2010年全國高中學生化學競賽(江蘇賽區(qū))預賽試題1

“南京工業(yè)大學”杯2010年全國高中學生化學競賽（江蘇賽區(qū)）預賽試題一、選擇題（每小題有1-2個選項符合題意，每小題4分，共60分）1．嫦娥工程標志著我國航天技術已經(jīng)達到世界先進水平。近年來我國科學家研制的新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復合而成的，下列有關該材料的敘述，正確的是（）A．它耐高溫、但抗氧化性差 B．它的密度小，質地較脆Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuseC．它沒有固定熔、沸點 D．它是一種新型合金材料2．化學家庭小實驗是利用家庭日常生活用品進行化學學習和研究的活動，利用日常生活用品，下列實驗設計不能完成的是（）A．用粥湯檢驗碘鹽中是否含有KIO3Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuseB．用醋酸除去熱水瓶中的水垢C．用食用堿（Na2CO3）溶液洗滌餐具上的油污D．淀粉溶液具有丁達爾現(xiàn)象3．下列化學用語或模型表示正確的是（）A．硝基苯的結構簡式： B．CO2分子比例模型：C．NH4I的電子式： D．NaCl的晶體模型：4．2008年北京奧運會主體育場的外形好似“鳥巢”。有一類硼烷也好似鳥巢，故稱為巢式硼烷。巢式硼烷除B10H14不與水反應外，其余均易與水反應生成氫氣和硼烷。硼烷易被氧化。下圖是三種巢式硼烷，有關說法不正確的是（）A．硼烷與水反應是氧化還原反應B．2B5H9＋12O2＝5B2O3＋9H2O，1molB5H9完全燃燒轉移25mol電子C．8個硼原子的巢式硼烷的化學式應為B8H10D．這類巢式硼烷的通式是BnHn+45．二氯化二硫（S2Cl2）廣泛用作橡膠工業(yè)的硫化劑，常溫下它是一種橙黃色有惡臭的液體，它的分子結構與H2O2相似，熔點為193K，沸點為411K，遇水很容易水解，產(chǎn)生的氣體能使品紅褪色，S2Cl2可由干燥的氯氣通入熔融的硫中制得。下列有關說法正確的是（）A．S2Cl2分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結構B．S2Cl2晶體中不存在離子鍵C．S2Cl2與水反應后生成的氣體難溶于水D．S2Cl2在熔融狀態(tài)下能導電6．新華社2007年3月21日電，全國科學技術名詞審定委員會21日宣布：111號元素（符號為Rg）的中文名稱為“”（讀音為倫）。下列說法正確的是（）A．111號元素是第六周期、第ⅣA的金屬元素B．111號元素為過渡元素C．111號元素為非金屬元素D．111號元素質量數(shù)為1117．有一種測定阿伏加德羅常數(shù)的方法需測定NaCl晶體的體積，具體步驟為：準確稱出mgNaCl晶體粉末并置于定容儀器a中；用滴定管b向儀器a中滴加某液體c至a儀器的刻度線，即可測出NaCl固體的體積。上述操作中的a、b、c分別指（）A．量筒、酸式滴定管、水 B．容量瓶、堿式滴定管、苯C．量筒、堿式滴定管、水 D．容量瓶、酸式滴定管、四氯化碳8．冰是立方面心結構。下列是碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖（未按順序排列），其中與冰的晶體結構類型相同的是（）A． B． C． D．9．下列關系圖中，A是一種正鹽，B是氣態(tài)氫化物，C是單質，F(xiàn)是強酸。當X無論是強酸還是強堿時都有如下轉化關系（其他反應產(chǎn)物及反應所需條件均已略去），當X是強堿時，過量的B跟Cl2反應除生成C外，另一產(chǎn)物是鹽酸鹽。下列說法中不正確的是（）A．當X是強酸時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F(xiàn)可能是H2SO4B．當X是強堿時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F(xiàn)是HNO3C．B和Cl2的反應是氧化還原反應D．當X是強酸時，C在常溫下是氣態(tài)單質10．下列離子方程式正確的是（）A．硫酸亞鐵在空氣中氧化：4Fe2＋＋3O2＋6H2O＝4Fe(OH)3B．向硝酸銀溶液中加入過量氨水：Ag＋＋NH3·H2O＝AgOH↓＋NH4＋C．向硫酸鋁銨礬溶液中滴加過量的氫氧化鋇溶液NH4＋＋Al3＋＋2SO42－＋2Ba2＋＋5OH－＝AlO2－＋2BaSO4↓＋NH3·H2O＋2H2OD．