2011年浙江省高中學生化學競賽試題及答案

2011年浙江省高中學生化學競賽試題第頁共11頁2011年浙江省高中學生化學競賽預賽試題（2011年4月）考生須知：1.全卷分試題卷和答題卷兩部分，試題共有六大題，26小題。滿分150分?？荚嚂r間120分鐘。2.本卷答案必須做在答題卷相應位置上，做在試題卷上無效，考后只交答題卷。必須在答題卷上寫明縣（市）、學校、姓名、準考證號，字跡清楚。3.可以使用非編程計算器一、選擇題（本題包括10小題，每小題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意）1.2011年1月14日，我國材料科學的一代宗師師昌緒，榮獲2010年度中國科技界的最高榮譽“國家最高科學技術獎”，他主要從事高溫合金及高合金鋼研究，領導研制出我國第一代空心氣冷鑄造鎳基高溫合金渦輪葉片等多項成果，下列關于合金的敘述正確的是（）A.合金的熔點一般比組分金屬高B.合金中只含金屬元素C.合金的機械性能一般比組分金屬好D.合金不容易發(fā)生電化學腐蝕2.2011年3月11日，在日本發(fā)生的9.0級特大地震和隨之而來的海嘯，造成了福島核電站的核泄漏事故，在核電站周圍檢測到的放射性物質包括碘—131、銫—137和钚—239等。其中，碘—131一旦被人體吸入，可能會引發(fā)甲狀腺疾病，銫—137則會造成人體造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)損傷，钚—239的半衰期達到2.41萬年，對人體的危害更大。硼酸具有阻止反應堆內核分裂，降低反應堆溫度的功能。下列說法正確的是（）A.钚—239的質子數(shù)為239B.氫氧化銫的堿性比氫氧化鉀強C.碘元素的相對原子質量為131D.硼酸的酸性比鋁酸（氫氧化鋁）弱3.汽車在行駛過程中排放的尾氣是城市污染的主要原因之一。為減少城市的大氣污染，在汽車發(fā)動機和排氣管之間裝配了催化轉換器，使其尾氣轉化為氮氣、二氧化碳等。催化轉換器中裝有鉑（Pt）、銠（Rh）或過渡金屬氧化物等作催化劑。催化轉換器必須具備以下性能：適用的操作溫度范圍廣，耐機械性沖擊。因此，下列能作為催化劑的載體的材料是（）A.聚四氟乙烯（塑料王）B.石墨C.Al2O3D.氯化鈉4.臨界狀態(tài)指的是物質的氣態(tài)和液態(tài)平衡共存時的一個邊緣狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，液體密度和飽和蒸汽密度相同，因而它們的界面消失，這種狀態(tài)只能在臨界溫度和臨界壓強下實現(xiàn)，可用臨界點表示。二氧化硫的臨界點為157℃和78atm，液態(tài)二氧化硫在25℃A.二氧化硫的正常沸點在25℃—157B.25℃C.氣態(tài)二氧化硫在150℃D.25℃5.美國每日科學網(wǎng)站文章報道：美國梅奧診所的研究人員發(fā)現(xiàn)綠茶含有有助于消滅血癌細胞的成分—“表沒食子兒茶素沒食子酸酯”（EGCG）。研究顯示，該成分通過干擾血癌細胞生存所需的信號傳遞，能使血癌（白血?。┲邪┘毎詺⑿运劳觥Ａ頁?jù)華夏經(jīng)緯網(wǎng)報道，日本科學家發(fā)現(xiàn)綠茶中EGCG能中和脂肪酸合成酵素（FAS），從而能阻止艾滋病病毒的擴散。已知EGCG的結構簡式如右圖，有關EGCG的說法不正確的是（）A.EGCG分子中含有兩個手性碳原子B.EGCG遇FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應C.EGCG在空氣中不易被氧化D.EGCG可與氫氧化鈉溶液反應6.已知：25℃時，CaCO3的Ksp為2.9×10-9，CaF2的Ksp為2.7×10-11A.25℃時，飽和CaCO3溶液與飽和CaF2溶液相比，前者Ca2+B.25℃時，飽和CaCO3溶液與飽和CaF2溶液等體積混合，會析出CaCO3C.25℃時，CaCO3固體在20mL0.01mol·L-1鹽酸中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1氨水中的KD.25℃時，在CaCO3懸濁液中加入NaF固體，CaCO3不可能全轉化為CaF7.關于食鹽提純的下列說法正確的是（）A.溶解粗鹽時，應盡量使溶液稀一些，防止食鹽溶解不完全B.濾去不溶性雜質后，將濾液轉移至坩堝內加熱濃縮C.