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2007年河南省高中化学竞赛预赛试题及答案


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2007 年河南省高中化学竞赛 预
题号 分数 评卷人 可能用到的相对原子质量: H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Si:28 S:32 Fe:56 Cu:64 一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个选项符合题意。) 1.2006 年诺贝尔化学奖授予美国科学

家 Roger.D.Kormberg,他提示了真核生物体内细胞如何利用基因内存储的信息生产 蛋白质。下列关于蛋白质的说法正确的是( ) A.HCHO 溶液或(NH4)2SO4 溶液均能使蛋白质变性 B.可以采用多次盐析或多次渗析的方法分离提纯蛋白质 C.蛋白质均为天然有机高分子化合物,没有蛋白质就没有生命 D.人造丝和蚕丝的成分都是蛋白质,灼烧时均产生烧焦羽毛的气味 2.下列说法或做法中正确的是( ) A.氟氯烃的大量排放是造成酸雨的主要原因 B.等质量的同种煤粉和煤块完全燃烧,放出热量前者大于后者 C.液氯泄漏事故发生时,周边的人应该朝顺风方向逃逸或向避风的沟塘低洼处转移 D.火箭发动机有偏二甲肼(C2H8N2)与 N2O4 混合后充分燃烧,可生成 CO2、N2 和 H2O 3.下列化合物均为天然萜类化合物: 一 二








五 六 总分

(时间:120 分钟 满分:150 分)

对这些萜类化合物的叙述中错误的是( ) A.三种化合物均可催化氢化 B.三种化合物中 b 的沸点最高 C.三种化合物均易发生银镜反应 D.三种化合物中只有 a 和 c 互为同分异构体 4.在两种短周期元素组成的化合物中,若它们的原子个数之比为 1:3,设这两种元素的原子序数分别为 a 和 b,则下列对 a 和 b 可能的关系概括得最完全的是:①a=b+4 ②a+b=8 ③a+b=30 ④a=b+8 ⑤a=b+5 A.只有②③⑤ B. 只有①②③④ C.只有①④⑤ D. ①②③④⑤ 5.已知化合物 A(C4Si4H8)与立方烷(C8H8)的分子结 构相似 (如右图) 则 C4Si4H8 , 的二氯化物的同分异构体数目为( ) A.3 B.4 C.5 D.6 - - - 6.有 M、N 两溶液,各含下列 14 种离子中的 7 种:Al3+、 Cl 、Na+、K+、NO3 、OH 、 - - - - - S2 、MnO4 、Fe3+、AlO2 、CO32 、NH4+、SO42 、H+。已知两溶液所含离子各不相同,M 溶液里的阳离子只有两种, 则 N 溶液里的阴离子应该是( ) - - - - - - A.OH 、S2 、CO32 B.MnO4 、SO4 、NO3 - - - - - - C.Cl 、NO3 、SO42 D.AlO2 、MnO4 、SO42

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7.温度相同、浓度均为 0.2mol/L 的溶液①(NH4)2SO4 ②NaNO3 ③NH4HSO4 ④NH4NO3⑤ ⑥CH3COONa,

