2016年辽宁省高中学生化学竞赛题及答案

第1页（共8页）2016年辽宁省高中学生化学竞赛试题（时间90分钟，共100分）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．化学与环境、材料、信息、能源关系密切，下列说法正确的是A．用漂粉精和洁厕灵的混合液清洗马桶效果更佳B．推广使用煤液化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放C．高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片D．PM2.5是指大气中直径接近2.5×10－6m的颗粒物，分散在空气中形成胶体2．中国传统文化对人类文明贡献巨大，在古代，我国人民就已经广泛应用了化学知识，古代文献中大量记载了他们的研究成果。下列关于古代化学的应用和记载，对其说明不合理．．．的是A．《本草纲目》中记载“（火药）乃焰消（KNO3）、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”，这是利用了KNO3的氧化性B．我国古代文献《天工开物》记载“凡研硝（KNO3）不以铁碾入石臼，相激火生，祸不可测”是因为KNO3能自燃C．《本草经集注》中记载了区分硝石（KNO3）和朴硝（Na2SO4）的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，这是利用了焰色反应D．在古代我国人民常用明矾水除去铜器上的铜锈[Cu2(OH)2CO3]，是因为Al3+能水解3．东晋《肘后备急方》中记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之，可截疟”。2015年生理学或医学诺贝尔奖得主屠呦呦从中得到启发，获得对多种疟原虫抑制率达到100%疗效的青蒿素。右图是青蒿素的结构，则有关青蒿素的说法中正确的是A．青蒿素分子式为C15H20O5B．青蒿素分子中含有过氧链、酯基和醚键C．青蒿素热稳定性好，可用水煎的方法提取D．青蒿素在碱性条件下易发生水解反应，1mol青蒿素在反应中消耗2molNaOH4．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相相相相相相第2页（共8页）A．X、Z、W三种元素最高价氧化物的水化物都是强酸B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱C．Z的单质与氢气反应较Y剧烈D．X、Y形成的化合物都易溶于水5．下列各组离子能大量共存，且加入试剂X后，发生反应的离子方程式正确的是选项离子组试剂X离子方程式A透明溶液中：Fe3+、NH4+、SO42、Cl过量的铜粉2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+BNH4+、Na、AlO2、Cl过量的盐酸AlO2＋4H＝Al3+＋2H2OCNa、Ba2、HCO3、NO3NaHSO4溶液H＋HCO3＝CO2↑＋H2ODpH＝1的溶液中：Mg2、Fe2、NO3、SO42双氧水2Fe2+＋H2O2＋2H＝2Fe3+＋2H2O6．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A．9g超重水（3H216O）含中子数为6NAB．3.0g乙酸与甲酸甲酯的混合物中含有氧原子数目为0.2NAC．常温常压下，质量均为32g的N2H4和CH3OH含的原子数都是6NAD．1mol·L-1的氯化铁溶液中，若Fe3+的数目为NA，则Cl－的数目为3NA7．下列实验中，对应的现象以及结论均正确的是选项实验现象结论A向氯水中加入过量的铁粉，充分反应后滴加酸性高锰酸钾溶液有气体生成，高锰酸钾溶液褪色氯水将Fe氧化为Fe2＋B向某钾盐中滴加浓盐酸，产生气体再通入品红溶液品红溶液褪色该钾盐为K2SO3或KHSO3C向1.0mol·L－1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙溶液呈黄色NaHCO3溶液呈碱性D向浓度均为0.1mol·L－1的Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3的溶液中逐滴加入氨水先有红褐色沉淀生成，后有白色沉淀生成Al(OH)3的溶度积比Fe(OH)3的大8．用0.1mol·L-1的NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和HX溶液，两溶液的pH随加入NaOH溶液的体积变化曲线如图所示，下列有关说法中正确的是A．HX为弱酸，且电离平衡常数Ka≈1×10-10B．P点时c(Cl－)＝0.05mol·L-1C．水的电离程度：M点大于N点D．M点时，c(HX)＞c(Na+)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H+)第3页（共8页）9．铬是人体必需的微量元素，但正六价的铬有很强的毒性，人体需要的是三价铬。用肼（N2H4）--氧气燃料电池做电源，以铁做阳极，利用电解法除去污水中的Cr2O72-离子。若污水中含0.2mol的Cr2O72-离子，则标准状况下需消耗N2H4的体积为A．3.36LB．6.72LC．13.44LD．22.4L二、必考题（本题包括3小题，共43分。）10．(14分)化学是一门与人类生活息息相关的学科，化学物质对人类有利有弊。仔细阅读下列氮及其化合物的相关信息，回答下列问题：（1）NO2可做火箭燃料的氧化剂，但也是一种主要的大气污染物。已知通常条件下：N2O4(g)2NO2(g)ΔH0，某温度下，将0.60molN2O4气体充入2L真空密闭容器中，保持温度和容器体积不变，测得如下数据：时间（s）01020304050n(N2O4)/mol0.600.42b0.21den(NO2)/mol0.00a0.60c0.900.90①计算20~30秒之间，用NO2表示的平均反应速率为mol/(L·s)②可提高N2O4的转化率的措施之一为③图一是T℃时，容器中N2O4物质的量的变化曲线，在图中画出T1℃（T1T）时，N2O4物质的量的变化曲线。