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2012年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题(word版)


2012 年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题
注意:考试时间 3 小时,满分 150 分。直接在试卷上答题,允许使用非编程计算器

题号 得分









总分

第一大题(选择题)答案写在下表中,其余题答案写

在试卷上
题号 答案 题号 答案 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

一、本题包括 25 小题,每小题 2 分,共 50 分。每小题有 1 个或 2 个选项符合题意。若该题 只有 1 个选项符合题意,多选或错选均不得分。若该题有 2 个选项符合题意,选对 1 个得 1 分,选对 2 个得 2 分;选错 1 个,该题不得分。 1.为了缓解石油危机,科学家正在进行“生物质油”代替柴油的试验。所谓“生物质油”是 指以光合作用产生的植物、农作物等富含纤维素、半纤维素和木质素的物质为原料,采用生 物热解液化技术而产生的新能源。下列有关说法错误的是 .. A.生物质油是一种有机化合物 B.这一类能源属于可再生能源 C.利用生物质能就是间接利用太阳能 D.生物质油提炼技术中主要利用的是化学变化 2.一块铜板被等分成两块, Cu(a)和 Cu(b); 捶打 Cu(a), Cu(b)不动。 再由 Cu(a)、 Cu(b)及 CuSO4 溶液组成电池:Cu(a)︱CuSO4(cmol/L) ︱Cu(b),测得电动势 E>0,因为 Cu(a)的 A.△S>0,△H=0 B.△S>0,△H<0 C.△S<0, △H=0 D.△S<0, △H<0 3.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC 是一种将水电技术 与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为 RFC 工作原理示意图,有关说法正确的 是 A. 当有 0.1mol 电子转移时, 极产生 1.12LH2(标准状况下) a B.b 极上发生的电极反应是:4H2O + e- = 2H2↑+ 4OHC. 极上进行还原反应, 池中的 H+可以通过隔膜进入 A c B 池 D.d 极上发生的电极反应是:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 4.室温下, 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
2 A.pH=12 的溶液中:AlO ? 、Na+、SO 2 ? 、SO 3 ? 2 4

B.水电离出的 c( H ? ) =10-17mol/L 的溶液中:K+、Na+、SO 2 ? 、AlO ? 4 2
? C.能与铝反应生成氢气的溶液中:Mg2+、Na+、Cl-、NO 3

D. c( H ) =0.10mol/L 的溶液中:CH3COO-、NH ? 、Cl-、Na+ 4 5.已知化学反应 A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如右图所示,下 列叙述中正确的是 A.每生成 2 分子 AB 吸收 bkJ 热量 B.该反应焓变为△H =+(a+b)kJ/mol C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D.断裂 1molA—A 键和 1molB—B 键,放出 akJ 能量 6.中学化学教材中有大量的数据材料,下面是某学生对数据的利用情况,其中错误的是 .. A.利用 Ksp 数据可判断 BaCO3 与 Na2SO4 溶液能否反应
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?

B.利用沸点数据可推测将一些液体混合物分离出来的可能性 C.利用第一电离能数据可判断同周期元素的金属性强弱 D.利用液体密度可以判断液体物质挥发性的难易 7.As2S3 和 HNO3 有如下反应: 2S3 + 10H+ + 10NO3- → 2H3AsO4 + 3S +10NO2↑+2H2O, As 下 列说法正确的是 A.生成 1molH3AsO4 时,转移电子个数为 10NA B.将该反应设计成一原电池,则 NO2 应该在正极附近逸出 C.该反应的氧化产物之一为 S D.反应产物 NO2 与 11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓 HNO3,然后与过量 的碳反应,所产生的 CO2 的量为 0.5mol 8.关于下列各装置图的叙述中,错误的是 A.装置①中,d 为阳极、c 为阴极 B.装置②可用于收集 H2、CO2 C.装置③中 X 若为 CCl4,可用于吸收氨 气或氯化氢,并能防倒吸 D.装置④可用于干燥、收集 NH3,并吸收多余的氨气 9.可逆反应 2A(g) + B(g) ? 2C(g),根据下表中的数据判断下列图像错误的是 .. 压强 温度 A 转化率 400℃ 500℃ p1(MPa) 99.6 96.9 p2(MPa) 99.7 97.8

10.能正确表示下列反应的离子方程式的是
2 A.足量的硫酸铝溶液与纯碱溶液反应:2Al3+ + 3 CO 3 ? + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑

B.NaHS 溶液的水解方程式:HS- + H2O ?

