2013年辽宁高中化学竞赛初赛

2013年辽宁省高中学生化学竞赛试题

得分 评卷人 一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合．．．．

题意。）

1．下列说法正确的是

A．食醋的主要成份是乙酸，医用酒精的浓度通常是95 % B．食品包装袋、食物保鲜膜等材料的主要成份是聚氯乙烯 C．淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物

D．食物的酸碱性与化学上所指溶液的酸碱性不同，蛋白质属于酸性食物

2．下列离子组在一定条件下能共存，且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是 A B ＋＋离子组 Fe2、NO3、K Fe3、I、ClO ＋－－－－－＋加入试剂 稀硫酸 ＋加入试剂后发生反应的离子方程式 －＋＋3Fe2＋NO3＋4H=== 3Fe3＋NO↑＋2H2O ＋－Fe3＋3OH=== Fe(OH)3↓ NaOH溶液 －－－HCO3＋OH=== CO32＋H2O ＋－＋－－Ag＋OH=== AgOH↓ D Ag、F、NO3 过量浓氨水 3．三氟化氮（NF3）是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生如下反应：NF3

＋H2O → NO＋HNO3＋HF。下列有关该反应的说法正确的是 A．NF3是氧化剂，H2O是还原剂

B．NF3是极性分子，在潮湿空气中泄漏会看到红棕色气体 C．若生成1 mol HNO3，转移4NA个电子

D．每消耗0.02 mol氧化剂，可收集到2.4 L气体

C Ba2、HCO3、Cl NaOH溶液 4．人体血液里存在重要的酸碱平衡：CO2＋H2O

H2CO3

OH HCO3－，使人体，否则就会发生酸中＋H －

毒或碱中毒。其pH随c(HCO3－)∶c(H2CO3)变化关系如下表： －c(HCO3)∶c(H2CO3) pH 下列说法不正确的是 ．．．－ 的血液中，HCO3的水解程度一定大于H2CO3的电离程度 B．人体血液酸中毒时，可注射NaHCO3溶液缓解 － 血液中，c(H2CO3)＜c(HCO3) － D．正常人体血液中，HCO3的水解程度大于它的电离程度 5．汽车上的催化转化器，可将尾气中的主要污染物转化成无毒的物质，反应为： 2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) △H kJ/mol。某温度时，用气体传感器测得不同时间的NO和CO的浓度如下表： 时间（s） c(NO)（×104 mol/L） c(CO)（×103 mol/L）

－－0 10 1 2 3 4 5 经分析，得出结论不正确的是 ．．．

A．该反应转化较快，具有现实意义

B．催化转化器在冬季时对废气转化的效率比夏季更高 C．在该温度下，反应的平衡常数K=10000

－－－

D．2 s末的平均反应速率为v(NO)×104 mol·L1·s1

6．某稀硫酸和稀的混合溶液100 mL，若向其中加入铜粉，最多可溶解19.2 g铜粉。若向其中加入铁粉，最多可溶解22.4 g，已知只被还原为NO气体，气体的物质的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。下列说法不正确的是 ．．．

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n(气体)/mol

0 ＋

C A B 5.6 11.2 16.8 22.4 m(Fe)/g A．C点溶液中的阳离子主要为Fe2 B．原溶液中硫酸的浓度为1 mol/L

＋＋

C．BC段的反应为：Fe＋2H=== Fe2＋H2↑

＋－＋

D．OA段的反应为：Fe＋4H＋NO3=== Fe3＋NO↑＋2H2O

7．已知下表均为烷烃分子的化学式，且它们的一元取代物均只有一种 1 …… 2 C2H6 3 C5H12 4 C8H18 5 …… 6 …… …… 根据表中规律，第6项应为 A．C14H30 B．C17H36 C．C20H42 D．C26H

