2015年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案

2015年全国中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题注意：考试时间2.5小时，满分150分。请在答题卡上答题，允许使用非编程计算器。一、本题包括15小题，每小题2分，共30分。每小题仅有1个选项符合题意。1．下列生活常识与化学原理有关，正确的选项是①福尔马林具有防腐杀菌的作用，是因为甲醛可以使蛋白质变性②人体血液pH保持弱碱性(7.35-7.45)，主要是血液中存在H2CO3—HCO3－缓冲体系③硫酸亚铁补铁剂应与维生素C同服，是因为维生素C可以防止Fe2+被氧化④油炸食品容易产生“哈喇”味而不能食用，是因为被氧化产生过氧化物和醛类A．①②③④B．①②③C．②③④D．①③④2．缺铁性贫血是世界上最普遍的营养性问题，一个简单的解决办法是生产铁强化酱油，即在酱油中加入易吸收的铁添加剂——Na2FeY，其中Y4-是乙二胺四乙酸(H4Y)的酸根形式，H4Y结构如下左图。生产铁强化酱油产生的废水可用绿色消毒剂X（如下右图）来杀菌。下列有关说法正确的是A．从酸碱质子理论来说，H4Y只有酸性B．X能够杀菌的原因是其水解可产生次氯酸C．H4Y和X在一定条件下均能发生水解反应D．可用萃取法从铁强化酱油中分离出Na2FeY3．某未知溶液可能含Cl－、CO32-、Na+、SO42-、Al3+等离子中的一种或多种。将溶液滴在蓝色石蕊试纸上．试纸变红。取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。下列判断不合理．．．的是A．一定有Cl－B．一定有SO42-C．一定有Al3+D．一定没有CO32-4．下列有关实验操作中错误．．的是A．萃取分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出B．检查容量瓶是否漏水的方法是：往容量瓶中加水，塞好瓶塞，将容量瓶倒过来，若不漏水，将瓶塞旋转180°，再倒过来，看是否漏水C．为加速固体物质的溶解常采取搅拌、加热等措施D．酸式滴定管装入标准溶液前，必须用蒸馏水润洗三次，不得用标准溶液润洗5．“酸化”是实验中经常采用的方法，下列酸化过程正确的是A．增强高锰酸钾的氧化能力，用浓盐酸酸化B．抑制Fe2+的水解，用稀硝酸酸化C．检验卤代烃中的卤元素，加碱溶液并加热后，用稀硫酸酸化，再检验D．确认溶液中含有SO42-时，用盐酸酸化，再检验6．近年来，科学家合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH3)n。最简单的氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示，它的熔点为150℃，燃烧热极高。下列说法错误．．的是A．Al2H6中含有离子键和极性共价键B．氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气C．氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料D．氢铝化合物中可能存在组成为AlnH2n+2的物质（n为正整数）7．用带放射性示踪原子（18O）的过氧化氢与用硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应，反应完毕后，18O最可能出现在A．K2SO4中B．MnSO4中C．H2O中D．O2中8．元素周期表的形式多种多样，下图是扇形元素周期表的一部分（1~36号元素），与中学常见的长式元素周期表相比，第一到第十八可看成族，⑩为Fe元素。由扇形周期表的填充规律，下列有关已填人的元素说法不正确．．．的是A．⑥、⑧、⑨对应原子的半径依次减小B．②、⑦的最高价氧化物都能和水反应C．⑤处于长式周期表第二周期第ⅥA族D．①与③可形成既含极性键又含非极性键的化合物9．在一定温度下、1L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量（n）如下表所示，下列有关说法正确的是xywn(起始)／mol2l0n(平衡)／moll0.51.5A．该温度下，此反应的平衡常数表达式是B．升高温度，若w的体积分数减小，则此反应ΔH0C．增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动D．该温度下，再向容器中通人3molw，达到平衡时，n(x)=2mol10．下列反应中，反应后固体物质质量减轻的是A．CO通过灼热的CuO粉末B．钠在空气中燃烧C．二氧化碳通过Na2O2粉末D．将铁片投入CuCl2溶液中11．