2009年湖北高中化學(xué)競賽初賽試題及答案

2009年湖北省高中化學(xué)競賽初賽試題考試限時：150分鐘試卷滿分：150分H1.008相對原子質(zhì)量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMt考試要求：（1）允許使用非編程計算器及直尺等文具。遲到半小時不得進場，開始考試后1小時內(nèi)不得離場。（2）考號、姓名、年級和所屬學(xué)校等必須寫在首頁左側(cè)指定的位置，否則作廢卷論處。（3）時間到，把試卷對折整齊，背面朝上放在桌面上，立即離開考場。第I、Ⅱ卷計分表題號一二三四五總分滿分7022222610150得分閱卷人第I卷（選擇題，共70分）一、（本題包括14小題，每小題5分，共70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。請將答案填寫在第I卷答題表中）第Ⅰ卷答題表題號1234567891011121314答案1、2008年諾貝爾化學(xué)獎授予了錢永鍵等三位科學(xué)家，以表彰他們在發(fā)現(xiàn)和研究綠色熒光蛋白質(zhì)（簡稱GFP）方面做出的卓越貢獻。生色團是GFP發(fā)出熒光的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是GFP結(jié)構(gòu)中的一個重要組成部分，多管水母中GFP生色團的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下圖，該生色團中的肽鍵數(shù)為（）A．2 B．3 C．4 D．2、向三份均為100mL2mol/LNaHCO3溶液中，分別加入0.2g冰醋酸、0.1gCa(OH)2、0.3gNaAlO2固體（忽略溶液體積變化），則溶液中CO32－物質(zhì)的量濃度的變化依次為（） A．減小、減小、增大B.減小、增大、增大 C．增大、減小、減小D.減小、減小、減小3、已知：⑴Al(OH)3的電離方程式為：AlO2－+H＋+H2OAl(OH)3Al3＋+3OH－；⑵無水AlCl3晶體的沸點為182.9℃，溶于水的電離方程式為：AlCl3＝Al3＋＋3Cl－；⑶PbSO4難溶于水，易溶于醋酸鈉溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：PbSO4＋2CH3COONa＝Na2SO4＋(CH3COO)2Pb。下列關(guān)于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的說法中正確的是（）A．均為強電解質(zhì) B．均為弱電解質(zhì)C．均為離子化合物 D．均為共價化合物4、甲、乙、丙、丁都是第三周期元素形成的單質(zhì)，下列敘述正確的是()A．1mol單質(zhì)甲完全燃燒生成的氧化物與熱燒堿溶液反應(yīng)，最多消耗12molNaOH，甲的分子結(jié)構(gòu)為正四面體。B．1mol單質(zhì)乙完全燃燒生成的氧化物與燒堿溶液反應(yīng)，最多消耗1molNaOH，乙的氧化物的熔點較低。C．1mol單質(zhì)丙完全燃燒生成的氧化物與燒堿溶液反應(yīng)，最多消耗16molNaOH，晶體丙是分子晶體。D．1mol單質(zhì)丁完全燃燒生成的氧化物與燒堿溶液反應(yīng)，最多消耗2molNaOH，丁是良好的半導(dǎo)體。5、下列文字表述與反應(yīng)方程式對應(yīng)且正確的是（）A．0.5mol/LNaHSO4與0.5mol/LBa(OH)2混合至溶液呈中性：Ba2++OH-+SO42-+H+=BaSO4↓+H2OB．向2mol/LFe(NO3)2(aq)中滴加少量氫碘酸：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2OC．向20mL0.5mol/LFeBr2(aq)中通入224mLCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-D．向30mL0.5mol/LNaOH(aq)中通入224mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)：3OH-+2CO2=CO32-+HCO3-+H2O6、在一定條件下，某容器有可逆反應(yīng)A＋4B2C＋D；△H＜0，達(dá)平衡狀態(tài)時，A、B、C的物質(zhì)的量均為amol，而D的物質(zhì)的量為dmol。如果要使在本反應(yīng)重新建立的平衡中，D的物質(zhì)的量只允許在d到2d之間取值，則應(yīng)采取的措施是（）A．增大反應(yīng)容器的體積 B．升高反應(yīng)的溫度C．減小反應(yīng)容器的體積 D．降低反應(yīng)的溫度XYZRXYZRWXYZRWA．