2009年全国高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题

2009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.能源危机已成为影响人类社会可持续发展的最大问题，化学家及化学工程师在此领域正面临五大挑战：高效利用太阳能，高效贮存电力，开发先进核能系统，掌握氢能的制备及贮存方法，开发能源应用方面的催化剂。氢气是一种清洁能源，但它的制取、存储和运输者很困难。美国科学家研究出一种用多糖制取氢的新技术，有望一举解决这几大问题。科学家利用合成生物学的方法，使用由13种酶组成的混合物，将碳水化合物和水转变成二氧化碳和氧气。下列说法不准确的是()A.利用这项新技术，汽车元须携带氢气罐，而只需携带淀粉等碳水化合物和水，在运转时现场制取氢气B.目前气态的氢不易运输和储存，这就阻碍了氢作为新能源的推广使用C.使用该技术不会对环境造成任何不利的影响D.现有氢气制备技术的能耗高是制约氢能源发展的一个瓶颈2.2008年9月，中国爆发三鹿婴幼儿奶粉受污染事件，导致食用了受污染奶粉的婴幼儿产生肾结石病症，其原因是奶粉中含有三聚氰胺(结构式如下图)。下列说法不正确的是()A.三聚氰胺属于有机物B.三聚氰胺一般只在奶粉中添加，牛奶中一般不添加，说明它溶于热水，不易溶于冷水C.三聚氰胺含氮的质量分数为66.67%D.奶粉中添加三聚氰胺而不添加尿素等其它含氮量也较高的化合物，主要是因为三聚氰胺没有气昧和味道，掺杂后不易被发现，价格便宜3.5.12汶川大地震发生以来，央视等媒体在播报灾区急需物资时，多次提到消毒剂，大量消毒剂被捐赠到灾区。下列物质不可用于环境消毒的是()A.二氧化氯B.过氧乙酸C.漂白粉D.二氧化硫4.将石墨置于熔融的钾或气态钾中，石墨会吸收钾而形成称为钾石墨的物质，其组成是C8K、C24K、C36K、C48K和C60K。在钾石墨中，钾原子把价电子交给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。在钾石墨中，钾元素处于石墨层中间，因而石墨层之间被胀大，层间的距离增加。下列对钾石墨的叙述中正确的是()A.钾石墨是一类高分子化合物B.钾石墨导电性比石墨强c.钾石墨与水相遇不发生任何反应D.题干所举出的5种钾石墨属于同素异形体5.将两种硫酸盐按一定比例混合后共熔，制得化合物X，X溶于水能电离出K+、Cr3+、SO42-，若将2.83gX中的Cr3+全部氧化为Cr2O72-后，溶液中的Cr2O72-和过量KI溶液反应，得3.81gI2，反应的离子方程式为：，若向溶有2.83gX的溶液中，加入过量的BaCl2溶液，可得到4.66g白色沉淀.由此可推断出X的化学式为()6.在重水中存在下述电离平衡：D2OD++OD-，因此，对重水(D2O)可采用pH一样的定义来规定pD，那么pD=-lg[D+].己知在某温度下D2O达电离平衡时，[D+]X[OD-]=1.6x10-15，则在下列叙述中：①用0.01molNaOD和D2O配成1L溶液，其pD值等于2；②用0.01molDCI溶于D2O中，配成1L溶液，其pD等于2；③纯净D2O在此温度下的pD大于7；④用D2O配制0.2mol.L-IFeCl3溶液，溶液中CI-浓度是Fe3+浓度的3倍.其中说法正确的组合是()A.①②B.①④C.③④D.②③7.2008北京成功举办了第29届奥运会。有一种有机物，因其酷似奥林匹克旗中的五环，科学家称其为奥林匹克烃(结构式如右图)，下列有关奥林匹克烃的说法不正确的是()A.属于芳香烃，是苯的同系物B.平面型分子，所有碳原子都以sp2杂化方式成键C.该烃的一氯代物只有一种D.该烃完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量8.纯净的氯化钠是不潮解的，但粗盐很容易潮解，这主要是因为其中含有杂质MgCl2的缘故。