當蒸發(fā)到省有少量液體時，停止加熱，利用余熱將液體蒸干D.將制得的晶體轉移到新制過濾器中用大量蒸餾水洗滌8.設NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法中一定正確的是（）A.常溫下，11.2L甲烷與乙烯的混合物所含氫原子的數(shù)目小于2NAB.標準狀況下，2g氫氣的體積與78g苯的體積是相等的C.2.3g鈉被O2完全氧化時，鈉得到的電子數(shù)目為0.1NAD.常溫常壓下，1mol氬氣含有的原子數(shù)為NA9.下列反應的離子反應方程式書寫正確的是（）A.向碘化鉀溶液中加入用硫酸酸化的過氧化氫溶液：2I-B.向碳酸氫銨溶液中加入過量的稀氫氧化鈉溶液：NH4C.向Ba(OH)2溶液中加入過量NH4HSO4：Ba2+D.Fe2O3溶于過量的氫碘酸中：Fe210.化學教科書中有大量的數(shù)據(jù)，下列為某同學對數(shù)據(jù)的利用情況，其中不正確的是（）A.用溶解度數(shù)據(jù)判斷長時間煮沸Mg（HCO3）2溶液得到的產(chǎn)物是Mg（OH）2而不是MgCO3B.用沸點數(shù)據(jù)推測一些液體混合物用分餾的方法分離開來的可能性C.用反應熱數(shù)據(jù)的大小判斷不同反應的反應速率的快慢D.用原子（或離子）半徑數(shù)據(jù)推測某些原子（或離子）氧化性或還原性的強弱二、選擇題（本題包括8小題，每小題4分，共32分。每小題可能有1或2個選項符合題意，若有2個正確選項，只選1個且正確給2分，多選、錯選都給0分）11.如圖，Ⅰ是恒壓密閉容器，Ⅱ是恒容密閉容器。其他條件相同時，在Ⅰ、Ⅱ中分別加入2molX和2molY，起始時容器體積均為VL，發(fā)生如下反應并達到平衡（X、Y狀態(tài)未知）：ⅠⅡ3X(?)+Y(?)?aZ(g)。此時ⅠⅠⅡA.若平衡時氣體平均摩爾質量Ⅰ＞Ⅱ，則X、Y均為氣態(tài)B.若X、Y均為氣態(tài)，則平衡時氣體平均摩爾質量Ⅰ＞ⅡC.若X為固態(tài)，Y為氣態(tài)，則Ⅰ、Ⅱ中的反應從起始到平衡所需時間相同D.平衡時Ⅰ容器的體積不可能大于VL12.把銅粉放入裝有濃氨水的試管中，塞緊試管塞，振蕩后發(fā)現(xiàn)試管塞越來越緊，且溶液逐漸變?yōu)闇\黃色（近乎無色）溶液，打開試管塞后，溶液迅速變?yōu)樗{色溶液。則下列說法正確的是（）A.試管塞越來越緊，是因為反應消耗了大量NH3B.溶液逐漸變?yōu)闇\黃色，是因為反應生成了少量的NO2C.溶液迅速變?yōu)樗{色溶液，是因為反應生成了CuD.上述反應原理可用于測定O2的含量13.某二元酸（H2A）在水中的電離方程式為：HHA-=H++A2-（KA.在0.1mol·L-1的Na2A溶液中，c（A2-）+c（HA-）+2c（Na+）=0.5mol·B.在0.1mol·L-1的H2A溶液中，c（H+）＞0.12mol·LC.分別將同濃度（0.1mol·L-1）的NaHA和Na2AD.0.1mol·L-1的NaHA溶液中離子濃度為：14.我國的稀土資源約占世界總量的80%，居世界第一位。稀土元素的化學性質及其相似，分離困難。2008年國家最高科學技術獎授予化學家徐光憲，以表彰他在創(chuàng)立稀土“串級萃取理論”及其工藝方面的杰出貢獻。酸性磷酸酯是一種優(yōu)良的稀土萃取劑右圖是用其萃取鐠離子（Pr3+）時得到的配合物部分骨架的結構。下列說法正確的是（）A.當R基團增大時，配合物將?。╝）結構。B.當R基團增大時，配合物將?。╞）結構。C.所得配合物易溶于水。D.所得配合物難溶于水。15.由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室里很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制的白色純凈的Fe(OH)2沉淀。應用如圖所示的電解實驗可制得白色純凈Fe(OH)2沉淀，兩電極的材料分別為石墨和鐵。下列說法正確的是（）A.a電極發(fā)生的電極反應：4OH--4e-=O2↑+2H2OB.為了在較短時間內看到白色沉淀，可適當加大電壓C.c可以是氯化鈉溶液，d可以是苯D.為了在較短時間內看到白色沉淀，可以劇烈地攪拌溶液16.NaCl的晶胞如圖所示，將NaCl晶胞中的所有Cl-去掉，并將Na+全部換成C原子，再在晶胞的4個“小立方體”中心處各放置一個C原子，且這四個“小立方體”互不共面，位于“小立方體”中的碳原子均與最近的4個碳原子成鍵，以此表示金剛石的一個晶胞。