五種元素的原子最外層電子數(shù)一定大于2B．五種元素一定都是非金屬元素 C．R的最高價氧化物對應(yīng)的水化物一定是強酸 D．X的氫化物的沸點一定比Z的氫化物的沸點高8、在Fe2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中，先加入過量的KI溶液，再加入足量的Na2S溶液，所得沉淀是（） A．Al2S3和I2 B．FeS、Al(OH)3和S C．Fe2S3和I2 D．Fe(OH)3和Al(OH)39、燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。下面有4種燃料電池的工作原理示意圖，其中正極的反應(yīng)產(chǎn)物為水的是（）固體氧化物燃料電池堿性燃料電池質(zhì)子交換膜燃料電池熔融鹽燃料電池10、下列溶液中離子濃度關(guān)系表示正確的是（）A．NaHCO3溶液中：B．pH=3的CH3COOH與pH=11的NaOH溶液等體積混合后的溶液中：c(H+)>c(OH-C．0．1mol／L的NH4Cl溶液中，>>>D．物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后的溶液中：11、分析化學(xué)中常用X射線研究晶體結(jié)構(gòu)，有一種晶體可表示為[MxFey(CN)z]，研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是Fe2＋和Fe3＋分別占據(jù)立方體的頂點，自身互不相鄰，而CN－位于立方體的棱上，其晶體中的陰離子晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是（） A．該晶體屬于原子晶體 B．M的離子位于上述晶胞的面心，呈＋2價 C．M的離子位于上述晶胞體心，呈＋1價 D．晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)6，且M為＋1價12、下列敘述不正確或不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖牵ǎ?A．將兩種帶相反電荷的膠體混合，能發(fā)生聚沉 B．有化學(xué)鍵斷裂的變化不一定是化學(xué)變化 C．IA族元素形成的單質(zhì)的熔點隨原子序數(shù)的遞增而降低 D．無色透明溶液一定不是水13、最新發(fā)布檢測報告稱，目前市場上銷售的強生、妙思樂及幫寶適等嬰兒衛(wèi)浴產(chǎn)品常常標(biāo)以“溫和”、“純凈”等字眼，但其中一些卻含有甲醛及“1，4-二氧雜環(huán)乙烷”等有毒物質(zhì)。乙醇經(jīng)消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)以及脫水反應(yīng)可以制得“1，4-二氧雜環(huán)乙烷”，據(jù)此推測下列敘述正確的是() A．“1，4-二氧雜環(huán)乙烷”與丁酸互為同分異構(gòu)體 B．“1，4-二氧雜環(huán)乙烷”與乙醚互為同分異構(gòu)體 C．“1，4-二氧雜環(huán)乙烷”可以與鈉反應(yīng)放出H2 D．“1，4-二氧雜環(huán)乙烷”分子間可以形成氫鍵14、將51.2gCu完全溶于適量濃硝酸中，收集到氮的氧化物（含NO、N2O4、NO2）的混合物共0.8mol，這些氣體恰好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收，生成的鹽溶液中NaNO3的物質(zhì)的量為（）A．0.2molB．0.4molC．0.6molD．0.8mol第Ⅱ卷（非選擇題，共80分）二（本題包括2小題，共22分）15、（8分）（1）SO2是大氣污染物之一。某學(xué)生課外小組擬用下列儀器（可重復(fù)使用）測定周圍環(huán)境中SO2的含量。連接這些儀器的正確順序為（用圖中標(biāo)注儀器接口的英文字母表示）_______________________________________。（2）為了測定人體新陳代謝呼出氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)，該課外小組設(shè)計了如下圖的實驗裝置（實驗時只用嘴吸氣和呼氣）。實驗過程中應(yīng)該測定的物理量有（可不填滿）：①________________________________________；②_______________________________________；③__________________________________________；④__________________________________________；⑤_________________________________________；⑥________________________________________。