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新疆2014年初赛


2014 年吉林省高中学生化学竞赛选拔赛试题
竞赛时间:120 分钟 满分:100 分 必须在答题纸指定位置填写姓名、准考证号和所属区、县、学校,写在其他处者按废卷处理。 迟到超过 30 分钟者不得进场。开赛后 1 小时内不得离场。时间到,把答题卡(背面向上)放在桌面, 立即离场。 竞赛答案全部写在答题纸指定位置上,使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔、钢笔答题,使用红色笔或铅

笔答题者,试卷无效作废。 允许使用非编程计算器及直尺等文具。 可能用到的相对原子质量:C:12;O:16;H:1;Fe:56;Na:23 N:14;Ag:108;Cl: 35.5; S:32;Al:27;Cu:64;Mg:24;

6.A~D 是含同一种元素的四种物质,A 和 D 分别是该元素的单质和最 高价氧化物的水化物,他们之间有如图所示的转化关系。A 不可能是 A.S B.Si C.Al D.Fe


7.已知 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g);ΔH =-197 kJ· m o l 1。向同温、同体积的三个密闭容器中分 别充入气体: (甲)2 m o l SO2 和 1 m o l O2; (乙)1 m o l SO2 和 0.5 m o l O2 ; (丙)2 m o l SO3。恒 温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是 A.容器内压强为 P 甲=P 丙>2P 乙 B.SO3 的质量为 m 甲=m 丙>2m 乙 C.c(SO2)与 c(O2)之比为 k 甲=k 丙> k 乙 D.反应放出或吸收热量的数值为 Q 甲=Q 丙>2Q 乙 8.在一定温度下,将气体 X 和气体 Y 各 0.16 mol 充入 10 L 恒容密闭容器中,发生反应: X(g) + Y(g) 2Z(g) ΔH < 0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表: t/min n(Y)/mol 2 0.12 4 0.11 7 0.10 9 0.10

第 I 卷(本卷共 50 分)
一、选择题(本题共 20 小题,每小题 2 分,共 40 分,每小题只有一个 选项符合题意。 ) .... 1.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.水凝固形成 “暖冰”所发生的变化是化学变化 C.暖冰中水分子的各原子均满足 8 电子稳定结构 D.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰” 2.下图所示为 n 个 C60 连接而成的物质 X,下列有关说法不正确的是

A.X 难溶于水 B.一定条件下 X 可与 H2 发生加成反应 C.X 是碳的一种同素异形体 D.X 的摩尔质量为 720 g/mol 3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是 A.0.1 mol NH3 溶于足量水中(不考虑氨气挥发),溶液中 N 原子的数目为 0.1 NA B.在常温下,若 CO 与 CO2 的体积相等,则它们的物质的量相等 C.标准状况下,22.4 LNO 与 CO2 的混合气体中含有 O 的原子数为 3 NA D.在常温常压下,22.4 L 氢气的质量为 2 g 4.A、B 两个烧杯中分别盛有 100 mL 3.0 mol/L 的盐酸和 NaOH 溶液,向两个烧杯中分别加入等质量的 Al 粉,在相同条件下产生气体的体积比为 V(A) :V(B)=2:5,则加入 Al 粉的质量为 A.8.1 g B.6.75 g C.5.4 g D.2.7 g 5.水、双氧水都是由氢、氧元素组成的重要化合物。下列表述正确的是 A.H2O2 的电子式为 B.4 ℃时,纯水的 pH > 7,呈中性 C.100 ℃、101 kPa 时,水分子间距:液态>气态 D.101 kPa 时,相同质量的水在不同状态下的能量:固态>液态>气态
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下列说法正确的是 - - - A.反应前 2 min 的平均速率 ν(Z) = 2.0× 10 3 mol· L 1· min 1 B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前 ν(逆)> ν(正) C.该温度下此反应的平衡常数 K = 1.44 D.其他条件不变,再充入 0.2 mol Z,平衡时 X 的体积分数增大 9. 用 CH4 催化还原 NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如: - ①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH =-574 kJ· mol 1 - ②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH =-1160 kJ· mol 1 下列说法不正确的是 - A.由反应①、②可推知:CH4(g) + 2NO2(g) = N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-867 kJ· mol 1 B.等物质的量的甲烷分别参与反应①、②,则反应转移的电子数相等 C.若用标准状况下 4.48 L CH4 还原 NO2 至 N2,放出的热量为 173.4 kJ D.若用标准状况下 4.48 L CH4 还原 NO2 至 N2,整个过程中转移的电子总数为 3.2 NA 10.右图装置可用来监测空气中 NO 的含量,下列说法正确的是 A.电子由 Pt 电极流出,经外电路流向 NiO 电极 B.Pt 电极上发生的是氧化反应 - - C.NiO 电极的电极反应式为 NO + O2 -2e = NO2 D.每流经 l m3 空气(假设 NO 被完全吸收) ,转移 O2 迁移 电子的物质的量为 2 × 10 的含量约为 3× 10
-2 -7

