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2017年辽宁省化学竞赛题及答案

时间:2017-06-19


2017 年辽宁省高中学生化学竞赛试题
(时间 90 分钟,共 100 分)
H
1.008

? à? ? ?- × ? ?? ??
O B C N F 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 Al Si P S Cl 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 Ge As Se G

a Br 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 In Sn Sb I Te 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 Po At Tl Pb Bi 204.4 207.2 209.0 [210] [210]

Li Be 6.941 9.012 Na Mg 22.99 24.31 K Ca Sc Ti V 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 Sr Rb Y Zr Nb 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 Hf Ta Cs Ba 132.9 137.3 La-Lu 178.5 180.9 Fr Ra [223] [226] Ac-Lr

Cr 52.00 Mo 95.94 W 183.9

Ni Cu Zn Mn Fe Co 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 Ru Rh Pd Ag Cd Tc 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 Re Ir Pt Au Hg Os 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6

He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

一、选择题(本题包括 11 小题,每小题只有一个选项符合题意。1-6 题每小题 2 分, 7-11 题每小题 3 分,共 27 分。 )
1.化学与生产生活、社会发展息息相关,下列说法不正确的是 A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应 B. “火树银花’’中的焰火实质上是金属元素的焰色反应 C.采取“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”等方法,可提高空气质量 D.铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料,通常用电解氯化铝的方法制取铝 2.NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.18g D2O 和 18g H2O 中含有的质子数均为 10NA B. C3H8 分子中的 2 个 H 原子分别被 1 个-NH2 和 1 个-OH 取代, 1mol 此有机物所含共用电 子对数目为 13NA C.过氧化钠与水反应时,生成 0.1mol 氧气转移的电子数为 0.4NA D.在密闭容器中 2mol NO 与 1mol O2 充分反应,产物的分子数为 2NA 3.下列关于有机化合物的说法正确的是 A.乙酸和乙酸乙酯不能用饱和碳酸钠溶液加以区别 B. 糖类、油脂和蛋白质均可以发生水解反应 C.乙烯、聚氯乙烯都可以与溴水发生加成反应 D.含三个甲基的 C6H14 分子的同分异构体,其一氯代物有 9 种 4.分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正 确的是 A.分子中含有 3 种官能团 B.可与乙酸、乙醇反应,但反应类型不同 C.1mol 分枝酸最多可与 2 mol NaOH 发生中和反应
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D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同

5. A~D 是含同一元素的四种物质, 相互之间有如图所示的转化关系: 其中 D 是最高价氧化物对应的水化物,A 可能是 ①Na ②Si ③Al B.只有①②③ ④CH4 ⑤H2S D.全部



A.只有①④⑤

C.只有②③④⑤

6.下列实验装置正确且能完成实验目的的是

7.下列离子方程式错误的是 A.向 Ba(OH)2 溶液中滴加稀硫酸: Ba2++2OH-+2H++SO42-==BaSO4↓+2H2O B.酸性介质中 KMnO4 氧化 H2O2:2MnO4 +5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O


C. 向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2 制 Al(OH)3: CO2+AlO2-+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3― D.已知 H2CO3的电离平衡常数为:K1=4.30 ? 10-7 2HCO3-+SO2 ==2CO2+ SO32-+H2O 8.将 8.34gFeSO4·7H2O 样品隔绝空气加热脱水,其热 重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。则下列 说法不正确的是 A.在 100℃时,M 的化学式为 FeSO4·4H2O B.FeSO4·7H2O 晶体中有 4 种不同结合力的水分子 C.FeSO4·H2O 存在的最高温度为 373℃ D.380℃的 P 加热至 650℃时的化学方程为 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ K2=5.61 ? 10-11;H2SO3的电离平衡常数为: K1=1.54 ? 10-2 K2=1.02 ? 10-7 ;则往NaHCO3溶液中通少量SO2:

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9.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是

