2017年重庆市高中学生化学竞赛试题（高一组）

报名号学校年级姓名性别密封装订线2017年重庆市高中学生化学竞赛试题（高一组）2017年5月21日共8页12017年重庆市高中学生化学竞赛试题(高一组)（2017年5月21日9：00-11：00）考生须知:竞赛时间2小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。考试时间结束时，把试卷（背面朝上）放在桌子上，立即起立撤离考场。试卷装订成册，不得拆散。不准使用任何改正液或改正纸，不得使用红笔或铅笔作答。第1题答案填写在第1题号下面的表格内，其它所有解答必须写在制定的方框内。姓名、所属学校必须写在首页左侧规定位置，写在其它地方者按废卷论处。允许使用无贮存信息功能的非编程计算器以及直尺等文具。考生不得携带任何通讯工具进入考场。相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Si-28Cl-35.5Fe-56Cu-64第1题（20分）选择题（单选）1-12017年1月26日，《科学》杂志报道哈佛大学实验室成功制造出金属氢。金属氢是一种高密度、高储能材料，预测显示，金属氢是一种室温超导体。下列有关金属氢和H2的叙述中错误的是()A．金属氢是H2的同素异形体B．金属氢燃烧能释放出巨大能量C．金属氢与H2具有相同的化学键D．一定条件下H2能转化为金属氢1-2下列说法中正确的是()A．在一定条件下，Fe可与浓盐酸、浓硝酸发生剧烈反应B．铜粉加入稀硫酸中不溶解，若再加入KNO3，铜粉仍不溶解C．在常温下，SO2和NO2均能与NaOH溶液发生非氧化还原反应D．在常温下，Br2和I2均能与H2发生化合反应1-3NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．5.6gFe在氧气中完全燃烧，转移电子数为0.3NAB．8.4gNaHCO3晶体中所含C－H键个数为0.1NA题号答案1-11-21-31-41-51-61-71-81-91-10题满得号分分1202103104115116871089911总分100评卷人考场C．标准状况下，1.12LO2与2.24LNO混合，所得气体的分子数为0.2NAD．常温下，0.8molNH3和0.3molCl2混合恰好完全反应后，气体分子数为0.1NAWYZ2221-4X、Y、Z、W均为短周期元素，且Y、Z、W在周期表的位置关系如下。已知X与W能形成最简单的有机物，则下列有关说法正确的是()A．X能分别与Y、W形成化合物，且其所含化学键类型相同B．W所在周期元素的氢化物中，W简单气态氢化物稳定性最强C．X的离子半径一定小于与Y同族的短周期元素的离子半径D．Y、Z的单质分别与X的稳定氧化物反应的剧烈程度Y大于Z1-5按题1-5图装置进行实验，下列相关叙述正确的是()1-6室温下，下列各组离子或分子能在指定溶液中大量共存的是()A．在0.1mol/LAlO2－溶液中：K＋、Ba2＋、OH－、NO3－、Br－B．在0.1mol/LNO3－溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、CO32－、SiO32－C．在0.1mol/L氨水溶液中：Al3＋、NH4＋、SO32－、ClO－、SO42－D．在0.1mol/LI－溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SO42－、Cl－、HO221-7下列关于有机物的说法正确的是()A．乙烯、乙烷均能发生加聚反应B.苯、甲苯均能与溴发生取代反应C．能发生氧化反应的C2H6O一定是乙醇D.乙酸、乙醇均能使酸性KMnO4溶液褪色1-8H2S是一种无色、具有臭鸡蛋气味的有毒气体。题1-8图为质子膜H2S燃料电池的示意图。采用该方法可以使烟气中的H2S气体发电，并回收得到单质硫。下列说法正确的是()A．电极b为燃料电池的负极B．质子固体电解质膜中的H＋向电极a移动C．电极a上的电极反应为：2H2S－4e－＝S＋4H＋题1-8图D．放电时质子固体电解质的酸性减弱1-9已知分解1molH2O2放出热量98kJ，加热和加入KI均能加快H2O2的分解速率。在含少量I－的溶液中，HO的分解机理如下。