【白貓杯】2006年上海市“白貓杯”青少年應用化學與技能競賽(高中組)復賽試卷及答案

1、2006年上海市“白貓杯”青少年應用化學與技能競賽高中組試題（復賽）編號_ 區(qū)(縣) 學校 年級 姓名 題號一二三總分得分考試須知：1競賽時間為90分鐘。遲到超過10分鐘者不得進場。30分鐘內不得離場。時間到，把試卷(背面向上)放在桌面上，立即離場。2試題答案全部寫在試卷上，應使用黑色或藍色的圓珠筆或鋼筆答題，用紅色筆或鉛筆書寫的答案一概作廢無效。3姓名、準考證號和所屬區(qū)(縣)、學校等必須填寫在試卷紙上方指定位置，寫在他處者按廢卷處理。4允許使用非編程計算器及直尺等文具。5本試卷共8頁，滿分為100分。6答題若須用的“原子序數(shù)”或“相對原子質量”，請從下表中查找。1 H1.0082 He4.0

2、033 Li6.9414 Be9.0125 B10.816 C12.017 N14.018 O16.009 F19.0010 Ne20.1811 Na22.9912 Mg24.3113 Al26.9814 Si28.0915 P30.9716 S32.0717 Cl35.4518 Ar39.9519 K39.1020 Ca40.0821 Sc44.9622 Ti47.8823 V50.9424 Cr52.0025 Mn54.9426 Fe55.8527 Co58.9328 Ni58.6929 Cu63.5530 Zn65.3931 Ga69.7232 Ge72.6133 As74.9234 S

3、e78.9635 Br79.9036 Kr83.8037 Rb85.4738 Sr87.6239 Y88.9140 Zr91.2241 Nb92.9142 Mo95.9443 Tc9844 Ru101.145 Rh102.946 Pd106.447 Ag107.948 Cd112.449 In114.850 Sn118.751 Sb121.852 Te127.653 I126.954 Xe131.355 Cs132.956 Ba137.35771La-Lu72 Hf178.573 Ta180.974 W183.875 Re186.276 Os190.277 Ir192.278 Pt195.17

4、9 Au197.080 Hg200.681 Tl204.482 Pb207.283 Bi209.084 Po21085 At21086 Rn22287 Fr22388 Ra22689103Ac-Lr一選擇題（每1小題只有一個正確答案，共16分）12005年夏季，我國云南省的某些湖泊發(fā)生了“水華”現(xiàn)象，結果造成水生動物大批死亡。“水華”的根本原因是水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化，使某些藻類瘋狂繁殖。其結果導致水體的COD值、BOD值大幅度升高，生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重的破壞。能夠使水體富營養(yǎng)化的物質是.( )（A）含氮、磷的化合物 （B）含氯的化合物（C）含硫的化合物 （D）含碳的化合物2雙氧水(即過氧化氫的水溶液)

5、是一種“綠色”的氧化劑和漂白劑。用雙氧水漂白棉布，不僅不產生環(huán)境污染物，而且漂白后產生的白色可以十分持久。但雙氧水本身的穩(wěn)定性較差，受熱時容易分解。某棉紡廠要把一批濃度為7% 8%的H2O2溶液濃縮為30%的漂白劑，適宜的方法是.（ ）（A）常壓蒸餾 （B）加壓蒸餾 （C）減壓蒸餾 （D）加生石灰后常壓蒸餾3人體血液中的血紅蛋白分子內含有Fe2離子，這種含F(xiàn)e2離子的血紅蛋白分子能與O2結合，并隨同血液流動將O2輸送到全身。但是血紅蛋白分子中的Fe2離子若被氧化為Fe3離子，形成高鐵血紅蛋白分子，就將喪失輸送O2的能力，人就要中毒窒息。誤食亞硝酸鹽會使人中毒，原因之一就是因為亞硝酸鹽會將Fe2

6、離子氧化成Fe3離子的緣故。服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒，這說明維生素C具有.( )（A）酸性 （B）堿性 （C）氧化性 （D）還原性4某學生在課堂上學到了鹵素、電解等化學知識后，想為自己家中制作一只簡易的消毒液發(fā)生器。他用石墨（廢干電池中的炭棒）作電極，飽和氯化鈉溶液作為電解液，制成了如圖所示的裝置。通電數(shù)分鐘后，果真制得了消毒液。他的實驗居然一舉獲得成功！該裝置中電源電極的名稱和消毒液的主要成分正確的是.( )（A）a為正極，b為負極；NaClO和NaCl（B）a為負極，b為正極；NaClO和NaCl（C）a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl（D）a為陰極，b為陽極；HClO和NaC

