2010“扬子石化杯”第24届全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题

第24届全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题

（本试卷共22题，用2小时完成，全卷共120分）

可能用到的相对原子的质量：H－1  C－12　N－14　O－16　Na－23　P－31　S－32　Ca－40

一、选择题（每小题有1-2个选项符合题意，每小题4 分，共60分）

1．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中不正确的是

A．在我国上海举办的世博会采取了许多节能环保措施，充分利用太阳能是其中之一

B．在食盐中加入适量的碘酸钾，是因为碘酸钾具有较强的氧化性，可抗入体老化

C．2009年，中国水电装机容量、核电在建规模、太阳能热水器集热面积和太阳能光伏发电累计容量均居世界第一位

D．竹炭具有超强的吸附能力，能吸附新装修房屋内的所有有害气体

2．下列说法中，正确的是

① 同种元素的原子的性质相同

② 能自发进行的化学反应，不一定是△H＜0 、△S＞0

③ 胶体与溶液的本质区别是胶体具有丁达尔现象

④ Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关，而且与溶液中的离子浓度有关

⑤“冰，水为之，而寒子水”说明相同质量的水和冰，水的能量高

⑥ 食盐可以融冰化雪，用食盐作融雪剂不会对环境、植物生长产生任何危害

A．①③④             B．①④⑥             C．②⑤                D．①⑤

3．下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是

A．    B．    C．    D．

4．用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是

A．78g Na2O2与足量水反应中电子转移了2NA

B．只有在标准状况下NA个氧气分子的物质的量才是1mol

C．62g白磷中含P－P键为3NA

D．在铜与硫的反应中，1 mol铜失去的电子数为2NA

5．下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是

A．在由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol/L的溶液中：Fe2＋、ClO－、Na＋、SO42－

B．在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO32－、CO32－、Na＋、K＋

C．在含有大量Fe3＋的溶液中：Cu2+、Cl－、NO3－、S2－

D．加入Mg能放出H2的溶液中：K＋、NH4＋、Cl－、SO42－

6．短周期元素A、B、C，在周期表中所处的位置如图所示。A、B、C三种元素原子质子数之和为32。D元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是

A．元素D 形成的气态氢化物一定是正四面体型分子

C．B、C两种元素可形成BC6型化合物，该化合物在空气中能燃烧

D．四种元素形成的气态氢化物中，C元素形成的氢化物的稳定性最大

7．下列离子方程式中不正确的是

A．在酸性硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O

B . AgNO3溶液中加入过量的氨水：Ag＋＋NH3·H2O＝AgOH↓＋NH4＋

C．在含有Mn2＋的溶液中加入HNO3，再加入PbO2，则反应体系显紫红色：

5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋＝5Pb2＋＋2MnO4－＋2H2O

D．将数滴0.1mol/L盐酸溶液缓缓滴入1mol/L 50mL Na2CO3溶液中，且不断搅拌：

2H＋＋CO32－＝H2O＋CO2↑

8．下列对实验现象的解释与结论正确的是

A．向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，有白色沉淀产生，说明蛋白质发生了变性

B．向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，说明该溶液中一定含有SO42－

C．向甲苯中滴入少量浓溴水，振荡，静置，溶液分层，上层呈橙红色，下层几乎无色，说明甲苯和溴水发生取代反应，使溴水褪色

D．向蔗糖中加入浓硫酸，变黑，放热，体积膨胀，放出刺激性气体，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，反应中可能生成C、SO2和CO2等物质

9．已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A＋B＝C＋3D＋4E。现将m g相对分子质量为M的A气体与适量的B气体充入一密闭容器中，恰好完全反应且有少量液滴生成。在相同温度下测得反应前后容器内的压强为6.06×106 Pa和1.01×107，且测得反应共放出热量Q kJ。则该反应的热化学方程式为：

A．2A(g)＋B(g)＝C(g)＋3D(g)＋4E(g)      △H＝－MQ/m kJ/mol

B．2A(g)＋B(g)＝C(l)＋3D(g)＋4E(g)      △H＝－2MQ/m kJ/mol

C．2A(g)＋B(g)＝C(g)＋3D(g)＋4E(l)      △H＝－MQ/m kJ/mol

D．2A(g)＋B(g)＝C(g)＋3D(l)＋4E(g)      △H＝－2MQ/m kJ/mol 

10．阿斯巴甜（Aspartame，结构简式如图）具有清爽的甜味，甜度约为蔗糖的200倍。下列有关说法不正确的是

A．分子式为：C14H18N2O3，阿斯巴甜属于蛋白质

B．阿斯巴甜的水解产物中有两种氨基酸

C．阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应、又能与碱反应

D．阿斯巴甜分子中有2个手性碳原子

11．用铅蓄电池电解苦卤水（含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋），电解池阴、阳极均采用石墨电极。下列说法中正确的是