若再將在成鍵的C院子中心聯(lián)線的中點處增添一個O原子，則構成了某種CO2的晶胞。則下面說法正確的是（）（已知C-C鍵的鍵長1.54×10-10m）A.一個金剛石的晶胞中有8個C原子B.金剛石的密度為3.54g·cm-1C.在該種CO2晶體中，一個CO2分子由一個C原子和二個氧原子構成D.在該種CO2晶胞中含氧原子8個17.某有機物X的分子式為C7H12O2，不能使溴的CCl4溶液褪色，但在一定條件下能與氫氧化鈉反應生成兩種產(chǎn)物，經(jīng)檢驗，其中有一種產(chǎn)物的分子結構中含有一個五元環(huán)，則X的結構有[本題中不考慮立體異構]（）A.5種B.6種C.9種D.10種18.1866年H.Rithausen從谷膠的硫酸分解產(chǎn)物中分離出谷氨酸，1890年L.Wollf合成并確定了它的結構，其結構簡式為：，1908年池田菊苗從海帶的熱水提取物中分離了谷氨酸的鈉鹽（），它才是具有鮮味的成分，即味精。谷氨酸的電離常數(shù)Ka1=6.46×10-3，Ka2=2.14×10-10。在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，所帶凈電荷為零，呈電中性，此時溶液的pH成為該氨基酸的等電點。則下列選項正確的是（）A.谷氨酸的等電點的pH為4.25B.工業(yè)生產(chǎn)中若生成谷氨酸二鈉鹽，則不具有鮮味，所以工業(yè)生產(chǎn)中的最佳pH為6.96C.水溶液中，谷氨酸的Ka1對應的基團為-NH3+，Ka2、Ka3的對應基團為兩個羧基D.谷氨酸的熔點高達205℃三、本題包括2個小題，共21分19.（13分）宇航員佩戴頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成，具有隔音、隔熱、防碰撞、減震性好、質量小等特點。已知：苯酚分子中與酚羥基直接相連的碳原子的鄰、對位上的氫原子有很好的反應活性，易跟某些含羰基的化合物（R、R’代表烷基或H原子）發(fā)生縮合反應生成新的有機物和水。苯酚還能發(fā)生如下反應生成有機酸酯：下圖是合成聚碳酸酯的過程（反應條件和部分產(chǎn)物未寫出）：請寫出：（1）X的結構簡式。（2）在一定條件下X與反應合成聚碳酸酯的化學方程式，并指出反應類型。（3）COCl2是一種毒性很強的氣體，寫出該分子的電子式_______（4）A與乙酸苯酯分子式相同，分子中含有苯環(huán)且屬于酯，寫出A所有可能的結構簡式20.（8分）含碳85.7%的烴有兩種同分異構體A和B。烴A與烴B具有如下性質：烴A分子的極性比烴B分子大，它們分別與臭氧反應后生成的物質在酸的存在下用鋅粉處理后均得到同一種單一有機物C。將產(chǎn)物C與銀氨溶液反應，再將其氧化產(chǎn)物酸化，可得D[已知M(D)=102g·mol-1]。根據(jù)光譜數(shù)據(jù)分析，D分子中有兩種化學環(huán)境的氫原子，D的蒸汽密度折算成標準狀況下為9.11g·L-1.試寫出A、B的結構簡式，并分別寫出D的水溶液和氣態(tài)條件下主要存在形式的結構。A_________________B_______________D____________________、___________________四、本題包括2個小題，共16分21.（10分）某混合氣體中含有N2、O2、CO2三種成分，現(xiàn)利用下圖裝置測定該混合氣體中N2、O2、CO2的百分含量，其中B是帶刻度的量氣裝置。實驗步驟：①先___________________。再向裝置中裝入藥品（如圖所示），其中C瓶溶液上方為80mL已除盡CO2的空氣（N2和O2的體積比為4:1）。②打開止水夾b、c、d，關閉止水夾e，向B瓶中通入N2、O2、CO2的混合氣體后關閉d，并冷卻到室溫，收集到V1mL氣體。③關閉b，打開止水夾a、c、e、f，用打氣筒向A瓶中緩緩充氣，直到B中氣體剛好全部排出，此時量筒D中液面讀數(shù)為V2mL。④關閉e、f，_________________________________________________________________。