2024年高中學生化學競賽試題及答案

2024年高中學生化學競賽試題及答案

一、選擇題（本題包括9小題，每小題3分，共27分。每小題

只有一個選項符合題意。）

1.東方航空公司成功進行了由地溝油生產(chǎn)的生物航空燃油的驗

證飛行。能區(qū)別地溝油（加工過的餐飲廢棄油）與礦物油（汽油、煤

油、柴油等）的方法是

A.點燃，能燃燒的是礦物油

B.測定沸點，有固定沸點的是礦物油

C.加入水中，浮在水面上的是地溝油

D.加入足量氫氧化鈉溶液共熱，不分層的是地溝油

2.化學在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應用。下列說法正

確的是

A.CO2、NO2和SO2都是酸性氧化物，都是大氣污染物

B.高溫或普通消毒劑均不能殺滅H7N9禽流感病毒

C.常溫下，濃硫酸、濃硝酸均能使鐵發(fā)生鈍化，均能用鐵罐儲

運

D."遼寧艦”上用于艦載機降落攔阻索的是一種特種鋼纜，屬

于新型無機非金屬材料

3.下列操作，能夠?qū)崿F(xiàn)實驗目的的是

4.下列關于有機物的說法中，正確的一組是

①淀粉、油脂、蛋白質(zhì)在一定條件下都能發(fā)生水解反應

②"乙醇汽油”是在汽油里加入適量乙醇而成的一種燃料，它是

一種新型化合物

③除去乙酸乙酯中殘留的乙酸，可加入過量飽和碳酸鈉溶液，振

蕩后靜置分液

④石油的分儲、裂化和煤的干儲都是化學變化

⑤淀粉遇碘酒能變藍色，葡萄糖能與新制氫氧化銅懸濁液反應

⑥汽油、柴油和植物油都是碳氫化合物，完全燃燒只生成C02

和H20

A.①②⑤B.①③⑤C.②④⑥D(zhuǎn).③④⑥

5.NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列各項敘述中正確的是

A.1mol苯分子中所含的C=C鍵為3NA

B.0.2molH2O2完全分解轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NA

C.常溫、常壓下，16g03和02的混合氣體中所含的氧原子

數(shù)為NA

D.7.8gNa2O2所含的陰離子數(shù)為0.2NA

6.25℃時，對于濃度均為O.lmol/L的三種溶液：①CH3coOH

溶液、②NaOH溶液、③CH3coONa溶液，下列說法錯誤的是

A.①和②等體積混合后的溶液中：c(OH-)=c(H+)+

c(CH3C00H)

B.①和③等體積混合后溶液顯酸性：c(CH3C00-)>c(Na+)

>c(H+)>c(OH-)

c.②和③等體積混合后溶液中由水電離出的c(H+)<10-

7mol/L

D.由水電離出的c(OH-):②>③>①

7.X、Y、Z、W、R屬于短周期元素，已知它們都不是稀有氣

體元素。X的原子半徑最大；Y元素的原子最外層電子數(shù)為m,次外

層電子數(shù)為n;Z元素的原子L層電子數(shù)為m+n,M層電子數(shù)m-

n；W元素與Z元素同主族;R元素原子與Y元素原子的核外電子數(shù)

之比為2:1。下列敘述錯誤的是

A.X與Y形成的兩種化合物中陰、陽離子的個數(shù)比均為1:2

B.Y的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定，丫的氫化物熔沸點比R的氫

化物低

C.Z、W、R最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序：R>W

>Z

D.Y分別與Z、W、R以兩種元素組成的常見化合物有5種

8.有機物A、B的分子式均為C5H12O,兩者互為同分異構(gòu)體。

已知A能發(fā)生消去反應，且能與B的氧化產(chǎn)物C發(fā)生酯化反應生成

D,則D的結(jié)構(gòu)可能有(不考慮立體異構(gòu))

A.24種B.25種C.28種D.32種

9.向甲、乙、丙三個密閉容器中充入一定量的A和B,發(fā)生反

應：A(g)+xB(g)2c(g)。各容器的反應溫度、反應物起始量、反應過

程中C的濃度隨時間變化關系分別如下表和下圖所示：

容器甲乙丙

容積0.5L0.5L1.0L

溫度/℃

TiT2T2

反應物1.5molA1.5molA6.0molA

起始量0.5molB0.5molB2.0molB

下列有關推斷正確的是

A.10min內(nèi)甲容器中反應的平均速率v(A)=0.1mol/(Lmin)

