浙江化學(xué)競(jìng)賽

1、南京師范大學(xué)杯2002年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽(賽區(qū))預(yù)賽試題相對(duì)原子質(zhì)量：H：1 C：12 N：14 O：16 F：19 Na：23P：31 S：32 Cl：35.5 K：39 Mn：55 Fe：56Cu：64 Zn：65 Br：80 Ag：108 I：127 Ba：1371本試卷共24題，用2小時(shí)完成，全卷共150分； 2可使用計(jì)算器。一、選擇題(每小題有1個(gè)選項(xiàng)符合題意；每題5分，共14題，共70分。) 1. 光纖是一種很好的通訊材料，制造光導(dǎo)纖維的主要原料是 ( ) (A)CaCO3 (B)CaO (C)SiO2 (D)Na2CO3 2. 近來(lái)查明，二氧化三碳(C3O2)是金星大氣層的一

2、種成分。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) (A)二氧化三碳的結(jié)構(gòu)式為：O=C=C=C=O (B)C3O2、CO、CO2都是碳的氧化物 (C)C3O2和CO一樣可以燃燒生成CO2 (D)C3O2和CO2都是碳酸的酸酐 3生活中碰到的某些問(wèn)題，常涉及到化學(xué)知識(shí)，下列分析正確的是 ( ) (A)加酶洗衣粉是在洗衣粉中加入能使蛋白質(zhì)水解的堿性蛋白質(zhì)，為了不降低酶的活性，洗衣服時(shí)水的溫度越高越好 (B)冬季為防止皮膚皸裂，可使用含水量30左右的甘油護(hù)膚，由于甘油具有吸濕性，所以能保持皮膚滋潤(rùn) (C)SO2和Cl2均可用來(lái)漂白物質(zhì)，同時(shí)使用會(huì)使它們漂白效果明顯增加 (D)苯酚具有殺菌消毒作用，藥皂中常常摻有少

3、量苯酚，所以我們可以將苯酚直接涂抹在皮膚上起消毒作用4綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放，以下反應(yīng)中符合“原子經(jīng)濟(jì)性”概念的是 ( ) (A)乙烯與氧氣在銀催化下生成環(huán)氧乙烷() (B)乙烷與氯氣制備氯乙烷 (C)苯和乙醇為原料，在一定條件下生產(chǎn)乙苯(D)乙醇與濃硫酸共熱制備乙烯5被譽(yù)為“太空金屬”的鈦在室溫下不跟水、稀硫酸、稀鹽酸和硝酸發(fā)生作用，但很容易溶于氫氟酸，這是因?yàn)?( ) (A) 氫氟酸的酸性強(qiáng) (B) 氫氟酸的氧化性強(qiáng) (C) 鈦離子和氟離子形成離子化合物 (D)鈦離子和氟離子形

4、成可溶性的絡(luò)離子 6某固體單質(zhì)其密度為5g/cm3，用X射線研究該固體的結(jié)果表明：在邊長(zhǎng)為110cm的立方體中含有20個(gè)原子。則此元素的相對(duì)原子質(zhì)量最接近于 ( ) (A) 32 (B) 65 (C) 120 (D) 150 7氡(Rn)是放射性元素，某些建筑材料中若含有氡，將對(duì)人體健康造成危害。222Rn來(lái)自鐳而稱之為鐳射氣，220Rn來(lái)自釷而稱之為釷射氣，219Rn來(lái)自錒而稱之為錒射氣。下列有關(guān)氡的說(shuō)法正確的是 ( ) (A) 氡氣是雙原子分子 (B) 氡氣因其化學(xué)性質(zhì)活潑而對(duì)人體有害 (C) 氡元素有222Rn、220Rn、219Rn三種同素異形體 (D) 氡的原子核外有6個(gè)電子層，最外

5、層有8個(gè)電子 8某溶液中、三者物質(zhì)的量之比是1：2：3，通入一定量的Cl2，當(dāng)反應(yīng)完全后，該比值變?yōu)?：2：1，則反應(yīng)的Cl2和原溶液中的物質(zhì)的量之比是 ( ) (A) 1：2 (B) 1：3 (C) 1：4 (D) 1：6 9燒瓶中放入銅片和稀硝酸，用酒精燈加熱來(lái)制取較純凈的一氧化氮，反應(yīng)開(kāi)始后發(fā)現(xiàn)燒瓶中充滿棕紅色氣體，這時(shí)的操作應(yīng)是 ( ) (A)立即接上收集容器，用向上排空氣法收集 (B)待燒瓶中紅棕色消失后，用向上排空氣法收集 (C)待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用排水法收集 (D)立即用排水法收集10黃曲霉素AFTB是污染糧食的真菌霉素，人類的特殊基因在黃曲霉素作用下會(huì)發(fā)生突變，有引發(fā)肝