H3O+ + S2-

C.Fe(OH)3 与足量的 HI 溶液反应:Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O D.向饱和亚硫酸氢钡溶液中加入足量的 NaOH 溶液:
? 2 Ba2++2HSO 3 +2OH-=BaSO3 +2H2O+SO 3 ?

11.在室温下,向氢硫酸中通入二氧化硫气体,溶液的 pH 发生变化。下列图示能正确反映通 入 SO2 后在很短时间内通入 SO2 体积与溶液 pH 的关系的是

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12.下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系表述正确的是
? 2 A.0.1mol/LNa2CO3 溶液中:c(Na+)=2c(HCO 3 )+2c(H2CO3)+2c(CO 3 ? )

B.常温下 pH=4 的醋酸与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合后 pH>7 C.将 0.2mol/LNaA 溶液和 0.1mol/L 盐酸等体积混合所得碱性溶液中 c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-) D.pH=12 的 Ba(OH)2 溶液和 pH=12 的 Na2CO3 溶液中,水电离的 c(H+)相等 13.下列各组物质按右图所示转化关系每一步都能一步实现的是 甲 A B C D FeCl3 Cu Na AlCl3 乙 FeCl3 CuO Na2O2 Al2O3 丙 Fe2O3 CuSO4 NaCl Al(OH)3 丁 Fe(OH)3 CuCl2 NaOH NaAlO2 丁 甲 丙 乙

14.华法林(Warfarin,右图)是一种鼠药。该分子的立体中心数目为 A.0 B.1 C.2 D.3 15.下列实验操作正确且能达到预期目的的是 实验目的 A B C D 确定碳和硅两元素非金属性强弱 探究蔗糖水解产物具有还原性 探究接触面积对化学反应速率的影响 证明 CH2=CHCHO 中含有碳碳双键 操作 测同温同浓度 Na2CO3 和 Na2SiO3 水溶 液的 pH 在蔗糖中加入稀硫酸,水浴加热,再加 入新制的氢氧化铜并加热 等质量的大理石块、 大理石粉分别放入 盛有过量的等体积、 等浓度的稀盐酸中 滴入酸性 KMnO4 溶液,观察紫红色是 否褪去

16.Mg(ClO3)2 在 农 业 上 常 用 作 脱 叶 剂 、 催 熟 剂 , 可 采 用 复 分 解 反 应 制 备 : MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl,已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图 所示。下列叙述正确的是 A.四种化合物的溶解度随温度变化最小的是 Mg(ClO3)2 B.300K 时,MgCl2 的溶解度约为 55g C.300K 时,100gNaCl 饱和溶液中约含 NaCl 36g D.该反应能够进行的条件是生成沉淀,该沉淀是 Mg(ClO3)2 17.下列关于电解质溶液的叙述正确的是 A.室温下,将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液 pH=7 时,c(SO 2 ? )>c(NH ? ) 4 4 B.室温下,pH=3 的氢氟酸加水稀释后,电离常数 Ka(HF)和 pH 均减小 C.室温下,pH=11 的 NaOH 溶液与 pH=3 的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色 D.向 0.1mol/L 的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中

c( OH ? ) c( NH3 gH 2O )

增大

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18.下列物质的转化在给定条件下不能实现的是 ..