它们的 pH 由小到大的排列顺序是( ) A. ③①④②⑥⑤ B. ①③⑥④②⑤ C.③②①⑥④⑤ D. ⑤⑥②④①③ 8.2006 年,科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极,它们处于 充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从 而省去了昂贵的燃料隔离 膜,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A.左边为该电池的负极 B.该电池可在高温环境下使用 - - C.该电池正极反应为:O2+4e =2O2 - D.该电池负极反应为:H2-2e =2H+ 9.已知 NaHSO3 溶液呈酸性,NaHCO3 溶液呈碱性。现在 浓 度 均 为 0.1mol/L 的 NaHSO3 溶液和 NaHCO3 溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R 表示 S 或 C),其中正确是( ) - - - A.c(Na+)>c(HRO3 )>c(H+)>c(RO32 )>c(OH ) - - - B.c(Na+)+c(H+)=c(HRO3 )+c(RO32 )+c(OH ) - - C.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32 )+c(OH) - - D.两溶液中 c(Na+)、c(HRO3 )、c(RO32 )分别相等 10.向某二价金属 M 的 M(OH)2 溶液中加入过量的 NaHCO3 溶液, 生成了 MCO3 沉淀, 过滤, 将沉淀置于足量的稀盐酸中, 充分反应后,在标准状况下收集到 V L 气体,如果计算金属 M 的相对原了质量,你认为还必需提供下列哪项数据( ) A.M(OH)2 溶液的物质的量浓度 B.与 M CO3 反应的盐酸的物质的量浓度 C.MCO3 的质量 D.题给条件充足,不需要再补充数据 二、选择题(本题包括 0 小题,每小題 3 分,共 30 分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选 项,多选时,该小题为 0;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给 1 分,选两个且都正确的给 3 分,但只要选错 一个该小题就为 0 分。) 11.俄罗斯科学家在利用回旋加速器进行实验时,用含 20 个质子的钙无素同位素轰击含 95 个质子的镅元素,结果 4 次成 功 4 个第 115 号元素的原子。这 4 个原子生成数微秒后衰变成第 113 号元素。前者的一种核素为 288 X。下列有关叙述正 115 确的是( ) A.115 号元素衰变成 113 号元素是化学变化 B.核素 288 X 的中子数为 173 115 C.113 号元素最高正价应为+3 D.115 号与 113 号元素的原子质量比为 115:113 12.一定温度下,在恒定密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g) 3C(g),若反应开始时充入 2molA 和 2molB,达到平 衡后 A 的体积分数为 a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后 A 的体积仍为 a%的是( ) A.3mol C B.3molC 和 1molB C.1molA、2molB 和 1molHe(不参加反应) D.2molA、3molB 和 3molC 13.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。 右图为其晶体结构中最小的重复结构单元, 其中的每个原子均满足 8 电子稳定结构。 下列有关说法正确的是( ) A.磷化硼晶体的化学式为 BP,属于离子晶体 B.磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电 C.磷化硼晶体中每个原子均形成 4 个共价键 D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠的相同 酸碱质子理论认为, 酸给出质子后变成碱, 碱接受质子后变成酸, 酸=碱+质子, 此式中右边的碱是左边的酸的共轭碱, 惠州教研化学网

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左边的酸是右边的碱的共轭酸。即能给出质子又能接受质子的物质的两性物质。酸碱中和反应的实质是质子的传递反应。 超酸是指酸性比普通无机酸强 106~1010 倍的酸,魔酸(HSO3F-SBF5)是已知最强的超酸,它是一种很好的溶剂,许多物 质(如 H2SO4)在魔酸中可获得质子(即质子化)。根据上述材料回答第 14~17 题: 14.NH3 的共轭酸是( ) - - A.NH4+ B.NH2 C.NH2 D.HCONH2 15.下列物质中具有两性的是( ) A.H2O B.KHSO4 C.Na3PO4 D.NaHCO3 16.下列各组物质在一定条件下发生的反应不属于中和反应的是( ) A.NH3+H2O B.H2+CuO C.NaHCO3+HCl D.(NH4)2S+NaOH 17.硫酸溶于魔酸中所表现出的性质是( ) A.碱性 B.酸性 C.还原性 D.氧化性 18.用铂作电极电解 1L 含有 0.4molCuSO4 和 0.2mol NaCl 的水溶液,一段时间后在一个电极上得到了 0.3mol Cu,在另一 极上析出的气体在标准状况下的体积是( ) A.4.48L B.5.6L C.6.72L D.13.44L 19.下表为烯烃类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准) 烯烃类化合物 (CH3)2C=CHCH3 CH3CH=CH2 CH2=CH2 相对速率 10.4 2.03 1.00 )

CH2=CHBr 0.04 通过上述表格数据,总结规律。分析下列化合物与氯化氢加成时,反应速率最快的是( A.CH2=CHCl B.(CH3)2C=C(CH3)2 C.CH2=CH2 D.CH3CH=CHCH3 20.某研究小组研究了其他条件不变时,改变某此条件对以下可逆反应的影响: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g); ?H ? 0 下列说法正确的是( )

A.图一研究的是温度、压强对平衡的影响,横坐标表示压强 B.图二研究的是温度对平衡的影响,II 采用的温度更高 C.图三中 t0 时使用了催化剂,使平衡向正反应方向移动 D.图四中 t0 时增大压强,使平衡向正反应方向移动 三、(本题包括 2 小题,共 24 分) 21.(10 分)某同学用如图一所示的装置来探究 CO2、SO2 与澄清 入 CO2 可以看到先浑浊后澄清的现象,但通入 SO2 没有看到浑 后,该同学改用图二的装置,将气体收集在注射器,缓缓地将 泡地通入澄清石灰水中,都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现 (1)本实验中生成 CO2 和 SO2 的有关反应的化学方程式为: _________________________;________________________。 (2)对比分析两组实验,你认为用图一装置实验时,通过 SO2 不 惠州教研化学网