6、癌的可能性，關(guān)于黃曲霉素的說(shuō)法正確的是 ( ) (A)該化合物的分子式為C16H12O6 (B)該化合物水解可生成醇類化合物 (C)跟1mol該化合物反應(yīng)的H2和NaOH的最大值分別是7mol和2mol (D)該化合物所有原子可能在同一平面上 11等質(zhì)量的SO2和O2混合，在一定條件下反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，SO2與O2的轉(zhuǎn)化率，前者與后者關(guān)系是 ( ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D) 不能肯定12第三周期元素R，它的原子最外電子層達(dá)到飽和所需電子數(shù)少于次外層與最內(nèi)層電子數(shù)之差，且等于最內(nèi)層電子數(shù)的整數(shù)倍。關(guān)于R的下列敘述中正確的是 ( ) (A)常溫下，能穩(wěn)定存在的R的氧化物都

7、能跟燒堿溶液反應(yīng) (B)R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都是強(qiáng)酸 (C)R的不同單質(zhì)在固態(tài)時(shí)屬于同一類型的晶體 (D)R的氣態(tài)氫化物在常溫下都能穩(wěn)定地存在于空氣中 13將一小包碳酸銅粉末分成兩等份，向一份中加入過(guò)量的0.1mol/L的鹽酸，另一份加入過(guò)量的0.1mol/L的醋酸，保持其它條件相同。有關(guān)這兩個(gè)反應(yīng)，下列哪一項(xiàng)會(huì)不相同( ) (A)釋放出氣體的體積 (B)溶解的碳酸銅質(zhì)量 (C)所得溶液的顏色 (D)所得溶液的氫離子濃度14在由Fe、FeO與Fe2O3組成的混合物中加入100mL 6mol/L的鹽酸恰好使混合物完全溶解，并放出224mL氣體(SPT)，此時(shí)向溶液中加KI溶液，無(wú)顏色變化

8、。則下列判斷正確的是 ( ) (A)混合物里三種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為1: 1: 3 (B)反應(yīng)后溶液中Fe2+與的物質(zhì)的量之比為1: 2 (C)混合物里，F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無(wú)法確定，但Fe與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1: 2 (D)混合物里，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量無(wú)法確定，但Fe與FeO的物質(zhì)的量之比為l : 2二、(本題共3小題，共24分)15(5分)為確認(rèn)CH3COOH、H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，有人設(shè)計(jì)用如右圖裝置，一次實(shí)驗(yàn)即可達(dá)到目的(不必再選用其它酸性溶液)。請(qǐng)依據(jù)此實(shí)驗(yàn)填空：(1) 錐形瓶?jī)?nèi)裝某可溶性正鹽固體，分液漏斗中所盛試劑是 。(2) 裝置B所盛的試劑是

9、；裝置B所盛試劑的作用是 。(3) 裝置C中所盛的試劑是 ；出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。16(10分)實(shí)驗(yàn)室里用電石(主要成分為CaC2)與水(常用食鹽水)反應(yīng)制乙炔時(shí)，由于電石中還含有CaS、Ca3P2、Ca3As2等雜質(zhì)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒、有惡臭、對(duì)下述反應(yīng)有不利影響的氣體，這些氣體可用飽和CuSO4溶液除去。 (沸點(diǎn)20.8，易揮發(fā))(1)請(qǐng)寫(xiě)出用電石與水反應(yīng)制備乙炔的化學(xué)反應(yīng)方程式： (2)用下列儀器及導(dǎo)管以電石為原料制取乙醛，如果氣體流向?yàn)閺淖蟮接遥_的連接順序是(除G以外，短的導(dǎo)管圖中均已略去。)： 接 接 接 接 接 置于 中。(3)寫(xiě)出含硫氣體雜質(zhì)產(chǎn)生和除去的化學(xué)反應(yīng)方程式： 17(9分)

10、測(cè)定銨鹽中氮含量的經(jīng)典方法是：將NaOH與NH4+離子作用，產(chǎn)生的氨氣通入鹽酸溶液中被吸收，當(dāng)吸收完全后，以0.1甲基紅為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定剩余的鹽酸，從而計(jì)算出氮的含量。用上述方法測(cè)定氮含量有兩點(diǎn)不太理想：第一點(diǎn)是氨溶于鹽酸中生成氯化銨，其溶液是無(wú)色的，不能直觀地看到氨氣是否被鹽酸吸收；第二點(diǎn)是采用甲基紅為指示劑，其pH變色范圍較寬(pH=4.46.2)，判斷終點(diǎn)不太靈敏，容易帶來(lái)誤差。后改用新的分析方法，即：用硼酸為氨的吸收液，0.1的亞甲基藍(lán)和0.1的甲基紅的混合液為指示劑(變色范圍pH=5.25.6，酸性時(shí)為紅紫色，堿性時(shí)為綠色)，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定上述吸收了氨的混合液，求出氮

