2023年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛(初赛)高中组试卷

高中组试卷参赛者须知：1．答题时间为90分钟。迟到超过15分钟者不得进场。开赛后前45分钟内不得离场。规定时间到，立即把试卷整理好放置在桌面上（背面向上），迅速离场。2．竞赛答案全部书写在试卷纸上，应使用黑色或蓝色的钢笔或圆珠笔答题，凡用红色笔或铅笔所书写的答案一概作废无效。3．姓名、准考证号码和学校名称等必须填写在试卷上方指定的位置，写在它处者按废卷处理。4．允许使用非编程计算器及直尺等文具。5．本试卷共6页（其中4页是试卷纸，2页是答题纸），满分为100分。H1.008He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-La一、选择题（每小题有1～2个正确答案，请把你认为正确的答案填在答题纸的相应位置内，共28分）1．表面活性剂是从20世纪50年代开始随着石油工业的飞速发展而兴起的一种新型化学品，是精细化工的重要产品。几乎渗透一切经济领域。被称为A．工业血液B．工业味精C．工业粮食D．工业催化剂2．小张同学查阅资料后可知：叠氮酸（HN3）与醋酸酸性相似。请根据小张同学查得资料分析下列叙述中错误的是A．HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为：c(HN3)>c(H+)>c(N3)>c(OH-B．HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物C．NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为：c(Na+)>c(N3)>c(OH)>c(H+)D．N3与CO2是等电子体3．保护环境是每一个公民的责任。下列做法：①推广使用无磷洗涤剂，②城市生活垃圾分类处理，③推广使用一次性木质筷子，④推广使用清洁能源，⑤过量使用化肥、农药，⑥推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的是A．①②④⑤B．②③④⑥C．①②④⑥D．③④⑤⑥4．小明同学把下列四种盐溶液蒸干得到固体粉末。你认为下列所得的固体是原溶液中溶质的是A．碳酸氢钙溶液B．亚硫酸钠溶液C．氯化铁溶液D．硫酸铁溶液5．为探究某未知H2A溶液的性质，小李同学做了下列实验：在常温下，向20mL0.2mol/LH2A溶液中逐滴加入0.2mol/LNaOH溶液。小王同学把滴加过程中微粒的物质的量变化绘制在下图中，并提出下列观点。请你根据图示判断A．H2A在水中的电离方程式是：H2AH++HA－，HA—H++A2－B．当V(NaOH)=20mL时，则有：c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-C．等体积等浓度NaOH溶液与H2A溶液混合后其溶液中水的电离度比纯水D．当V(NaOH)=30mL时，则有：2c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)=c(A2-)+2c(OH6．某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等）50mL盐酸50mL盐酸50mL盐酸m(混合物)9.2g15.7g27.6gV(CO2)(标况)2.24L3.36L3.36L则下列分析推理中不正确的是A．能算出混合物中NaHCO3质量分数B．加入混合物9.2g时盐酸过量C．盐酸物质的量浓度为6.0mol/L反应D．15.7g混合物恰好与盐酸完全7．小王同学所在学校的化学实验室新购了压强传感器，于是小王同学用压强传感器和下列装置做了探究生铁发生电化学腐蚀的实验。并得到下列图像和结论：请你根据上述图像分析下列结论中不正确的是A．pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀B．酸性溶液中生铁也能发生吸氧腐蚀C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀速率一样大D．两溶液中负极反应均为：Fe–2e→Fe2+8．据报道某饭店为吸引顾客用俗称“一滴香”的有毒物质作为调料烧制的红烧肉，色香味俱全，深受顾客的欢迎。但长期食用，会损伤肝脏，还可能致癌。已知“一滴香”的分子结构如图所示，下列关于“一滴香”分子的说法中正确的是A.分子式为C7H8O3B．一种芳香族同分异构体不能发生银镜反应C．1mol最多能与2molH2发生加成反应D．能发生取代、加成和消去反应9．运动会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白色烟雾。撞击时的化学方程式为：5KClO3+6P→3P2O5+5KCl，则下列有关叙述错误的是A．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:6B．产生白色烟雾的原因是生成的P2O5小颗粒吸水性很强生成磷酸小液滴C．上述反应中消耗3molP时，转移电子的物质的量为15molD．因红磷和白磷互为同分异构体，所以上述火药中的红磷可以用白磷代替10．NH3和Cl2可发生下列反应：2NH3+3Cl2→N2+6HCl。