⑤等C瓶冷卻到室溫，打開f最終量筒D液面讀數(shù)為V3mL回答下列問題：（1）將第①、④兩步的步驟填寫完整（2）A、B中裝飽和NaHCO3而不能裝飽和Na2CO3溶液的原因是____________________（3）C裝置中紅磷需過量的目的是_______________________________________________（4）反應結束后，C瓶溶液中含有溶質的化學式為_________________________________（5）利用上述數(shù)據(jù)計算該混合氣體中氧氣所占的體積百分數(shù)為_______________________。CO2所占體積百分數(shù)為_______________________。（6）若步驟⑤中C瓶還未冷卻到室溫就打開止水夾f，馬上讀出量筒D的讀數(shù)，這樣做會使所測氧氣的體積分數(shù)_________（填“偏大”或“偏小”）。22.（6分）用化學方法分離硝基苯、苯酚、苯胺、苯甲酸等四種物質組成的混合物，步驟如下：請指出在步驟中各字母代表的物質的名稱或結構簡式A___________________B___________________D_______________________F___________________G___________________H_______________________五、本題包括3個小題，共24分23.（13分）某已知A、B均是由兩種短周期元素組成的化合物，A中某元素的質量分數(shù)為25%，B的焰色反應呈黃色，C、J、X是同周期的元素的氫化物，X為無色液體，C、J為氣體，D是一種不溶于水的白色固體。反應生成的水均已略去。它們有如下圖所示的關系。MM②D+XBHGE+F①ACDFJK④+FL+XK⑤I+X③（1）寫出化學式：A_________,E____________,L___________（2）在反應①②③④⑤中屬于氧化還原反應的是_____________________________（3）反應③化學方程式為：_______________________________________________（4）寫出下列離子方程式：反應②_________________________________________；G溶液與M溶液的反應______________________________________________。（5）將3.4gJ氣體與足量的F反應，生成一種單質和X，恢復到25℃24.（6分）在一個裝有可移動活塞的容器中進行如下反應：（1）N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，反應達到平衡后，測得NH3的物質的量為amol，保持容器內的溫度和壓強不變，向平衡體系中又通入少量的H2，再次達到平衡后，測得NH3的物質的量為bmol，請你比較a、b的大小，并說明理由。（2）上題中若向平衡體系中通入的是少量N2，請你通過分析，討論a、b的大小。25.（5分）分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法。分子蒸餾器好比創(chuàng)造了一個只有表面層的液相，依靠表面分子蒸發(fā)自由程的差異，以冷凝器“截獲”平均自由程大的輕分子，而平均自由程小的重分子重新回到液相，達到分離的效果。其簡單的裝置原理圖如右圖所示。主要過程是物料先從蒸發(fā)器的頂部加入，經(jīng)過料液分布器將其連續(xù)均勻地分布在加熱板上隨即用刮膜器將料液刮成一層液膜。在此過程中，從加熱板上逸出的輕分子，幾乎未經(jīng)碰撞就到內置冷凝板上冷凝成液；殘夜即重分子由于分子平均自由程小，未到冷凝板就發(fā)生了分子碰撞而液化，在加熱區(qū)下的圓形通道中收集。（1）請仔細閱讀上述材料，指出分子蒸餾器價格十分昂貴的主要原因_________________（2）單甘酯（單脂肪酸甘油酯）的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式之一是脂肪酸與甘油的酯化反應，傳統(tǒng)生產(chǎn)方法中單甘酯產(chǎn)率不到50%，且產(chǎn)品存在一定量的雙甘酯、三甘酯。目前工業(yè)上最常用和最有效的方法是在酯化反應的基礎上利用分子蒸餾法生產(chǎn)。試寫出不少于兩點的分子蒸餾法生產(chǎn)單甘酯的優(yōu)點。