11、的含量。根據(jù)新的分析方法，回答下列問(wèn)題： (1)若用如右圖的裝置使NH4Cl與NaOH反應(yīng)放出氨氣，則a中應(yīng)放的藥品是 ，b中應(yīng)放的藥品是 ，c中應(yīng)放入 和 。(2)硼酸吸收液從 色變到 色時(shí)表示有氨被吸收。(3)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定硼酸吸收液時(shí)，是否要再另加指示劑? 答： 。(4)新方法的主要優(yōu)點(diǎn)是： 三、(共2小題，共12分)18(6分)已知?dú)溲趸}在水中存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(固體)Ca2+2OH。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2、CO2等，為了除去有害氣體SO2并變廢為寶，常常用粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣，反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。(1)寫(xiě)出上述反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)

12、方程式： 在空氣中的SO2與碳酸鈣懸濁液反應(yīng) ， 在空氣中的SO2與熟石灰懸濁液反應(yīng) 。 (2)試說(shuō)明通常用熟石灰懸濁液，而不用澄清石灰水洗滌廢氣的理由： 。(3)在英國(guó)進(jìn)行的一個(gè)研究表明：高煙囪可以有效地降低地面SO2濃度。在20世紀(jì)6070年代的10年間，由發(fā)電廠排放出的SO2增加了35，但由于建高煙囪使地面SO2濃度降低了30之多。請(qǐng)你從全球環(huán)境保護(hù)的角度，分析這種方法是否可取? 19(6分)時(shí)鐘反應(yīng)或振蕩反應(yīng)提供了迷人的課堂演示實(shí)驗(yàn)，也是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。大多數(shù)振蕩反應(yīng)都以鹵素氧陰離子的反應(yīng)為基礎(chǔ)，顯然這是由于鹵素氧化態(tài)的多樣性和對(duì)反應(yīng)pH變化的敏感性。H. Landot發(fā)現(xiàn)、和淀粉

13、在酸性溶液中混合開(kāi)始仍保持近無(wú)色，接著就突然轉(zhuǎn)變?yōu)镮2淀粉配合物所特有的暗藍(lán)色。如果恰當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)濃度，反應(yīng)則在無(wú)色和暗藍(lán)色之間來(lái)回振蕩。為了維持振蕩反應(yīng)，必須產(chǎn)生中間產(chǎn)物，且應(yīng)來(lái)自于。試用反應(yīng)方程式表示上述變化： 四、(共3小題，共24分)20(7分)2001年10月10日，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家巴里麥普萊斯、威廉諾爾斯和日本科學(xué)家野依良治，以表彰他們?cè)凇笆中源呋瘹浠磻?yīng)”和“手性催化氧化反應(yīng)”領(lǐng)域所作的貢獻(xiàn)。在有機(jī)物分子中，如果一個(gè)碳原子連接4個(gè)互不相同的原子或原子團(tuán)，該碳原子就是手性碳原子。只有一個(gè)手性碳原子或幾個(gè)不相同手性碳原子的物質(zhì)就可能具有光學(xué)活性。 (1)有機(jī)物A的分子式為C5H

14、9Cl，它和H2發(fā)生下面的變化: A(有光學(xué)活性)B(無(wú)光學(xué)活性)，那么A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。(2)A在一定條件下會(huì)發(fā)生消去反應(yīng)(指從分子中脫去1分子HCl)生成有機(jī)物C。已知C分子中所有碳原子都連有氫原子；用1mol C和1 mol Br2發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物有多種可能。請(qǐng)分別寫(xiě)出C與等物質(zhì)的量的溴加成的產(chǎn)物可能的結(jié)構(gòu)，并在后面注明“有”或“無(wú)”光學(xué)活性：(a) ，( 光學(xué)活性) (b) ，( 光學(xué)活性) (c) ，( 光學(xué)活性)21(9分)乳酸是一種重要的體內(nèi)代謝產(chǎn)物，分子中既有羥基又有羧基，可發(fā)生分子間的酯化反應(yīng)，生成環(huán)狀交酯，或鏈狀酯，如，適當(dāng)大小聚合度(n)的鏈狀酯近年來(lái)開(kāi)始被用作外科手