石灰水的反应, 结果通 浊现象。 经过思考分析 气体一个气泡一个气 象。

能出现浑浊的原因可

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能是__________________________ _________________________________________________。 (3)用图二装置进行实验,以相同速率通入 CO2 和 SO2 时,SO2 产生浑浊、澄清的现象比 CO2 快的原因可能是 ___________________________________________________ ___________________________________________________。 (4)用图一进行 SO2 与石灰水反应的实验时,从安全或环境角度考虑,该装置可如何改进? ________________________________________________________________________。 22.(14 分)下图是某实验室测定黄铁矿中硫元素的质量分数的装置:

实验时有如下操作: A.将瓷管中样品加热到 800℃ ~850℃ B.称取研细的黄铁矿样品 C.连接好全部仪器,并检查其气密性 D.将样品小心放入硬质瓷管中部 E.以均匀的速度不断鼓入空气 F.用标准碘溶液滴定含淀粉 SO2 水溶液 (1)正确的实验步骤的次序是(以 A、B……的序号表示)__________________。 (2)装置① 的作用是________________________________________________; 装置② 的作用是______________________________________________。 (3)碘跟 SO2 水溶液反应的离子方程式为___________________________。 (4)根据______________________现象判断滴定已达到终点。 (5)有同学认为用上述装置测出的黄铁矿中硫元素的质量分数通常会偏低,其原因可能是 _______________________________。(答出一条即可) (6)若称得矿样的质量为 0.0900g,滴定管中碘溶液的初读数为 1.10mL,末读数为 25.60mL,标准碘溶液的浓度为 0.0500mol/L,则该黄铁矿样品中硫元素的质量分数为________________________。(假定实验过程中硫元素无损失) 四、(本题包括 4 小题,共 44 分) - - 23.(12 分)SO42 和 S2O82 (过二硫酸根离子)结构 中, 硫原子均位于由氧原子组成 - 四面体的中心,且所有原子的最外层电子均满足 8 电子结 构。 已知 S2O82 中两个硫原子间 - 存在过氧键,S2O82 有强氧化性。H2S2O8 能分步水解产生 过氧化氢。 2- (1)请在右边方框中画出 SO4 的立体结构图,分别 用实心圆点“●”和空心圆点“○” 描出氧原子和硫原子的位置。 (2)写出过二硫酸的结构简式,并确定氧、硫元素的 化合价________________ ______________________________________。 - (3)分析 S2O82 有强氧化性的原因是_________________________________ ______________________________________。 (4)写出 H2S2O8 在 D 2 O 中水解的两步反应的化学方程式。 第一步:__________________________________________________________。 第二步:__________________________________________________________。 24.(8 分)含两种元素的化合物 E 与 NH3 反应,生成化合物 G 和 H2,化合物 G 的相对分子质量为 81,G 分子中硼 惠州教研化学网
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元素和氢元素的质量分数分别为 40%和 7.4%,由此推断: (1)化合物 G 的分子式为__________________。 (2)已知 1molE 和 2molNH3 恰好完全反应,可生成 4molH2。可判断化合物 E 的分子式是__________________。 (3)化学很把原子数和电子数均相等的微粒称为等电子体(例如 CH4 和 NH4+为等电子体),化合物 G 的某种等电 子体是一种常见的有机物 F, 在常温下为液态, F 其分子中的原子都在一个平面很, F 的分子式为_____________________。 则 (4)等电子体具有相似的结构和性质,试写出 G 分子的结构简式___________。 25.(10 分)次磷酸(H3PO2)是一种强还原性的弱酸,它能发生下列反应:

CuX 的主要性质如下:CuX 是一种红棕色、难溶于水的物质;CuX 不稳定,温度超过 60℃ 时分解成金属铜和一种气 + + 2+ 体;在氯气中能燃烧;Cu 在酸性条件下可发生反应 2Cu = Cu + Cu。根据以上信息,结合所学知识,回答下列问题: (1)CuX 中 X 是表示一种元素,这种元素是_____________。 (2)反应(a)的化学方程式为_________________________________。 (3)反应(c)的离子方程式为___________________________________。 (4)反应(b)中,当有 1molCuX 被氧化时,转移的电子数目为__________个。 ( 5 ) 如 果 把 CuX 溶 解 在 足 量 的 稀 硝 酸 中 产 生 的 气 体 只 有 NO , 则 有 关 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _________________________________________。 26.(14 分)近年来,镁在汽车、航天、航空、机械制造、 军事等产业中的应用迅猛发展。 (1)新型镁合金可被大量应用于制造笔记本电脑外壳、竞 赛自行车框架等,这是由于镁合 金具有____________________等优异性能。 (2)某研究性学习小组探究以镁条、铝片为电极,以稀 NaOH 溶液为电解质溶液构成的 原电池 (如右图所示) 时发现, 刚开始时, 电流表指针向右偏转, 镁条做负极;但随后很快指针又 向左偏转,镁条表面有极少量的气泡产生。 ① 开始阶段,负极发生的反应是___________________。 ② 随后阶段,铝片发生的电极反应式是_________________ - ____________________________;镁条表面只有极少量的气泡产 生, 其原因是: 2O + 2e = 2H - H2↑+ 2OH , 则 镁 电 极 发 生 的 主 要 反 应 的 电 极 反 应 式 为 __________________________________。 (3)经研究测定,镁与不同浓度的硝酸反应,生成气体产 物的含量随 HNO3 浓度变化 曲线如右图所示,溶液中的产物有 Mg(NO3)2、NH4NO3 和 H2O。 ① 某同学拟用 1.2g 镁与 100mL 硝酸反应制取二氧化氮,硝酸的物质的量浓度至少为_______________。 ② 960mgMg 能在 1L4mol/L 的 HNO3 中完全溶解,并可收集到 224mL(标准状况下)气体,有关反应的化学方程式为 __________________________________。 五、(本题包括 2 小题,共 18 分) 27.(10 分)生产工程塑料 PBT( )的重要原料 G(1,4-丁二醇),可以通过下图三 种不同的合成路线制备。又已知 B 的所有原子均处于同一平面上。

