2014年全国高中化学竞赛（安徽赛区）初赛试题及答案 - 图文

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2014年中国化学奥林匹克竞赛（安徽赛区）初赛试题

注意：考试时间2.5小时，满分150分。请在答题卡上答题，允许使用非编程计算器。

H 1.008 Li Be 6.941 9.012 Na Mg 22.99 24.31 K Ca 39.10 40.08 Rb Sr 85.47 87.62 元素周期表 He 4.003 B C N O F Ne 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Al Si P S Cl Ar 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn La－Lu 132.9 137.3 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac－Lr [223] [226] 一、本题包括15小趣，每小题2分，共30分。每小题仅有1个选项符合题意。

1．将石墨置于熔融的钾中可形成钾石墨，其组成主要是C8K、C24K、C36K、C48K、C60K等。在钾石墨中，钾原子把价电子交给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时会收回。下列对钾石墨的叙述正确的是 A．属于离子化合物 B．导电性比石墨弱 C．与水不会发生任何反应 D．上述5种钾石墨互称同素异形体 2．生物法净化含硫废气时发生如下反应：CH3COOH+SO42-脱硫弧菌

2HCO3+H2S，下列

－

有关说法正确的是

A．此反应能够发生的原因是CH3COOH酸性比H2S强 B．该反应中每生成0.1molH2S，转移电子数为0.8NA

C．因为该反应在常温下就可以进行，所以该反应为自发进行的放热反应 D．H2S分子中既含有极性键也含有非极性键

3．下列溶液中每种离子的浓度都是0.1mol．L-l，对应的性质描述正确的是 A B C D Na+、H+、NO3、Cl －－焰色反应显黄色 无色透明溶液 产生白色沉淀 －K+、SO42-、MnO4、Cu2+ －Ag+、Cl、S2-、Ca2+ －OH、HCO3、CH3COO、Ba2+、NH4+ －－水电离出的c(OH)=10-9mol/L －4．下列关于NaHCO3溶液的说法正确的是

A．既能和苯酚反应又能和氨水反应

－－

B．HCO3的电离大于HCO3的水解

C．同浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液，前者碱性强

－－

D．c(Na+)+c(H+)=c(HCO3)+2c(CO32-)+c(OH)

5．在三个密闭容器中分别充人Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度均相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是 A．p(Ne)>p(H2)>p(O2) B．p(O2)>p(Ne)>p(H2) C．p(H2)>p(O2)>p(Ne) D．p(H2)>p(Ne)>p(O2) 6．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

－－

A．室温下，pH>7的溶液：Ba2+、K+、OH、NO3

－

B．饱和氯水中：Na+、NH4+、SO32-、NO3

－

C．0.1mol/LAgNO3溶液：H+、K+、SO42-、I

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D．c(H+)/c(OH)=1012的溶液：A13+、Na+、Cl、S2O32- 7．下列有关实验的现象与对应结论均正确的是 －

－

选项 A B C D 操作 浓硫酸滴到蔗糖表面 将一小块Na放入乙醇中 浓硝酸加入铜片中 现象 固体变黑膨胀 产生大量气泡 产生红棕色气体 结论 浓硫酸有脱水性和吸水性 H2S的酸性比H2SO4强 该乙醇中含有较多水 浓硝酸具有强氧化性 向CuSO4溶液中通入H2S 出现黑色沉淀 8．镧(La)是一种活泼性比锌更强的稀土元素，下列反应中能直接制得LaC13的是①La2O3+HCl ②La+HCl ③La+C12 ④La2O3+KCl A．④②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 9．下列物质转化在给定条件下能实现的是 ①Fe

稀HNO3

Fe(NO3)2

△

HCl

FeCl3 ②S

O2/点燃

SO3

H2O

H2SO4

△ (s) ③HCl KMnO 4 Cl2 NaOH(aq) NaClO3

△

④Fe2O3

HCl

FeCl3(aq)无水FeC13

A．①② B．①③ C．②④ D．③④

10．现有四种混合溶液①CH3COONa与HCl；②CH3COONa与NaOH；③CH3COONa与NaCl；④CH3COONa与NaHCO3。若上述混合溶液均由等体积的0.1mol/L的两种溶液混合而成，下列各项排序正确的是

－

A．pH:②>③>④>① B．c(CH3COO):②>④>③>① C．c(Na+):③>②>④>① D．c(CH3COOH):①>④>③>② 11．下列各组物质融化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是