16、（14分）為了測定某烷烴樣品（丁烷，并含少量丙烷等氣態(tài)烴）的平均相對分子質(zhì)量，設(shè)計了下面的實驗：①取一個配有合適膠塞的潔凈、干燥的錐形瓶，準(zhǔn)確稱量，得到質(zhì)量m1；②往錐形瓶中通入干燥的該烷烴樣品，塞好膠塞，準(zhǔn)確稱量；重復(fù)操作，直到前后兩次稱量結(jié)果基本相同，得到質(zhì)量m2；③往錐形瓶內(nèi)加滿水，塞好膠塞，稱量得到質(zhì)量m3；已知實驗時的溫度T（K），壓強P（Kpa），水的密度（g·L-1），空氣的平均相對分子質(zhì)量29.0，密度（g·L-1），回答下面問題：⑴本實驗的原理是（具體說明）。⑵步驟②中為什么要重復(fù)操作，直到前后兩次稱量結(jié)果基本相同？。⑶具體說明本實驗中怎樣做到每次測量都是在相同體積下進行的？。⑷本實驗中收集氣體樣品的操作，可選用的方法是（填圖中標(biāo)號）。⑸錐形瓶內(nèi)空氣的質(zhì)量（）是（列出算式）。⑹瓶中樣品的質(zhì)量（）是（列出算式）。⑺由實驗測得該烷烴的平均相對分子質(zhì)量是（列出算式）。三、(本題包括2小題，共22分)17、(10分)回答下列問題（1）寫出過氧化鈣與純堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________；（2）據(jù)報道，在全國各地發(fā)生了多起將84消毒液與潔廁靈混合使用，導(dǎo)致氯氣中毒的事件，寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：_____________________________________________________________________；（3）汞與次氯酸等物質(zhì)的量發(fā)生反應(yīng)，生成水和另一含汞產(chǎn)物，含汞產(chǎn)物的名稱為_______________。（4）過二硫酸鉀（K2S2O8）具有強氧化性，可將I－氧化為I2：S2O82－＋2I－＝2SO42－＋I2。已知Fe3+氧化性比S2O82－氧化性弱，F(xiàn)e2+的還原性比I－還原性弱，實驗卻表明Fe3+、Fe2+可催化上述反應(yīng)。簡述Fe3+能加快該反應(yīng)速率起催化作用的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）有機分子中，四價的碳原子以一個、二個、三個或四個單鍵分別連接一個、二個、三個或四個其它碳原子時，被分別稱為伯、仲、叔或季碳原子（也可以分別稱為第一、第二、第三或第四碳原子），例如2,2,4-三甲基戊烷中有5個伯碳原子，仲、叔、季碳原子各1個。由6個叔碳原子和6個伯碳原子（其余為氫原子）構(gòu)成的飽和烴有種（不考慮順反異構(gòu)和光學(xué)異構(gòu)）。18、(12分)X、Y、Z、R、Q5種非金屬元素的原子序數(shù)依次增大，Y、Z、R、Q4種元素位于不同周期且均沒有放射性，Y、Z、R形成的單質(zhì)在通常狀況下狀態(tài)各不相同；XY3為非極性分子，ZR3為極性分子；由Q原子能直接形成熔沸點很低的單質(zhì)晶體。（1）甲（化學(xué)式為XZ）是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料，可用作金屬的表面保護層。甲可由XR3和ZR3在氫氣中高溫反應(yīng)合成，合成甲的化學(xué)反應(yīng)方程式為：______________________________________________________________；畫出XR3分子的結(jié)構(gòu)______________________，指出ZR3分子的空間構(gòu)型____________________。（2）用水處理QY2和QY4的混合物，得到氣體乙和溶液丙，乙的體積為56.7mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），其中含O222.7mL，余為Q。丙中的QO3能氧化30.0mL濃度為0.100mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2。計算混合物中QY2和QY4的物質(zhì)的量之和為多少？四、(本題包括2小題，共20分)19、(8分)A、F均為離子晶體，A加熱到200℃時分解為物質(zhì)的量相等的4種氣體，C、D的組成元素相同，它們有如下圖所示的關(guān)系?；卮鹣铝袉栴}：（1）D的結(jié)構(gòu)式為，F(xiàn)的化學(xué)式為。