2008年全国高中化学奥林匹克竞赛

2008年全国高中化学奥林匹克竞赛（山东省）预赛试题（满分100分时间120分钟）说明：1.本试卷分为必做和选做两部分试题。必做题包括必修和化学反应原理模块试题；选做试题只需从所给的三个模块大题中选做二个即可，若都选，则按前二个模块给分。2.允许使用计算器。可能用到的相对原子质量：必做试题(共68分)一.选择题（本题包括16个小题，每小题2分，共32分，每题有1-2个选项符合题意。多选、错选不得分，有两个答案的只选一个且答对者得1分）1.最近，“嫦娥一号”月球探测卫星在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。卫星发射后，经过调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行，已经开始成功执行科学探测任务。“长征三号甲”运载火箭的第一、二级发动机的燃料为偏二甲脐肼(C2N2H8)，四氧化二氮（N2O4）为氧化剂，发生的化学反应是C2N2H8+2N2O4=2CO2+4H2O+3N2+Q(QO)。以下说法完全正确的是（）。A.推动火箭飞行的强大动力源于上述反应产生的气体B.火箭燃料燃烧后的氧化产物是N2和H2OC.火箭起飞后，保险活动门自动开启，排出部分氧化剂D.排出的部分高压氧化剂在空气中氧化成红棕色气体2.由C60分子聚集成的单质是不导电的绝缘体，但它的金属化合物具有半导体性、超导性。1991年4月Hebard等首先报道掺钾C60(KxC60)有超导性，超导临界温度19K。在KxC60的晶体中，C60具有面心立方结构(与NaCl晶体结构中Na+或Cl-的排列方式类似)，K+位于其四面体和八面体空隙中，晶胞参数1.4253nm(相当于NaCl晶胞的边长)。下列说法正确的是()。A.KxC60中既有离子键，又有极性共价键B.C60晶体类型与KxC60晶体类型分别是分子晶体、离子晶体C.占据四面体空隙和八面体空隙中的K+数之比是2：1D.x=63.研究发现：塑料经过特殊改造后能够像金属一样具有导电性能。以聚乙炔为例，要使其能导电，必须用I2和Na等作掺杂处理，它们的掺杂过程可用通式表示如下：①[CH]n+3x/2I2→[CH]nx++xI3-②[CH]n+xNa→[CH]nx-+xNa+。其中，用I2掺杂后的聚乙炔结构式如下图下列说法正确的是（）。A.掺杂后的聚乙炔结构中，单双键交替形式不变B.掺杂后的聚乙炔之所以能够导电，是因为它是一种盐，成为具有可移动电荷的载体C.掺杂反应①中，聚乙炔被还原；掺杂反应②中，聚乙炔被氧化D.在掺杂反应①②中，转移电子数都为xe-4.超临界流体是物质介于气态和液态之间的一种新的状态。目前应用最广的是超临界二氧化碳，在化学工业上可取代氟利昂等溶剂、发泡剂。下列有关超临界二氧化碳的说法中错误的是()。A.超临界二氧化碳是新合成的一种物质B.超临界二氧化碳由CO2分子聚集而成C.用超临界二氧化碳溶解物质后，可在常温常压下使二氧化碳挥发除去D.用超临界二氧化碳代替氟利昂可减轻对臭氧层的破坏5.某二元酸H2A在水溶液中发生电离：H2AH++HA-，HA-H++A2-。下列叙述错误的是（）。A.在NaHA溶液中一定是c(Na+)c(HA-)c(OH-)c(H+)B.在Na2A溶液中一定是c(Na+)c(A2-)c(OH-)c(H+)C.在NaHA溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)D.在H2A溶液中c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)6.时钟反应或振荡反应提供了迷人课堂演示实验,，也倍受研究者关注。测定含I-浓度很小的碘化物溶液时，利用振荡反应进行化学放大，以求出原溶液中碘离子的浓度。主要步骤如下：①在中性溶液中，用溴将试样中I-氧化成IO3-，将过量的溴除去。②再加入过量的KI，在酸性条件下，使IO3-完全转化成I2。③将②中生成的碘完全萃取后，用肼将其还原成I-，化学方程式为：N2H4+2I2=4I-+N2+4H+④将生成的I-萃取到水层后用①法处理。⑤将④得到的溶液加入适量的KI溶液，并用硫酸酸化。