A．Na2O和SiO2融化 B．Mg和S融化 C．碘和干冰升华 D．氯化钠和蔗糖融化 12．能说明BF3分子的四个原子在同一平面的理由是

A．B-F键间键角为120° B．B-F键是非极性键 C．三个B-F键的键能相同 D．三个B-F键的键长相同 13．下列化合韧中，碱性最弱的是

14．下列化合物与NaHCO3溶液一起加热，最易进行反应的是

15．下列化合物中，羰基活性最弱的是

二、本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意。若只有

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1个选项符合题意，多选或错选均不得分；若有2个选项符合题意，选对2个得2分，选对1个得1分，选错1个，该题不得分。 16．下列离子方程式书写正确的是

－

A．NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应：NH4++OH=NH3·H2O B．NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应后溶液呈中性：

－

H++SO42-+Ba2++OH=H2O+BaSO4↓, C．酸性KMnO4溶液和H2O2反应制备O2：

－

4MnO4+4H2O2+12H+=4Mn2++7O2↑+10H2O

－－

D．向苯酚钠溶液中通入少量CO2：C6H5O+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3

17．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位暨如下表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是 A．第一电离能：Z

B．气态氢化物稳定性：R

C．Z单质在暗处也可与H2剧烈化合

D．最高价氧化物的水化物的酸性：T>QT>X 18．已知：P(g)+6C12(g)=4PC13(g) △H=a kJ·mol-1

P4(g)+10C12(g)=4PCl5(g) △H=b kJ·mol-1

P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1，PC13中P-Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是 A．P—P键键能大于P—Cl键的键能

B．可求C12(g)+PC13(g)=PCl5(g)的反应热△H

b－a＋5.6c

C．Cl—Cl键键能为 kJ·mol-1

45a－3b＋12c

D．P—P键的键能为 kJ·mol-1

8

19．标准状况下，一定量CuS和Cu2S的混合物投入足量HNO3中，收集到气体VL，向反应后的溶液中加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g。若上述气体为NO和NO2（忽略NO2的转化）混合物，且体积比为1:1，则V可能为 A．9.0L B．12.0L C．15.7L D．16.8L

20．研究发现互为等电子体的物质具有相似的结构特征和化学性质。B3N3H6与C6H6互为等电子体，下列关于B3N3H6说法正确的是 A．是极性分子，各原子不在同一平面上 B．能发生加成反应和取代反应 C．不能使酸性KMnO4溶液褪色 D．能溶于水，具有碱性

21．用0.1000rnol/LNaOH溶液滴定同浓度CH3COOH，若两者的浓度均增大10倍，下列对化学计量点(sp)前后滴定突跃范围大小描述正确的是 A．sp前后0.1%的pH均增大 B．sp前0.l%的pH不变，sp后0.1%的pH增大 C．sp前后0.1%的pH均减小 D．sp前0.1%的pH增大，sp后0.1%的pH不变 22．利用I2O5可消除CO污染，反应为：5CO(g)+ I2O5 (s)5CO2(g)+I2(s)。不同温度下．向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通人2molCO，测得CO2的体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如右图。下列说法正确的是 A．0~0.5min，反应速率为：υ(CO)=0.3mol·L-1·min-1 B．容器内压强保持恒定，表明反应达到平衡状态 C．b点和d点的化学平衡常数：Kb>Kd

D．两种温度下，c点时体系中混合气体的平均相对分子

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质量相等

23．在化学实验中经常会出现一些异常情况，以下对实验现象的解释不合理的是 A B C D 实验及现象 向氯化亚铁溶液中滴加几滴硫氰化钾溶液，再通人氯气，最后溶液不呈红色 用玻璃管点燃甲烷时，看到火焰呈黄色 新配制的氢氧化铜浊液中加入乙醛溶液并加热有黑色沉淀生成 浓溴水跟苯酚的反应看不到白色沉淀 可能的原因 过量的氯气将硫氰化钾氧化 玻璃中含有钠元素 温度过高使乙醛脱水碳化 三溴苯酚溶解在过量的苯酚中 24．室温下，下列叙述正确的是

A．pH=2的HA酸溶液与pH=12的MOH碱溶液以任意比混合：

－－

c(H+)+c(M+)=c(OH)+c(A)

－

B．对于0.1mol/LNa2SO3溶液：c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3)+2c(H2SO3) C．等浓度、等体枳的Na2C03和NaHCO3混合：

－－

c(HCO3)/c(H2CO3)>c(CO32-)/c(HCO3)