7、l5金屬切削加工的廢液中含2 5 %的NaNO2，這是一種環(huán)境污染物。為了保護環(huán)境，人們通常用NH4Cl溶液處理此廢液，使其轉化為無毒物質。處理過程中發(fā)生以下兩步化學反應：第一步：NaNO2 + NH4Cl NaCl + NH4NO2第二步：NH4NO2 N2+ 2 H2O對第二步反應的下列敘述： NH4NO2是氧化劑 NH4NO2是還原劑 NH4NO2發(fā)生了分解反應 只有氮元素的化合價發(fā)生了變化 NH4NO2既是氧化劑又是還原劑正確的是.( )（A） （B） （C） （D）6一個有機合成的科研項目中，需要一種具有強還原性的非水溶液。將堿金屬溶解在液氨中形成的藍色的、導電性很強的溶液正符合此需

8、要。此溶液的顏色來自于堿金屬與氨作用生成的電子氨合物e(NH3)n。放置一段時間后，藍色會逐漸褪去。蒸發(fā)褪色后的溶液，可得到白色的氨基鈉NaNH2。表明堿金屬溶解在液氨中時發(fā)生了以下反應：2Na+2NH32NaNH2+H2。以下與此有關的說法中不正確的是.（ ）（A）溶液褪色的速度與氫氣逸出的速度相關（B）溶液中存在如下電離平衡：2NH3 NH4+ + NH2 （C）堿金屬的液氨溶液是強還原劑（D）液氨是一種非電解質，只有溶解于水中才能電離7環(huán)保部門須經常取樣測定雨水的pH值和其中的化學成分，以便對當?shù)氐沫h(huán)境污染情況作出正確的判斷，并提出切合實際的環(huán)境治理措施。某環(huán)保部門在一次雨水抽樣中獲得以

9、下數(shù)據(jù)：C(NH4+) = 2.0 × 106 mol / L， C(Na+ ) = 3.0 × 106 mol /·L，C(NO3 ) = 1.0 × 105 mol /·L， C(SO42) = 1.0 × 105 mol·/ L該酸雨的pH值是.（ ）（A）4.30 （B）4.52 （C）4.60 （D）5.08用右圖所示的實驗裝置、按表列數(shù)據(jù)加酸進行實驗，每隔半分鐘記錄一次生成氣體的體積數(shù)據(jù)。下列各圖中，能正確反映實驗結果的是.( )實驗所用的酸X25mL 0.2mol / LY50mL 0.1mol / L（A）

10、（B） （C） （D）二填充題（共50分）1合成洗衣粉總是由多種組分組成的混合物，其中每一種組分都有其特有的功能。根據(jù)它們在洗滌時發(fā)揮的功能不同，洗衣粉中的主要組分可分為: 表面活性劑，軟水劑，抗再沉積劑，酶制劑，漂白劑等。試舉出適宜于用作上述組分的具體物質各一種：_，_，_，_，_。2氙（Xe）和F2 之間進行反應時可能生成三種氟化物：XeF2、XeF4和XeF6。如果在密閉容器中反應時，各種生成物在平衡時的分壓與反應溫度之間的關系如右圖所示（已知氣體的分壓之比等于物質的量之比）。此圖對XeF2、XeF4 和XeF6 等的合成具有很大的指導作用。試依據(jù)此圖填充回答：（1）420K時，Xe與F

11、2 之間反應的化學方程式為：_，若反應中消耗1mol Xe，則轉移電子_mol。（2）合成XeF6、XeF4和XeF2的最佳溫度分別是：_、_和_。（3）若將XeF6加熱到700K 800K時，會發(fā)生哪些反應？寫出這些反應的化學方程式：_。在這些反應中，主要反應是_；這個反應是_反應（填“放熱”或“吸熱”），說明理由：_。（4）當溫度為900K時，容器中存在的組分有：_。（5）XeF2、XeF4和XeF6 三種物質所屬的晶體類型分別是：_、_和_。它們的沸點高低關系為_ _ _。（6）如果XeF2、XeF4和XeF6 三者共存，可用_法加以分離。（7）元素周期表中，由Xe與He、Ne、Ar、K

12、r、Rn等元素一起構成的族稱為“0族”，其原因是：_；但現(xiàn)今“0族”已改為“第18族”。這一更改的原因是：_。香料CDEF水楊酸A縮聚物G阿司匹林BCOONaC6H10Br2 NaOH、CO2一定條件H+足量 H2/Ni 濃硫酸 +DH+ H2ONaOH/醇Br23苯酚是重要的化工原料，由它出發(fā)可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。已知： + + CH3COOH（1）寫出C的結構簡式。（2）寫出反應的化學方程式。（3）寫出高聚物G的結構簡式。（4）寫出反應的化學方程式。（5）寫出反應類型： 。（6）可檢驗出阿司匹林樣品中混有水楊酸的試劑是。A三氯化鐵溶液 B碳酸氫鈉溶液 C石蕊試液4某研究性

