2011年辽宁省高中学生化学竞赛试题

2011年辽宁省高中学生化学竞赛试题（时间120分钟，满分150分）题号一二三总分分数H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.06Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.87V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.41Ga69.72Ge72.64As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[209]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LrRf[261]Db[262]Sg[266]Bh[264]Hs[277]Mt[268]Ds[281]Rg[272]Uub[285]······一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。）1．日本大地震导致福岛核电站受损，核电站附近检测到放射性原子131I。关于131I原子和127I原子的叙述错误的是（）①它们互称为同位素②它们的化学性质差异很大③它们相差4个质子④它们的电子数相同⑤它们单质的相对分子质量相差4⑥它们在周期表中的位置相同A．①②⑤B．②③⑤C．③④⑥D．①④⑥2．下列有关天然物质的水解叙述不正确的是（）A．蛋白质水解的最终产物均为氨基酸B．可用碘水检验淀粉是否水解完全C．变质的油脂有难闻的气味，是由于油脂发生了水解反应D．纤维素水解和淀粉水解得到的最终产物相同3．2011年4月18日沈阳和平区查获“毒豆芽”，其中填加一种动物用药恩诺沙星，其分子结构如图所示，下列有关恩诺沙星说法不正确的是（）A．本品不溶于水，微溶于甲醇，可溶于酸和碱B．分子式为C19H22FN3O3C．该物质能发生酯化、加成、氧化、硝化、水解反应D．该物质的一氯代物共有9种得分评卷人4．NA表示阿佛加德罗常数，下列说法正确的是（）A．常温常压下，0.1molC8H18所含有的共价键数目为2.5NAB．0.1mol过氧化钠固体中含有的阴离子数为0.2NAC．标准状况下2.24L三氧化硫中所含氧原子数为0.3NAD．0.1mol氯气与热的氢氧化钠溶液反应时转移电子数为0.1NA5．下列反应的离子方程式正确的是（）A．将标准状况下112mL氯气通入10mL1mol/L的溴化亚铁溶液中：2Fe2++4Br－+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl－B．滴有稀硫酸的淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝：2I－+O2+4H+===I2+2H2OC．向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Ca2++HCO3－+OH－===CaCO3↓+H2OD．Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色：5SO32－+6H++2MnO4－===5SO42－+2Mn2++3H2O6．常温下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液滴定的曲线如右图，下列说法正确的是()A．点①所示溶液中：c(CH3COO－)+c(OH－)=c(CH3COOH)+c(H+)B．点②所示溶液中：c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO－)C．点③所示溶液中：c(Na+)c(OH－)c(CH3COO－)c(H+)D．滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)c(CH3COO－)c(H+)c(Na+)c(OH－)7．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是()A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为2MnO2(s)+H2O(l)+2e－=Mn2O3(s)+2OH－(aq)C．电池负极的电极反应式为Zn(s)+2H2O(aq)－2e－=Zn(OH)2(s)+2H+D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g8．将5.6gFe投入浓硝酸中，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到20gFe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物，将该固体在高温下加热，得到红棕色的Fe2O3和气体B，A、B气体混合通入足量水中，在标准状况下剩余气体的体积为()A．2240mLB．4480mLC．3360mLD．1120mL9．反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)已达到平衡，若增大压强，平衡移动，但混合气体的平均相对分子质量不变。下列说法正确的是A．原混合气体的平均相对分子质量为30B．原混合气体的平均相对分子质量为28C．起始时，NH3与CO2的体积比为13∶14D．起始时，NH3与CO2的体积比为14∶1510．关于下列各图的叙述，正确的是()A．甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为－483.6kJ·mol-1B．乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2N2O4(g)中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态C．丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况，将tl℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时，溶质的质量分数BAD．丁表示常温下，稀释HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化，则NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH二、非选择题（本题包括3小题，共60分。）11．（20分）氮元素和碳元素一样也存在一系列氢化物。例如NH3、N2H4、N3H5、N4H6。（1）写出该系列氢化物的通式。