2021年全國高中化學奧林匹克競賽預賽試題及答案

全國高中化學奧林匹克競賽初賽試題(滿分100分時間120分鐘)也許用到相對原子質量：H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5K-39Fe-56Cu-64Zn-65Ag-108Ba-137一、選取題(本題涉及18小題，每題2分，共36分，每題有1～2個選項符合題意。多選錯選不得分，有兩個答案只選一種且答對者得1分)1．兩位美國科學家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，由于發(fā)現(xiàn)細胞膜水通道，以及對離子通道構造和機理研究作出開創(chuàng)性貢獻而獲得諾貝爾化學獎。她們之因此獲得諾貝爾化學獎而不是生理學或醫(yī)學獎是由于()。A．她們研究和化學物質水關于B．她們研究有助于研制針對某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心血管疾病藥物C．她們研究進一步到分子、原子層次D．她們研究進一步到細胞層次2．為了摸索月球上與否有生命存在痕跡，就要分析月球巖石中與否包藏有碳氫化合物(固然這僅僅是摸索第一步)。科學家用氘鹽酸(DCl)和重水(D2O)溶液解決月球巖石樣品，對收集氣體加以分析，成果只發(fā)既有某些氣體狀態(tài)碳氘化合物。這個實驗不能用普通鹽酸，其理由是()。A．普通鹽酸酸性太強B．普通鹽酸具備揮發(fā)性C．普通鹽酸和月球巖石中碳化物無法反映D．無法區(qū)別巖石中本來具有是碳化物，還是碳氫化合物3．下列與“神舟五號”載人飛船關于說法不對的是()。A．飛船表面覆蓋一層石墨瓦之因此能起到保護作用是由于石墨可以耐高溫B．宇航員食物做成大小可口“一口酥”，目是防止飛船內產(chǎn)生飄塵C．飛船在宇宙中運營時，船艙內溫度低、氧氣少，無法劃著火柴D．在飛船上使用LiOH吸取多余CO2而不使用NaOH4．下列解釋不科學是()。A．“水滴石穿”重要是溶解了CO2雨水與CaCO3長期作用生成了可溶性Ca(HCO3)2緣故B．長期盛放NaOH溶液試劑瓶不易打開，是由于NaOH與瓶中CO2反映導致瓶內氣體減少形成“負壓”緣故C．嚴格地講，實驗室使用“通風櫥”防污染是不負責任，由于實驗產(chǎn)生有害氣體沒有得到轉化或吸取D．“雨后彩虹”與“海市蜃樓”都是自然界光學現(xiàn)象，也與膠體知識關于5．12月31日，世界上第一條商業(yè)磁懸浮鐵路在上海投入運營。磁懸浮核心技術是運用超導體反磁性。以Y2O3、BaCO3和CuO為原料，經(jīng)研磨燒結可合成一種高溫超導物質YBa2Cu3Ox?，F(xiàn)欲合成0.5mol此高溫超導物質，理論上需取Y2O3、BaCO3和CuO物質量(mo1)分別為()。A．0.50，0.50，0.50B．0.50，1.0，1.5C．0.25，1.0，1.5D．1.0，0.25，0.176．H—離子可以跟NH3反映：H－+NH3NH2－+H2。依照該反映事實，可以得出對的結論是()。A．NH3具備還原性B．H—是很強還原劑C．H2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物D．該反映是屬于置換反映7．右圖為Na2SO4溶解度曲線，已知硫酸鈉晶體(Na2SO4·10H2O)在溫度為T3K時開始分解為無水硫酸鈉。既有142g溫度為T2K飽和硫酸鈉溶液，當溫度降為T1K或升為T4K(T4>T3)時析出晶體質量相等，則溫度為T4K時Na2SO4溶解度為()。A．32.8gB．40gC．40.8gD．41g8．