? ? A.MgCl2(aq) ??? Mg(OH)2 ??? MgO
2 2 ? ? B.S ???? SO3 ??? H2SO4

石灰乳

燃烧

O /点燃

H O

NaOH ( aq ) 2 ? C.Al2O3 ???? NaAlO2(aq) ??? Al(OH)3 ? ?
CO
3 2 ? ? D.饱和 NaCl(aq) ???? NaHCO3 ?? Na2CO3

NH ,CO

?

? 19.ClO 3 离子中 O—Cl—O 的键角为

A.109°28ˊ

B.小于 109°28ˊ

C.120°

D.小于 120°,大于 109°28ˊ

2 2 20.水溶液 X 中只可能溶有 K+、Mg2+、Al3+、AlO ? 、SiO 3 ? 、CO 3 ? 、SO 2 ? 中的若干种离子。 2 4

某同学对该溶液进行了如下实验: 气体甲 溶液 X 过量稀盐酸 无色溶液甲 沉淀甲 下列判断错误的是 ..
2 A.有气体甲生成,表明溶液 X 中一定有 CO 3 ?

溶液乙

白色沉淀乙

B.沉淀甲不可能是硅酸镁

C.Al3+一定存在于溶液 X 中 D.不能确定 SO 2 ? 是否存在于溶液中 4 21.乙二胺(N N)是双齿配体,X 和 Y 是单齿配体,下面配合物属对映体的是

A.(Ⅰ)和(Ⅱ) B.(Ⅱ)和(Ⅲ) C.(Ⅰ)和(Ⅲ) D.(Ⅱ)和(Ⅳ) 22.M 的名称是乙烯雌酚,它是一种激素类药物,结构简式如下。下列叙述不正确的是 ... A.M 的分子式为 C18H20O2 B. 与 NaOH 溶液或 NaHCO3 溶液均能反应 M C.1molM 最多能与 7molH2 发生加成反应 D. 1molM 与饱和溴水混合, 最多消耗 5molBr2

23.对反应 AsBr3+BrOTeF5+As(OTeF5)5=[AsBr4]+[As(OTeF5)6]-,下面正确的叙述是 A.该反应不是氧化还原反应 B.该反应是氧化还原反应 C.所有化合物中溴的氧化数都为-1 D.所有化合物中砷的氧化数都为+5 24.为防治“白色污染” ,有一条重要途径是将合成高分子化合物重新变为小分子化合物:目 前对结构简式为 的化合物已成功实现了这种 处理,其运用的 原理是酯交换反应(即酯与 醇在酸或碱的催 化下生成一个新酯和一个 新醇的反应)。试分析若用 CH3OH 来处理这种化合物能得到的有机物可能是 A.苯 B.乙二醇 C.对苯二甲酸二甲酯 D.苯甲酸
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25.甲基胺与过量的氧气反应,生成氮气、水和二氧化碳。与 1mol 甲基胺完全反应所需的氧 气的物质的量为 A.2.25 B.2.5 C.3.00 D.4.5 二、本题包括 4 小题,共 24 分 26.(3 分)设气相反应物和生成物为理想气体,若需求 的计量系数之和必须
+

PV P1V 1 ? ,则反应方程式中反应物 T T1

(填等于、大于或小于)生成物的计量系数之和,因为
+

。 27.(6 分)NO 、NO、NO 中,键能由大到小的次序为 ,NO 键级数 为 级;含有单电子轨道的是 ,键长最长的是 。配合物 [PtCl3(C2H4)]- 中,Pt 原子周围有 电子;Cr2(CO)4(C5H5)2 中,Cr 与 Cr 之间为三键,则 每个 Cr 原子周围有 电子。 28.(9 分)在低温下液态 SO2 溶剂中,点单子与五氟化锑反应,生成[I4]2+[Sb3F14]-[SbF6]-。其 反应方程式为 。在[Sb3F14]-中 Sb 的 平均氧化数为 ,Sb 的实际氧化数为 和 。[Sb3F14]-可以看作由 2 个离子团(A) 与 1 个离子团(B) [(A)和(B)用化学式表示]连接而 成。试画出[Sb3F14] 的结构式,并指明结构式中每个 Sb 原子的杂化类型。