图一图二（2）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图二所示：①写出石墨Ⅰ上的电极反应式②写出Pt1电极上的电极反应式（3）肼（N2H4）常做火箭燃料和抗氧化剂。①12.8g液态肼与足量H2O2反应生成N2和气态H2O，放出256.65kJ的热量。则该反应的热化学方程式为。②盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈性，水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼溶液中各离子浓度由大到小的顺序。11．（14分）“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾车容易引发严重交通事故，害人害己。在治理酒后驾车中，酒精检测仪发挥了重要作用。最早的酒精检测仪出现在1927年，用足球胆收集呼出气体，通过硫酸和重铬酸钾的混合溶液，溶液的颜色会发生黄→蓝→绿的变化，同已知酒精浓度的标准试剂色管比较，就得到相应的第4页（共8页）数据，如图：（1）某化学兴趣小组对上述过程可能生成的氧化产物提出如下假设：假设一：氧化产物可能为乙醛假设二：氧化产物可能为________________假设三：氧化产物可能为CO2假设四：氧化产物可能为上述物质的混合物。若假设一正确，试写出反应的离子方程式________________________________________（2）为了验证上述假设，设计实验如下图（夹持、加热装置已略去）：已知：乙醛既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能使溴水褪色。①仪器A中导管的作用为__________________。仪器B的名称为__________；②仪器C冷凝水的进水口为___________（填“a”或“b”），E中装入的试剂为______；③若取D中少量液体加入到酸性高锰酸钾溶液中，发现紫红色褪去，能否证明假设一正确，原因是_________；④若要证明假设二正确，还需进行的实验是______________________________________。12.（15分）亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，具有强氧化性，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠（NaClO3）等为原料制备亚氯酸钠晶体NaClO2·3H2O的工艺流程如下：已知：纯ClO2气体易分解爆炸，一般稀释到10％以下安全。易溶于水，在酸性溶液中较稳定。（1）反应Ⅰ的化学方程式是，为提高反应Ⅰ的安全性应采取的措施之一为。（2）反应Ⅱ的离子方程式为，该反应温度不能太高的原因__________。（3）该过程中可以循环利用的物质主要有__________________（4）某学习小组用碘量法测定粗产品中亚氯酸钠晶体的含量,实验如下：a．准确称取所得亚氯酸钠晶体样品mg于小烧杯中，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，将所得混合液配成200mL待测溶液。b．移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点，重复2次，测得平均值为VmL。(已知：I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)①滴定过程中使用的指示剂为，达到滴定终点时的现象为。②该样品中亚氯酸钠晶体的质量分数为(用含m、c、V的代数式表示)。第5页（共8页）三、选做题（本题含《化学与技术》、《物质结构与性质》和《有机化学基础》三个模块，每个模块15分。考生只能从三个模块中任选二个模块作答，否则只能以所答的前二个模块计分，共30分。）《化学与技术》模块13．（15分）工业制备硝酸的尾气经过处理得NOx气体(含NO、NO2)，该气体可用来制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：（1）NaNO2在碱吸收中生成,其化学方程式为（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，目的是__________________。（3）母液Ⅰ中所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有________(填化学式)，用化学方程式说明产生该物质的原因。母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3和通入空气的目的是____。（4）母液Ⅱ可循环利用，其主要成分是________。（5）生产1.38tNaNO2时,Na2CO3的理论用量为1.59t(假设Na2CO3恰好完全反应)。此时生成NaNO3为9×103mol，则NaNO3的产率为。《物质结构与性质》模块14.（15分）已知X、Y、Z均为短周期元素，X是形成化合物种类最多的元素，且与Y同周期，Y、Z原子的第一至第五电离能如下表所示：电离能(kJ/mol)I1I2I3I4I5Y801242736602502632827Z577.51816.72744.81157714842根据上述信息回答下列问题：（1）X元素的核外电子排布图为（2）Y和氯元素形成的简单分子的空间构型为（3）Z和氯元素所形成的分子相对分子质量为267，写出该分子的结构式(若存在配位键，用“→”表示)，该分子中Z原子的轨道杂化方式为（4）X与硅形成化合物的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，其晶胞结构如图所示（其中•为X原子，○为硅原子）。每个X原子周围与其距离最近的硅原子有个，该晶体熔点与金刚石的熔点比较高，原因是。（5）Z单质为面心立方晶体，已知Z原子半径为Rcm，晶胞中Z原子的配位数为。