D．将足量AgCl分别放入：①5mL水，②10mL0.2mol/LMgC12，③20mL0.3mol/L盐酸中溶解至饱和，c(Ag+)：①>②>③

25．一种三室微生物燃料电池(MFC)污水净化系统原理如下图所示，图中废水有机物可用C6H10O5表示。有关说法正确的是

A．正、负极区均需要隔绝空气，运行前通入氮气以除去水中溶解氧 B．负极反应式：

－

C6H10O5－24e＋7H2O=6CO2↑＋24H+ C．正极反应式：

－－

2NO3＋10e＋12H+=N2↑+6H2O

－

D．中间室：Na+移向左室；Cl移向右室，可用作海水淡化

三、本题包括5小题，共34分 26．（6分）右图结构式中，中心体的杂化方式是 ① ，它存在异构体的类型是 ② 。其理由是 ③ 。 27．（6分）写出下列化学反应的方程式：

（1）分析测定中常采用“飞铬”法去除Cr3+。它是在发烟的HClO4中，将Cr3+氧化成Cr(VI)，然后变成棕色烟挥发而除去Cr3+。此过程的离子方程式为 ① 和 ② 。

（2）用白磷(P4)和NaOH溶液在温热条件下可制得化学镀镍的一种原料，其中P的氧化态为+1，并得到一种不溶于水的气体 ③ 。 28．（6分）金属镁和镁合金广泛应用于社会生活的诸多领域。从卤水中提取的水氯镁石和光卤石经脱水后得到无水MgCl2，用其电解即可得金属镬。写出电解无水MgCl2时，阳极电极反应式 ① 和阴极电极反应式 ② 。已知某电解槽电解时电流强度I为150kA，电流效率η为85%，此电解槽一天可以得到 ③ 千克金属镁。(F=96500) 29．（6分）WO2与HF在500℃时以1:2物质的量比反应，仅有二种产物，其中之一为H2O(g)。另一种是不被热的浓碱溶液、浓酸、甚至王水腐蚀的黑色粉末。写出化学反应方程式 ① ，画出黑色粉末的空间构型 ② ，其构型名称为 ③ 。

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30．（10分）已知A和B都是只由短周期元素组成的化合物，且均含有元素X。A中X的质量分数为19.17%．B中X的质量分数为37.77%。A和B均可溶于水，A的水溶液使石蕊试纸变红，B的水溶液使石蕊试纸变蓝且含有Si。将A与B分别与氯化钡溶液反应，分别生成不溶于酸的白色沉淀C和D。将A和B的水溶液混合，则生成不包含X的白色沉淀E。分别写出物质A—E的化学式。 四、本题包括3小题，共42分 31．（22分）完成下列反应式，写出反应产物或试剂

（C*=C14，在产物中标出C*）

32．（8分）完成反应方程式并回答问题

（1）请写出两种产物的结构简式。 （2）哪一种产物含量多？试说明理由。 （3）这是哪一类反应？ 33．（12分）某含C、H、O的酸性化合物A与LiAIH4反应后得到的产物在浓H2SO4加热作用下生成一种气体B。B含有两个相同的甲基，相对分子质量为56，B臭氧化后得一个醛和一个酮，请推断A、B的结构简式，并根据下列图示写出C、D、E、F的结构简式。

五、本题包括2小题，共24分 34．（8分）实验室中KIO3含有少量杂质（杂质不参加反应），以碘量法测量其纯度。称取样品0.2354g，配成100.00mL溶液。移取此溶液25.00mL于锥形瓶中，加入lmol/LH2SO42mL、0.1500mol/LKI溶液50.00mL。待反应完全后，用0.05000mol/LNa2S2O3

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溶液滴至淀粉溶液蓝色褪去为终点，消耗32.40mL。写出测定过程相应的反应方程式，计算KIO3的纯度。（只写结果，无计算及相应的反应方程式，不得分） 35．（16分）石墨烯是二维、仅一个原子厚度的碳材料（图1）。多层石墨烯可堆砌成石墨三维晶体（图2）。长期以来石墨烯结构被认为是不稳定的，但A．Geim和K．Novoselov于2004年合成出了石墨烯，并因此获得2010年诺贝尔物理学奖。 （1）已知石墨烯中碳一碳键长dC—C=141pm，试计算不附着在液体或固体表面的单层石墨烯的比表面积(m2/g)。

（2）石墨烯表面吸收附氮分子的单层示意图（图3），试计算lg石墨烯上吸附了多少克氮气？（设在298K，l00mPa条件下，石墨烯单层放在固体载体的表面上。）

（3）以图2的石墨晶体示意图为依据，画出石墨的晶胞，写出晶胞中原子坐标。 （4）已知图2中石墨的层间距为340pm，试求石墨的密度。

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