为得到纯净的氯化钠，有人设计了一个实验：把买来的粗盐放入纯氯化钠饱和溶液一段时间，过滤，洗涤，可得纯净的氯化钠晶体。则下列说法中，正确的是()A.粗盐的晶粒大一些有利于提纯B.设计实验的根据是MgCl2比NaCI易溶于水C.在整个过程中NaCI饱和溶液浓度会变大(温度不变)D.设计实验的根据是NaCI的溶解平衡9.将质量相等的铜片和铅片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，铅片与电源负极相连，以电流强度1A通电10min，然后反接电源，以电流强度2A继续通电10mino下列表示铜电极、铅电极、电解池中产生气体的质量比)和电解时间(min)的关系图正确的是()10.第二次世界大战期间，某国有支侦查小分队执行炸毁德国法西斯一座十分隐蔽且又戒备森严的军火库的任务，结果他们用十多只涂有化学药剂的老鼠完成了任务。据你推测这种化学药剂是()A.TNTB.KMn04和H2S04C.黑火药和甘油D.白磷的CSz溶液11.对于一个活化能为零的反应，下列叙述正确的是()A.催化剂不会有作用B.平衡常数K1C.温度增加反应速率常数增加D.为吸热反应12.实验测得某同学在活动前后吸入、呼出气体中各种气体的体积百分含量如下表所示.下列说法不正确的是()A.X、Y，Z别是N2、O2和CO2B.Xl、YI、ZI、W1的值分别是78.08%、20.94%、0.03%、0.95%C.X2X3的原因是该同学在运动过程中消耗了X气体D.Z2Z3的原因是该同学在运动过程中体内产生了更多的Z气体13.化学上鉴定S2O32-的方法之一是使用AgN03溶液作试剂，将AgN03溶液逐渐滴入含S2O32-的溶液中，会发生以下反应：对于S2O32-的鉴定，下列叙述不正确的是()A.该鉴定可在酸性溶液中进行B.该鉴定只能在中性溶液中进行C.AgN03必须过量D.S2-对鉴定有干扰14.有些反应从表面上看不能进行。如：(1)KCI04+H2S04→HCI04+KHS04(2)Na+KCl→NaCl+K(3)Mg+2RbCl→MgCl2+2Rb(4)KCl+NaN03→NaCl+KN03而实际生产中恰好被用来制取带横线的物质。这4个反应中所利用的反应原理相同的是()A.(1)(4)B.(2)(4)C.(1)(3)(4)D.(1)(2)(3)15.氯酸钢和亚硫酸氢饷发生氧化还原反应：CI03-+3HS03-=3S042-+3H++Cl-，下图为该反应速率随时间变化的图像。图中V(CI03-)是用CI03-在单位时间内的物质的量浓度的变化来表示的反应速率。则下列说法不正确的是()A.反应开始时速率增大可能是c(H+)增大引起的B.若坐标改为u(CI-)时，速率时间曲线和上图曲线完全重合C.后期反应速率下降的原因是反应物浓度减少D.图中阴影部分面积为t1至t2时间内CI03-的物质的量的减少值16.2003年，IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110的元素的符号为Ds，以纪念该元素的发现地(Darmstadt，德国)。下列关于Ds的说法不正确的是()A.Ds原子在周期表中位于第7周期第VIIB族B.Ds是过渡元素C.Ds原子的核外电子数为110D.Ds为金属元素二、非选择题(本题包括5小题，共36分)17.(5分)一种变色眼镜的镜片和普通照相感光片中都含有卤化银(AgX)。(1)镜片变色的原因是什么?写出反应的化学方程式。(2)1871年R.L.Maddox开发出了AgX的明胶乳剂，1889年G.Eastplman用火棉胶为片基将感光材料制成了胶卷形式。写出普通照相感光胶片爆光时发生反应的化学方程式，与变色镜片发生反应的化学方程式的不同之处在哪里?(3)照相感光胶片可分为全色片和色盲片。全色片对可见光中各种波长的光线(约400nm-700nm)都具有良好的感光度，而色盲片只对蓝紫光敏感，对黄绿光感受迟钝，而对红、橙色光毫无反应；与蓝紫光相比，黄、绿、红、橙光在色盲上感光度差的原因是什么?