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请结合下列所给信息,回答有关问题。 I. CH2=CH-CH=CH2 与 Br2 的 CCl4 溶液发生 1:1 加成反应,可得到 BrCH2-CH=CH-CH2Br 和 BrCH2-CHBr-CH=CH2 两种产物。 II. 2R-Cl + 2Na R-R + 2NaCl

III. R1-C≡C-H+R2-CHO IV. R-C≡C-(CH2)n-CH=CH2+H2

(R 代表烃基或 H,不同) R-CH=CH-(CH2)n-CH=CH2(n≥0)

(1)结构简式:E 为_________________;F 为___________________。 (2)反应⑤ 的化学反应方程式为____________________________________。 (3)请设计出自 B→C…→G 的反应流程图(有机物用结构简式表示,须注明反应条件)。 提示:① 合成过程中无机试剂任选 ② 反应流程图表示方法示例如下:

28.(8 分)甲醛可与氨反应生成物质 A(C6H12N4),A 中所有同种原子均处于相同的化学环境,A 与浓硝酸作用得 B(C3H6N6O6),同时生成甲醛和氨,B 中只有一种位置的碳、氢、氧,仅有两种位置的氮。 (1)结构简式:A 为_____________________;B 为_________________。 (2)甲醛、氨、硝酸反应生成 B 的总反应方程式为____________________;若按此比例混合 3 种反应,则几乎得不 到 B,其可能的原因___________________ __________________________________。 六、(本题包括 2 小题,共 14 分) 29.(6 分)2007 年 3 月 8 日,媒体报道了某肯德基连锁店在煎炸油中添加滤油粉的情况,经卫生部门检测,滤油粉 实质为食品级三硅酸镁。三硅酸镁为白色无味粉末,不溶于水和乙醇,易与无机酸反应。某化学兴趣小组欲测定三硅酸镁 的化学式(可用 MgxSi3Oy· 2O 表示),实验步骤如下: mH 步骤一:取 16.6g 三硅酸样品,充分加热至不再分解,冷却、衡量,得固体 13.0g。 步骤二:另取 16.6g 三硅酸镁,向其中加入足量 100mL4mol/L 的盐酸,充分反应后,过滤,洗涤,灼烧得固体 9.0g. 该固体为空间网状结构且熔沸点很高。有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过 12.2%为优良级。 (1)计算确定 MgxSi3Oy· 2O 的化学式。 mH

(2)该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级?

(3)写出该三硅酸样品与盐酸反应的化学方程式。 惠州教研化学网

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30.(8 分)某研究性学习小组拟用铜屑、氧化铜的混合物与硫酸、硝酸组成的混酸反应制取 CuSO4·5H2O 晶体,混 酸中硝酸的还原产物为 NO,反应过程中不产生 SO2,反应后的溶液中不含有 Cu(NO3)2,反应中固体完全溶解,两种酸恰 好完全反应。设固体混合物的总质量为 240g,其中氧化铜的质量分数为 x,试回答下列问题: (1)所得 CuSO4·5H2O 晶体的质量 y 的表达式为____________g(用 x 表示) (2)若要保证固体全部溶解,混酸恰好反应,则混酸中 HNO3、H2SO4 的物质的量之比(用 A 表示)的取值范围为 ________________。 (3) A ? 若

5 , 反应结束时将所得气体在 NaOH 溶液中全部转化为 NaNO3, 至少需要 30%的双氧水为__________g。 24

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2007 年河南省高学生化学竞赛预赛试题参考答案

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