⑥将①反应后的溶液以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定，化学方程式为：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI经过上述放大后，则溶液中I-浓度放大为原溶液中I-浓度的（设放大前后溶液体积相等）多少倍（）。A.2倍B.4倍C.6倍D.36倍7.“善待地球一科学发展，构建和谐”是“世界地球日”的主题。你认为下列行为中不符合这一主题的是()。A.控制含磷洗涤剂的生产和使用，防止水体富营养化，保护水资源B.研究采煤、采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展C.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料D.实现资源的“3R”利用，即：减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)8.如下图，分别在两个水槽中盛水和某液体A，再分别滴入一滴苯和水，然后用条型磁铁接近液面，并缓慢移动，水滴跟着移动，而苯滴不移动。则液体A可能为（）。A.植物油B.乙醇C.四氯化碳D.苯9.为验证物质的浓度对化学反应速率的影响，配制1mol·L-1的盐酸置于大烧杯中，并取3mL0.1mol·L-1的Na2S2O3溶液与3mL该盐酸反应，产生明显浑浊约需80s。第二天又用3mL0.2mol·L-1的Na2S2O3溶液与原盐酸3mL反应，产生浑浊也需80s左右（已知：Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O）。下列关于该实验的评价及结论正确的是（）A.浓度对反应速率的影响不大B.第二天所用的盐酸浓度较稀C.该反应用盐酸表示的速率与用硫代硫酸钠表示的速率数值相等D.任何化学反应，反应时间相同，化学反应速率均相同10.下列关系图中，A是一种正盐，D相对分子质量比C相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含有另一种元素。下列说法不正确的是（）。A.D和Z反应生成E不是氧化还原反应B.当X是强碱时，E是HNO3C.当X是强酸时，E是H2SO4D.当X是强酸时，C在常温下是气态单质11.科学家对比O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初，科学家提出了两种观点：①②H─O─O─H。式中O→O表示配位键，即共用电子对由某原子单方面提供（在化学反应中氧氧键遇到还原剂时易断裂）。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验：a、将C2H5OH与浓H2SO4反应，生成(C2H5)2SO4和水；b、将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；c、将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。下列说法不正确的是（）。A.用电子式表示①的结构为：B.用电子式表示②的结构为：C.假如H2O2的结构如②所示，实验c中反应的化学方程式为：C2H5─O─O─C2H5+H2→2C2H5OHD.完成实验c就确定了H2O2的精确结构12.在N2O、NO、NO2、N2O3、N2O5五种化合物中，同质量的氮元素结合氧元素的质量比为（）。A.1:2:3:4:5B.2:1:1:2:2C.1:1:4:3:5D.1:2:4:3:513.某无色溶液，其可能存在的离子如下：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、A1O2-、S2-、CO32-、SO32-、SO42-。现取该溶液进行有关实验，实验结果如下所示：下列说法正确的是（）。A.沉淀甲是SB.沉淀丙一定是BaCO3C.气体甲的成分有4种可能①CO2；②H2S；③SO2；④CO2、H2SD.综合上述信息，可以肯定存在的离子S2-、SO32-、A1O2-、Na+14.锂电池是近年发展起来的一种新型绿色电池，在通讯、医疗上具有广泛的应用。其电池的总反应式为：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S，则下列说法中不正确的是（）。