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2016年全国中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题


2016 年全国中学生化学竞赛(安徽赛区)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 15 小题,每小题 2 分,共 30 分。每小题仅有 1 个选项符合题意。 1.科学家新近合成的纳米立方氮化硼,其硬度超过钻石,是目前世界上最硬的物质。立方 氮化硼结构如图所示。下列说法正确的是

A.纳米立方氮化硼属于离子晶体。 B.B 和 N 之间可形成非极性共价键 C.纳米立方氮化硼可用于钻探、切削工具 D.25.0g 纳米立方氮化硼中含 6.02×l023 个原子 2.有关①100mL0.0lmol· L-1Na2CO3、②10mL0.1mol· L-1Na2CO3 两种溶液的叙述正确的是 A.溶液中水电离出的 H+离子个数:②>① B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:①>② C.①溶液中:n(OH )=n(HCO3 )+2n(H2CO3)+n(H+)
- -

D.②溶液中:c(Na+)>c(HCO3 )>c(CO32-)>c(H2CO3)


3.厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理,同时得到乳酸。原理如图所示(图中 HA 表示乳 酸分子,A 表示乳酸根离子,乳酸的摩尔质量为 90g· mol-1,下列有关说法中正确的是


A.电极 a 为阴极,放出 H2 B.通电一段时间后,硫酸溶液的 pH 升高 C.A 通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室 D.对 400mL10g· L-1 乳酸溶液通电后,当外电路通过 0.5mole 时浓度上升为 145g· L-1(溶液体积变化忽略
- -

不计) 4. 对中国古代著作涉及化学的叙述, 下列解读错误 的是 .. A. 《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”里的“石灰”指的是 Ca(OH)2 B. 《黄白第十六》中“曾青涂铁,铁赤如铜” ,其“曾青”是可溶性铜盐 C. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”中的碱是 K2CO3 D. 《汉书》中“高奴县有洧水可燃” ,这里的“洧水”指的是石油 5.常温下 CaSO4(Ksp=9×10-6)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图,下列判断错误 的是 ..

A.a、c 两点均可以表示常温下 CaSO4 在水溶液中形 成的饱和溶液 B.a 点对应的 Ksp 等于 c 点对应的 Ksp C.b 点将有沉淀生成,平衡后溶液中 c(SO42-)一定 等于 3×10-3mol· L-1 D.向 d 点溶液中加入适量 CaCl2 固体可以变到 c 点 6.下列实验“操作和现象”与“结论”都正确的是

7.用电化学制备正十二烷的方法为:向娆杯中加入 50mL 甲醇,不断搅拌加入少量金属钠, 再加入 11mL 正庚酸搅拌均匀,装好铂电极,接通电源反应,当电流明显减小时切断电源, 然后提纯正十二烷。已知电解总反应为:2C6H13COONa+2CH3OH +2CH3ONa,下列说法不正确 的是 ... A.图中电源的 A 极为直流电源的负极。 B.加入金属钠可以将酸转化为钠盐,提高离子浓度,增强导电性 C.阳极电极反应为:2C6H13COO -2e 备 8.在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是 A.0.1mol· L-1FeCl3 溶液中:Fe2+、NH4+、SCN 、SO42- - -

Cl2H26+2CO2↑+H2↑

Cl2H26+2CO2↑

D.反应一段时间后将电源正负极反接,会产生杂质影响正十二烷的制

B.室温下,pH=1 的溶液中:Na+、Fe3+、NO3 、SO42-

C.加入铝粉有气泡产生的溶液中:Na+、NH4+、Fe2+、NO3 D.在 AlCl3 溶液中:K+、Na+、HCO3 、SO42-



9.在标准状况下,将 aLNH3 完全溶于水得到 VmL 氨水,溶液的密度为 ρg· cm-3 溶质的质量 分数为 w,溶质的物质的量浓度为 cmol· L-1。下列叙述中正确的是 ① ② ,

③上述溶液中再加入 VmL 水后,所得溶液的质量分数大于 0.5w

④上述溶液中再加入 1.5VmL 同浓度稀盐酸,充分反应后溶液中离子浓度大小关系为 c(Cl )>c(NH4+)>c(H+)>c(OH )
- -

A.②④

B.②③

C.①③

D.①④


10.下列离子方程式正确的是 A.氯化亚铁溶液中通人氯气:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:SiO32-+2H+=H2SiO3↓ C.向氢氧化亚铁中加入足量稀硝酸:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O D.将过量二氧化硫气体通入冷氨水中:SO2+NH3· H2O=HSO3 +NH4+