A.装置①中阳极上析出红色固体 B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连 C.装置③中外电路电子由a极流向b极 D.装置④中所连的 X 是外接电源的正极 10.短周期元素 W、X、Y 和 Z 的原子序数依次增大。元素 W 是制备一种高效电池的重要材料, X 原子的最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,元素 Y 是地壳中含量最丰富的金属元素,Z 原子的最外层电子数是其电子层数的 2 倍。下列说法错误的是 A.元素 W、X 的氯化物中,各原子均满足 8 电子的稳定结构 B.元素 X 与氢形成的原子数比为 1︰1 的化合物有很多种 C.元素 Y 的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D.元素 Z 可与元素 X 形成共价化合物 XZ2 11.在某温度时,将 n mol?L-1 氨水滴入 10mL 1.0 mol?L
-1

盐酸中, 溶液 pH 和温度随加入氨水体积变

化曲线如右图所示,下列有关说法不正确的是 A. a 点:Kw <1.0× 10
-14

B. 水的电离程度:c > b > d> a C. b 点:c(Cl )> c(NH4+) > cH+) > c(OH )
- -

D. 25℃时 NH4Cl 水解常数为(n -1)× 10

-7

mol/L(用 n 表示)

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二、非选择题(本题包括 5 个小题,共 73 分。 )
12. (14 分) 金属及合金在工业、农业及国防科技中有重要应用。 (1)合金是建造航空母舰的主体材料。 ① 航母升降机可由铝合金制造。Al-Mg 合金焊接前用 NaOH 溶液处理 Al2O3 膜,其化学方程 式为 。 ②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成, 则在炼铁过程中为降低硅含量需要加入的物质为 。 ③航母螺旋桨主要用铜合金制造。已知 16.0 g Cu-Al 合金用盐酸完全溶解后,加入过量氨水, 过滤得白色沉淀 7.8g,则合金中 Cu 的质量分数为 。 (2)铁及其化合物与生产、生活关系密切。 用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:

①骤 I 温度不能过高原因是



②步骤 II 中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的 HNO3 又将废铁皮中的铁转化为 Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为 ③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是 ④请设计实验方案:从上述 NH4NO3 溶液中获得粗产品 NH4NO3 固体。 13. (14 分) - - ( 1 )已知: H2 、 CO 和 CH3OH(l) 的燃烧热分别是 285.8 kJ· mol 1 、 283 kJ· mol 1 和 726.83kJ· mol
-1

。 (任写一项)。

,求 2H2(g)+CO(g)

CH3OH(l) ?H=



(2)在某温度下、容积均为 2L 的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒 容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g) 据如下: 实验 初始投料 平衡时 n(CH3OH) 反应的能量变化 体系的压强 反应物的转化率 2 mol H2 0.6mol 放热 Q1 kJ p1 a1 甲 1mol CO n2 吸热 Q2 kJ p2 a2 乙 1 mol CH3OH 4 mol H2 n3 放热 Q3 kJ p3 a3 丙 2 mol CO CH3OH(g)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数

①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为 3 min,则 H2 的平均反应速率 v(H2) 为 。
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②三个容器中的反应分别达到平衡时各组数据关系正确的是 A.a1+a2=1 C.p3<2p1=2p2 B.a3<a1 D.n2<n3<1.2 mol

(填序号) 。

③下列有关该化学反应的平衡的相关说法正确的是 A.甲容器内当容器内气体的密度保持恒定时说明反应达到平衡状态 B.甲容器内 2v 正(H2)=v 逆(CO)说明反应达到平衡状态

(填序号) 。

C.丙容器中,平衡后将容器的容积压缩后,重新平衡,c(H2)/c(CH3OH)减小。 D.乙容器中升高温度,平衡常数 K 增大。 E.三个容器中 K 甲=K 乙=K 丙 (3)①甲醇和空气的反应可以制成燃料电池,电解质溶液为 KOH 溶液,写出负极的电极反 应式 。 。 。