15、術(shù)縫合線和骨科手術(shù)固定膜(相當(dāng)于夾板)，術(shù)后能在定期內(nèi)被人體分解吸收，不需要拆線或再行手術(shù)。它可以用下列方法合成。(已知：) 請(qǐng)寫(xiě)出：(1)A、B、C、D、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： A B C D E (2)由AB，由CD的化學(xué)反應(yīng)方程式： AB： ， CD： 。 (3)若用12個(gè)乳酸進(jìn)行聚合，生成鏈狀酯聚合物F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： 。(4)F在體內(nèi)被酶催化水解以后的產(chǎn)物為 。22. (8分)溴系阻燃劑是目前世界上產(chǎn)量最大的有機(jī)阻燃劑。其主要品種之一“八溴醚”廣泛用于聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類高聚物的阻燃。八溴醚的合成路線如下：(1)請(qǐng)寫(xiě)出A、B、C的結(jié)構(gòu)式： A B C (2)第一步反應(yīng)屬于 (填類型名)(3

16、)最后一步反應(yīng)屬于 (填類型名)五、(共2小題，共20分)23(11分)用作人體心臟起搏器的電池規(guī)格與通常的電池有很大的不同。例如要求是一次電池，輸出功率只需幾個(gè)毫瓦，但必須連續(xù)工作若干年，其間不需要維護(hù)保養(yǎng)，并且要有絕對(duì)的可靠性，工作溫度要與人體正常體溫(37.4)相適應(yīng)。化學(xué)家設(shè)想由Zn2+/Zn和H+/O2，Pt兩電極體系構(gòu)成一“生物電池”，人體體液含有一定濃度的溶解氧。若該“生物電池”在低功率下工作，人體就易于適應(yīng)Zn2+的增加和H+的遷出。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出該電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)：(2)如果上述電池在0.80V和4.010-5w的功率下工作，該“生物電池”的鋅電極的質(zhì)量為

17、5.0g，試問(wèn)該電池理論上可以連續(xù)工作多長(zhǎng)時(shí)間才需要更換?(已知鋅的相對(duì)原子質(zhì)量為65.39)24(9分)熱重(TG)分析儀可在程序控溫下，同時(shí)測(cè)量得到T曲線(溫度曲線)和TG曲線(熱重曲線)。當(dāng)試樣發(fā)生物理或化學(xué)變化時(shí)，TG曲線記錄了試樣質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系?，F(xiàn)有一含結(jié)晶水的CaC2O4 nH2O試樣10.2mg，在靜態(tài)空氣氣氛中測(cè)得T-TG曲線如下圖所示：由TG曲線的三個(gè)臺(tái)階表明該試樣在加熱過(guò)程中發(fā)生了三步化學(xué)反應(yīng)(、)，三個(gè)臺(tái)階對(duì)應(yīng)的試樣失重量分別為1.27mg、1.93mg和3.07mg。(1)根據(jù)第步反應(yīng)的失重量計(jì)算試樣CaC2O4 nH2O中的n值(精確到整數(shù))，并寫(xiě)出反應(yīng)方程式。

18、(2)由失重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算推測(cè)第、步釋放的氣體產(chǎn)物的分子式并寫(xiě)出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。(本題計(jì)算中所需的相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)據(jù)為：Ca：40.08 C：12.01 H：1.01 O：16.00)南京師范大學(xué)杯2002年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽(賽區(qū))預(yù)賽試題參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、(共70分)每小題5分。題號(hào) 1 2 3 4 5 67 8 9 101112 1314答 案 C D B A D D D B C C A ADB二、(共24分) 15(5分) (1)醋酸(1分) (2)飽和NaHCO3溶液(1分) 除去CO2中含有的雜質(zhì)醋酸(1分) (3)Na2SiO3溶液(1分) 產(chǎn)生白色沉淀(1分)16(10分) (

19、1)CaC2+2H2OHCCH+Ca(OH)2(1分) (2)C A E B G F D(7分) (3)CaS+2H2OH2S+Ca(OH)2 (1分) H2S+CuSO4CuS(黑)+H2SO4(1分)17(9分) (1)NaOH NH4Cl 硼酸 混合指示劑(4分，每空1分) (2)紅紫 綠色(2分) (3)不要(1分) (4)能看到氨被吸收的現(xiàn)象(1分) 指示劑變色范圍窄、靈敏度高、準(zhǔn)確性好(1分)三、(共l2分) 18(6分) (1)2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2 (1分) 2SO2+O2+2Ca(OH)22CaSO4+2H2O (1分) (2)Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2濃度較小，熟石灰懸濁液含Ca(OH)2較多，吸收SO2的量多，速度也快(2分)