8．向含有 mol mol Ca(OH)2的溶液中持续地通入CO2 L（标准状况）时立即停止，则在这一过程中，溶液中离子的物质的量n和通入CO2的体积V的关系示意图正确的是（气体的溶解忽略不计）

n/mol

0 2.24 4.48 6.72 V/L n/mol

0 2.24 4.48 6.72 V/L n/mol

0 2.24 4.48 6.72 V/L n/mol

0 2.24 4.48 6.72 V/L A B C D

9．香花石（Hsianghualite）是中国地质学家发现的第一种世界新矿物，由元素周期表前20号主族元素中的6种组成，其化学式可表示为X3Y2(ZWR4)3T2。其中，X、Y、Z为金属元素，X、Z为同主族元素，Y、Z、R、T为同周期元素，T为非金属性最强的元素；Z原子的最外层电子数与次外层电子数相等，R原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍，X与R的原子序数之和是W的2倍。下列判断不正确的是 ．．．

A．原子半径：Y＞Z＞R＞T

B．最高价氧化物对应水化物的碱性：X＞Z C．XR2、WR2两化合物中R的化合价相同 D．气态氢化物的稳定性：W＜R＜T

得分 评卷人 二、非选择题（本题包括3小题，共43分。）

10．（11分）Ⅰ．我国用于发射“天宫一号”的长征二号F火箭的燃料是液态偏二甲肼（CH3－NH－NH－CH3），氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量，推动火箭升空，将重达8 t的“天宫一号”送上太空，同时生成无毒、无污染的气体。已知：室温下，1 t燃料完全燃烧释放出

7

的能量为4.25×10 kJ。

（1）请写出燃料燃烧的热化学方程式_________________________________________。 （2）向火箭注入燃料的操作非常严格，不能有丝毫失误，因为该反应的缺点是_____________________________________。

Ⅱ．“天宫一号”的电能来源是太阳能电池板，制造太阳能电池板的主要

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原料之一是高纯硅。其生产过程及模拟装置如图：

（3）写出反应①所需的物质_____________________________。

（4）写出反应②的化学方程式_________________________________________________。

Ⅲ．太阳能电池板面对太阳时，一部分电能直接供给“天宫一号”，一部分电能则储存在电池里，供背离太阳时使用。“天宫一号”使用的是镍氢电池，电解质溶液显碱性。其反应方程式为：LaNi5

＋Ni(OH)2

充电 放电

石英砂 ① 高温 X ② HCl Y 573K 精馏 Z 1357 K 高纯硅 H2 LaNi5H＋NiOOH

请写出下列电极反应式：

（5）放电时，负极______________________；充电时，阳极______________________。 11．（18分）化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：

已知：该牙膏摩擦剂由CaCO3、Al(OH)3组成；牙膏中其他成分遇到盐酸无气体生成。 Ⅰ．样品中Al(OH)3的定性检验：

取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤，再向滤渣中加入过量的NaOH溶液，过滤。

（1）向滤液中通入过量CO2，再加入过量稀盐酸，可观察到的现象是________________，有关反应的离子方程式是___________________________________________________。 Ⅱ．样品中CaCO3的定量测定：

利用右图装置进行实验（图中夹持仪器已略去），充分反应后，测定B中生成沉淀的质量，以确定CaCO3的质量分数。请依据实验过程回答下列问题：

（2）B中反应的离子方程式为___________________。 （3）实验装置中有需要进一步改进之处，请指出其位置及所需添加的装置及试剂___________________。

（4）待A中反应完全后，继续通入一段时间空气，然后过滤出B中的沉淀，洗涤、干燥后称量。请补充能够证明B中沉淀是否洗涤干净的实验操作_________________________

________________________________________________________________________。

（5）实验中准确称取 g样品三份，进行三次实验，测得沉淀的平均质量为 g，则样品中CaCO3的质量分数为____________________。

（6）有同学认为不必测定B中生成沉淀的质量，只要测定B在吸收CO2前后的质量差，即可确定CaCO3

的质量分数。此方案对测定结果的影响是________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”），原因是____________________________________________________。 12．（14分）A、B、C、D四种无机物在一定条件下具有如图所示的转化关系。

A D B D C Ⅰ．若所涉及的反应均为非氧化还原反应，请写出符合要求的离子方程式： （1）当B为白色沉淀，D为强酸时

A→B______________，A＋C→B______________________。 （2）当D为无色、有刺激性气味的气体时

B→C______________，A＋C→B__________________________。

Ⅱ．若所涉及的反应均为氧化还原反应，请写出符合要求的两组化学式和化学方程式： （3）当D具有还原性时

①A__________；D__________。B→C_________________________________；

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②A__________；D__________。B→C_________________________________；