當前，人們正在研究開發(fā)一種高能電池－鈉硫電池，它是以熔融鈉、硫為兩極，以Na＋導電β－Al2O3陶瓷作固體電解質，反映為：2Na＋xSNa2Sx。如下說法對的是()。A．放電時，鈉作負極，硫作正極B．放電時，鈉極發(fā)生還原反映C．充電時鈉極與外電源正極相連，硫極與外電源負極相連D．充電時，陽極發(fā)生反映為：Sx2－—2e－xS9．已知乙烯醇(CH2=CH—OH)不穩(wěn)定，可自動轉化為乙醛。乙二醇在一定條件下發(fā)生脫水反映，也有類似現(xiàn)象發(fā)生，所得產(chǎn)物構造簡式有人寫出下列幾種：其中不也許是()。A．①B．②③C．③④D．④⑤10、亞碳化合物特性是在1個碳原子上帶有2個未成對電子，亞碳化合物是具備很高反映活性有機化合物。下列屬于亞碳化合物是()。A．CH3B．H2C5(線狀)C．D．CH2=CH211、關于右圖裝置論述不對的是()。A．這是電解NaOH溶液裝置B．該裝置中Pt為正極，電極反映為：O2＋2H2O＋4e－4OH－C．該裝置中Fe為陰極，電極反映為：Fe－2e－＋2OH－Fe(OH)2D．這是一種原電池裝置12．氣態(tài)原子生成＋1價氣態(tài)陽離子所需要能量稱為第一電離能。元素第一電離能是衡量元素金屬性強弱一種尺度。下列關于說法不對的是()。A．元素第一電離能越大，其金屬性越強B．元素第一電離能越小，其金屬性越強C．金屬單質跟酸反映難易，只跟該金屬元素第一電離能關于D．金屬單質跟酸反映難易，除跟該金屬元素第一電離能關于外，還與該單質中固態(tài)金屬原子以及該金屬原子失去電子后在水溶液里形成水合離子行為關于13．稀溶液中，溶質存在將引起溶劑凝固點下降和沸點上升，海水在0℃不會結冰就是這個道理。凝固點下降限度與溶質分子數(shù)關于，而與溶質是何種物質無關。當溶劑量擬定期，凝固點下降與溶質分子數(shù)成正比。已知10.0g樟腦中溶解了0.412g奈，樟腦凝固點下降了13℃，某種C、H、O構成有機物2.30g，溶解于15.6g樟腦中，樟腦凝固點下降了49.5℃。由此可知此有機化合物相對分子質量是()。A．240D．12814．NCl3水解產(chǎn)物之一是()。A．HClB．HClOC．HClO2B．60C．120D．HClO315．鑭系元素含水氯化物LnCl3·nH2O，加熱脫水時，易發(fā)生水解，為了制得無水LnCl3，可采用辦法是()。A．在HCl氣流中加熱使之脫水C．加入P2O5固體加熱使之脫水B．加入NH4Cl固體加熱使之脫水D．加入H2SO4加熱使之脫水16．把鋁粉與下列氮氣態(tài)氧化物混合后，加熱至高溫，均可生成氮氣和氧化鋁。若反映后氣體壓強是反映前氣體壓強1/2(恒溫恒壓條件下測得)，則氮氧化物是()。A．NOB．N2O3C．N2OD．N2O517．在K＋、Na＋鹽中，只有少數(shù)是微溶于水，這些微溶于水鹽可用來鑒定K＋、Na＋。如鑒定K＋可用亞硝酸鈷鈉[Na3Co(NO2)6]：Na＋＋2K＋＋[Co(NO2)6]3－K2NaCO(NO2)6↓(亮黃)下列哪些離子大量存在會干擾K＋鑒定()。A．H＋B．OH－C．Cl－D．Na＋18．將100g濃度為18.4mol·L－1、密度為ρ濃硫酸稀釋成9.2mol·L－1硫酸，所加水體積()。A．100mLB．不大于100mLC．不不大于100mLD．等于100g/ρ二、填空和簡答題(本題共涉及6小題，共31分)19．(5分)A是氮、氫兩種元素構成化合物。A與氨構造之間關系類似于過氧化氫和水構造之間關系。一種A分子含兩個氮原子。請?zhí)顚懭缦驴瞻祝?1)A分子式是。(2)A水溶液呈(填酸、堿、中)性，1molA最多可與molHCl發(fā)生中和反映形成正鹽。寫出形成鹽中具有氮原子離子電子式：。(3)A在氧化還原反映中也與過氧化氫相似，既可作氧化劑，又可作還原劑。