mol,则该空气中 NO

mg/m3

11.已知硅氧四面体可以用投影图表示成

其中 O 表示氧原子,中心黑点表示硅原子。硅氧四

面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子。试确定在无限长的单链阴离子中(见 图) , 硅原子与氧原子的个数比为

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A.2、3、4

B.4、3、2

C.5、6、4

D.2、3、2

19.邻甲基苯甲酸有多种同分异构体。其中属于酯类,且结构中含有苯环和甲基的同分异构体有 A.3 种 A.1:2 B.1:3 C.2:5 D.2:7 20 .有机化合物 A 的结构简式为 A.有机化合物 A 属于芳香烃 B.一个 A 分子中最多有 6 个碳原子共面 C.A 分子苯环上的三氯取代产物只有两种结构 D.l mol A 与 Na 或 NaHCO3 溶液恰好完全反应,产生气体体积相同 二.选择题(本题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分。每小题有 2 个选项符合题意,多选、少选或错选 均不得分) - - 21.某酸性溶液中只有 Na+、CH3COO 、H+、OH 四种离子。则下列描述正确的是 A.该溶液可由 pH = 3 的 CH3COOH 与 pH = 11 的 NaOH 溶液等体积混合而成 B.该溶液可由等物质的量浓度、等体积的 NaOH 溶液和 CH3COOH 溶液混合而成 C.若使溶液 pH = 7,可向溶液中加入适量 NaOH 溶液,此时离子浓度大小顺序为 - - c(Na+)>c(CH3COO )>c(OH )>c(H+) - + D.若加入适量氨水至碱性,则溶液中 c(CH3COO )一定小于 c(Na+)、c(NH4 )之和 22.120 oC、101 kPa 时,将某有机样品 3.1 g 完全燃烧,在此条件下将燃烧后的混合物通入过量的澄清 石灰水,石灰水共增重 7.1 g,经过滤得到 10 g 沉淀。该有机样品可能是 A.乙醛 B.乙醇 C.乙二醇 D.甲醇和丙三醇的混合物 23.一定条件下存在反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),其正反应放热。现有三个相同的 2 L 恒 ( ) I 容绝热 与外界没有热量交换 密闭容器 、II、III,在 I 中充入 1 mol CO 和 1 mol H2O,在 II 中充 入 1 mol CO2 和 1 mol H2,在 III 中充入 2 mol CO 和 2 mol H2O,700℃条件下开始反应。达到平 衡时,下列说法正确的是 A.容器 I、II 中正反应速率相同 B.容器 I、III 中反应的平衡常数相同 C.容器 I 中 CO 的物质的量比容器 II 中的多 D.容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2 的转化率之和小于 1 24.CuSO4 是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是 B.4 种
H3C CH CH3 CH2