B.T1<T2,正反應為吸熱反應

C.平衡時保持溫度不變，縮小容器體積平衡向正反應方向移動

D.TVC時，若起始時甲容器中充入0.5molA、1.5molB,

平衡時A的轉(zhuǎn)化率為75%

二、本題包括3小題，共43分。

10.(14分)合成氣(CO+H2)是一種重要的化工原料，在

化工生產(chǎn)中具有十分廣泛的用途。下圖是以天然氣為主要原料制備合

成氣，并用合成氣生產(chǎn)甲醇和二甲醛(CH3OCH3)及煉鐵的一種工

藝流程：

(1)在用合成氣煉鐵的流程中，向燃燒室通入甲烷與氧氣的最

佳體積配比V(CH4):V(02)為0

(2)尾氣Y的成分與合成氣的配比有關，則合成二甲醛時所發(fā)

生的反應可能有0

(3)在催化反應室中所發(fā)生的反應為可逆反應，則

(填"高壓"或"低壓")有利于合成氣的合成。

(4)以Cu2O/ZnO為催化劑，由合成氣合成甲醇可在一定溫

度和壓強下自發(fā)進行，則反應：CO(g)+2H2(g)CH30H(g)在

條件下一定不能自發(fā)進行。

為探究合成甲醇的適宜溫度和壓強，某同學設計了如下三組實

驗：

實驗編號n(H2)/n(C0)T/℃P/MPa

imi2501

ii3Ti5

iii

m2350Pi

貝E=,Pl=.

(5)已知某能量轉(zhuǎn)換效率為87.5%的甲醇燃料電池消耗16g

CH30H(g)生成C02(g)和H20(l)可產(chǎn)生334.2kJ的電能，則表示

CH30H(g)燃燒熱的熱化學方程式為0

U.(15分)鐵砂的主要成分是微粒狀的磁性氧化鐵、石英和石

灰石等的混合物。某化學興趣小組從鐵砂中分離磁性氧化鐵，并進行

一系列的實驗。

(1)該小組同學從鐵砂中分離出磁性氧化鐵，其最簡單有效的

方法是___________________0

(2)該小組同學對得到的磁性氧化鐵中鐵元素的化合價進行實

驗探究。已知備選試劑有：稀硫酸、稀硝酸、酸性高鎰酸鉀溶液、雙

氧水、硫氧化鉀溶液、鐵粉，請補充實驗步驟并填寫相應實驗現(xiàn)象及

結(jié)論。

實驗步驟實驗現(xiàn)象及結(jié)論

①取少量樣品，用稀硫酸溶解后，

分成兩份

②向其中一份滴加_____________

_（填寫備選試劑名稱）

③再向另一份滴加_____________

_（填寫備選試劑名稱）

(3)取分離得到的磁性氧化鐵與足量的鋁粉混合進行鋁熱反應,

寫出該反應的化學方程式

(4)取出上述反應的產(chǎn)物之一，按以下流程進行實驗，最后測

得該產(chǎn)物的純度。

已知幾種氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的pH:

))

Fe(OH2Fe(OH3

開始沉淀的pH7.52.8

完全沉淀的pH9.74

試回答：

①該實驗操作I的名稱是_______

②操作n中應使用的儀器是_____

③反應ni中控制pH=4的目的是

④若稱取產(chǎn)物之一的質(zhì)量為5.0g,最終紅色粉末質(zhì)量為6.5g,

則該產(chǎn)物的純度是______O

12.(14分)鋰離子電池廣泛用作便攜式電源，其正極材料是

決定鋰離子電池可逆容量與循環(huán)壽命的關鍵因素之一。鋰二次電池一

般以等為正極材料，以石墨碳為負極材料，以溶

LiCoO2xLiFePO4

有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯(DEC)為電解液。充電時，Li+從

正極層狀氧化物的晶格間脫出進入有機電解液，有機電解液中的Li+

則進入負極,得電子后以原子形式嵌入到石墨材料的晶格中，即：6C

+xLi++xe-=LixC6,如圖所示:

(1)充電時，電池的正極上的反應為

(2)LiCoO2可以Li2CO3和Co3O4為原料，通過700~850℃

高溫焙燒制得，該反應的化學方程式為

(3)LiFePO4可以通過(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4與LiOH溶

液發(fā)生共沉淀反應，再將所得沉淀經(jīng)80℃真空干燥、高溫成型而制

得。

①共沉淀反應的化學方程式為

②共沉淀反應投料時，不能將(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直

接混合,其原因是_______；

(4)在實驗室中，可用下列方案從廢舊鋰離子電池的正極材料

中(主要含有LiCoO2、炭粉及少量Al、Fe等)回收鉆和鋰。

①溶解過程中，通入S02時所發(fā)生反應的化學方程式為

②除雜過程中，所得沉淀的主要成分是

__________________________；(寫化學式)

③常溫下,已知Ksp[Co(OH)2]=1.09x10-15,若沉淀鉆時

pH=9.5,則溶液中Co2+是否沉淀完全？請列式計算說明。

三、選做題(本題含《化學與技術》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》和《有

機化學基礎》三個模塊，每個模塊15分。考生只能從三個模塊中任

選二個模塊作答，否則只能以所答的前二個模塊計分，共30分。)

