 D有催化剂条件下，反应的活化能等于E 18过碳酸钠晶体（其化学式为2Na2CO33H2O2）具有 Na2CO3和 H2O2的双重性质。下列物质能使过碳酸钠较快失效的是 AMnO2BH2SCNa2SO4DNaHCO3 19化学式为 LixAlSi4Oy的三维结构铝硅酸盐中 x、y 值分别为 A5，12B1，10C1，8D3，11 2025 时，在 20.00mL0.1000molL-1Na2CO3溶液中滴人 0.1000molL-1盐酸，测得溶液 pH 随盐酸 体积(V)变化曲线如下图，下列有关说法正确的是 Aa 点时，溶液中只有 CO32-存在 Bbc 段，主要是 HCO3和 H+发生反应 Ccd 段，溶液 pH 产生突跃，可用甲基橙指示滴定终点 Dd 点时，滴定完成，溶液显中性 21实验室保存下列试剂，其中保存方法和理由描述都正确的是 编号试剂保存方法 2015 年预赛第 4 页共 10 页 理由 防止接触空气被氧化，防止与 A固体氢氧化钠存放在带橡皮塞的广口瓶中 水蒸气、二氧化碳接触而变质 B C 碳酸钠晶体 液溴 存放在干燥密封的广口瓶中 存放在带橡皮塞的细口瓶中 存放在带玻璃塞的棕色试剂 D硝酸银溶液 瓶中，并放在冷暗处 22一种新型的净水剂聚合氯化铁铝，化学式为AlFe(OH)nCl6-nm，n( )( ) B( )( )( )( ) C( )( )( )( ) D( )( )( )( ) 2525 时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A0.1molL-1NaOH 溶液与 0.1molL-1NH4Cl 溶液等体积混合 c(Cl )=c(Na+)c(NH4+)c(OH ) B0.1molL-1NH4Cl 溶液与 0.1molL-1一氨水混合至 pH=7 2015 年预赛第 5 页共 10 页 c(Cl )=c(NH4+) C0.1molL-1Na2CO3溶液与 0.1molL-1NaHCO3溶液等体积混合 c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3)+c(H2CO3) D0.1molL-1CH3COONa 溶液与 0.1molL-1HCl 溶液等体积混合 c(Cl )c(CH3COO )c(OH ) 三、本题包括三、本题包括 3 3 小题，共小题，共 2929 分分 26 （9 分）完成下列各题： (1)在不增加任何配体以及铼原子之间不存在金属键情况下，Re(CO)3C1n服从 18 电子规则，则 n 的最小取值为_； (2)在 N2CO 存在的化学结构异构体中，最稳定异构体的结构式是_； (3)硫离子与固体硫在碱性溶液中反应生成S22-、S32-、S42-等聚硫离子。已知S 与 S2-反应生成 S22- 的 K1=12，生成 S32-的 K2=130，则 S 与 S22-生成 S32-的 K3=_。 27 （12 分）写出下列化学反应的方程式： (1)Mg2Si 与 HC1 (2)氯代甲砜 CH3SO2Cl 完全燃烧 (3)Na2B4O7标定盐酸 (4)在焦磷酸(H4P2O7)酸性介质中，KMnO4与 MnSO4反应，其中一个产物为Mn(H2P2O7)33- 28 （8 分）还原沉淀法是处理含铬（含Cr2O72-和 CrO42-）常用方法，过程如下： 已知废水中 Cr 的含量为 28.6gL-1 (1)计算处理 1L 废水时，所需要绿矾(FeSO7H2O)的质量 m； (2)常温下 Cr(OH)3Ksp=l10-32，处理废水时调节溶液pH=5，试计算处理后溶液中的Cr3+离子的 浓度（molL-1） 。(已知 Mr(FeSO7H2O)=278.0，Ar(Cr)=52.00) 四、本题包括四、本题包括 2 2 小题，共小题，共 4343 分分 29 （34 分）完成下列各题 写出(A)(I)的结构式 2015 年预赛第 6 页共 10 页 写出(A)、(B)的结构式，用系统命名法命名化合物(B) 写出(A)(D)的结构式，并给出(A)到(C)的反应机理。 30 （9 分）结构推断 化合物(A)的分子式为 C5H10O，其与 Br2/CCl4溶液或金属钠均不反应，用稀盐酸或稀NaOH 处 理(A)后得分子式为 C5H12O2的化合物(B)。(B)与 HIO4水溶液作用得甲醛和分子式为C4H8O 的 化合物(C)，(C)可发生碘仿反应，试推断出(A)、(B)、(C)的合理结构式。 