下列相关说法正确的是()－－－－第一步：H2O2+I＝H2O+IO第二步：H2O2+IO＝H2O+O2↑+IA．分解1molH2O2，加入KI比不加人KI放出的热量多B．O＝O键能大于O—O键能的2倍C．在上述反应中，I－和IO－均是催化剂D．加热能降低反应所需的活化能，因此能加快H2O2的分解速率1-10以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下。下列相关说法中错误的是()选项AI中试剂氯化铵纯碱和小苏打的混合物涂有石蜡油的碎瓷片铁粉与水蒸气II中试剂及现象酚酞溶液不变红推断及结论氯化铵稳定B石灰水变浑浊纯碱比小苏打稳定酸性高锰酸钾溶液褪色肥皂水冒泡石蜡油发生了化学变化C题1-5图铁粉与水蒸气发生了反应DH2O电石渣打浆Cl275℃氯化过滤KCl转化结晶过滤KClO3固体滤渣A．75℃氯化时，氧化剂与还原剂质量之比为5∶1B．充分搅拌浆料，能提高Cl2的吸收率C．滤渣的主要成分是CaCO3和Ca(ClO3)2D．加入KCl能转化的原因是KClO3的溶解度相对较小第2题（10分）三硅酸镁（Mg2Si3O8·nH2O）在医疗上用作抗酸剂，能中和胃酸和保护溃疡面。工业上可由硫酸镁、泡花碱为原料制得三硅酸镁。2-1将三硅酸镁改写成氧化物的表示形式。2-2石英砂（含Al2O3、Fe2O3杂质）在一定条件下可制得泡花碱，制备流程如下：试剂X是什么？写出高温煅烧反应的化学方程式。2-3三硅酸镁能中和胃酸，写出三硅酸镁与胃酸（盐酸）反应的化学方程式。2-4取6.64g纯净的Mg2Si3O8·nH2O，灼烧失去结晶水，所得固体质量为5.2g，则n是多少？第3题（10分）Mg3N2是一种在工业上应用非常广泛的离子化合物，室温下为黄绿色固体，遇水变质，需密封保存。某化学兴趣小组利用题3图装置制取N2，并用N2制备Mg3N2。题3图2-12-22-32-4纯碱X过滤水淬石英砂高温煅烧泡花碱3-1已知饱和NH4Cl溶液与NaNO2晶体混合加热可制备氮气，写出该反应的化学方程式。3-2简述装置B的作用；装置C中所装的试剂是什么？3-3实验结束后，取装置D的硬质玻璃管中的少量固体于试管中，加少量蒸馏水，把润湿的红色石蕊试纸放在管口，可观察到什么现象？写出该固体与水反应的化学方程式。3-4设计实验检验装置D中固体是否有未反应完的Mg粉。3-5该实验装置存在不足，请提出改进措施。第4题（11分）a、b、c、d、e、f是原子序数依次增大的六种短周期主族元素，a与d、b与e分别同主族，c的最高化合价与最低化合价的代数和为2，f的单质常温下为黄色固体，d、e、f的最高价氧化物的水化物两两之间均能反应。4-1写出f在周期表中的位置。4-2写出化合物d2f2的电子式，并指出d2f2中化学键的类型。4-3c、d、e简单离子的最外层电子数相同，写出其半径由小到大的顺序（用离子符号表示）。4-4写出e单质与d的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式。4-5a与d能形成化合物X，写出X与水反应产物的化学式。4-6b的氯化物与c的简单气态氢化物在高温下发生非氧化还原反应，写出该反应的化学方程式。4-14-2电子式：化学键类型：4-34-44-54-63-13-23-33-43-5＋－第5题（11分）Fe(OH)3可用来制颜料、药物，作净水剂。现设计实验研究制备Fe(OH)3的方法。已知：新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离：Fe3＋+3OH－Fe(OH)3H+FeO2+H2O5-1向3支盛有1mL1.0mol/LFeCl3溶液的试管中，分别加入3mL不同浓度的NaOH溶液，都产生红褐色沉淀。充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验I、II，实验记录如下：5-1-1写出产生红褐色沉淀的离子方程式。5-1-2当c(NaOH)＝7.0mol/L时，实验Ⅱ中溶液变红的原因是什么？（用离子方程式表示）。5-2有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备Fe(OH)3。