A．铅蓄电池放电时，该电池两极质量均增加

B．铅蓄电池充电时，Pb电极应与外电源正极相连

C．电解苦卤水时，在阳极首先放电的是Br－而不是Cl－，说明当其它条件相同时Br－的还原性强于Cl－ 

D．当阴极产生0.01 mol气体时，铅蓄电池中消耗0.01 mol H2SO4

12．右下图为室温下0.2 mol/L CH3COOH溶液逐滴滴加到25.00 mL 0.1mol/L NaOH溶液中pH的变化曲线，下列说法正确的是

A．a、c区间内，c(Na＋)一定大于c(CH3COO－)，但c(OH－)可能大于、小于或等于c(CH3COO－)

B．反应过程中溶液中阴、阳离子总数目：b 点大于c点

C．因为CH3COONa溶液显碱性，所以当向CH3COOH溶液中加入CH3COONa时，CH3COOH电离程度将增大

D．若选用甲基橙指示CH3COOH滴定未知浓度的NaOH溶液的滴定终点，则测定结果偏低

13．天然硅酸盐组成复杂，其阴离子基本结构单元大多是SiO4四面体。

在中，表示硅氧四面体，则该结构式的通式为

A．(Si2O5)n2n－        B．(SiO3)n2n－            C．(Si6O17)n10n－        D．(Si8O24)n16n－

14．相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)  △H＝一92.6kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

容器

A．容器①、②中反应的平衡常数相等

B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为1/7

C．容器②中达平衡时放出的热量Q＝23.15kJ

D．若容器①体积为0.5L，则平衡时放出的热量小于23.15kJ

15．一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝cm(An＋)×cn(Bm＋)，称为难溶电解质的离子积。已知下表数据：

A．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到的是红褐色沉淀

B．该溶液中c(SO42－):[ c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5:4

C．向该溶液中加入适量氯水，调节pH到4~5后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液

D．向该溶液中加入适量氨水，调节PH到9.6后过滤，将所得沉淀灼烧，可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物

二、（本题共2小题，共16 分）

16．（6分）实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸，反应式如下：

已知：

① 苯甲酸在水中的溶解度为：0.18g（4℃）、0.34g（25℃）、0.95g（60℃）、6.8g（95℃）。

② 乙醚沸点34.6℃，密度0.7138，易燃烧，当空气中含量为1.83~48.0％时易发生爆炸。

实验步骤如下：

① 向图l 所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水，搅拌溶解。稍冷，加入10 mL苯甲醛。开启搅拌器，调整转速，使搅拌平稳进行。加热回流约40 min。

② 停止加热，从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20 mL，摇动均匀，冷却至室温。反应物冷却至室温后，用乙醚萃取三次，每次10 mL。水层保留待用。合并三次萃取液，依次用5 mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10 mL 10％碳酸钠溶液洗涤，10 mL水洗涤。

③ 分出醚层，倒入干燥的锥形瓶，加无水硫酸镁，注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2 所示蒸馏装置，先缓缓加热，蒸出乙醚；再升高温度，140℃时改用空气冷凝管，收集198℃~204℃的馏分得产品A。将萃取后的水溶液慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体。冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品B。

根据以上步骤回答下列问题：

⑴ 步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外，还需                  , 饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去                     ，而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。

⑵ 步骤③中无水硫酸镁是                剂。

⑶ 产品A为                 ，蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为           。提纯产品B 所用到的实验操作为                       。

17．（10分）已知当溶液的pH在10左右时，铝元素主要以Al(OH)3的形式存在。如果饮用水中含有一定浓度的NO3一将对入类健康产生危害，NO3一能氧化人体血红蛋白中的Fe(II)，使其失去携氧功能；NO3一还能被水中还原性物质还原成强致癌的NO2一。为此世界卫生组织规定饮用水中NO3一中N含量必须小于10mg/L。为了降低饮用水中NO3一的浓度，某研究入员提出以下几种方案：

甲．微碱性条件下用Fe(II)还原NO3一，还原产物为NH3。

乙．pH＝10.25时，用铝粉还原NO3一，NO3一中的N 98％被还原成N2（a），2％被还原成NH3（b）。

丙．用氢气催化还原NO3一，还原产物主要为N2（c），还有少量NH3（d）。

⑴ 写出以上三个方案中相关反应的离子方程式。

甲：                                                             。

乙：（a）                                                             。

（b）                                                             。

丙：（c）                                                             。

（d）                                                             。

⑵ 乙方案中，若pH值过大或过小都会造成                  的利用率降低。

⑶ 乙方案中常选用生石灰或熟石灰调节pH，理由是                                 ，且                                                        。