C.5 种
O CH C CH3 OH

D.6 种

12.锂电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电 - 时的电极反应式为:负极反应 C6Li - xe = C6Li1-x + xLi+(C6Li 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材 - 料) ;正极反应 Li1-xMO2 + xLi+ + xe = LiMO2(LiMO2 表示含锂的过渡金属氧化物) 。下列有关说法 正确的是 A.锂电池充电时电池反应为 C6Li + Li1-xMO2 = LiMO2 + C6Li1-x B.在电池反应中,锂、锌、银、铅各失去 1mol 电子,金属锂所消耗的质量最小 C.锂电池放电时电池内部 Li+向负极移动 - D.锂电池充电时阳极反应为 C6Li1-x + xLi+ + xe = C6Li - - 13.已知 25 ℃时,HF 的电离常数 Ka(HF) = 3.6× 10 4,溶度积常数 Ksp(CaF2) = 1.46× 10 10。现向 l L -1 -1 0.2 mol· L HF 溶液中加入 1 L 0.2 mol· L CaCl2 溶液,则下列说法中正确的是 - A.25 ℃时,0.1 mol· L 1HF 溶液中 pH = l B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化 C.该体系中有 CaF2 沉淀产生 D.该体系中,Ksp(CaF2) = 1/Ka(HF) 14.右图中曲线表示原子序数在前 20 号中的某些元素的原子 序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系,其中 A 点表示的元素是 A.Si B.Al C.F D.S 15.叠氮酸(HN3)酸性比醋酸弱,其钠盐稳定,但撞击发生爆炸产生氮气,有关叠氮酸的叙述:①NaN3 的水溶液呈碱性;②HN3 的固体属于分子晶体;③NaN3 的固体属于离子晶体;④NaN3 可用于小汽 车防撞保护气囊。其中正确的是 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④ 16.将 108 g 金属 Al 全部转化成氢氧化铝,共消耗盐酸 a mol,氢氧化钠 b mol。a + b 的最小值为 A.6 B.8 C.10 D.16 17.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如右下图所示。常温下,S2Cl2遇水易 与水发生反应,并产生能使品红褪色的气体。下列说法错误的是 A.S2Cl2 的结构中各原子均达到 8 电子的稳定结构 B.S2Cl2 为含有极性键和非极性键的共价化合物 C.若 S2Br2 与 S2Cl2 结构相似,则熔沸点:S2Cl2> S2Br2 D.S2Cl2 与 H2O 反应的化学方程式可能为:2S2Cl2 + 2H2O = SO2↑ + 3S↓ + 4HCl 18.由第ⅢA 族元素 X 和第ⅥA 族元素 Y 组成的阴离子结构如下图所示(不考虑其真实结构),则所带 电荷数 a、b、c 分别为

,下列对该有机物的叙述正确的是

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A.相对于途径①,途径②更好地体现了绿色化学思想 B.Y 可以是蔗糖溶液 C.CuSO4 在 1100 ℃分解所得气体 X 可能是 SO2 和 SO3 的混合气体 D.将 CuSO4 溶液蒸发、冷却、结晶,可制得胆矾晶体 25.下列说法中正确的是 A.第一电离能由大到小的顺序为 O > N > C B.由于 C22 和 O22+为等电子体,所以可以判断 O22+的电子式为


C.NO3 中 N 采用 sp2 杂化,故 NO3 的空间构型为三角锥形
- -

D.液态 HF 通常也可以写成(HF)n 的形式,是因为液态 HF 分子间存在氢键

第II卷(本卷共50分)
26. (10分) 研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流 程如下:

请回答下列问题: (1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式 。 (2)氧化过程中主要反应的离子方程式 。 (3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节 pH 值,此处调节测定 pH 值用到的仪器是 ,应 调节至 范围。 (4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子。请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的 因素有 、 等;吸附步骤除去的主要离子为: 。 -7 -1 (5)CaSO4 是一种微溶物质,已知 Ksp(CaSO4) = 9.10× 10 。现将 c mol· L CaCl2 溶液与 - - 2.00× 10 2 mol· L 1Na2SO4 溶液等体积混合(忽略体积的变化) ,则生成沉淀时,c 的最小值是 。 27. (10 分) 某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。 实验Ⅰ:制取 NaClO2 晶体 已知: NaClO2 饱和溶液在温度低于 38 ℃时析出的晶体是 NaClO2?3H2O, 高于 38 ℃时析出的晶体是 NaClO2, 高于 60 ℃时 NaClO2 分解成 NaClO3 和 NaCl。Ba(ClO2)2 可溶于水。利用下图所示装置进行实验。 浓硫酸 K1 K2 NaOH 和 H2O2 混合溶液

NaOH 溶液 ①

NaClO3 和 Na2SO3 固体 ②



冷水浴 ④

NaOH 溶液 ⑤

已知:浸出液的 pH<2,其中的金属离子主要是 Mn ,还含有少量的 Fe 、Al 、Ca 、Pb 等 其他金属离子。PbO2 的氧化性大于 MnO2。 有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的 pH 见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下 图。