《化學與技術》模塊

13.（15分）海水占地球總儲水量的97.2%0若把海水淡化和

化工生產(chǎn)結(jié)合起來，既可以解決淡水資源缺乏的問題，又可以充分利

用海洋資源。

（1）目前，以下"技術"中，可用于"海水淡化"是_______

（填序號）。

①蒸僧法②膜分離法（電滲析、反滲透）③冷凍法④離子交

換法

（2）工業(yè)上從海水中提取的NaCI可用來制取純堿，其簡要過

程如下：向飽和食鹽水中先通入氣體A,后通入氣體B,充分反應后

過濾得到晶體C和濾液D,將晶體C灼燒即可制得純堿。

①氣體A的化學式為o

②濾液D主要含有NH4CI和NaHCO3o工業(yè)上采取向濾液D

中通入NH3,并加入細小食鹽顆粒的方法，冷卻析出不含NaHC03

的副產(chǎn)品NH4cl晶體。則通入NH3的作用是________0

（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合

的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上。在這種工藝設計中，相關物料

的傳輸與轉(zhuǎn)化關系如圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只

允許陽離子通過。

①圖示中，丫是______NaOH的質(zhì)量分數(shù)a%與b%中較大的

是_________（填"a"或"b"）0

②寫出燃料電池B中正極上發(fā)生的電極反應

③這樣設計的主要節(jié):電消旨之處在不寫出2點)

___________________________________O

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊

14.(15分)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D

中AB、C的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，且第一電離能11(A)

<11(C)<11(B),其中基態(tài)B原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，BC+2

與AC2互為等電子體；D為IB族元素。請回答下列問題：

(1)BC+2的電子式為(用元素符號表示)，其中有

一個。鍵和__個n鍵。

(2)B的簡單氫化物極易溶于C的簡單氫化物，其主要原因是

____________________________________________________O

(3)化合物X由A、B兩元素組成，硬度超過金剛石,其晶胞

結(jié)構(gòu)如圖甲所示。則晶體中B原子的雜化軌道類型為,X

的晶體類型為,其硬度超過金剛石的原因是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)基態(tài)D原子的價層電子排布式為o圖乙為D的

晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，若其原子半徑為r,則計算其空間利用率的表達式

為(用含有r的表達式，不要化簡)。

《有機化學基礎》模塊

15.(15分)鹵代燒在醛類溶劑中與Mg反應可制得格氏試劑,

格氏試劑在有機合成方面用途廣泛。設R為羥基，已知：

某有機物A有如下轉(zhuǎn)化關系：

試回答下列問題：

(1)反應①的反應試劑和實驗條件是

(2)反應②的化學反應方程式為；

反應類型是__________O

(3)G的結(jié)構(gòu)簡式是_______________,G的最簡單的同系物

的名稱是____________0

(4)1中所含官能團的名稱是

(5)分子式與I、J相同，且能發(fā)生銀鏡反應的異構(gòu)體有

種。寫出其中含-CH3個數(shù)最多的一種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式

2014年遼寧省高中學生化學競賽試題參考答案及評分標準

一、選擇題(本題包括9小題，每小題3分，共27分。)

l.D2.C3.A4.B5.C6.D7.B8.B9.D

二、本題包括3小題，共43分。

10.(14分)

(1)1：2(2分)

(2)2C0+4H2=CH3OCH3+H20(2分)、3C0+3H2=

CH3OCH3+CO2(2分)；

(3)低壓(2分)

(4)高溫、低壓(2分);250,5(2分)

(5)CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(I)AH=-763.9

kJ/mol(2分)

11.(15分)

(1)用磁鐵吸附(2分)

(2)

②酸性KMnCh溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，說明存在Fe2

+（2分）

③KSCN溶液能使溶液變成血紅色，說明存在Fe3+（2

分）

(3)8AI+3Fe3O44AI2O3+9Fe(2分)

(4)①過濾、洗滌沉淀(2分)

②生蝸(1分)

③使Fe3+離子完全沉淀，而AI3+離子不沉淀，從而達到分離

目的(2分)

④91%(2分)

12.(14分)

(1)LiCoO2-xe-=Li(l-x)CoO2+xLi+(2分)

(2)6Li2CO3+4Co3O4+02高溫=====12LiCoO2+6CO2

(2分)

(3)①(NH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+LiOH=LiFeP04l+

2NH4HSO4+H2O(2分)

②Fe2+在堿性條件下容易被氧化(2分)

(4)@2LiCoO2+S02+2H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+2H2O

(2分)

②Fe(0H)3(l分)、AI(0H)3()分)

③c(Co2+)==1.09x10-6mo