請從化合價角度分析產(chǎn)生這種狀況因素：。20．(4分)硫酸(H2SO4)分子構造式為，請你仿照此構造畫出下列酸構造：；焦硫酸(H2S2O7)；過硫酸(H2S2O8)；亞硫酸(H2SO3)。這四種酸中酸性最弱是。21．(7分)“爛版液”是制印刷鋅版時，用稀硝酸腐蝕鋅版后得到“廢液”。若產(chǎn)氣憤體為N2O，稀硝酸腐蝕。“爛版液”重要成分是和由自來水帶進Cl－、鋅版反映重要化學方程式是Fe3＋等雜質離子。在實驗室中，由“爛版液”制取ZnSO4·7H2O過程如下：①在“爛版液”中逐漸加入6mol·L－1NaOH溶液，用pH試紙檢查，至pH=8為止。②過濾后得到Zn(OH)2沉淀，用去離子水多次洗滌沉淀。③用2mol·L－1硫酸，慢慢將洗凈Zn(OH)2溶解，保持一定pH，加熱煮沸，趁熱過濾，濾液即為ZnSO4溶液。④溶液中注入2mol·L－1硫酸，使其pH保持為2，將溶液小心加熱，冷卻后即得到ZnSO4·7H2O晶體。在操作①中保持pH=8目是。Fe3＋。Cl－、NO3－是在操作中除凈。操作③中加熱目是。操作④中所用重要儀是在操作中除去。操作④保持pH=2目是器是。22．(5分)用32%~35%FeCl3溶液腐蝕印刷線路板廢液中具有FeCl3、FeCl2和CuCl2。(1)若用電化學辦法使廢液再生，則兩極上電極反映分別為：。(2)回收銅化學辦法為。(3)回收銅后來溶液如何運用？。23．(3分)在某條件下，容器有可逆反映A＋4B均為amol，而D物質量為dmol。2C＋D；△H＜0，達平衡狀態(tài)時，A、B、C物質量(1)變化a取值，再通過變化反映條件，可以使反映重新達到平衡，并限定達到新平衡時，D物質量只容許在d/2到2d之間變化，則a取值范疇為(用a和d關系式表達)。(2)如果要使在本反映重新建立平衡中，D物質量只容許在d到2d之間取值，則應采用辦法是下面列出選項中選取)。(從A．升高反映溫度；B．增大反映容器內溫度；C．增大反映容器體積；D．減少反映溫度；E．減小反映容器壓強；F．減小反映容器體積；24．(7分)研究表白，火災中絕大多數(shù)人第一死因并非高溫烘烤或火燒，而是慌亂奔跑時吸入煙霧中毒。且起火建筑裝修越豪華，這一點越明顯。聚氯乙烯是制作裝修材料最慣用原料，失火時聚氯乙烯在不同溫度下，發(fā)生一系列復雜化學變化，產(chǎn)生大量有害氣體，其過程大體如下：請回答下列問題：(1)火災中由聚氯乙烯產(chǎn)生有害氣體，其化學成分重要是，你以為其中含量最大為。，在火災現(xiàn)場，為防止氣體中毒防護辦法是(2)上述變化中①所屬反映類型為；有機化學中將分子加氧或去氫反映稱為氧化反映，加氫去氧反映稱為還原反映，據(jù)此，上述反映中屬氧化反映是(填代號)。(3)在裝修中廣泛使用粘合劑也是極易發(fā)生火災物質，聚乙烯醇縮丁醛就是這樣一種粘合劑，它是由聚乙烯醇()與丁醛縮合得到具有六元環(huán)高分子化合物，若已知反映：2CH3OH＋HCHO→CH3OCH2OCH3＋H2O可以發(fā)生。請寫出制取聚乙烯醇縮丁醛粘合劑化學方程式：。三、實驗題：(本題涉及兩小題，共16分)25．(8分)工業(yè)上采用濕法煉鋅過程中，以ZnSO4為重要成分浸出液中，有Fe3+、Fe2+、Sb3+、Cu2+、Cd2+、Cl－等雜質，這些雜質對下一道鋅電解工序有妨礙，必要事先除去。既有下列試劑：①KMnO4；②NaOH；③ZnO；④H2O2；⑤Zn；⑥Fe；⑦AgNO3；⑧Ag2SO4；⑨H2SO4依照規(guī)定將適當試劑序號填入下面空格：(1)用(2)用將Fe2＋離子氧化成Fe3＋調節(jié)浸出液pH=5.2時，離子，相應離子方程式為。、等形成氫氧化物沉淀，同步也有沉淀生成。(3)用(4)用除去Cu2＋和Cd2＋離子。