2010年上海市高中学生化学竞赛(“华理─化工杯”)试题

2010年上海市高中学生化学竞赛（“华理－化工杯”）试题（第Ⅰ卷）第1页（共8页）2010年上海市高中学生化学竞赛（“华理－化工杯”）试题第Ⅰ卷可能用到的相对原子质量（原子量）：H－1.008、C－12.01、N－14.01、O－16.00、F－19.00、Na－22.99、Al－26.98、P－30.97、S－32.07、Cl－35.45、K－39.10、V－50.94、Cr－52.00、Mn－54.94、Fe－55.85、Br－79.90、Ag－107.9、I－126.9、Ba－137.3。一、选择题（共10分；每小题只有1个正确答案）1.相同温度下，醋酸在液氨和水中的电离常数分别为K1和K2，K1和K2的大小关系正确的是…………………………………………………………………………………（）A.K1＞K2B.K1＝K2C.K1＜K2D.不能确定2.用同位素18O标记的叔丁醇[(CH3)3C－18OH]与乙酸发生酯化反应，只在生成物水中检测到18O，请分析该酯化反应的化学键断裂方式………………………………（）A.乙酸：C－O键；叔丁醇：C－H键B.乙酸：O－H键；叔丁醇：C－O键C.乙酸：C－H键；叔丁醇：C－O键D.乙酸：C－O键；叔丁醇：O－H键3.甲醇燃料电池是以甲醇与氧气反应，得到电能，并产生二氧化碳与水。该电池负极反应所产生的二氧化碳与正极反应所产生的水的物质的量之比为…………………（）A.1:2B.1:3C.2:3D.3:14.近来发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子（如下图所示），图中顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是…………（）A.TiCB.Ti4C3C.Ti13C14D.Ti14C135.甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇脱氢制备，反应的化学方程式如下：CH3OH(g)CH2O(g)＋H2(g)－84.2kJ向体系中通入空气，通过反应：H2(g)＋12O2(g)H2O(g)＋241.8kJ向上述反应提供所需热量。要使反应温度维持在700℃，则进料中甲醇与空气的物质的量之比约为（已知空气中氧气的体积分数为0.20）………………………………………………（）A.5.74B.2.87C.1.15D.0.576.多硫化物Na2Sx与Na2O2在结构上有相似之处，在碱性条件下，Na2Sx与NaClO反应生成Na2SO4和NaCl。若Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1:13，则x应为…（）A.5B.4C.3D.27.质量分数不同的两种硫酸溶液，以相同质量混合时，所得混合溶液密度为ρ1，以相同体积混合时，所得混合溶液密度为ρ2；质量分数不同的两种乙醇溶液，以相同质量混合时，所得混合溶液密度为ρ3，以相同体积混合时，所得混合溶液密度为ρ4，则ρ1～ρ4之间大小关系是……………………………………………………………………（）A.ρ1＞ρ2＞ρ3＞ρ4B.ρ1＞ρ2＞ρ4＞ρ3C.ρ2＞ρ1＞ρ3＞ρ4D.ρ2＞ρ1＞ρ4＞ρ3区（县）_____________学校__________________班级__________________姓名__________________准考证号________________……………………………………密……………………………………封……………………………………线……………………………………2010年上海市高中学生化学竞赛（“华理－化工杯”）试题（第Ⅰ卷）第2页（共8页）8.现代建筑的门窗框架常用电解加工成的硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验（每一步试剂均过量），由此可以推知硬铝的组成为………………………………………（）A.Al、Mg、Si、ZnB.Al、Si、Zn、NaC.Al、Fe、C、CuD.Al、Cu、Mg、Si、Mn9.AsH3是非常毒的气体，受热分解成两种单质。在－40℃时，向刚性的1升容器中充入0.0128mol的AsH3(g)，其压力为25kPa。在很短的时间内加热到250℃，然后再回到－40℃，这时容器中的压力为33kPa，则AsH3(g)分解的百分数约为………（）A.64%B.36%C.32%D.21.3%10.已知Ag＋与Cl－反应生成AgCl，每次新生成的AgCl有10%见光分解成单质银和氯气，氯气又可在水溶液中歧化生成HClO3和HCl，而形成的Cl－与剩余Ag＋作用生成AgCl，这样循环往复直到最终。现有含1.1molNaCl的溶液，加入足量的AgNO3溶液，则最终能生成难溶物（Ag和AgCl）的质量为………………………………………（）A.154.8gB.157.7gC.167.8gD.170.9g二、选择题（共70分；每小题有1个或2个正确答案；只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给1分，选错一个该小题不给分）11.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是……………………………………………………………………………（）A.乙醇沸点低B.乙醇密度比水小C.乙醇有还原性D.乙醇是烃的含氧化合物12.下列氧化物无法和氧气反应有……………………………………………………（）A.N2OB.As2O3C.P4O6D.SO313.下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是……………………………………（）A.某物质的溶液pH＜7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐B.pH＝4.5的番茄汁中c(H+)是pH＝6.5的牛奶中c(H+)的100倍C.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同D.pH＝5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na+)＞c(CH3COO－)14.下列说法中正确的是………………………………………………………………（）A.光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质B.