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2006年浙江省高中化学竞赛试题(A组)


2006 年浙江省高中学生化学竞赛试题(A 组)
考生须知: 1.全卷分试题和答题卷两部分。试题共有六大题,26 小题。满分 150 分。考试时间 120 分钟。 2.本卷答案必须做在答题卷相应位置上,做在试题卷上无效,考后只交答题卷。必须在答题 卷上写明县(市) 、学校、姓名、准考证号,字迹清楚。
H 1.008 Li Be 6.941 9.012 Na M

g 22.99 24.31 K Ca 39.10 40.08 Rb Sr 85.47 87.62 Cs Ba 132.9 137.3 Fr Ra [223] [226]

相对原子质量
B 10.81 Al 26.98 Ga 69.72 In 114.8 Tl 204.4 C 12.01 Si 28.09 Ge 72.61 Sn 118.7 Pb 207.2 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209.0 O 16.00 S 32.07 Se 78.96 Te 127.6 Po [210] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210]

Sc Ti V Cr 44.96 47.88 50.94 52.00 Y Zr Nb Mo 88.91 91.22 92.91 95.94 Hf Ta W La-Lu 178.5 180.9 183.8 Ac-La

Mn 54.94 Tc [98] Re 186.2

Fe 55.85 Ru 101.1 Os 190.2

Co 58.93 Rh 102.9 Ir 192.2

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0

Zn 63.39 Cd 112.4 Hg 200.6

He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

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.我国科学家为一个比头发丝还细的小分子恢复了磁性,由此创造了一项“世界第一”。 实验时将一种名为“钴酞菁”的小分子搬上了“手术台”。这个“个头”仅为 1.3 纳米的小分子,其 结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似, 在光电子器件、 生物技术等方面 具有广泛而重要的应用与研究价值。下列说法正确的是( ) A.“钴酞菁”的小分子没有胶体的性质 B.纳米材料可以应用于所有化工领域 C.现在纳米器件都是无所不能的胶体 D.此工作实现了利用局域的化学反应来改变和控制分子的物理性质 2.用即热饭盒盛装食物,可以得到热烘烘的饭菜。原因是即热饭盒的底部装入了混有镁、 铁粉末的高密度聚乙烯, 进行简单的操作后水和镁就会发生剧烈的化学反应, 放出热量便可使 食物变热,其中铁可能是( ) A.一种反应物 B.催化剂 C.起导热作用 D.增大镁与水分子的接触机会 3.将足量的 CO2 不断通入 KOH、Ba(OH)2、KAlO2 的混合溶液中,生成沉淀与通入 CO2 的量的关系可表示为( )

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4. “拟晶” (quasicrystal) 是一种 具有凸多面体规则外形 但不同于晶体的固态物 质。 Al65Cu23Fe12 是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟 晶的说法错误的是( ) .. A.Al65Cu23Fe12 的硬度比金属 Al、Cu、Fe 都大 B.Al65Cu23Fe12 中三种金属的化合价均可视作零 C.Al65Cu23Fe12 不可用作长期浸泡在海水中的材料 D.1mol Al65Cu23Fe12 溶于过量的硝酸时共失去 265 mol 电子 5.主链为 4 个碳原子的某烷烃有 2 种同分异构体。则与这种烷烃具有相同的碳原子数、 主链上也为 4 个碳原子的单烯烃,共有异构体( ) A.3 种 B.4 种 C.5 种 D.2 种 — 6.酸碱指示剂(HIn)在水溶液中存在以下电离平衡:HIn(红色) H++In (黄色)。请 -1 —2 判断浓度为 2× 10 mol?L 的下列溶液:①盐酸,②澄清石灰水,③氯化铵溶液,④硫酸氢钠 溶液,⑤亚硫酸氢铵溶液,⑥磷酸氢二铵溶液 其中能使指示显红色的是( ) A.①④⑥ B. ①③④⑤⑥ C.①③④⑤ D.其他组合 7.一定条件下,碘单质与砹单质以等物质的量进行反应,可得 AtI。它与 Zn、NH3 都能 发生反应,化学方程式分别如下: 2AtI+2Zn==ZnI2+ZnAt2 AtI+2NH3(l)==NH4I+NH2At。 下列关于 AtI 性质的叙述正确的是( ) A.ZnI2 既是氧化产物,又是还原产物 B.ZnAt2 既是氧化产物,又是还原产物 C.AtI 与液氨反应,AtI 既是氧化剂,又是还原剂 D.AtI 与液氨反应,是自身氧化还原反应 8 . 11.87g 金 属 锡跟 100mL12mol?L-1HNO3 共 热 一段 时 间 。 完 全 反 应 后 测 定 溶 液 中 + c(H )=8mol?L-1,溶液体积仍为 100mL。放出的气体在常压下加热到 100℃时体积约为 12.24L。 由此推断氧化产物可能是( ) A.Sn(NO3)2 B.Sn(NO3)4 C.SnO2?4H2O D.Sn(NO3)2 和 Sn(NO3)4 9.用键能可以估算反应热,当以键能来估算反应热时,下列方程式符合要求的是( ) A.CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l) B.C(石墨)+O2(g)=CO2(g) C.CaCO3(s)+2HCl(aq)=CaCl2+CO2(g)+H2O(l) D.CO(g)+

