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)1.2020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()①化学沉降(用明矶)、②消毒杀菌(用漂白粉)、③自然沉降、④加热煮沸①②③④B.③①②④C.③①④②D.①③④②TOC\o"1-5"\h\z2•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()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.无法判断下列离子方程式或化学方程式正确的是()使SO气体缓慢的通入NaO粉末中：2NaO+2SO=2NaSO+O22222232向Fe(0H)中加人氢碘酸：Fe(OH)+3H+=Fe3++3H032向Fe(NO)溶液中加人盐酸：3Fe2++4H++N0-=3Fe3++NO+2HO3232向Mg(HCO3)2溶液中加人过量的苛性钠溶液：Mg2++2HCO-+2OH-=MgCO3+CO2-+2HO有migKCl饱和溶液，其溶质3的质量分数为ci%。采取某种措施后析出m3gKCl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()J—定大于c2B・叫一巴上巴C.m1C]—m2c2=100m3D.原条件下KC1的溶解度小于cig乙炔在一定条件下与水的加成反应，其过程如下：1CH三CH+H—OH—[HC=CH—OH]-CHCHO。式中HC=CH—OH不稳定，在常温下232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6.2001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NaHSO・CHO・2HO,可用NaS0(连二亚硫酸钠，由Zn还原NaSO生成)、NaOH、22222423CHO反应生成。则下列说法正确的是()2从化学反应看，“漂白”是雕白粉在反应中起还原剂作用从化学反应看，“漂白”是雕白粉在反应中起氧化剂作用

雕白粉有毒，是因为组成中含有甲醛，能使人体蛋白质变性雕白粉有毒，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()硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料硅的来源丰富，易于开采，且可再生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h3n3h3n3nhzh2IttIILA因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要在20MPa〜50MPa的高压和500°C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570C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()新法合成氨的电解池中可以用水溶液作电解质新法合成氨的电解池中不能用水溶液作电解质新法合成氨的阳极反应为：3H2-6e-=6H+新法合成氨的电解反应为：N+3H电蚤2NH2239•若某共价化合物分子只含有C、H、N、0四种元素，且以n(C)和口(N)和n(0)分别表示C、N和0的原子数目，贝yH原子数目最多等于()A.2n(C)+n(N)+2B.2n(C)+n(N)C.n(C)+n(N)+2D.n(C)+n(N)10.2000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0分子，专家认为它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。4下列关于该分子的叙述正确的是()A.0分子是平面型分子B.0分子为四面体构型4C.0分子比0分子稳定D.0分子比0分子氧化性更强4242二、(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2.0X103IQ2水面看起来像玻璃那样光滑”。⑴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VmL的苯溶液，将该溶液滴加m到表面积为Scm2的水中，若每滴溶液的体积为Vml,,当滴人第d滴油脂苯溶液d

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（N）的表达式为ATOC\o"1-5"\h\zN=。A⑵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（P）是正四面体构型4的分子，当与氧气作用形成P0时，每两个磷原子之间插人一个氧原子，此外，410每个磷原子又以双键结合一个氧原子。⑴已知白磷燃烧的热化学方程式为：4P白磷（s）+50（g）=2PO（s）+Q；红白磷225l磷燃烧的热化学方程式为：4P红磷（s）+50（g）=2P0（s）+Q；红磷2°252则Q]_Q2（填“〉”、“〈”或“=”，白磷转化为红磷的热化学方程为;（填“白磷”或“红磷”）更稳定。（2）P0易与水化合，反应过程可表示为如下形式：410P—0—P十H0-2P—0H。若每个P0分子与四个水分子发生化合反应，则2410・・・・该反应的化学方程式为。（7分）磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，它在化工、机械、环保、医疗等领域具有广泛的应用。据2020年的《化学世界》杂志报道，制备磁流体的方法是：将FeS0与Fe（S0）等物质的量混合，再加4243人稍过量Na0H溶液，随后加人油酸钠溶液，即可生成黑色的磁性物质。最后调节溶液的pH，过滤、水洗、干燥可得磁流体。制备磁流体的离子方程式为。14（7分）纳米碳管是近年来世界各国大力研究的高科技产品。1999年，我国沈阳金属研究所材料科学家Hui-MingCheng等在美国《科学》杂志上发表了一篇引起轰动的文章，称：在室温、100个大气压下，他们在纳米碳管里储存了达4.2%（质量）的氢气，碳氢原子比为2:1,在室温下将压强降低到常压，80%的氢便释放出来，再稍微加热，其余的氢也放了出来。2000年1月6日，我国525名两院院士投票评选出1999年中国十大科技进展，其中第二条是：储氢纳米碳管研究获重大进展。电弧法合成的纳米碳管，伴有大量杂质——碳纳米颗粒。由于杂质存在，纳米碳管较难提纯。现在的提纯方法是：将纳米碳管的粗品放人圆底烧瓶中，依次加入K2Cr207和1:2的硫酸，装好回流冷凝和搅拌装置，在150°C回流2h,溶液由橙色（Cr：072-）转变为墨绿色（Cr3+）,将所有的墨绿色溶液过滤，滤纸上存在的黑色物2质即为纯纳米碳管。则提纯纳米碳管的化学方程式为。三、（34分）（16分）“9・11”事件发生后，美国世贸大厦轰然倒下。在清理废墟中，人们发现有很多石棉。石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火焰、耐酸、碱的腐蚀，而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒，能使人患肺癌。