11.韩国首尔大学的科学家将水置于一个足够强的电场中,在 20℃时,水分子瞬间凝固形 成“暖冰” 。下列关于“暖冰”的说法正确的是 A.暖冰中水分子是直线型分子 B.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰” C.暖冰中水分子的氧原子的杂化方式为 sp D.水凝固形成 20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化’ 12.下列表述中正确的是 A.在恒压下,凡是自发的过程一定是放热的 B.因为焓是状态函数,而恒压反应的焓变等于恒压反应热,所以热也是状态函数 C.单质的 都为零 D.在恒温恒压条件下,封闭体系自由能减少的过程是自发过程 13.已知 N8 分子呈首尾不分的链状结构,分子中 N 原子共有 4 种成键方式,除端位外,其 它 N 原子采用 3 种不同的杂化轨道成键。若 N8 分子中形式电荷为 0 的 N 愿子数为 x,采用 sp2 杂化形式的 N 原子数为 y,整个分子的空间异构体数目为 z,则 x、y、z 分别为 A.3,2,3 B.4,3,2 C.4,2,2 D.4,2,3 14.在 25℃时用铜作电极电解饱和 Na2SO4 溶液,过一段时间后,阴极产生 amol 气体,同 时有 WgNa2SO4· H2O 晶体析出。若电解过程中始终保持温度不变,则原 Na2SO4 溶液的质量 分数浓度为

15.下列分子中 Cl 的活泼性最大的是 A.C6H5Cl B.C6H5CH2Cl C.(C6H5)2CHCl D.(C6H5)3CCl 二、本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 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.下列分子或离子中,构型不为 直线型的是 .. A.I3+ B.I3


C.CS2

D.BeCl2

17.化合物 Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如 图所示,计算反应 4—8min 间的平均反应速卒和推测反应 16min 时反应物的浓度及反应级 数,下列说法正确的是

A.2.5μmol·L-1· min-1 和 2.0μmol·L-1 B.2.5μmol·L-1· min-1 和 2.5μmol·L-1 C.该反应为零级反应 D.该反应为一级反应 18.将铁粉放人 100mL2mol· L-1 的硝酸溶液中,充分 反应后,若还原产物只有 NO 气体,则所溶解的铁的 质量可能是 A.2.8g B.4.2g C.5.6g D.11.2g =+1.36V。 B.无论在酸性或碱性条件下,Fe 均可还原水 D. Cl2 无论在何条件下均不能氧化 Fe3+生成 FeO42-

19. 已知铁元素的电势图为: 下列有关说法正确的是 A.Fe2+在水溶液中可发生歧化反应 C.FeO4 在水溶液中可稳定存在
- -

2-

20.在反应 Sx2-+BrO3 +OH →SO42-+Br +H2O 中,转移的电子数可能是 A.10 B.18 C.32 D.96 HCl+HClO。下列说法正确的是 21.常温下,在饱和氯水中,化学反应为:Cl2+H2O A.当溶液 pH 不变时,该反应一定达到平衡状态 B.向该溶液中加水,平衡向正反应移动,K 一定增大 C.向该溶液中通人 Cl2,平衡一定向正反应方向移动 D.光照条件下 HCl 浓度增大,平衡一定向逆反应方向移动’ 22. 氢核磁共振谱是根据分子中不同化学环境的氢原子在谱图中给出的信号峰不同来确定分 子中氢原子种类的。 在下列 6 种有机分子中, 氢核磁共振谱中给出的信号峰数目相同的一组 是

A.①⑤

B.②④

C.④⑤

D.⑤⑥

23.干冰的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是 A.每个晶胞含有 4 个 CO2 分子 B.该晶胞属于面心立方晶胞 C.晶胞中正四面体空隙数:正八面体空隙 数=1:1 D.每个 CO2 分子周围与之最近且等距离的 CO2 分子有 12 个 24.下列图示与对应的叙述相符的是