29(6 分)(1)画出配合物 PtCl2A(A 为 1,2-二氨基环丁烯二酮)的结构式,指明所有原子是否共 面?说明原因。

(2)若 A 中环丁烯中双键被加氢,画出 PtCl2A′的二种结构式。

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三、本题包括 4 小题,共 38 分 30.(6 分)用系统命名法命名下列化合物

31.(15 分)完成下列反应方程式

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32.(6 分)以乙烷为唯一起始有机物和必要的无机试剂制备:

33.(11 分)在制备(S)-2-氯丁烷时,首先用甲基锂试剂与环氧丙烷反应,酸化处理后得到的产 物在用二氯亚砜(SOCl2)处理后,利用制备色谱分离得到反应产物(S)-2-氯丁烷,同时还分离 得到了非常少量的另一化合物,MS 分析确定其分子式为 C4H9Cl,旋光分析表明该化合物 ? 不具有光学活性, 其′H-NMR 谱图分析结果为: H=1.0(6H, 二重峰)、 1.9(1H, 多峰)、 3.4(2H, 二重峰)。 (1)根据题意给出环氧丙烷的立体结构;(2)试推测该少量副产物的结构;(3)写出生成该少量 副产物的反应方程式。

四、本题包括 3 小题,共 38 分 34.(10 分)固体一元弱酸 HA 在 25℃时的饱和溶液 pH=2.90,浓度为 0.0257mol/L。 (1)计算 HA 的分子溶解度(即固有溶解度); (2)计算 HA 的 Ka; (3)50.0mL0.100mol/L 的 NaA 溶液,用 0.500mol/LHCl 溶液滴到溶液刚出现沉淀时,溶液 pH=4.65,求消耗 0.500mol/LHCl 溶液的体积。

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35.(12 分)周期表中相邻的三种金属元素 A、B、C,原子序数依次增大,其部分性质如下: ①A、B 最高氧化态的含氧酸和至今已知最高氧化态 C 的含氧酸根均有色,在碱性介质中稳 定存在,且均为单核; ②已知 B 最高氧化态的含氧酸根为 BO n ? ,则 x
? 碱性中 BO n ? ???? BO(n+1) ??? BO n ? +BO x? 2 ↓(②和③中 x 和 n 都是相同数值) ? ? x x x 加入丙三醇
酸化

③A 最高氧化态的一种含氧酸根为 AO 2n? ,则 x
? 2 AO 2n? ??? A2O 2 n ?1 ???? AO(2n+1)+ ???? A2n+ ? ? ? 2x x 加Zn并加热
酸化 加浓盐酸

通N

(1) 写出 A、B、C 的元素符号;(2)写出②中两个离子方程式;
? (3)画出 A2O 2 n ?1 的空间构型;(4) A2n+是顺磁性还是抗磁性物质? 2x

(5)指出 C 的理论最高氧化态和 C3+所属的离子构型。

36.(16 分)C60 固体可以看作由 C60 分子密堆积形成的。C60 固体中,有一种属 ccp 堆积。其晶 胞参数为 a=1417pm,两个最邻近分子之间的距离为 296pm。C60 固体暴露到碱金属蒸气中, 形成通式为 MxC60 的一系列化合物。请回答下面问题: (1)试计算 ccp 堆积的 C60 固体的密度及 C60 固体中一个 C60 分子的半径(用 pm 表示,视 C60 分子为球体)。 (2)有一种 K6C60 化合物,属体心立方晶系。①以“O”表示 C 6 ? ,以“X”表示 K+离子,试 60 画出 K6C60 化合物的晶胞。②试写出晶胞中 K+离子的分数坐标。③试指出 K+离子与 C 6 ? 离 60 子的配位数。 (3)C60 分子由十二个正五边形和二十个正六边形围成。二十个正六边形被十二个正五边形全 部隔开。视 C60 分子中的 C—C 键的键长都相等,dc-c 为 140pm,试从数学上计算 C60 分子的 半径。

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