⑴有一种石棉叫做石棉矿青石棉，其分子式为NaFeSiO(OH)。写成氧8化物形式的化学式为；化学式中铁的氧化数为，我们可以看作，其物质的质量分数为(铁用氧化物的形式表示)。⑵云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性的热稳定性。白云母可看作叶腊石中1/4的Siiv被AIiii所取代，再由Ki平衡其电荷后形成的。而叶腊石可以看作SiO中有1/3的Siiv被AIiii取代，再由Hi平衡其电2TOC\o"1-5"\h\z荷形成的。则白云母写成氧化物形式的化学式为。⑶研究表明，在硅酸盐中，AIiii很容易取代Siiv,取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看，AIiii与Siiv最直接的关系是。(18分)据2020年3月5日的《环球时报》报道：意大利警方一举摧毁了四名摩洛哥人针对美国驻意大利大使馆的恐怖事件。警方从摩洛哥人的住宅中搜出了5kg爆竹，2.5kg蜡烛和2kgK[Fe(CN)]。据审讯，四名恐怖分子准备将爆竹46作炸药，蜡烛作引爆剂，K[Fe(CN)]在爆炸中可分解成一种剧毒盐KCN。试根据46要求回答下列问题：⑴已知爆竹爆炸后，K[Fe(CN)]会发生分解，除生成剧毒盐KCN夕卜，还生46成三种稳定的单质。试写出化学反应方程式：。⑵恐怖分子打算将产生的剧毒盐KCN用来污染水源，含CN-的污水危害很大。处理该污水时，可在催化剂TiO2作用下用NaClO将CN-氧化成CNO-。CNO-在酸性条件下继续被NaClO氧化生成％与CO2。某环保部门用下图装置进行实验，以证TiO2碱石灰澄清石灰水明该处理方法的有效性并测定CN-被处理的百分率。TiO2碱石灰澄清石灰水将浓缩后含CN-的废水与过量NaClO溶液的混合液(其中CN-浓度为0.05mol・L-1)200mL倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开活塞，使溶液全部放人乙中，关闭活塞。甲中反应的离子方程式为；乙中反应的离子方程式为。乙中生成的气体除CO、N外还有HCl及副反应生成的Cl等，上述实验222是通过测定CO的量来确定CN一的处理效果。2丙中加人的除杂试剂是填标号)。

A.饱和食盐水B.饱和NaHC03溶液C.浓NaOH溶液D.浓硫酸丁在实验中的作用是。戊中盛有足量的石灰水，若实验后戊中共生成0.8g沉淀，则该实验中CN-被处理的百分率0%（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Br的CCl溶液不褪2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HO2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CO和H0的物质的量之比为2:1,B的相对分子22质量大于26,小于78。试回答下列问题：（1）B的化学式为。⑵写出C的三种二溴代物的结构简式：⑶A的化学式为。A的结构简式为：。（12分）水的热分解：从HOH+1/2O在1700K以上仍十分困难（a=10-3）。222然而若在一个化学循环中通过一系列的化学反应，在100°C〜750°C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：①CaBr+2Ho"°9Ca(OH)+2HBr。222要求满足如下条件：（1）在整个过程中只有水被消耗。⑵最终产物只有氧气和氢气。⑶）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100C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②、③、…把后续的化学反应写出来。（12分）将标准状态下11.2LNH3气体溶于100mL水中，得到密度为0.868g・cm-3的氨水。取上述氨水30mL与70mL2mol•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VmL5mo1•L-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）耳*屯（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，1LHI分子在Is内互相碰撞的总几率是3.5X1028次。如若每次碰撞都发生反应的话，则3.5X1028次相当于5.8X104mol・L-i・s-i,反应将于瞬间完成，然而实际反应速度是1.2X10-8mol・L-i・s-i，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：。（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C6H12O6・H20）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：⑴在电解过程中，电解质溶液的pH降低，其原因是：。⑵制备葡萄糖酸钠的电解方程式为：。六、（33分）（33分）科学探索是艰辛而又漫长的，科学家对HO的认识就经历了较为漫长的过程。最初，化学家对叩2的结构提出了两种观点：：①：②H-O-O-Ho式中一表示配位键。已知在化学反应中O—O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiger为研究屯02的结构，设计并完成了下列