（2）寫出A分解的化學(xué)方程式___________________________________________。（3）B、D在一定條件反應(yīng)生成常見的有機化肥G，G的名稱為。20、（12分）2008年初，可口可樂公司用新型甜味劑阿斯巴甜（APM）代替蔗糖推出了無糖可樂“零度”。APM的結(jié)構(gòu)簡式為：，可通過內(nèi)酐法或內(nèi)酯法來合成。 內(nèi)酐法合成APM的途徑為：回答下列問題：寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：____________________________________。反應(yīng)②還會生成少量β-異構(gòu)體，寫出生成β-異構(gòu)體的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________。HCOOH的作用是_____________________________。 內(nèi)酯法合成APM的途徑為：回答下列問題：第④步反應(yīng)的類型是_____________，第⑤步可以看成是先加成后酯化，Y的結(jié)構(gòu)簡式為______________。阿斯巴甜味美、甜度高、熱量低，適用于糖尿病、高血壓及心腦血管患者使用，其攝入后的消化、吸收和代謝過程與食品中的_________相似。五、（本題16分）21、（16分）用Na2SO3和硫粉在水溶液中加熱反應(yīng)，可以制得Na2S2O3。10℃和70℃時，Na2S2O3在100g水中的溶解度分別為60.0g和212g。常溫下，從溶液中析出的晶體是Na2S2O3·5H2O。Na2S2ONa2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl現(xiàn)取15.1gNa2SO3，溶于80.0mL水。另取5.00g硫粉，用少許乙醇潤濕后（以便硫能被水浸潤），加到上述溶液中。用小火加熱至微沸，反應(yīng)約1h后過濾。濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后析出Na2S2O3·5H2⑴若加入的硫粉不用乙醇潤濕，對反應(yīng)的影響是。（填寫選項的字母，可以多選，但選錯要倒扣。） A.會降低反應(yīng)速率 B.需要提高反應(yīng)溫度C.將增大反應(yīng)體系的pH值 D.會減少產(chǎn)量⑵反應(yīng)1h后過濾，其目的是。⑶濾液中除Na2S2O3和可能未反應(yīng)完全的Na2SO3外，最可能存在的無機雜質(zhì)是。它是由而產(chǎn)生的。如果濾液中該雜質(zhì)的含量不很低，其檢測的方法是：。⑷設(shè)Na2SO3跟硫粉完全反應(yīng)，當(dāng)將濾液蒸發(fā)濃縮后，冷卻至70℃，溶液的體積約30mL，該溶液是否達(dá)到飽和？試通過計算說明。（70℃時，Na2S2O3飽和溶液的密度為1.17g/cm⑸若要計算在100℃下將溶液蒸發(fā)至體積為30.0mL，再冷卻至10℃時所能得到的Na2SO3·5H2O的質(zhì)量，你認(rèn)為 A．前面提供的數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠。B．還需要提供100℃時溶液的密度（1.14g/cm3C．還需要提供結(jié)晶后剩余溶液的體積（10.0mL）。⑹根據(jù)第（5）小題你的選擇（如選A則直接計算，如選B或C則可選用其數(shù)據(jù)），計算從10℃、30.0mL溶液中結(jié)晶而出的Na2S2O3·5H2O2009年湖北省高中化學(xué)競賽初賽試題參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn)題號1234567891011121314答案BBDACDDABCBDDACAA15、（8分）（1）d(或c)接ab(或ba)接cd(或dc)接e（3分）（2）吸氣呼氣前瓶1及溶液的質(zhì)量（1分）吸氣呼氣后瓶1及溶液的質(zhì)量（1分）吸氣呼氣后剩余氣體的體積（1分）實驗時的溫度（1分）實驗時的壓強（1分）16、（14分）⑴根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫、同壓下，兩種同體積的不同氣體的質(zhì)量之比等于它們的相對分子質(zhì)量之比。（2分）⑵為了保證瓶內(nèi)的空氣已完全被排出，并充滿了樣品氣。（2分）⑶第一次稱量前，錐形瓶塞緊膠塞后，在瓶口處的膠塞上做一記號，以后每次測量，膠塞塞入瓶口的位置都以此為準(zhǔn)。（2分）⑷D（2分）⑸（2分）⑹m2-m1+m空氣（2分）⑺29.0×(2分)17、（10分）（1）2CaO2＋2Na2CO3十2H2O＝2CaCO3＋4NaOH＋O2↑（2分）（2）ClO－＋Cl—＋2H+