13、學習小組在研究廢塑料的回收利用時，做了下圖所示的實驗：廢塑料A加強熱冷水CB溴水他們在試管A中放入了聚丙烯廢塑料，經過隔絕空氣充分加熱，得到的產物如下表：產物氫氣甲烷乙烯丙烯苯甲苯炭質量分數(shù)（）1224121620106（1）試管A中的殘留物有多種用途，其中之一是通過三步反應制取聚乙炔。試寫出制取聚乙炔的化學方程式(需要的其他原料自選)：_；_；_。（2）試管B中收集到的產物之一能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，該產物的一氯代物有_種。（3）試管C中可觀察到的現(xiàn)象是：_；從溶液中逸出的剩余氣體經干燥后，其平均相對分子質量為_。（4）錐形瓶C出氣口反應的化學方程式是：_ _；如果逸出的氣體不燒掉而將其收

14、集起來，在化學工業(yè)上有什么用途：_、_（任寫兩種）。（5）根據(jù)以上實驗事實，你對白色污染的治理有何新的設想？_。三. 簡答和計算題（共34分）1汽車上常用的啟動電源是鉛蓄電池。它是將鉛（負極）和二氧化鉛（正極）同時浸入22 28的稀硫酸中構成的（見圖）。試回答：（1）放電時兩極的電極反應方程式；（2）放電時電池總反應的化學方程式；（3）充電時電池中反應的化學方程式； （4）鉛蓄電池的使用狀況常由其中硫酸溶液的密度來判斷：當d 1.25 1.30時，表明電池的電已充足；而當d 1.20時，表明電池已到使用極限，必須重新充電。這一判斷標準的理論依據(jù)是什么？2一氧化碳具有很大的毒性，其原因是由于CO

15、能與血液中血紅蛋白（以符號“Hb”表示）結合成Hb·CO，使血紅蛋白失去輸送O2的功能之故。CO與Hb的反應是可逆反應，可建立如下平衡：CO + Hb·O2 O2 + Hb·CO，已知在人體的正常體溫（37）下，該反應的平衡常數(shù)：K 220。試回答：（1）煤氣中毒的病人，可將其送入高壓氧艙進行救治，試說明這種治療方法所依據(jù)的原理：_。（2）已知當血液中 0.02時，人的大腦就將因缺氧而受到損害，使智力明顯降低。為避免人體遭受這種損害，空氣中 值必須滿足怎樣的條件？空氣中CO的體積分數(shù)必須滿足怎樣的條件？（空氣中氧氣的體積分數(shù)是21）（3）據(jù)測定，抽煙時進入人肺的空

16、氣中，c（CO）1×106 mol/L，c（O2）1×102 mol/L，試判斷：長期抽煙對人的智力有無影響。（4）門窗緊閉的廚房內一旦發(fā)生煤氣泄漏，極容易發(fā)生中毒或爆炸事故。當你從室外進入廚房嗅到煤氣的異味時，該采取的合理措施是 （可以多選）A 立即開啟抽油煙機排出煤氣，關閉煤氣源B 立即打開門和窗，關閉煤氣源C 立即打開電燈，尋找泄漏處3上海市市民使用的管道煤氣成分見下表：成份COH2CH4不飽和烴*CO2N2體積分數(shù)17.055.514.71.26.05.6* 不飽和烴燃燒時釋放的熱量約為同體積甲烷的4倍。其中各可燃氣體燃燒時的熱化學方程式分別為：2 H2(g) +

17、O2 (g) 2 H2O + 571.6 kJ2 CO(g) + O2 (g) 2 CO2 (g) + 566.0 kJCH4 (g) +2O2 (g) CO2 (g)+ 2 H2O (l) + 890.3 kJ自從“西氣東移”實現(xiàn)后，本市居民使用的燃料已逐步地由天然氣（含98甲烷，其余2為不可燃氣體）代替原來的管道煤氣?；卮穑海?）自從管道煤氣改為天然氣后，燃氣的價格相應地由原來的0.95元 / m3 調整為2.1元 / m3 。若從燃氣產生的熱量考慮，這一價格調整是否合理？試通過計算說明。（2）管道煤氣改為天然氣后，原來使用的燃氣灶具應怎樣進行改裝？如果不進行改裝，會造成怎樣的后果？（本小