②若以此电池为电源,用惰性电极电解 LiCl 溶液制备 LiOH,写出阳极电极反应式 ③当电解制备得到 72g LiOH 时,理论上需要消耗甲醇的物质的量为

14. (15 分) ? 某实验小组同学模拟工业制碘的方法,设计了 6 组实验,探究 ClO 3 和 I ? 的反应规律。实验记 录如下: 6.0 编 无色 试管中 mol· L?1 淀粉 KI 实验及试剂 NaClO3 溶液颜 H2SO4 溶 试纸颜色 号 溶液用量 色 液用量 1 2 3 4 5 6


0.05 mL 0.20 mL 0.25 mL 0.30 mL 0.30 mL 0.30 mL


0.75mL 0.75mL 0.75mL 0.75mL 0.25 mL 0.85 mL

浅黄色 深黄色 浅黄色 无色 浅黄色 无色

无色 无色 蓝色 蓝色 无色 蓝色

己知:一定条件下,I 和 I2 都可以被氧化成 IO3 。回答下列问题: (1)依据试管中溶液颜色的变化,推测溶液显浅黄色的物质是 液变深黄色的原因 。
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,实验 2 试管中溶

(2) 实验中湿润淀粉 KI 试纸的作用 液褪色的原因 (离子方程式表示) 。

, 分析实验 4 试管中溶 。

(3)实验 4、5 和 6 通过改变了硫酸溶液用量进行的实验,由此可得出的结论是 的湿润淀粉 KI 试纸替换为

(4)甲同学提出,可能易升华的 I2 使湿润淀粉 KI 试纸变蓝。补充了如下实验:将实验 4 中 ,再滴加 0.30 mL 1.33 mol·L?1 NaClO3 溶液。 。 排除易升华的 I2 对湿润淀粉 KI 试纸检验的干扰的现象是

(5)乙同学对实验 4 中的无色溶液是否含有碘元素有质疑,请完成下列实验设计。 实验步骤 1..试管中取 0.5mL 该无色溶液 2. 3. 4. 实验现象 结论

(6)丙同学受以上实验的启发, 要改变实验中 KI 溶液的用量进行对比是否合理? 15. (15 分)



A、B、C、D、E、X 六种元素的原子序数依次递增,A、B、C 的基态原子中 L 层未成对电 子数分别为 3、2、1,D 是短周期中原子半径最大的主族元素,E 是主族元素且与 X 同周期,E 与 C 可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。X 位于元素周期表中第四周期第 IB 族。请回答 下列问题: (1)B、C、D 三种元素的电负性由大到小的排列顺序是(用元素 符号表示) 是 是


。 。

( 2 ) AC3 的 沸 点 比 氨 的 沸 点 低 得 多 , 原 因 ( 3 ) D 单质晶体中原子的堆积方式为体心立方堆积,其配位数 。 (4)AB3 中心原子的杂化轨道类型是 为等电子体的分子有 (任写一种) 。 ; X2+ 与水分子形成的配离子


。中学化学常见微粒中,与该阴离子互

( 5 ) X 原子的核外电子排布式为 [X(H2O)2Cl2]具有非极性分子的结构: 因是 。 。

[X(H2O)4]2+ 为平面正方形结构,其中的两个水分子被 Cl 取代后有两种不同的结构,试画出 (6)A 元素分别能与硼、铝形成相同类型的晶体,但是 A 与硼形成的晶体的熔点更高,其原 (7) 若 E 与 C 形成的晶胞的边长为 a pm, 该晶体的密度是 加德罗常数的值,写出表达式即可)。 (8) X2B 为半导体材料, 在其立方晶胞内部有 1 个 B 原子, 其余在顶点, 则该晶胞中有 X 原子。
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g?cm―3(用 NA 表示阿伏 个