A.负极反应为：8Li-8e-=8Li+B.正极材料可以选用多孔隙的石墨材料C.正极反应为：3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-D.电池工作时，电流经外电路由负极到正极15.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通人CO2的量的关系可表示为（）。16.美国劳仑斯国家实验室曾在1999年宣布用86Kr离子轰击208Pb靶得到118号元素的一种原子，其质量数为293。其后，反复实验均未能重现118号元素的信号，因此该实验室在2001年8月宣布收回该论文。但是科学家们相信，完成的第七周期包含的元素数目与第六周期相同。若118号元素将来被确认，则下列预测合理的是()。A.它的最外层电子数是8B.它是第八周期元素C.它是活泼的金属元素D.它的中子数是118二、非选择题(本题包括5小题，共36分)17.(5分)环境监测测定水中溶解氧的方法是：①量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液(含KOH)，立即塞好瓶塞，反复振荡，使之充分反应，其反应式为：2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2(该反应极快)②测定：开塞后迅速加入1mL～2mL浓硫酸(提供H+，使之生成I2，再用bmol·L-1的Na2S2O3溶液滴定(以淀粉为指示剂)，消耗VmL。有关反应式为：MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-试回答：（1）滴定(I2和S2O32-反应)以淀粉为指示剂，终点时溶液由色变为色。（2）试计算水中溶解氧的量(以g/L为单位)，并写出过程。18.(8分)甲、乙、丙三种常见的单质，X、Y、Z三种常见的化合物，它们在一定条件下的相互转化关系如右图所示：请填写以下空白：（1）在X、Y、Z三种化合物中肯定含有乙、丙两种元素的化合物是。（2）当X为两种非金属元素组成的化合物时，写出X跟甲反应的化学方程式。写出丙跟乙反应的化学方程式（3）当X为金属元素与非金属元素组成的化合物时，写出X跟甲反应的化学方程式。写出丙跟乙反应的化学方程式。19.（6分）家蝇的雌性信息素可用芥酸（来自菜籽油）与羧酸X（摩尔比1:1）在浓NaOH溶液中进行阳极氧化脱羧得到。（1）羧酸X的结构式。（2）该合成反应的家蝇雌性信息素理论产率（物质的量分数）是，理由是。20.(8分)六价的铬有剧毒，所以要对含Cr（VI）（罗马数字表示元素的价态，下同）废水进行化学处理，最常见的是铁氧磁体法，即把FeSO4·7H2O加入含Cr（VI）的废水中，在pH4时，Fe2+还原Cr（VI）为Cr(III)。调节溶液pH达8～10，使溶液中的Fe(II)、Fe(III)、Cr(III)析出组成相当于FeII[FeIIIx·CrIII2-x]4(磁性材料铁氧体的组成)沉淀。试回答：(1)若废水中，六价铭以Cr2O72-存在。试写出在酸性条件下硫酸亚铁还原Cr2O72-的离子反应方程式并配平：。(2)由(1)的结果可确定铁氧磁体中x=。(3)据(2)的结果，若废水中Cr(VI)按CrO3计，则加入的FeSO4·7H2O与CrO3的质量比应为多少才能除去废水的Cr(VI)[计算m（FeSO4·7H2O）/m（CrO3）的值]?21.(9分)瑞典皇家科学院2007年10月10日宣布，德国科学家格哈德·埃特尔因为在表面化学研究领域做出开拓性贡献而获得2007年诺贝尔化学奖。格哈德·埃特尔的研究为现代表面化学提供了科学基础，他的方法不仅被用于学术研究而且被用于化学工业研发。格哈德·埃特尔对铅催化剂上一氧化碳氧化反应进行研究，这种化学反应主要发生在汽车催化剂中，以消除汽车产生废气所带来的污染。汽车尾气主要含CO2、CO、SO2、NO及烃类物质，这种尾气越来越成为城市污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促使烃类物质充分燃烧及SO2的转化。回答下列问题：（1）汽车尾气中NO的主要来源是（）。A.烃类物质燃烧