1 O2(g)=CO2(g) 2
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10. 某油脂样品跟氢氧化钠共热后共生成了 5 种有机物, 原样品最多可能含有的三羧酸甘
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油酯种数为( ) A.5 种 B.18 种 C.75 种 D.40 种 二.选择题(本题包括 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。每小题可能有 1 或 2 个选项符 合题意,若有 2 个正确选项,只选 1 个且正确给 2 分,多选、错选都给 0 分。 ) 11.下列各组物质混合后,既产生无色气体,又产生白色沉淀的是( ) ①Ba(NO3)2 溶液跟 NaHSO3 溶液,②Ba(OH)2 溶液跟(NH4)2SO4 溶液共热,③电石跟苏打 水,④三氯化铁溶液跟碳酸氢钠溶液 A.①②③ B.②③ C.①②③④ D.②③④ 12.下列物质不可能通过化合反应制取的是( ) A.Fe(OH)3 B.Al(OH)3 C.HgS D.CuS 13.下列化学反应不能说明碳与硅的非金属性强弱的事实是( A.CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3 )
高温

B.CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑

C.SiO2+2C 高温 Si+2CO↑ D.Si+C 高温 SiC 14.始祖鸟烯(Pterodactyladiene),形状宛如一只展翅飞翔的鸟,其键线式如右图,其中 R1、R2 为烷烃基。则下列有关始祖鸟烯的说法中正确的是( ) A.始祖鸟烯与乙烯互为同系物 B.若 R1=R2= —CH3,则其化学式为 C12H16 C.若 R1=R2,一定条件下烯烃双键碳原子上的氢也能取代, 则始祖鸟烯环上的二氯代物有 10 种 D.始祖鸟烯既能使酸性高锰酸钾褪色也能使溴水褪色,其褪色原理是一样的 15.自然界中存在一种尖晶石,主要成分的化学式可表示为 MgAl2O4,可作为宝石。已 知该尖晶石中混有 Fe2O3。取一定量样品 5.4g,恰好完全溶解在一定浓度 100mL 盐酸溶液, 盐酸浓度可能是( ) A.2.2 mol?L-1 B.2.8 mol?L-1 C.4.3 mol?L-1 D.4.9 mol?L-1 16.短周期的 X、Y 两种元素,X 原子半径小于 Y 原子半径,两种元素可形成 X 是正价 的 AB2 型化合物,下列关于两元素的叙述正确的是( ) A.X、Y 可能属于同一周期 B.X 是 Y 的前一周期元素 C.只能是金属元素 D.X 可能是第二周期ⅡA 族或ⅣA 族元素 17.某密闭密闭容器中进行如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),若要使平衡时反应物总物 X、Y 作反应物,则 X、Y 的初始物质的量之比的范围 质的量与生成物的物质的量相等,且用 应满足( ) A.1<

X <3 Y

B.

1 X 2 < < 4 Y 3

C.3<

X <4 Y

D.

1 X 3 < < 4 Y 2

18.NH3 和 O2 混合气 100mL 通过红热的铂网,充分反应后的混合气再通过足量水最终收 集到 10mL 残留气体,则原混合气中 O2 体积不可能是(气体体积在相同条件下测定) ) ( A.12.5mL B.21.5mL C.64.2mL D.70.0mL