、《物质结构与性质》和《有机化学基础》三个得分 评卷人 三、选做题（本题含《化学与技术》

模块，每个模块15分，共30分。请从三个模块中任选两个模块作答，否则只能以 所答的前两个模块计分。）

13．【化学与技术】（15分）合成氨工业和硫酸工业的生产工艺流程大致为：

上述合成塔和接触室中的反应分别为： N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH =－92.4 kJ/mol； 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH =－196.6 kJ/mol

（1）进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理，最理想的热处理方法是_________。

（2）采用循环操作可以提高原料的利用率，下列工业生产中，采用循环操作的是_______（填写序号）。 ①硫酸工业 ②合成氨工业 ③工业 ④氯碱工业 （3）根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有_______________（填写序号）。 ①合成氨工业在高压下进行； ②硫酸工业的催化氧化在常压下进行； ③合成氨工业及时将氨液化分离； ④硫酸工业净化后的炉气中含有过量空气； ⑤硫铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎 ⑥ %的浓硫酸吸收SO3

⑦合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂； ⑧合成氨工业和硫酸工业都用适宜的温度

（4）硫酸工业尾气直接排放到空气中会造成环境污染，其后果主要是_______________。处理硫酸工业尾气的一种常用方法是“氨—酸”法，写出这种尾气处理方法的化学方程式_____________________________________________________________。

有人研究用Na2SO3作为治理SO2污染的一种新方法，该方法的第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2，第二步是加热吸收溶液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。这种尾气处理方法与“氨—酸”相比的优点是_________________。

（5）若经净化、干燥处理后进入接触室的气体体积组成是：SO2 7 %，O2 11 %，N2 82 %，从接触室出来的气体中SO3的体积分数为7 %，则SO2的转化率为___________（保留三位有效数字）。 14．【物质结构与性质】（15分）现有A、B、C、D、E、F六种元素，它们位于元素周期表的前四周期，且原子序数依次增大。A元素原子的价电子数是内层电子数的2倍；C元素原子的L电子层中有2个未成对电子；D、E、F三种元素在同一周期，D、E处于同一族，E、F是相邻元素，D与F的原子序数相差3，且D元素原子核外有4个未成对电子。请回答下列问题：

（1）F元素基态原子的电子排布式为_________________________________________。 （2）B元素简单气态氢化物的VSEPR模型为_________________________________。 （3）A、B、C三种元素的第一电离能由低到高的顺序为__________（用元素符号表示）。

（4）A元素一种单质的晶体结构如图甲所示，D元素一种单质的晶体结构如图乙所示。甲图中A原子的配位数与乙图中D原子的配位数之比为____________________。

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（5）E元素的合金材料有极大的吸附储氢容量，其晶胞结构如图丙所示（图中小球表示E元素原子，大球为La原子），则这种合金的化学式为____________________。 （6）A、C两种元素在高温、高压下所形成晶体的晶胞如图丁所示，则该晶体的化学式为_____ ________，晶体类型为___ _________，A原子的杂化轨道类型为___ ________。 15．【有机化学基础】（15分）“瘦肉精”是一种兴奋剂，学名盐酸克伦特罗，添加在饲料里可使猪的瘦肉率提高，脂肪下降。长期或过量食用含“瘦肉精”的猪肉对人体的内脏、神经、代谢等会产生较大损害。克伦特罗的分子式为C12H18Cl2N2O，可由如图线路合成。 NH2 NH2 NHCOCH3 Cl2/CH3COOH，0℃ NaOH/H2O ③ ④ COCH3 COCH3 NH2

Cl Cl

HNC(CH3)3，50℃ 1)NaBH4/HCl Br/CHCl3，65℃ Y 2Z X 2⑥ ⑦ 2)NH3·H2O ⑤

COCH2NHC(CH3)3 克伦特罗

已知：

Ⅰ．不同的官能团对新引入的取代基的影响不同，如－OH、－R、－NH2等使新引入的取代基进入苯环的邻位和对位，－COOH、－COR等使新引入的取代基进入苯环的间位。 Ⅱ．R－COCH3＋Br2