向次氯酸鈉溶液中通入足量SO2氣體：ClO－＋SO2＋H2O＝HClO＋HSO3－11．下列關于某溶液所含離子檢驗的方法和結論正確的是（）A．加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸白色沉淀消失，說明有Ca2＋B．通入少量Cl2后，溶液變?yōu)辄S色，再加入淀粉溶液后，溶液變藍，說明有I－C．加入鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水這渾濁的氣體，由原溶液中一定有CO32－或SO32－D．往溶液中加入BaCl2溶液和稀HNO3，有白色沉淀生成，說明一定有SO42－12．氫核磁共振譜是根據(jù)分子中不同化學環(huán)境的氫原子在譜圖中給出的信號峰不同來確定分子中氫原子種類的。在下列有機分子中，氫核磁共振譜中給出的信號峰數(shù)目相同的一組是（）①②③④⑤⑥A．①⑤ B．②④ C．④⑤ D．⑤⑥13．茉莉醛具有濃郁的茉莉花香，其結構簡式如右圖所示：關于茉莉醛的下列敘述正確的是（）A．茉莉醛與苯甲醛互為同系物B．在加熱和催化劑作用下加氫，每摩爾茉莉醛最多能消耗2mol氫氣C．一定條件下，茉莉醛能被銀氨溶液、新制氫氧化銅等多種氧化劑氧化D．從理論上說，202g茉莉醛能從足量銀氨溶液中還原出216g銀14．右圖是一水溶液在pH從0至14的范圍內H2CO3、HCO3－、CO32－三種成分平衡時組成分數(shù)，下列敘述正確的是（）A．此圖是1.0mol/L碳酸鈉溶液滴定1.0mol/LHCl溶液的滴定曲線B．在pH為6.37及10.25時，溶液中c(H2CO3)＝c(HCO3－)＝c(CO32－)C．人體血液的pH約為7.4，則CO2在血液中多以HCO3－形式存在D．若用CO2和NaOH反應制取Na2CO3，溶液的pH必須控制在12以上15．如圖I所示，甲、乙之間的隔板K和活塞F都可以左右移動，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和1molHe，此時K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應：2A(g)＋B(g)2C(g)，反應達到平衡后，再恢復至原溫度，則下列說法正確的是（）A．達到平衡時，隔板K最終停留在0刻度左側的0到2之間B．若達到平衡時，隔板K最終停留在左側1處，則乙中C的轉化率小于50%C．若達到平衡時，隔板K最終停留在左側靠近2處，則乙中F最終停留在右側的刻度大于4D．如圖II所示，若x軸表示時間，則y軸可表示甲、乙兩容器中氣體的總物質的量或A的物質的量二、（本題共2小題，共13分）16．（7分）檸檬酸三正丁酯（簡稱TBC）是一種新型綠色環(huán)保塑料增塑劑，無毒無味，是可誘發(fā)致癌增塑劑鄰苯二甲酸酯類的較好替代品。廣泛應用于食品及藥品包裝、化妝品、日用品、玩具、軍用品等領域。TBC的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法是以濃硫酸作催化劑，該方法存在酯化率低、流程長、腐蝕設備和污染環(huán)境等問題。近年來有文獻報道用固體強酸SO42－/TiO2/La3＋替代濃硫酸制備TBC，該催化劑具有酸性強，不腐蝕設備，不污染環(huán)境，與產(chǎn)物分離方便等特點，是一種對環(huán)境友好的催化劑。實驗步驟如下：在裝有溫度計、攪拌器、分水器（上端接一回流冷凝管）的四口燒瓶中，加入6.4g含有一個結晶水的檸檬酸[HOC(CH2COOH)2COOH·H2O]和10.0g正丁醇，攪拌加熱，加入適量催化劑，測反應液初始pH。，控制反應溫度在110~145℃，當體系開始蒸餾出醇水共沸物時，記錄出水量。反應結束后，將體系冷卻到90℃左右，加入1%的碳酸鈉溶液攪拌，經(jīng)分液、干燥、過濾、蒸餾得到無色透明的油狀液體TBC9.8g。（1）寫出合成TBC的反應方程式。（2）本實驗中TBC的產(chǎn)率為。（3）欲提高TBC的產(chǎn)率可采用的措施有（寫出兩個即可）。（4）本實驗如何控制反應的終點？。（5）后處理步驟中蒸餾一步的目的是。17．（6分）五水合硫代硫酸鈉的分子式為Na2S2SO3·5H2O是一種白色塊狀結晶，俗稱“攝影師的海波”，可通過向多硫化鈉（Na2S5）的乙醇水溶液中通入氧氣來合成，SO2是該反應僅有的另一生成物。多硫化鈉（Na2S5）通過硫化氫（H2S）與硫化鈉（Na2S）在乙醇溶液中反應來制備。Na2S是H2S中和NaOH的產(chǎn)物。（1）請寫出由硫化氫和NaOH為起始物制備海波的3個化學反應方程式：（2）若上述反應中多硫化鈉的化學式為Na2Sx，生成物中SO2與Na2S2O3·5H2O的物質的量之比是。