16. (15 分) 有机物 A、B 互为同分异构体,可发生如下图所示的转化

已知 a.同一个碳原子上连接两个羟基是不稳定的。 b.—C= C-OH 这种结构不稳定。 c.碳碳双键有以下断裂方式:

请回答下列问题: (1)A 中的含氧官能团的名称为: 。 (2)C、Y 的结构简式:C ;Y 。 (3)I→J 的反应条件是: 。 (4)写出下列反应的化学方程式 ①I 生成高分子化合物: 。 ②I→Z(Z 与 J 互为同分异构体) 。 ③D+F→X 。 (5)G 有多种同分异构体,写出满足①能发生银镜反应②与金属钠反应放出 H2 的同分异构 体有 种。 (6)写出由 2-甲基丙烯合成 G 的合成路线 。 (无机试剂任选)
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2017 年辽宁省高中学生化学竞赛试题参考答案及评分标准
一、选择题(本题包括 11 小题,1—6 每小题 2 分,7—11 每小题 3 分,共 27 分。 ) 1.D 2.B 3. D 4.C 5.C 6.A 7.D 8. B 9.C 10.A 11. B 二、必考题(本题包括 5 小题,共 73 分。 ) 12. (14 分) = — (1) ①Al2O3+2OH =2AlO2 +H2O(2 分) ② CaO(或 CaCO3 等合理即可) (2 分) ③83.1%(2 分) (2)①HNO3 在温度过高的条件下会发生分解。 (2 分) ②4Fe + 10HNO3 = 4Fe(NO3)2 + NH4NO3+3H2O(2 分) ③步骤 II 产生的 HNO3 可以循环使用。 (2 分)或者答稀硝酸与废铁皮的反应未产生对 环境有污染的氮氧化物。其它合理答案也给分。 ④将硝酸铵溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤获得粗产品 NH4NO3 固体(2 分) 13. (14 分) (1)-127.77kJ/mol (2 分) (2)①0.2mol/(L·min)(2 分) ; ② A C(2 分) ; ③ C E(2 分) (3)①CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O(2 分) 。 ② 2Cl -2e =Cl2↑(2 分) ③0.5mol (2 分) 14. (15 分) (1)I2 (1 分) ;增大反应物用量可以增大产物的量,导致 I2 的浓度增大(2 分) (2)检验反应中是否生成 Cl2(2 分) ; 6ClO3- + 5I- + 6H+ = 5IO3-+ 3Cl2 ↑+3H2O (2 分) - - - (3)随着硫酸用量的增加 ClO3 的氧化性越强,将 I 氧化成更高价态的产物,而 ClO3 被还原 成较高价态的产物。 (2 分) (4)湿润的淀粉试纸(1 分) ;试纸不显蓝色(1 分) (5) (3 分) 方法一: 实验步骤 实验现象 1.试管中取 0.5mL 该无色溶液 2.加入几滴稀硫酸 3.加入几滴淀粉 KI 溶液振荡试管 或者 无 变蓝

结论 无 证明含有 IO3-,含有碘元素

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方法二 实验步骤 实验现象 结论 无 证明含有 IO3-,含有碘 元素 1.试管中取 0.5mL 该无色溶液 2.加入几滴亚硫酸钠(还原性试剂) 溶液变为黄色 3.加入几滴淀粉溶液振荡试管。 (或加入几 溶液变蓝(下层四氯 滴四氯化碳) 化碳显紫色) (6)合理(1 分) 15. (15 分) (1) F ﹥ O ﹥ Na (1 分) (2)NH3 中有氢键,NF3 中无氢键 (1 分); (3) 8 (2 分) (4)SP2(1 分) ; BF3 (其它合理答案也给分 )(2 分) (5)1s22s22p63s23p63d104s1 或 [Ar ] 3d104s1 (1 分) ; (2 分)

(6)二者均为原子晶体,硼原子半径小于铝原子半径,B-N 键能比 Al-N 键能大(2 分); (7) (8)4(1 分) 16. (15 分) (2 分)

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