(4)胶卷曝光后由于AgX的变化留下了物体的潜影，若长时间不冲洗(即显影、定影)，曝光形成的潜影会随着时间的延长而逐渐消失(潜影衰退现象)，原因什么?18.(4分)元素X的单质及X与Y形成的化合物能按如下图所示的关系发生转化：(1)若X为金属，则X为；n=(2)若X为非金属，则X为；置换反应的化学方程式为19.(12分)化合物SOCl2是一种液态化合物，沸点770C，实验室中可用CaS03和PCl5混合共热制备。在工业生产和化学实验中，SOCl2是一种重要的化学试剂。在盛有10mL水的锥形瓶中小心地滴加8-10滴SOCI2，可观察到反应剧烈发生，液面上有白雾形成，并逸出刺激性气味的气体.(1)写出CaS03与PCl5共热制备SOCl2的化学方程式。(2)写出SOCl2与H20完全反应的化学方程式。(3)设计一些简单实验来验证你写出的化学方程式(2)是正确的。(只需给出实验原理和现象，无须描述实验仪器和操作)。(4)工业上往往用ZnCl2·3H20和SOCl2混合共热来制取无水ZnCl2.说明该种制法可行性的原因。(5)SOCl2在有机化学反应中作氯化剂。写出苯甲酸和SOCl2反应的化学方程式。(6)为了使(5)生成的有机物与混溶在其中的过量的SOCl2分离，可以采用的分离操作是。20.(9分)土壤中有机物质含量的高低是判断土壤肥力的重要指标，通常通过测定土壤中碳的含量来换算。方法如下：准确称取2.00g风干土样，①加入10mL某浓度的K2Cr207，使土壤中的单质碳氧化为CO2；②用FeS04溶液(浓度c=0.200mol.L-1)滴定溶液中剩余K2Cr207，用去FeS04溶液体积为V1=19.5mL；③另取一份等量相同浓度的K2Cr207溶液，用相同的FeS04溶液(c=0.2000mol.L-1滴定，用去V2=49.5mL。试回答下列问题：(1)写出①、②两个反应的化学方程式。①②(2)求K2Cr207溶液的物质的量浓度(3)求土壤中碳的质量分数21.(6分)已知：①难溶电解质AmBn与水相似，在一定温度下，在水中建立平衡：AmBn.mAn++nBm-时，c(An+)mc(Bm-)n=Ksp；②几个正数的算术平均值(n个数值和的士)不小于其几何平均值(n个数值的积的n次根)；③已知250C时，在pH=3和pH=10的两溶液中，AI(OH)3的溶解度均为7.8X10-3g.此时溶液的密度近似为1g·em-3.根据以上条件，回答下列问题：(1)溶解了的AI(OH)3在碱性溶液中主要以离子形式存在。(2)250C时，欲使Al(OH)3的溶解度最小，则溶液中c(Al3+)+c(Al(0H)4-)的值为，此时溶液的pH为选做试题(共32分)(共三个模块的试题，各16分，同学们只能从中选做2个模块、共32分的试题。若都选，则按前2个模块给分。)三、有机化学基础(本题包括2小题，共16分)1.(10分)据《中国制药》报道，化合物F是用于制备抗非典药品(盐酸祛炎痛)的中间产物，其合成路线为：(1)请写出由字母代码表示的各有机物的结构简式。B：______；C：______；D：______；F：(2)第③、④步反应的顺序能否填倒，说明理由.(3)写出D+E→F的化学方程式。(4)第④步反应的反应类型是(5)E在一定条件下可聚合成热固性很好的功能高分子，写出合成此高聚物的化学方程式。2.(6分)由本题所给的①、②两条信息，结合已学知识，回答下列问题.①是环戊烯的结构简式，可进一步简写为，环烯短的化学性质跟烯烃相似.②有机化合物中的烯键可以跟臭氧(03)反应，再在锌粉存在的条件下水解即将原有的烯键断裂，断裂处两端的碳原子各结合1个氧原子而生成醛基(-CHO)或碳基，这两步反应合在一起，称为烯键的臭氧分解例如：(1)amol某怪(该分子中无结构)，发生臭氧分解后，测得有机产物中含有碳基bmol，则a和b的