除去Cl－離子。26．(8分)用H2C2O4·2H2O滴加濃H2SO4制備CO，通入灼熱Fe2O3粉中，做煉鐵實驗。但此法制備CO中具有其她氣體，必要除去。既有下列裝置：依照題目規(guī)定，回答下列問題：(1)寫出H2C2O4·2H2O跟濃硫酸反映化學方程式。。(2)用a～h表達連接順序，將裝置連接對的(3)用A~F對的表達下面實驗操作先后順序：。A．點燃甲裝置酒精燈，打開分液漏斗，調節(jié)濃硫酸滴速。B．點燃乙裝置中酒精燈，加熱氧化鐵。C．檢查整套裝置氣密性。D．將導管口i處尾氣加以解決。E．乙裝置玻璃內Fe2O3變黑時，熄滅乙裝置中酒精燈。F．關好甲裝置中分液漏斗開關后，再熄滅該裝置中酒精燈。(4)空洗氣瓶作用是，濃硫酸洗氣瓶作用是。。(5)解決i處尾氣，應采用簡樸而有效辦法是四、計算題(本題涉及三小題，共17分)27．(6分)嗎啡和海洛因都是嚴格查禁毒品。(1)嗎啡分子含C71.58%、H6.67%、N4.91%，別的為O。已知其相對分子質量不超過300。試求：①嗎啡相對分子質量。②嗎啡分子式。(2)已知海洛因是嗎啡二乙酸酯。試求：①海洛因相對分子質量。②海洛因分子式。28．(6分)將mmolNa2O2和nmolNaHCO3固體混合物放在密閉容器中加熱進行充分反映，并保持250℃。(1)隨m/n值變化，殘留固體和氣體成分也發(fā)生相應變化，若氧氣和水蒸汽物質量相等，則m/n值是多少？(2)試擬定混合氣體平均相對分子質量范疇。29．(5分)將K2SO4、(NH4)2SO4、NH4HCO3固體混合物若干克加入到100mL0.5mol·L-1Ba(OH)2溶液中，共熱使之充分反映，生成沉淀8.6g。在所得固液混合物中加100mL0.9mol·L-1鹽酸，沉淀某些溶解，同步生成448mLCO2氣體(原則狀況)。剩余鹽酸用50mL0.2mol·L-1NaOH溶液正好中和，求原混合物總質量。參照答案及評分原則(滿分100分)一、選取題(本題涉及18小題，每題2分，共36分，每題有1～2個選項符合題意。多選錯選不得分，有兩個答案只選一種且對者得1分)1C2D3C4B5C6BC16A7A8AD18B910BA11AC12AC13C14B15AB17AB二、問答和填空題：(本題涉及6小題，共31分)19．(5分，每空1分)(1)N2H4(2)堿2(3)N2H4中N呈－2價，處在氮元素中間價態(tài)，故既可作氧化劑又可作還原劑。20．(4分，每空1分)，，亞硫酸21．(7分，每空1分)①4Zn＋10HNO34Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O；Zn(NO3)2使生成Zn(OH)2沉淀不溶解；②促使Fe3＋完全水解；③抑制Zn2＋水解為Zn(OH)2；蒸發(fā)皿，酒精燈，鐵架臺，玻璃棒。22．(5分)(1)陽極：2Fe2+－2e－2Fe3+陰極：Cu2++2e－=Cu(2分)(2)加入鐵粉CuCl2+FeCu+FeCl2；過濾，在所得固體中加入稀鹽酸溶解殘存鐵，再濾出固體洗滌得銅。(2分)(3)通入氯氣2FeCl2+Cl22FeCl3用于腐蝕印刷線路板。(1分)23．(3分)(1)a＞4d(2分)(2)D(1分)24．(7分，前兩小題每空1分，第(3)小題2分)(1)HCl、CO、C6H6等；HCl；①用濕毛巾捂住口鼻②彎下腰吸低處空氣(2)消去反映；④(3)三、實驗題：(本題涉及2小題，共16分)25．(8分，離子方程式2分，別的每空1分)(1)④；2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋+2H2O(2)③；Fe3＋；Sb3＋(3)⑤(4)⑧26．[共8分。第(1)小題2分；第(4)小題3