2+

2+

3+

2+

2+

(1)装置③的作用是 。 (2)装置②中产生 ClO2 的化学方程式为 。 (3)从装置④反应后的溶液获得 NaClO2 晶体的操作步骤为: ①减压,55 ℃蒸发结晶;②趁热过滤;③ ;④低于 60 ℃干燥,得到成品。 (4)设计实验检验所得 NaClO2 晶体是否含有杂质 Na2SO4,操作与现象是:取少量晶体溶于蒸馏 水, 。 实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。 设计如下实验方案,并进行实验: ①准确称取所得亚氯酸钠样品 m g 于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量 - - - 的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2 + 4I + 4H+ = 2H2O + 2I2 + Cl ) 。将所得混合液配成 100 mL 待 测溶液。 ②移取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中,用 c mol?L-1 Na2S2O3 标准液滴定,至滴定终点。重复 2 次,测得 - - - 消耗标准溶液的体积的平均值为 V mL(已知:I2 + 2S2O32 = 2I + S4O62 ) 。 (5)滴定中使用的指示剂是 ,达到滴定终点时的现象为 。 (6)样品中 NaClO2 的质量分数为 (用含 m、c、V 的代数式表示,式量:NaClO2 90.5) 。

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28. (10 分) (1)已知: C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 = -393.5 kJ/mol C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) ΔH2 = +131.3 kJ/mol 则反应 CO(g) + H2(g) + O2(g) = H2O(g) + CO2(g),ΔH= kJ/mol。 (2)在一恒容的密闭容器中,由 CO 和 H2 合成甲醇:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ①下列情形不能 说明该反应已达到平衡状态的是 ..

ΔH 晶胞中铂(Pt)原子的配位数为 。 II.原子序数小于 36 的元素 A 和 B,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数 B 比 A 多 1,基态 B 原子中含有三个未成对电子。请写出 A2+在基态时外围电子(价电子)排布式 为 ,B 元素在周期表中的位置为 。 30. (10 分) 香料 K 和解热镇痛药物 G 的合成路线如下:

_______(填序号) 。 A.每消耗 1 mol CO 的同时生成 2 mol H2 B.混合气体总物质的量不变 C.生成 CH3OH 的速率与消耗 CO 的速率相等 D.CH3OH、CO、H2 的浓度都不再发生变化 ②CO 的平衡转化率(α)与温度、压强的关系 如右图所示。A、B 两点的平衡常数 K(A)_______K(B)(填 “ > ” 、 “=” 或 “ < ”, 下 同 ) ; 由 图 判 断 ΔH 0。 ③ 某温度下,将 2.0 mol CO 和 6.0 mol H2 充入 2 L 的密闭容器中,充分反应后,达到平衡 时 测 得 c(CO) = 0.25 mol/L, 则 CO 的转化率= , 此温度下的平衡常数 K= (保留二位有效数字) 。 (3)工作温度 650 ℃的熔融盐燃料电池,用煤炭气(CO、H2)作负极反应物,空气与 CO2 的混合气体 为正极反应物,催化剂镍作电极,用一定比例的 Li2CO3 和 Na2CO3 低熔点混合物作电解质。负极的 电极反应式为:CO + H2 - 4e-+ 2CO32-= 3CO2 + H2O;则该电池的正极反应式为 。 29. (10 分) I.顺铂是美国教授 B Rosenberg 等人于 1969 年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物,它的化 学式为 Pt(NH3)2Cl2。1995 年 WHO 对上百种治癌药物进行排名,顺铂的综合评价列第 2 位。 ①顺铂中的配体有 (写化学式) 。 ②与 NH3 互为价层电子等电子体的分子及互为等电子体的离子有 (至少各举一例) 。 ③碳铂是 1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,是第二代铂族抗癌药物,其毒副作用低于顺铂。 碳铂的结构为:

AlCl3

碳铂中含有的作用力有 (填字母) 。 A.极性共价键 B.非极性共价键 C.配位键 D.离子键 E.金属键 F.σ 键 G.π 键 ④碳铂的中心离子的配位数为 ,C 原子的杂化方式有 。 ⑤铂(Pt)单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关 系的平面图如图丙所示。

请回答: (1)芳香烃 A 中 C、H 原子数之比是 4:5,1 mol A 在氧气中完全燃烧生成 8 mol CO2,A 的分子式 是 ;A 分子中只有 7 个碳原子一定共平面,A 的结构简式是 。 (2)B 的结构简式是 。 (3)E→F 的反应类型是 。 (4)D→E 反应的化学方程式是 。 (5)K 与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应的化学方程式是 。 (6)G 与(5)中反应的主要产物酸化后的有机产物互为同分异构体,含有相同的官能团,且位置与 F 中官能团的位置相同,G 的结构简式是 。 (7) K 的同分异构体 W, 其分子内苯环上的氢原子只有 1 种, 且仅含有 2 个甲基。 1 mol W 最多与 3 mol 饱和溴水反应,则 W 的任意一种结构简式是 。

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