25.700℃时,向容积为 2L 的密闭容器中充人一定量的 CO 和 H2O,发生反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)反应过程中测得的部分数据见下表(表中最 t2>t1) : 反应时间/min 0 t1 t2 下列说法正确的是 A.反应在 t1min 内的平均速率为 υ(H2)= B.保持其它条件不变,起始时向容器中充人 0.60molCO 和 1.20molH2O,达到平衡时 n(CO2)=0.40mol C.保持其它条件不变,向平衡体系中再通入 0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时 CO 转化率增大,H2O 的体积分数增大 D.温度升高至 800℃,上述反应平衡常数为 0.64,则正反应为吸热反应 三、本题包括 3 小题,共 29 分 26. (15 分)写出下列化学反应的离子方程式: (1)将 H2S 通入酸性重铬酸钾溶液中。 (2)在酸性高锰酸钾溶液中加入亚硫酸钠溶液。 (3)在强碱性高锰酸钾溶液中,加入少量的亚硫酸钠溶液。 (4)将氢氧化钾溶液缓慢加入到硫酸铬(Ⅲ)溶液中,直至过量。写出生成沉淀和反应最终的 离子方程式。 27. (8 分)2molSb(CH3)3、2molSb(CH3)2Br 和 2molSb(CH3)Br2 三种化合物进行 CH3 与 Br 的重组反应,生成了空间位阻最小的 lmolA2B 型离子化合物。 (1)试写出 A2B 型离子化合物的离子式。 (2)试画出。A+与 B2-离子团的空间几何构型(标出 Sb 原子上非键电子对)并指出构型中 Sb 原子的杂化类型。 n(CO)/mol 1.20 0.80 0.20 n(H2O)/mol 0.60

28. (6 分) 在

的反应中, 使用的催化剂是



(1)指出上述催化剂中 Ta 的配位数与氧化数。 (2)说明该催化剂不能直接参加催化反应的理由二 (3)试用反应方程武将质给催化剂转变成活性催化剂,并指出该反应的类型。 四、本题包括 3 小题,共 36 分

29. (12 分)化合物 以用 为原料经下列路线合成。

是一种麻醉剂,可

(1)请写出必要的试剂和中间产物(A)、(B)、(C)的结构式。 (2)如用 为原料,加必要试剂合成 HO-CH2CH2N(CH3)2。

30. (4 分)写出

最稳定的构象。

31. (20 分)化合物(A)(C12H14O2)由一个芳香醛和丙酮在碱中合成得到。化合物(A)在红外光 谱 1675cm-1 处有一个尖锐的峰(表示存在有一个 ) ,(A)催化氢化得到(B)(C12H16O2)。

(A)用碘和碳酸钾溶液处理得到碘仿和化合物(C)(C11H12O3),氧化(B)和(C)都得到酸 (|D)(C9H10O3)。(D)用溴化氢处理得到另一个酸(E)(C7H6O3),(E)在水蒸气流中易挥发。试回 答下列问题: (1)写出(A)—(E)的结构式。 (2)将化合物(A)、(C)和(E)用系统命名法命名。 (3)试说明(E)在水蒸气流中易挥发的原因。 (4)化合物(C)和(E)中有无手性碳原子,若有,请用*符号表示出。 五、本题包括 2 小题,共 25 分 32. (11 分)称取 0.8242g 某固体一元弱酸 HB,定容至 250mL,此溶液恰好为饱和溶液。 测得此溶液的 pH=2.90,已知此一元酸的 pKa=4.21。 (1)计算此固体酸的溶解度(以 mol· L-1 表示)和摩尔质量。 (2)计算此饱和溶液中酸根 B 的分布分数。 (3)已知 HB 中只含有 C、H、O 三种元素,其中 C 的质量分数为 68.85%,H 为 4.95%,O 为


26.21%,写出此固体酸的分子式。 (4)已知此固体酸含有苯环和 Π10 9 ,画出它的结构简式;若将此酸溶于苯中,主要生成双分 子结构,解释其原因。 33. (14 分)锂、铝和硅三元化合物中,铝原子以 ccp 型堆积,硅原子与铝原子之间都以共 价键连接。锂原子占据铝原子围成的所有正八面体空隙。 (1)试画出该三元化合物晶体的晶胞图。( (2)硅原子占有铝原子围成的何类空隙中?空隙占有率是多少? (3)已知晶胞参数为 5.93?,试求颞与 Al 之间的共价键长和晶体的密度。 (4)试写出该晶体的结构基元的化学式。 (5)指出该晶体的点阵型式。 )


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