有100LNH3和Cl2混合气体，充分反应后的混合气体中N2占混合气体的1/7，则N2的物质的量为（数据均在标准状况下测得）A．0.263molB．0.483molC．0.663molD．0.893mol二、填空题（说明：下列各小题中，每一个须要填充的“空白”均设置一个代号，请将你的答案填写在“答题纸”相应代号的空位上，共40分）1．洗衣粉中最常用的表面活性剂的化学名称是(1)，它属于(2)(选填“阳离子”、“阴离子”、“两性离子”或“非离子”)表面活性剂。这种表面活性剂的特性是在水中溶解性好，并具有很好的(3)能力、有很好的降低水的(4)和(5)、(6)、(7)的性能。它的化学性质很稳定，在酸碱性介质和加热条件下不会分解，与次氯酸钠、过氧化物等氧化剂混合使用也不会分解。由于上述原因，这种表面活性剂自1936年问世以来，一直受到消费者的欢迎和生产者的重视，成为消费量最大的民用洗涤剂，在工业清洗中也得到广泛应用。2．化学知识在生活中的大量应用，使我们的生活变得更美好。酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱性，盐溶液呈(8)。在电解质溶液中存在三种守恒，它们分别是(9)、(10)、(11)。盐的水解知识在生活中有很多应用，如用氯化铁晶体配制氯化铁溶液时，需(12)；制取硫化铝的方法是(13)；氟化铵不能保存在(14)中，原因是(15)；用小苏打和明矾制油条时发生反应的化学方程式为(16)。3．化学工作者应用化学原理为我们提供很多新材料和新产品。我们的化学教材上也介绍了很多物质的工业制法，如侯德榜制碱法、硫酸工业制法、硝酸工业制法……现代化工生产的特点是必须重视绿色化学。其要点是(17)、(18)、(19)、(20)。三、简答题（共32分）1．石油是工业的血液。以石油裂解气为原料可以制取一系列塑料、橡胶等有机合成材料。下列是以石油裂解气为原料制取化工产品增塑剂G的流程图。请完成下列各题:(1)写出反应①、反应④的反应类型。(2)写出反应③、反应⑥发生反应的条件。(3)写出反应②和反应③的目的。(4)写出反应⑤的化学方程式。(5)B被氧化成C的过程中会有中间产物生成,该中间产物可能是什么(写出一种物质的结构简式)？用哪种试剂能检验该物质是否存在？在化学研究性学习小组的期末结题会上，化学指导老师给小组成员提供了一份澄清的废水样品，要求探究废水的组成。并告诉大家里面只含有下列离子中的5种：K+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Cl－、CO32－、NO3－、SO42－（为了简化分析，提示可忽略水的电离及离子的水解情况），还告之溶液中所含的各种离子的物质的量浓度相等。且化学实验老师随时为大家提供所需的试剂和仪器。下面记录了小李同学进行实验的过程：①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰。②另取溶液加入足量稀盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，且溶液中阴离子种类不变。③另取溶液加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。请根据小李同学的实验结论，回答下列问题。（1）根据实验步骤①，你得出什么结论？说明原因。（2）根据实验步骤②，你得出什么结论？说明原因。（3）根据实验步骤③，你得出什么结论？说明原因。（4）原溶液中含在哪五种离子？说明原因。2023年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛（初赛）高中组试卷的参考答案和评分标准一、选择题（每小题2分，共28分）题号12345678910答案BBCDBCCDCABDAD二、填空题（每空2分，共40分）1．(1)对十二烷基苯磺酸钠(2)阴离子(3)脱脂(4)表面张力(5)润滑(6)渗透(7)乳化2．(8)中性、酸性或碱性(9)电荷守恒(10)物料守恒(11)质子守恒(12)滴加稀盐酸(13)用干法制取（硫与铝粉混合加热）(14)玻璃容器(15)水解产生的HF会腐蚀玻璃(16)6NaHCO3+2KAl(SO4)2·12H2O→K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+24H2O3．(17)物质的循环利用(18)废物处理(19)原子利用率(20)能量的充分利用三、简答题（共32分）1．（共8分）（1)加成反应（1分）；取代反应（1分）（2）氢氧化钠醇溶液，加热（1分）；氢氧化钠水溶液，加热（1分）（3）保护碳碳双键不被氧化（1分）（4）CH2=CHCH2Br+HBr→BrCH2CH2CH2Br（1分）（5）OHCCH2CHClCHO（1分）;银氨溶液或新制氢氧化铜（1分）2.（24分）（1）没有钾离子（1分），因为焰色反应透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰（1分）（2）一定有硝酸根离子（1分），无色气体遇空气变成红棕色说明一定有一氧化氮气体生成（1分），根据原子守恒溶液中一定有硝酸根离子（1分）；一定有亚铁离子（1分），硝酸根离子变成一氧化氮气体，溶液中一定有还原性离子存在（1分），所以一定有亚铁离子；一定没有碳酸根离子（1分），因为亚铁离子和碳酸根离子会生成沉淀（1分），与“澄清的废水样品”产生矛盾（1分）；一定有氯离子（