2013年全国高中学生化学竞赛（重庆赛区预赛）试题

 (高二组) 

（2013年5月19日  9：00-11：00）

相对原子质量：H-1  C-12  N-14  O-16  Na-23  S-32  Mn-55  Fe-56  Cu-  Zn-65  Se-79  Ba-137 

第1题（20分）选择题（单选）

题号	1-1	1-2	1-3	1-4	1-5	1-6	1-7	1-8	1-9	1-10
答案

1-1．海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物，具有巨大的开发潜力，人类除了从海水中获得食盐和水外，还获得大量的钾、镁、溴、碘等，以下说法正确的是(　　)。

A．用有机溶剂可萃取海水中的溴、碘

B．常用电解氯化钠和氯化镁的水溶液来制得钠和镁

C．从海水中可以得到NaCl，NaCl可以是制造化肥的原料

D．海水中含有碘元素，只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质 

1-2．某化学兴趣小组对北京奥运会使用的金牌的成分（除玉壁部分外）提出猜想：甲认为金牌由纯金制造；乙认为金牌由金银合金制成；丙认为金牌由黄铜（铜锌合金）制成。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误 （   ）。

A．稀       B．硫酸铜溶液      C．盐酸     D．银溶液

1-3．已知0.1 mol·L－1的H2A溶液中，0.2 mol·L－1>c(H＋)> 0.1 mol·L－1，下列说法中不正确的是（    ）。

A．在Na2A、NaHA两溶液中，粒子种类不相同

B．在Na2A溶液中一定有： c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)＋2c(A2－)

C．在NaHA溶液中一定有： c(A2－) ＋c(OH－) ＝c(H＋)+c(H2A)

D．等浓度的H2A溶液与NaOH溶液等体积混合后，溶液一定呈酸性

1-4．在高压下氮气会聚合生成高聚氮，这种高聚氮的晶体中每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构。已知晶体中N－N键的键能为160 kJ·mol－1，而N≡N的键能为942 kJ·mol－1。则下列有关说法不正确的是 (   )。

A．高聚氮晶体属于原子晶体

B．键能越大说明化学键越牢固 

C．高聚氮晶体中n(N)∶n(N－N)＝1∶3

D．用作炸药或高能材料可能是高聚氮潜在的应用

1-5．某溶液中只可能含有下列离子中的几种（不考虑溶液中含的较少的H+和OH-）：Na+、NH4+、SO42-、CO32-、NO3-。取200 mL该溶液，分为等体积的两份分别做下列实验。实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，产生的气体在标准状况下为224 mL。实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，再加足量的BaCl2溶液，得固体2.33 g。下列说法正确的是（    ）。

A．该溶液中可能含有Na+  

B．该溶液中一定不含NO3-  

C．该溶液中肯定含有NH4+、SO42-、CO32-、NO3- 

D．该溶液中一定含Na+，且c(Na+)≥0.1 mol·L-1

1-6．二种短周期元素组成的化合物中，原子个数比为1:3，若二种元素的原子序数分别为a和b，则a、b的关系可能是（    ）。

a=b+5      ② a+b=8      ③ a+b=30       ④ a=b+8

A．①②③            B．①②④              C．②③④             D．①②③④

1-7．T1 ℃时，体积为2 L的恒容密闭容器中：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向密闭容器中加入NO和足量的活性炭，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如下：

	0 min	10 min	20 min	30 min	40 min	50 min
n(NO)/mol	3.00	1.6	1.0	1.0	a	a
n(N2)/mol	0	0.7	1.0	1.0	1.2	1.2
n(CO2)/mol	0	0.7	1.0	1.0	0.3	0.3