Br2/CHCl3，65℃ R－COCH2Br＋HBr

(CH3CO)2O CH3COCl ②无水AlCl3/CS2 ① 甲 乙 丙 丁

请回答以下问题：

（1）①、②、③代表的整个过程完成了苯胺对位的酰基化，也完成了对________________的保护，同时也避免了一些副反应的发生。

（2）③的化学方程式为______________________________________________________。 （3）④、⑦的反应类型分别是_______________________，_______________________。 （4）X、Y、Z的结构简式分别为_______________，_______________，_______________。 （5）符合以下条件的对氨基苯乙酮（H2N COCH3 ）的同分异构体有_______种。

a．含氨基的醛类物质 b．苯环上有2个取代基 一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题意。） ．．．．1．D 2．A 3．B 4．A 5．C 6．B 7．D 8．D 9．C 二、非选择题（本题包括3小题，共43分。） 10．本题共11分

（1）C2H8N2(l)＋2N2O4(l)==2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=－2550 kJ/mol（2分） （2）反应物有毒、有污染（2分） （3）焦炭（或C）（1分）

（4）Si＋3HCl==SiHCl3＋H2（2分）

（5）LaNi5H＋OH－e==LaNi5＋H2O（2分）

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－

－

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Ni(OH)2＋OH－e==NiOOH＋H2O（2分） 11．本题共18分

（1）先产生白色沉淀，加入过量盐酸后有气泡产生，沉淀溶解（2分）；

AlO2＋CO2＋2H2O==Al(OH)3↓＋HCO3，H＋HCO3==CO2↑＋2H2O，Al(OH)3＋3H==Al3

＋

－

－

＋

－

＋

－－

＋3H2O（3分）

－

＋

（2）OH＋Ba2＋CO2==BaCO3↓＋H2O（2分）

（3）在A前加一个盛有NaOH溶液的洗气瓶，在B后面加一个装有碱石灰的U型管（2分） （4）取最后一次洗涤液少许，向其中滴入Na2CO3溶液，若无沉淀产生，证明BaCO3已洗净；反之，则说明沉淀未洗净（3分） （5）25.0 %（2分）

（6）偏高（2分）；A中的水蒸气、HCl气体进入B中，使得B中质量差增大，导致测定结果偏高（2分） 12．本题共14分

（1）AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓（2分），3AlO2＋Al3＋6H2O===4Al(OH)3↓(2分) （2）SO32＋SO2＋H2O===2HSO3（2分），OH＋HSO3===SO32＋H2O（2分） （3）①A：Cl2 D：Fe 2FeCl3＋Fe===3FeCl2（3分） ②A： O2 D：C CO2＋C === 2CO（3分） 三、选做题（从三个模块中任选二个模块，共30分） 13．《化学与技术》本题共15分

（1）充分利用反应中放出的热量加热反应气（2分）（2）①②③（2分）（3）①③④（2分） （4）形成酸雨（1分）； NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3（2分）；(NH4)2SO3+H2SO4===(NH4)2SO4+SO2↑+H2O（2分）【或NH3+SO2+H2O===NH4HSO3；NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+SO2↑+H2O】； Na2SO3可循环使用（2分）（5）96.6 %（2分） 14．《物质结构与性质》本题共15分

（1）1s22s22p63s23p63d104s1（2分）（2）四面体形（2分）（3）C、O、N（2分）（4）1∶2（2分） （5）LaNi5（2分）（6）CO2（1分）， 原子（2分）， sp3（2分） 15．《有机化学基础》本题共15分

NHCOCH3

＋NaOH

（1）氨基（1分）（2）COCH3

H2O NH2

＋CH3COONa

COCH3

NH2

Cl Cl

Cl （2分）

NH2

Cl COCH2Br （2

Δ

－

－

－

－

－

－

＋

－

＋

（3）取代反应（2分） 加成反应（或还原反应）（2分）（4）

NH2

Cl Cl

CH(OH)CH2NHC(CH3)3 （2分）

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COCH3 （2分）、

分）、

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（5）6（2分）

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