⑷ 与甲方案相比，乙方案不产生难以滤除的Fe(OH)3，也不产生对环境有害的NH3，但仍存在的明显缺点是：                                               。

⑸ 与甲、乙方案相比，丙方案的优点是：                                        。

三、（本题共3小题，共23分）

18．（6分）氯化钠不仅是维持入类生理功能的基本物质，也是典型的晶体结构之一。1913 年英国科学家w · H · Bragg和w · L · Bragg父子利用X－射线衍射的方法测得了氯化钠的晶体结构，这是人们对物质结构的认识第一次从宏观到微观的重要里程碑，Bragg父子因此分享了1915年的诺贝尔物理学奖。氯化钠在晶体结构中起着结构模板的作用，由氯化钠可以构建许多重要的晶体结构，对于理解和学习晶体结构具有重要价值。请填空：

氯化钠的晶胞类型是              ；氯离子的堆积方式是              ；如果在氯化钠晶体的四面体空隙中全部填入A原子，则形成化合物的化学式为              ；如果把钠离子去掉，将氯离子堆积形成的全部八面体空隙中填入B原子，那么形成的化合物的化学式为              ；如果把钠离子去掉，将氯离子堆积形成的全部四面体空隙中填入C原子，那么形成的化合物的化学式为              ；由氯化钠构建形成的这些晶体结构的共同特点是都具有              晶胞。

19．（7分）近来，人工光合作用的开发接近实用阶段。其中有一种金属钌和锰的有机配合物是人工光合作用的催化剂。这使得钌的金属有机化合物的催化作用研究发展到了新的阶段。有关钌（44Ru）的化学，请填空：

⑴ 钌原子的核外电子排布式为（光谱实验证明Ru 最外层只有一个电子）              。

⑵ 它位于周期表中的              区，第              周期，第              族。

⑶ 和Fe、Co、Ni元素相比，单质钌的化学活泼性           （填“强”或“弱”)。

⑷ 钌最高价氧化物的化学式是           ；它和浓盐酸反应的方程式是：             。

20．（10分）氟化钠是一种重要的氟盐，主要用于农作物杀菌、杀虫剂、木材的防腐剂。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H2SiF6）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵。

已知：20℃时氯化铵的溶解度为37.2g，氟化钠的溶解度为4g，Na2SiF6微溶于水。

请回答下列问题：

⑴ 上述流程中①②分别发生化学反应，写出相关反应的化学方程式：

①                                                                。

②                                                                。

⑵ 上述流程中操作        和        （填编号）都是          （填操作名称）。

⑶ 操作II的具体过程是                                                      。

⑷ 流程①中NH4HCO3必须过量，其原因是                                     。

四、（本题共1小题，共13分）

21．（13分）2,3－二氢呋喃是抗肿瘤药物的中间体，也用于电子化学品和香料中，可由丙烯为原料合成：

已知：

⑴ 写出A、C、E的结构简式：

A                     、C                     、E                     。

⑵ 试剂①是            ，反应③的条件是                                    。

⑶ 请用系统命名法命名化合物F                           。

⑷ 写出满足下列条件的呋喃的一种同分异构体的结构简式                          。

① 没有支链，且一取代产物只有两种；② 与银氨溶液不发生银镜反应。

⑸ 如何将2,3－二氢呋喃变成四氢呋喃？请用反应式表示：

⑹ 如何用简单的化学方法检验2,3－二氢呋喃是否完全转化？

⑺ 四氢呋喃还可由化合物G（C4H10O2）在少量硫酸存在下制得或由化合物H（C4H9ClO）在氢氧化钠作用下制得，请分别写出化合物G和H的结构简式：

G                         、H                         。

五、（本题共1小题，共8分）

22．（8分）正常人血钙含量为10mg%（mg%为毫克百分浓度，即每100cm3溶液中，所含溶质的毫克数），今检验某病人血液中血钙，取10.00cm3血液，稀释后加入(NH4)2C2O4溶液，使血钙生成CaC2O4沉淀，过滤该沉淀，再将该沉淀溶解于H2SO4中，然后用0.1000mol/dm3 KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液5.00cm3。

⑴ 计算此病人血钙毫克百分浓度是多少？

⑵ 此病人血钙是否正常？