三、（本題共3小題，共22分）18．（7分）在石油化工領域，人們常用NaOH水溶液洗滌石油裂解氣以除去其中的二氧化硫和硫化氫，后來經(jīng)過技術改進某廠家用三乙醇胺的水溶液代替氫氧化鈉水溶液，三乙醇胺N(CH2CH2OH)3可以看作是氨的衍生物，即用乙醇基（－CH2CH2OH）代替了氨分子里的氫而形成。結果該廠家因此大增加了年產(chǎn)值。請回答以下問題：（1）三乙醇胺比氨的堿性（填“強”或“弱”），其原因是。三乙醇胺比氨的沸點（填“高”或“低”），其原因是。（2）請寫出三乙醇胺除去二氧化碳和硫化氫的化學反應方程式。（3）請解釋為什么三乙醇胺代替氫氧化鈉可以增加年產(chǎn)值？19．（8分）上世紀60年代，第一個稀有氣體化合物Xe[PtF6]被合成出來后，打破了“絕對惰性”的觀念。在隨后的幾年內，科學家又相繼合成了氙的氟化物、氧化物、氟氧化物以及含氧酸鹽等。氪和氡的個別化合物也已制得，但前者很不穩(wěn)定，后者難于表征。（1）只有較重的稀有氣體氙能合成出多種化合物，其原因是。A．氙含量比較豐富B．氙原子半徑大，電離能小C．氙原子半徑小，電離能大（2）氙的化合物中，多數(shù)是含有氟和氧的，其原因是。A．氟、氧的電負性大B．氟、氧的原子半徑小C．氟、氧的氧化性強（3）氡的化合物難于表征，原因是。A．氡的原子半徑大B．氡的電離能大C．氡是強放射性元素，無穩(wěn)定的同位素（4）已知XeO3是三角錐形結構，則其中氙原子軌道雜化類型為，氙原子的孤對電子數(shù)為。（5）二氟化氙是強氧化劑。1968年，解決了無機化學上長期努力未獲成功的一個難題。試寫出該反應的離子方程式。20．（7分）A~J分別代表中學化學中常見的一種單質或化合物，其轉化關系如圖：已知A在工業(yè)上常用作耐火材料，C、D、G、I為短周期元素形成的單質，D、G、I常溫下為氣態(tài)；形成D的元素的原子最外層電子數(shù)是次外層的3倍；B在焰色反應中呈紫色（透過藍色鈷玻璃）。請回答下列問題：（1）寫出B的化學式。（2）電解A的化學方程式。（3）寫出下列反應的離子方程式：電解E水溶液。過量F與H溶液反應。四、（本題共2小題，共17分）21．（10分）有三個化合物A、B和C，分子式均為C6H12，當1molA、B和C分別催化氫化時，它們都可以吸收1molH2，生成3-甲基戊烷。A有順反應異構體，B和C沒有。A和B分別與HBr加成得到同一化合物D，D沒有旋光性。A、B和C均可使酸性高錳酸鉀溶液褪色。C經(jīng)KMnO4氧化后僅得到一種有機產(chǎn)物羧酸E，推測A~E的結構簡式：A：B：C：D：E：22．（7分）石油化工基礎原料乙烯、環(huán)氧乙烷（）、乙二醇、對苯二甲酸用途廣泛，供不應求。（1）途徑I為傳統(tǒng)方法。根據(jù)已學過的知識，A→C還需的物質有：。（2）途徑II為目前工業(yè)化技術常用路線。由乙烯在銀催化下氧化生成環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷再經(jīng)與水作用后經(jīng)精餾制得乙二醇。乙二醇和環(huán)氧乙烷進一步反應得到副產(chǎn)物二乙二醇（HOCH2CH2OCH2CH2OH）、三乙二醇……高聚乙二醇。三乙二醇的結構簡式是。二乙二醇與三乙二醇（填“是”或“不是”）同系物；高聚乙二醇的含碳質量分數(shù)最大值是。（3）完成C與E在一定條件下縮聚生成F的化學方程式（要求高聚物有頭有尾，即）。。五、（本題共1小題，共8分）23．（8分）有色物質溶液顏色的深淺與溶液中有色物質的濃度有一定關系，利用比較顏色深淺來測定溶液中某種組分含量的分析方法稱比色分析法，可以是目視比色，或是利用分光光度計測試儀器，也可以采用傳感器技術中的色度計。此類實驗原理基于朗伯-比爾定律，簡單地說就是在吸光物質的性質、入射光波長及溫度等因素一定的情況下，溶液對光的吸收程度與吸光物質濃度及吸收層厚度成正比，顏色越深，吸光度越大。某化學興趣小組用以下比色法測定反應Fe3＋＋SCN－FeSCN2＋的平衡常數(shù)。（1）取口徑大小相同的干凈試管2支，貼上標簽A、B，分別加入0.0020mol/L的KSCN溶液5mL，并在A試管內加入0.20mol/L的Fe(NO3)3溶液5.0mL，將此混合液作為標準溶液（其中所有的SCN－離子幾乎完全變成FeSCN2＋）。（2）另取0.20mol/L的Fe(NO3)3溶液10.0mL，加入蒸餾水稀釋到總體積為25.0mL，充分混合，取稀釋后的溶液5.0mL加入（1）中的B試管內。然后進行比色，測定其平衡常數(shù)值。請回答下列問