_______________________________________________________________________________（3）請根據(jù)上述材料，以簡要的文字歸納得出“分子平均自由程”（即圖中的λ）的定義[30字以內]。_____________________________________________________________________六、本題包括2個小題，共17分26.（7分）某化合物X是由第三周期兩種相鄰的元素A和B所組成，其中A元素的含量為43.64%。經(jīng)測定X的摩爾質量為220g·mol-1，在X分子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，B處于兩種不同的化學環(huán)境，而所有的A都是等價的。X為黃色晶體，熔點為447K，不溶于冷水，可溶于苯和CS2。在空氣中40℃~60℃開始氧化，（1）試通過推理和計算，確定X的分子式（2）畫出X的結構27.（10分）1886年，德國夫賴堡（Frieberg）礦業(yè)學院的一位教授在分析夫賴堡附近發(fā)現(xiàn)的一種新礦石（以X表示，X為整比化合物）的時候，發(fā)現(xiàn)其中有一種當時未知的新元素（以Y表示，在X中Y的化合價為+4），并通過實驗驗證了自己的推斷。經(jīng)分析，X中含有銀元素（化合價為+1）和硫元素（化合價為-2），其中Ag的質量分數(shù)為76.53%。在氫氣流中加熱X，可得到Ag2S、H2S和Y的低價硫化物（Y的化合價為+2）。如果在200℃和100kPa條件下完全轉化16.0g的X需要0.557L（1）計算Y的摩爾質量并指出Y在元素周期表中的位置（2）寫出X的化學式（3）寫出氫氣和X反應的化學方程式

2011年浙江省高中學生化學競賽試題參考答案和評分標準一、選擇題（本題包括10小題，每小題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意。）1．C2．B3．C4．D5．C6．B7．C8．D9．B10．C二、選擇題（本題包括8小題，每小題4分，共32分。每小題可能有1或2個選項符合題意，若有2個正確選項，只選1個且正確給2分，多選、錯選都給0分。）11．B12．D13．AC14．AD15．BC16．AB17．D18．B三、本題包括2個小題，共21分19．（13分）（1）(3分)

（2）（2分）

縮聚反應（1分）（3）(2分)

（4）（每個1分，共5分，每錯寫一個扣一分，扣完為止）20．（8分）（2分）（2分）（各2分）注：Me=甲基四、本題包括2個小題，共16分21．（10分）（1）①檢查裝置氣密性（1分）④接通電源，用電火花引燃紅磷（1分）（2）CO2在Na2CO3中會被吸收（1分）（3）消耗完C中的O2（1分）（4）Na3PO4、Na2CO3、NaOH（三種物質全部答對給1分，如回答不完整不給分）（5）（各2分）（6）偏?。?分）22．（6分）A.苯甲酸鈉B.苯甲酸D.苯酚F.鹽酸苯胺G.苯胺H.硝基苯（寫名稱或結構簡式均可，每個1分，共6分）五、本題包括3個小題，共24分23．（13分）（1）Al4C3；NaOH；NO2(（2）①③④（全對給2分）（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（2分）（4）2AlO2－＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－（2分）（或AlO2－＋CO2＋2H2O＝2Al(OH)3↓＋HCO3－）；Al3＋＋3AlO2－＋6H2O=4Al(OH)3↓（2分）（5）4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(l)；△H＝－20akJ·mol－1（2分）24．(6分)a<b（1分）。為說明問題方便起見，設原濃度皆為1mol?L-1，加入H2時，H2的濃度增大，設為原濃度的x倍（x>1），N2、NH3的濃度均減小相同倍數(shù)，設為原來濃度的y倍（y<1），則Q（濃度商）=y/x3K（K為平衡常數(shù)），所以Q<K，平衡向正反應方向移動，故得。（2分）為說明問題方便起見，設原濃度皆為1mol?L-1，加入N2時，N2的濃度增大，設為原濃度的x倍（x>1），H2、NH