三. (本题共有 2 小题,共 20 分)
19. (10 分)本世纪是生命科学研究的昌盛时期,科学家研究发现,进入生物体内的氧分 子,可接受 1 个电子转变为超氧阴离子自由基(O2-) ,进而引发产生一系列自由基。一切需氧 生物在其机体内均有一套完整的活性氧系统(抗氧化酶和抗氧化剂) ,能将活性氧转变为活性 较低的物质,机体因此受到保护。人们利用羟胺(NH2OH)氧化的方法可以检测其生物系统 中 O2-含量,原理是 O2- 与羟胺反应生成 NO2-和一种过氧化物。NO2-在对氨基苯磺酸和α —萘 胺作用下,生成粉红的偶氮染体,染体在λ =530nm 处有显著吸收,且其吸收值与 c(NO2-)成 — 正比,从而可计算出样品中的 O2 含量。某实验室用以上方法处理后测得溶液中 c(NO2-) = 2.500×10-3 mol?L-1。 (1)请根据测定原理写出有关反应的离子方程式:____________________; (2)计算该样品此时 c(O2-) =_________________________________;
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(3)如用羟胺氧化法测定 O2- 时,将其生成的过氧化物作为检测物,若选用氧化还原法 进行定量分析(KMnO4 或 K2Cr2O7,任选一种即可) ①请写出其测定原理的反应方程式:_____________________________; ②测定所用的主要玻璃仪器为__________________, 通过观察________________的现象可 确定测定反应是否进行完全。 20. (10 分)今年是十一五开局之年,一月初党中央主持召开了全国科学大会。胡锦涛在 大会报告中向全党全国人民庄严宣告,利用十五年时间把我国建设成创新型国家。同学们,请 积极行动起来,充分发挥聪明才智,进行研究性学习,为将来挤身科研前沿做准备。 以下素材是某课外实验小组的实验记录,请根据实验记录回答有关问题。 实验内容:铜与硝酸反应有关问题的探讨。 实验器材:电线细铜丝,1mol?L-1HNO3,14mol?L-1HNO3,碱石灰,玻璃丝,Cu(NO3)2 晶 体。酒精灯、试管、夹持器械、火柴。实验装置和记录如下。 步骤 实验操作 现象记录 将 1g 细铜丝放入盛有 10mL1mol?L-1HNO3 的 铜丝表面有无色气体逸出,溶液变成 1 试管中加热 天蓝色 将 1g 细铜丝放入盛有 10mL 的 14mol?L-1HNO3 产生大量红棕色气体,溶液变为绿 2 的试管中 色,绿色由深到浅,未见到蓝色。 3 将硝酸铜晶体配成饱和溶液 深蓝色溶液 向 饱 和 的 硝 酸 铜 溶 液 中 不 断 滴 加 4 溶液仍呈深蓝色 14mol?L-1HNO3

请回答: (1)稀硝酸与铜丝反应后,所得溶液呈天蓝色的化学粒子符号是______(写化学式)。 (2)使饱和硝酸铜溶液呈深蓝色的化学粒子符号可能是____________。 (3) 有资料上介绍浓硝酸与铜丝反应后所得溶液颜色显蓝色, 实验中得到却是绿色溶液, 试写出显绿色的可能原因_____________________________,设计两种不同的简单的实验方法 证明你的解释: 方案①______________________________________________________________ 方案②______________________________________________________________。

四. (本题共 2 小题,共 18 分)
21. 分)已知固体甲、E、I、F 均为常见的单质,其中 E 在常温下为气态。W 是由两 (8 种短周期元素组成。乙通常是一种红棕色粉末。G 为白色胶状沉淀。W、G、H、I 三种物质中 都含有同一种的短周期金属元素。A 在常温下为气态,与氧气完全反应时的体积比是 1:2。各 物质有如下图所示的转化关系(部分反应的产物未全部表示) 。试回答下列问题:

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(1)B 的电子式为 ,F 原子的结构简图______________。 (2)有上述转化关系图中,C→E、D→F、E→F、I→F、I→E、A→B 等反应中有多个反 应属于置换反应,根据要求写出反应式。 非金属元素之间的置换反应__________________________________________________; 金属单质置换非金属的置换反应______________________________________________; (3)写出 W 和水反应的化学方程式_____________________________________。 22. (10 分)已知 aA、bB、cC、dD、eE、gG 六种元素原子序数依次增大,原子半径按 A、 E、D、C、B、G 的顺序增大,它们分散在三个短周期中。B 是生命体的构架元素,E 是同周 期中半径最小的元素, 也是浓缩分离铀 (U) 的原料, 游离态的 E 是经过几代人以生命为代价, 最终由莫瓦桑制得而荣获 1906 年诺贝尔化学奖,G 的最高价含氧酸的产量是衡量一个国家化 工实力的标志。它们的原子序数存在如下关系:①a+b=c,②

b?d c?e ? c ,③ ? d ,请根 2 2

据提供的信息,回答下列问题(回答问题时,必须用具体元素符号代替 A、B、C、D、E、G) : (1)A2 是最理想的绿色能源,一般情况下固化得到的是分子晶体。20 世纪末,美国卡内 基实验室曾获得了它的金属晶体, 进一步证明了英国物理学家贝纳尔在 1925 年的预言: “只要 创造条件, 任何非金属材料都能变成金属”的正确性。你认为由分子晶体 A 变成金属晶体 A 的 最必要条件是_______________。 (2)铀是重要的战略物资,它有三种同位素: 但是
235 92 U
234 92