结合表中数据判断下列说法中正确的是（    ）。

A．10 min~20 min，υ(CO2)为0.03 mol·L-1·min-1

B．30 min时改变的条件是充入一定量氮气

C．若升温至T2℃时，反应的平衡常数K=0.0625，则ΔH>0

D．容器中混合气体的密度保持不变，标志着达到化学平衡状态

1-8．右图是正四面体的原子簇Aun一个三角面图，根据该图确定Aun中的n数值为(    )。

A． 20　　      B．18　　　      C．19    　    D．47

1-9．下列各项比较中正确的是（    ）。

A．酸性：CH3COOH>Cl CH2COOH            B．键角：H2O> H2S

C．沸点：邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛         D．氧化性：HClO1-10．反应的主要产物是（   ）。

　A． 　　     B． 

　C． 　　　　　    D． 

第2题（9分）二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，可以通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2回收Se。

2-1. 硒元素位于第四周期第ⅥA族，写出硒的原子序数。

2-2. 若Se和浓HNO3反应生成的两种还原产物NO和NO2的物质的量之比为1:2，写出Se和浓HNO3反应的化学方程式。

2-3. 为了测定回收得到的SeO2样品的纯度，进行如下实验：准确称量样品0.1500 g置于锥形瓶中，用适量蒸馏水溶解，加入稀硫酸酸化，再加入1.1 g碘化钾，滴入几滴淀粉指示剂，用0.2000 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定，消耗标准溶液25.00 mL。

（1）叙述上述实验中终点颜色变化；

（2）计算所测定的样品中SeO2的质量百分数。

2-4. 根据上述信息判断：SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序。

2-1 原子序数为

2-2 

2-3  （1）颜色变化为：

    （2）质量百分数为：

2-4

第3题（7分）第VA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第VA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：

3-1. N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序；

3-2. 用价层电子对互斥模型推测POCl3的立体构型；

3-3. N2H4分子中N原子的杂化方式；

3-4. P可以形成PCl3和PCl5，而N只能形成NCl3，说明其原因。

3-5. 画出N2O4的路易斯结构式。

3-1 由大到小的顺序为：

3-2 构型为：

3-3 杂化方式为：

3-4 原因是：

3-5 结构式为：

第4题（9分）

4-1. 下图为两种铜锌原电池的示意图，写出它们工作时正极的电极反应式。

          

4-2. （1）电池B工作时盐桥中的K＋流动方向；

（2）如果Zn的消耗速率为1×10-3 mol·s-1，计算K＋的迁移速率。

4-3. 电池A与电池B比较，电池B的工作效率大大提高，说明其原因。

4-4. 利用电池A进行实验，发现铜片、锌片表面均有红色物质析出。实验结束时测得锌片减少了3.99 g，铜片增重了3.84 g，计算该原电池的工作效率（指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率）。

4-5. 有机合成也可以通过电池反应实现，既生产产品，又提供电能。若以

制成电池，写出其负极反应式。

4-1 电极反应式：

4-2（1）流向           溶液

   （2）迁移速率为：

4-3 原因是：

4-4 工作效率为：

4-5 负极反应式为：

第5题（10分）2004年美国火星探测车在火星大气层中检测到了A气体。资料显示，A气体分子是一种三原子分子，其相对分子质量为60.0，在地球环境下A不太稳定，容易分解，仅以0.5±0.05 ppb（1 ppb为1 kg溶液中含有110-6 g溶质）的浓度存在于空气中。

5-1. 试推测火星大气层的温度，简述你的理由。

5-2. 在一定条件下粉末状的KSCN与浓硫酸反应可得到气体A和两种硫酸氢盐。

（1）试确定A的化学式；（2）写出KSCN与浓硫酸反应的化学方程式。

5-3. 一定条件下，A分解得到一种单质和一种氧化物，写出A分解的化学方程式。

5-4. B与SO3反应得到A和一种淡黄色的固体单质，已知B由两种元素组成，其质量比为3∶16，A和B互为等电子体，试写出B与SO3反应制备A的化学方程式。

5-1 温度：        理由是：

5-2 （1）

    （2）

5-3  

5-4

第6题 （12分）KAl(SO4)2和NaClO都是重要的化工产品，均可用于水的净化和处理。

6-1. KAl(SO4)2可以净水，请简述理由；

6-2. 工业上以氯化钠为原料，通过电解的方法可以制得NaClO。

（1）写出该反应的离子方程式； 

（2）NaClO溶液呈碱性，试写出该溶液中OH-离子的守恒式。

6-3. 某小组同学用如图所示装置探究饱和NaClO溶液与饱和KAl(SO4)2溶液混合反应的实验。

              