18、題不要求計算）2006年上海市“白貓杯”青少年應用化學與技能競賽（復賽）參考答案和評分標準一. 選擇題（每1小題2分，共16分）12345678ACDBDDCD二. 填充題（除特別標明者外，每一空格1分，共50分）1（共5分）十二烷基苯磺酸鈉；4A沸石；羧甲基纖維素鈉；蛋白酶；過硼酸鹽。（其他合理答案均按同樣標準給分）2（共24分）（1）Xe +3F2 XeF6 ， 6（2）450；820；1000。（3）XeF6 (g) XeF4(g) + F2 (g)（1分） ；XeF6 (g) XeF2(g) +2 F2 (g) （1分）；主要進行前一個反應（1分）。根據(jù)勒沙特理原理，溫度升高平衡向吸熱

19、反應方向移動（1分）。既然升溫時反應XeF6 (g) XeF4(g) + F2(g)的平衡向右移動（因XeF6 含量減少，XeF4 含量則增大），則該反應必然是吸熱的（1分）。（4）XeF6、XeF4、XeF2、Xe和F2。（各1分，共5分）（5）分子、分子、分子；XeF6 ，XeF4 ，XeF2 。（6）分餾。（7）早期，人們以為它們不能跟任何元素形成化合物，即它們的化合價永遠是0價的。因此把這些元素構成的族稱為0族。從1962年起，化學家陸續(xù)合成了一系列“惰性氣體”的化合物，“0族”這一名稱就名不副實，因此要更名。3（共8分）（1）（2）（2分）（3）（4）（5）加成反應、1,4加聚反應（

20、6）A4（共13分）（1）3C + CaO CaC2 + CO（1分）； CaC2 +H2O CHCH + H2O（1分）。 n CHCH CHCHn （1分）（2）4（1分）。（3）溴水褪色；4.8（2分）。（4）2 H2 + O2 2 H2O（1分）；CH4 + O2 CO2 + 2 H2O（1分）合成氨；制甲醇。（5）如果能摸索出適宜于工業(yè)規(guī)模生產的條件，有可能開辟出一條新的治理白色污染的途徑（1分）。這不僅消除了白色污染，而且還可變廢為寶（1分）。三簡答題（共 36 分）1（共12分）（1）負極：Pb + SO42 2e PbSO4（2分） 正極：PbO2 + 4H+ + SO42+

21、2e PbSO4 + 2 H2O（2分）（2）Pb + PbO2 + 2 H2SO4 2 PbSO4 + 2 H2O（2分）（3）2 PbSO4 + 2 H2O Pb + PbO2 + 2 H2SO4（2分）（4）從（2）、（3）兩小題的化學方程式可見，鉛蓄電池放電時消耗硫酸（伴隨濃度的降低），充電時產生硫酸（伴隨濃度的增大）（1分）。而硫酸溶液的密度與其濃度呈正相關（1分）。這就導致放電時酸液密度降低，而充電時酸液密度增大（1分）。因此酸液的密度可作為電池使用狀況的標志（1分）。2（共9分）（1）因為CO與Hb的反應是可逆反應：CO + Hb·O2 O2 + Hb·CO，

22、當O2的濃度增大時，平衡左方移動（1分）。結果使Hb·CO濃度降低，Hb·O2濃度增大。導致 c(Hb·CO) /c (Hb·O2) 值減小（1分），從而使中毒癥狀解除。（2）根據(jù) K c (O2)·c(Hb·CO) / c (CO) ·c (Hb·O2) 220；則 c(Hb·CO) / c (Hb·O2) c (CO) / c (O2 ) ÷220因人腦不受損害的條件是：c(Hb·CO) / c (Hb·O2) 0.02（1分）則 c (CO) / c (O2

23、) c(Hb·O2 ) / c (CO) ÷220 0.02 ÷ 220（1分） 9.1×105（1分）CO的體積分數(shù) 9.1×105×21 1.9×105 1.9×103（1分）（3）c (CO) / c (O2 ) 1×106 /1×102 1×104 9.1×105（1分） 可見長期抽煙對大腦略有損害! （1分）（4）B（1分）3（共15分）（1）以標準狀況下1 m3 燃氣的熱量進行比較：普通管道煤氣：每1 m3 中含CO、H2、CH4、不飽和烴的物質的量分別為：n(CO) 1 m3 ×1000 L / m3 × 17.0 ÷ 22.4 L / mol 7.59 mol（1分）n( H2 ) 1 m3 ×1000 L / m3 ×55.5 ÷ 22.4 L / mol 24.78 mol（1分）n(CH4 ) 1 m3 ×1000 L / m3 ×14.7