开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放C.阴极射线、α－粒子散射现象及布朗运动的发现都对原子结构模型的建立作出了贡献D.红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析样品稀盐酸气体溶液不溶物浓NaOH溶液气体溶液不溶物2010年上海市高中学生化学竞赛（“华理－化工杯”）试题（第Ⅰ卷）第3页（共8页）15.低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)＋Q在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是…………………………………（）A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率增大C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时，反应达到平衡D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大16.下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是……………（）A.该系统中只存在3种形式的能量转化B.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生C.装置Y中负极的电极反应式为：H2－2e＋2OH－2H2OD.X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的无损耗转化17.当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，它的平衡常数Ksp＝[An＋]m·[Bm－]n，称为难溶电解质的离子积。已知下表数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp（25℃）8.0×10－162.2×10－204.0×10－36完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.4≥3对于含有等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的下列说法，正确的是………………………………………………………………………………………（）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＋)]＞5:4C.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18.稠五苯（pentacene）的构造如下图，是一个有机导电分子。由稠五苯所制成的有机光电材料，已用于可挠曲显示器，该显示器由于可卷曲起来因而携带方便。下列有关稠五苯的叙述正确的是……………………………………………………………………（）A.稠五苯易进行加成反应B.稠五苯属于苯的同系物C.稠五苯是平面结构D.稠五苯的一氯代物有6种2010年上海市高中学生化学竞赛（“华理－化工杯”）试题（第Ⅰ卷）第4页（共8页）19.把NaOH滴入同物质的量浓度的CuSO4溶液中即有沉淀生成。由实验得知：当NaOH和CuSO4溶液的体积比为1.5:1时，残留在溶液中的Cu2＋极少。此时生成沉淀的化学式是……………………………………………………………………………………（）A.Cu2(OH)2SO4B.Cu2OC.3Cu(OH)2·CuSO4D.Cu4(OH)6SO420.汽车尾气中的NO2已造成严重空气污染，因此盼望化学家能找到适合的化合物G与适当的反应条件，通过反应：NO2＋GN2＋H2O＋nX（未平衡的反应式），而将NO2变成无害的N2。上式中X必须为任何无毒害的物质，n是系数，n可以为0。下列化合物中可以满足上述反应式中G的有……………………………………………（）A.CO2B.NOC.COD.CH3CH2OH21.国际奥委会于2010年2月10日宣布，有30名运动员因为兴奋剂药检呈阳性，从而被取消参加2010年温哥华冬季奥运会的资格。以下是其中检测出的两种兴奋剂的结构：ClClOCH2COOHCOCH3CH2CCH2OHOHOHClCCH2H3C兴奋剂X兴奋剂Y关于它们的说法中正确的是………………………………………………………（）A.1molX与足量的NaOH溶液在常温常压下反应，最多消耗3molNaOHB.1molX与足量的氢气反应，最多消耗2molH2C.1molY与足量的浓溴水反应，最多消耗5molBr2D.Y遇到FeCl3溶液时显紫色，而且能使溴的四氯化碳溶液褪色22.1971年，斯图杰尔和阿佩里曼成功合成了次氟酸。他们是在0℃以下将氟从细冰末上通过，得到毫克量的次氟酸。下列有关叙述错误的是……………………………（）A.次氟酸中F的化合价与次氯酸中Cl的化合价相同B.上述制取次氟酸的化学方程式为F2＋2H2OH2＋2HOFC.次氟酸很不稳定，其受热分解的化学方程式为2HOF2HF＋O2↑D.次氟酸在刹那间能完成与热水的反应，此时得到的溶液，既表现有氧化性（对于I－），又表现有还原性（对于MnO4－），据此可推测次氟酸与热水反应的产物中含有H2O223.氯气与氢氧化钾溶液在一定条件下发生反应：Cl2＋KOHKX＋KY＋H2O（未配平），KX在一定条件下自身可发生反应：KXKY＋KZ，所得产物中KY与KZ物质的量之比为1:3，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸钾盐，则推断KX中氯元素的化合价可能是……………………………………………………………（）A.＋7B.＋5C.＋3D.＋124.实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是…………………………（）A.Cr2O3和V2O5B.Fe3O4和FeOC.Fe2O3和MnO2D.FeO和V2O52010年上海市高中学生化学竞赛（“华理－化工杯”）试题（第Ⅰ卷）第5页（共8页）25.中国2010年上海世博会中国馆、主题馆等建筑通过光伏并网发电，并使用半导体（LED）照明。已知发出白光的LED是由GaN芯片和钇铝石榴石（化学式为Y3Al5O12）芯片封装在一起做成的。下列有关叙