（1）打开活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液，产生大量的白色胶状沉淀。写出此时反应的离子方程式；

（2）将烧瓶中的混合液在阳光照射下，不久烧瓶中有黄绿色气体产生，充分反应后集气瓶中收集到一种无色无味的气体。写出在阳光照射下混合液中反应的化学方程式；

6-4. 若将分液漏斗中的KAl(SO4)2溶液换成硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4]溶液，其他不变。打开分液漏斗活塞向烧瓶中滴入足量的硫酸亚铁铵溶液。观察到烧瓶中有红褐色沉淀产生，但是没有观察到黄绿色气体产生。写出烧瓶中发生的氧化还原反应的离子方程式。

6-1 

6-2（1）

   （2）

6-3（1）

   （2）

6-4

第7题（11分）随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下：

（提示：锰元素在本题所有过程中价态均不变）

7-1. 推断原料Fe(NO3)n中n值。

7-2.（1）阐述步骤二中“连续搅拌”的目的；写出本步骤涉及的离子方程式；

（2）说明步骤三中洗涤干净的标准。

7-3. 利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：

  MnFe2O4－x＋xH2O→MnFe2O4＋xH2↑。

请认真分析上述两个反应并回答下列问题：

（1）若MnFe2O4－x中x＝0.6，计算MnFe2O4－x中Fe3＋占全部铁元素的百分率。

（2）该热化学循环制氢法的优点(答两点即可)。

（3）该热化学循环法制氢尚有不足之处，指出需要进一步改进的研究方向。

7-1  n 为：

7-2（1）目的为：

   离子方程式：

    （2）

7-3（1）百分率为：

（2）优点：

（3）

第8题（10分）6-APA（）是青霉素类抗生素的母核，与有机物F缩合

生成阿莫西林。某同学用对甲基苯酚为原料设计阿莫西林的合成路线如下：

已知：

 

8-1. 写出B的结构简式。

8-2. 指出⑤的反应类型，写出D的结构简式。

8-3. 写出反应④的化学方程式。

8-4. 说明反应①的目的。

8-5. 芳香族化合物G是E的同分异构体。G分子满足下列条件：a.苯环上的一溴代物只有一种；b.核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢；c.能发生水解反应且产物之一的分子式是C7H8O3。写出符合上述条件的G的所有结构简式。

8-1

8-2 反应类型：                D的结构简式：

8-3

8-4

8-5

第9题（12分） “蜂皇酸”Q是蜂王浆的主要活性成分之一，具有灭菌、防辐射、防脱发、抗癌等多种生理功能。科学测定表明，“蜂皇酸”Q由C、H、O三种元素组成，分子量不大于200。其中含氢8.75％，碳的质量分数恰好是氧的质量分数的2.5倍。Q具有酸性，46.05 mg Q需用12.50 mL 0.0200 mol·L-1氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点。

9-1. 请推断Q的分子式。

9-2. Q在乙醇中与NaBH4反应得到化合物A。A在铂粉存在下与氢气反应得到化合物B。B与浓硫酸共热时容易脱水，得到含有碳碳双键的化合物D。D的13C核磁共振谱表明在双键上有一个甲基。根据上述反应，指出Q分子中存在的官能团。

9-3. D经臭氧氧化后，再氧化性水解只得到两个断片，乙酸和直链的二羧酸E。将Q进行类似的断裂，得到草酸和分子中含有一个羧基的化合物F。推论D、E和F的结构，由此给出Q的可能结构。

9-1   分子式：                 

      官能团 

9-2  存在的官能团有：

9-3  D的结构

   

    E的结构

    

F的结构

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