（2）若用该类物质与NO2组合（电解质为碱）制成燃料电池试，写出正、负极的电极反应式。（3）已知NH3为一元碱，N2H4为二元碱，试写出N2H4的二级电离方程式。（4）写出该系列第6号物质的一氯代物有三种的同分异构体的结构简式（5）为了求浓度为0.1mol/LN2H4溶液中的OH－浓度，人们常将近似表示为，你认为理由是什么？当Kb＝3.0×10－6mol/L时，计算此溶液pH。（lg2=0.3010lg3=0.4771）（6）N2H4是强还原剂，与氧化剂反应时放出大量的热，如N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=－642.2kJ/mol，根据该反应，你认为是否可以通过改变条件使氮气和水自发进行反应，请说出理由。得分评卷人0.1mol/LKb=c2(OH－)Kb=c(N2H5+)·c(OH－)c(N2H4·H2O)12．（20分）某探究小组的同学利用如图所示的装置进行“铁和水蒸气反应”实验，并探究反应的产物。（已知熟石灰的分解温度为580℃）（1）写出装置中金属网罩的作用。（2）写出A中发生反应的化学方程式。（3）为检验试管A中铁与水蒸气反应后的气体产物，请从下图选择必要的装置（铁架台及夹持装置均已略去），写出正确的连接顺序（用接口字母表示）并描述能证明气体产物的主要实验现象。（4）反应停止，待装置A冷却后，取少量其中的固体物质，加入过量的稀盐酸，充分反应后，进行如下实验：①写出试剂a的化学式。②用离子方程式表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因。③某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，请你对褪色的原因进行探究。Ⅰ.提出假设：假设1：溶液中的SCN－被氧化。假设2：假设3：Ⅱ.设计方案：为了对你所提出的假设2、3进行验证，写出实验方案。Ⅲ.方案实施。固体产物过量稀盐酸淡黄色溶液试剂a红色溶液新制氯水深红色溶液13．（20分）已知下图中物质M是由同一短周期的两种元素组成的离子化合物，焰色反应为黄色，阴离子元素最高正价与它的负价代数和为6。X具有漂白性，Y为碱性气体，W是对空气无污染的气体。试回答下列问题：（1）写出电解M溶液①的化学方程式。（2）写出实验室制取Y气体的化学方程式。（3）若A是一种常见金属，写出反应②的化学方程式。（4）若A是某元素的一种常见酸性氧化物，写出反应③的离子方程式。（5）写出X的电子式和Z的结构式。（6）写出反应⑤的化学方程式。（7）计算标准状况下反应⑥中生成11.2LW时转移的电子数。（用NA表示阿佛加德罗常数）⑥⑤④③②①DNO2YMZ电解M溶液BACDXFEG（白色胶状沉淀）W+H2O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》，每个模块25分。请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50分。）《化学与技术》模块14．（25分）重铬酸钠二水合物Na2Cr2O7·2H2O广泛用作氧化剂、金属表面精整、皮革制作等。以铬矿石(Cr2O3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：请回答下列问题：（1）写出Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式。（2）写出生产过程中，调节(含Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2的溶液)pH的目的。（3）写出硫酸酸化使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的原理。（4）某化工厂采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液，实现了Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的生产，其原理如右图所示。①写出阳极的电极反应式；②写出此生产方法和上述流程相比的主要优点。③钠离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钠，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式。（5）Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量(即COD，指每升水样中还原性物质被氧化所需要的O2的质量)。现有某水样100.00mL，酸化后加入c1mo1/L的Na2Cr2O7溶液V1mL，使水中的还原性物质完全被氧化(还原产物为Cr3+)；再用c2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-，结果消耗FeSO4溶液V2mL。求出该水样的COD。得分评卷人《物质结构与性质》模块15．（25分）硼在自然界中的含量相当丰富，硼酸对人体的受伤组织有缓和的防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面。请回答下列问题：（1）写出硼在周期表中的位置和硼的核外电子排布式。（2）硼的主要卤化物是三卤化物，其中最重要的是三氟化硼。写出BF3分子的空间构型和硼原子的杂化轨道类型。（3）已知硼酸的分子式为H3BO3，其晶体呈片状（如右图），有滑腻感，可作润滑剂，写出硼酸的结构式。根据题目所给信息判断硼酸的酸性强弱（填“强酸”或“弱酸”）和硼酸晶体受热熔化时所克服的分子间相互作用的类型。（4）研究表明：在大多数情况下，元素的原子在形成分子或离子时，其最外电子层具有达到8个电子稳定结构的趋势。已知0.01mol硼酸可被20mL0.5mol/L的NaOH溶液恰好完全中和，据此推测硼酸在水中呈酸性的原因（用电离方程式表示）。（5）科学家发现硼化镁在39K时具有超导性，这可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。右图是该晶体的微观结构在c轴方向的投影，其中白球是镁原子的投影，黑球是硼原子的投影，且镁原子和硼原子投影在同一平面上，据此推断硼化镁的化学式。（6）2008年北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢”(TheBirdNest)。有一类硼烷也好似鸟巢，故称为巢式硼烷。巢式硼烷除B10H14不与水反应外，其余均易与水反应生成氢气和硼酸，硼烷易被氧化。右图是三种最简单的巢式硼烷，写出此类硼烷的通式。《有机化学基础》模块16．（25分）阻垢剂可防止工业用水过程中无机物沉积结垢，经由下列反应路线可得到E和