五、本题包括五、本题包括 2 2 小题，共小题，共 2828 分分 31 （12 分）称取含MnOCr2O3的矿石 2.0000g，以Na2O2熔融后，经过浸取、煮沸，除去过氧化 物后得到含 MnO42-和 CrO42-的溶液。酸化溶液，过滤除去MnO2，滤液及洗涤液以 50.00mL0.1000molL-1FeSO4溶液处理。过量的FeSO4用 00l000molL-1KMnO4溶液滴定，终点 时消耗 18.40mL。MnO2沉淀用 10.00mL0.1000molL-1FeSO4酸性溶液处理，过量的FeSO4以 0.0l000molL-1KMnO4溶液滴定，终点时消耗 8.24mL。写出酸化溶液和滴定过程所涉及的所有 化学反应方程式，并计算矿石中MnO 和 Cr2O3的质量百分数。Mr(MnO)=70.94； Mr(Cr2O3)=151.9 32 （16 分）右图是钠铊合金的立方晶系晶胞图，晶胞参数 为 a=7.488(1=10-10m) (1)试写出该合金的化学式。 (2)试计算该晶体的密度。 （保留三位有效数字） (3)试写出该晶体的结构基元的化学式，并画出结构基元围 成的最小几何构型。写出几何构型中Na、Tl 原子的分 数坐标。 (4)若把 Na 原子看作密堆积， 其它 Na、 Tl 原子占有密堆积 Na 原子围成的何类空隙以及空隙占有 率分别是多少？ (5)若把一类金属原子全部抽掉，剩下的金属原子属于什么晶型？ (6)该晶体属于何类点阵型式？ 2015 年预赛第 7 页共 10 页 20152015 年全国高中学生化学竞赛（安徽赛区）初赛试题年全国高中学生化学竞赛（安徽赛区）初赛试题 参考答案与评分标准参考答案与评分标准 一、本题包括一、本题包括 1515 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 3030 分。每小题仅有分。每小题仅有 1 1 个选项符合题意。个选项符合题意。 题号 答案 123456789101112131415 BCBCBABADDADBDA 二、本题包括二、本题包括1010 小题，每小题小题，每小题2 2 分，共分，共2020 分。分。每小题有 1 个或 2 个选项符合题意。若该题只 有 1 个选项符合题意，多选或错选均不得分。若该题有2 个选项符合题意，选对 1 个得 1 分；选对 2 个得 2 分；选错 1 个，该题不得分。 题号 答案 1617181920 BC 2122232425 BDCDACABBBDACADC 三、本题包括三、本题包括 3 3 小题，共小题，共 2929 分分 26 （9 分，每空 3 分） (1)4(2)(3)11 27 （12 分，每空 3 分） Mg2Si+4HCl 2CH3SO2Cl+3O2 2MgCl2+SiH4 2CO2+2SO2+2HCl+2H2O 4H38O3+2NaCl 5Mn(H2P2O7)33-+4H2O+22H+ Na2B4O7+5H2O+2HC1 l5H4P2O7+MnO4+4Mn2+ 28 （8 分，每个 4 分） (1)Cr2O72-6Fe2+ M(FeSO47H2O)= (2)pH=5,c(OH)=10-9，Ksp=Cr3+OH3=110-32，代人可得： c(Cr3+)=l10-5(molL-1) 四、本题包括四、本题包括 2 2 小题，共小题，共 4343 分分 29 （共 34 分） (1)（18 分，每个 2 分） 2015 年预赛第 8 页共 10 页 (2)（6 分，每个 2 分） 命名：2 一甲基一 3 一戊烯一 2 一醇 (3)（10 分，每个结构 2 分，结实 2 分） 反应机理：由于受两个 S 原子的吸电子作用， H 酸性较强， 易被强碱 C6H5Li 夺走，生成碳负离子，将C6H5CHO 中的醛基正电性碳原子通过形成硫代缩醛转变成碳 负离子，这就是极性转换，形成的碳负离子与环氧化物发生亲核反应。 30（9 分，每个结构 3 分） 五、本题包括五、本题包括 2 2 小题，共小题，共 2828 分分（以合理解法，得到正确结果均可得分） 31（共 12 分） 解：3MnO42-+4H+2MnO4+MnO2+2H2O 2015 年预赛第 9 页共 10 页 MnO4+5Fe2+8H+ Mn2+5Fe3+4H2O Mn2+4Fe3+4H2OMnO2+2Fe2+4H+ 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O