5-2-1向1mL1.0mol/LFeCl3溶液中滴加1.0mol/LNa2CO3溶液，立即有大量气泡生成同时有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。设计实验检验沉淀中是否含碳酸盐。5-2-2向1mL1.0mol/LFeCl3溶液中不断滴加1.0mol/LNa2SO3溶液，溶液由黄色变为红色，最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除Fe(OH)3外还含有FeSO3。用离子方程式表示产生FeSO3的原因。5-3根据实验研究分析，写出制备Fe(OH)3的合理方法（注明试剂和用量）。5-4FeSO4溶液与一种试剂反应也可制Fe(OH)3，写出该试剂的化学式（写出一种即可）。5-1-15-1-25-2-15-2-25-35-4c(NaOH)/(mol/L)5.06.07.0操作及现象实验Ⅰ：滴入几滴KSCN溶液实验Ⅱ：先加入过量稀硫酸，再滴入几滴KSCN溶液不变红不变红不变红不变红变红变红题6图第6题（8分）A是一种重要的化工原料，部分性质及转化关系如下图：6-1①写出A的中文名称；②A→B的反应类型。6-2写出A→C反应的化学方程式。6-3写出D中官能团的名称。6-4某烃X与B是同系物，分子中碳与氢的质量比为36∶7，化学性质与甲烷相似。6-4-1写出X的分子式。6-4-2现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如题6图所示。有关X的说法正确的是（填字母）。A．相同条件下，X的密度比水小B．X的同分异构体共有6种C．X能与Br2发生加成反应而使溴水褪色D．试验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定第7题（10分）纳米氧化亚铜(Cu2O)在催化方面应用广泛。7-1一定量的纳米Cu2O作为光催化剂能降解酸性废水中的2－Cr2O7。反应原理如题7图所示。7-1-1写出物质A的化学式。7-1-2写出该过程的能量转化形式。7-2查阅文献发现可用多种方法制备纳米Cu2O。7-2-1方法I：加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2制备纳米Cu2O，同时放出N2。写出该反应的化学方程式。7-2-2方法II：炭粉在高温条件下还原CuO制备纳米Cu2O。已知：2Cu2O(s)+O2(g)＝4CuO(s)△H=–292kJ/mol2C(s)+O2(g)＝2CO(g)△H=–221kJ/mol请写出足量炭粉与CuO制备Cu2O的热化学方程式。题7图7-3某种Cu2O样品中含少量铜，为测定Cu2O的纯度。将1.5100g样品经一系列处理后全部转化为CuSO4溶液并定容250mL。移取25.00mLCuSO4溶液至锥形瓶中，加入足量酸性KI溶6-16-26-36-4-16-4-2H2O/催化剂CH2/催化剂浓H2SO4CHCOOCHCHBA323连续氧化D液（2Cu2＋+4I－＝2CuI↓+I），完全反应后，再用0.1000mol/LNaSO溶液滴定至终点（I+22－－2－22322S2O3＝2I+S4O6），消耗Na2S2O3溶液21.00mL。则该样品中Cu2O的纯度是多少？（不要求计算过程）第8题（9分）ClO2常用作杀菌消毒剂和漂白剂，无论是气态或液态，ClO2均极易爆炸，只能保持在稀释状态。ClO2可制取NaClO2，NaClO2也是一种重要的杀菌消毒剂和漂白剂，其中一种生产工艺如下：NaClO3硫酸NaOHH2O2SO2发生器（反应I）ClO2吸收塔（反应II）成品液NaClO2固体NaHSO48-1ClO2与NaClO2比较，写出稳定性强的物质的化学式。8-2写出反应I的化学方程式。8-3写出吸收塔内温度不能超过20℃的原因。8-4常需要向反应I中制得的ClO2气体中通入一定量空气，简述通入空气的作用。8-5消毒能力表示每克消毒剂获得电子的数目。则ClO2的消毒能力是NaClO2的多少倍？（计算结果保留两位小数）第9题（11分）研究和解决二氧化碳捕集和转化问题是当前科学研究的前沿领域。9-1用K2CO3悬浊液吸收CO2是二氧化碳捕集的一个重要方法，写出该吸收反应的化学方程式；实现吸收剂K2CO3回收利用的操作名称是什