U、

235 238 235 92 U、 92 U,其中 92 U

是核材料。



238 92 U

是形影相随的。分离方法是利用 U 与 E 形成 UE6 气体(E 不存在同位素) ,
235 238

再进行一定的操作。请简述 92 U 与 92 U 的分离原理是_________________________。 (3)碘的非金属性比 G 强,G2—的还原性比 I—强,由此______(填“能”或“不能”)类推 — — 出 GBC 、I 的还原性强弱,你的理由是___________________。 (4)配平反应方程式:__(GC)4+__ACl=___G4C3Cl+__Cl2+__CA4Cl(注意:Cl 是氯) (5)由(GC)4→G4C+ ,其空间构型发生了很大变化。(GC)4 是由半径小的 C 组成正方形, 3 半径大的 G 构成正四面体,彼此互相穿插构成的笼形化合物;G4C+ 是一种以异种原子相邻为 3 主体的平面型阳离子,请分别画出(GC)4、G4C+ 的结构示意图。 3

五. (本题共 2 小题,共 21 分)
23. 分)八角茴香属于草本植物,是我国民间常用做烹调的香料。医学研究成果显示, (9 从八角茴香中可以提取到莽草酸,莽草酸有抗炎、镇痛作用,是合成某 些抗癌药物的中间体,还是合成“达菲"的前体(“达菲”是对禽流感病 毒有一定抑制作用的一种药物)。莽草酸的分子结构模型如图所示(分 子中只有 C、H、O 三种原子) 。 在有机物分子中,若碳原子连接四个不同的原子或原子团,该碳原 子称为不对称碳原子(或手性碳原子) 。具有手性碳原子的有机物具有光 学活性。 请回答下列问题: (1)观察题图分子结构模型,写出莽草酸分子中包含的官能团的名 称______________。 (2) 莽草酸跟有机物 A 在一定条件发生酯化反应可生成一种相对分子质量为 202 的酯类
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物质。写出 A 可能的结构简式_____________________________________。 (3) 试设计通过一步反应使莽草酸分子转化成只具有 2 个手性碳原子的物质的两种方法, 有关化学方程式分别为_________________________、____________________________。 24. 分)第一个有机化合物 Z 的全合成是在 19 世纪由 Kolbe 完成的,如下图所示,以 (6 碳和硫为反应物: C+S8 X

Cl2,hν

Y Z

Cl2C=CCl2

OH-

HOOC—CHCl2

一定条件

已知,将足量的的 NaOH 溶液与 Z 溶液混合后加强热,最后可得到 D。 X、Y、D 均为非极性分子,且 Y、D 的空间结构相同。 (1)写出 X 的电子式__________; (2)写出 Y 的分子式__________; (3)写出由 Z D 的化学方程式______________________________; 25. 分)等物质的量的 1,2—二溴乙烷和环戊二烯在过量碱的水溶液中与催化剂氯化 (6 三乙基苯基铵存在下反应,生成含 C 91.3%的烃 Y,沸点 115℃(1.01×105Pa)。当用一氘代的

1,2—二溴乙烷与环戊二烯反应时,只生成唯一产物(已知 具有一定的稳定性)。1molY 可与 3molBr2 在 CCl4 中反应, Y 的结构与反应所得产物的可能结构 求 (不要求立体化学) 。 (已 知,环丙烷易与 Br2 反应生成 1,3—二溴丙烷。 ) Y: 产物可能结构:

六. (本题共 2 小题,共 17 分)
26. 分)向铝粉中注入混合酸(硫酸和硝酸的混合溶液),适当加热,使之完全反应,反 (8 应中假设还原产物只有 NO,NO 的体积经测定为 21.28L(折算为标准状况)。向反应后的溶液 中撒入适量硫酸铵,溶液正好全部结晶(一切损耗都控制在计算误差之内),得到铝铵矾 NH4Al(SO4)2·12H2O 晶体 453g。请回答(保留两位小数): (1)求铝粉中氧的质量分数。 (2)混合酸中硫酸的质量分数。 27. 分)将 0.45g A 完全燃烧后的产物依次通过盛有浓硫酸与澄清石灰水的洗气瓶,燃 (9 烧产物全部被吸收,两个洗气瓶依次增重 0.57g 与 1.32g。已知 A 有六种可能结构,且每种结 构中均存在甲基。求 A 的化学式与其六种可能结构。
H3C CH3 H

H CH3 H3C
H

(已知:



H

互为同分异构体)

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