由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。请预测将无水苯乙酸钠与碱石灰共热时，所得的有机物主要是A．苯B．甲苯C．乙苯D．苯甲酸钠与甲烷12．室温时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A．0.1mol·L-1FeCl3溶液中：Mg2+、NH4+、SCN－、SO42-B．c(H+)=1×l0-13mol·L-1的溶液中：Na+、Cu2+、SO42-、NO3－C．0.1mol·L-1NaHCO3溶液中：NH4+、Na+、NO3－、Cl－D．pH=1的溶液中：Na+、K+、NO3－、Fe2+13．下列化合物偶极矩由大到小排列的是A．(I)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)B．(Ⅳ)(Ⅲ)(Ⅱ)(I)C．(Ⅱ)(Ⅲ)(I)(Ⅳ)D．(Ⅳ)(Ⅱ)(Ⅲ)(I)14．如下图装置（省略夹持装置，气密性已检验）所示，某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，下列推断不合理．．．的是A．烧杯中双氧水溶液作用是将Fe2+氧化为Fe3+B．a中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁C．b中收集到的气体是氡气和氯化氢D．烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体15．和的异构体类型是A．官能团异构B．顺反异构C．碳架异构D．旋光异构二、本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意。若只有1个选项符合题意，多选或错选均不得分；若有2个选项符合题意，选对2个得2分，选对1个得1分，选错1个，该题不得分。16．下列除杂操作可行的是A．通过饱和NaCl溶液除去HC1中的Cl2B．通过灼热的镁粉除去N2中的CO2C．通过灼热的CuO除去CO2中的COD．通过浓硫酸除去SO2中的H2O17．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是A．反应过程b有催化剂参与B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔHC．该反应可能分两步进行D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E．18．过碳酸钠晶体（其化学式为2Na2CO3·3H2O2）具有Na2CO3和H2O2的双重性质。下列物质能使过碳酸钠较快失效的是A．MnO2B．H2SC．Na2SO4D．NaHCO319．化学式为LixAlSi4Oy的三维结构铝硅酸盐中x、y值分别为A．5，12B．1，10C．1，8D．3，1120．25℃时，在20.00mL0.1000mol·L-1Na2CO3溶液中滴人0.1000mol·L-1盐酸，测得溶液pH随盐酸体积(V)变化曲线如下图，下列有关说法正确的是A．a点时，溶液中只有CO32-存在B．b~c段，主要是HCO3和H+发生反应C．c~d段，溶液pH产生突跃，可用甲基橙指示滴定终点D．d点时，滴定完成，溶液显中性21．实验室保存下列试剂，其中保存方法和理由描述都正确的是编号试剂保存方法理由A固体氢氧化钠存放在带橡皮塞的广口瓶中防止接触空气被氧化，防止与水蒸气、二氧化碳接触而变质B碳酸钠晶体存放在干燥密封的广口瓶中防止风化而变质C液溴存放在带橡皮塞的细口瓶中防止挥发D硝酸银溶液存放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中，并放在冷暗处防止见光分解22．一种新型的净水剂聚合氯化铁铝，化学式为[AlFe(OH)nCl6-n]m，n5，m10，广泛用于生活用水和工业废水的净化，下列有关聚合氯化铁铝的说法正确的是A．用于净化水时，比用相同物质的量的氯化铝铁对水的pH改变小B．其中的铁显+2价C．可看作是一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物D．在强酸性和强碱性溶液中能稳定存在23．科学家近期研发出如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列有关叙述错误．．的是A．b电极可用石墨替代LiMn2O4B．正极反应为：Li1-xMn2O4+xLi++xe－LiMn2O4C．电池总反应为：Li1-xMn2O4+xLiLiMn2O4D．放电时，溶液中Li+从a向b迁移24．下列化合物酸性由强到弱排列的是A．(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)B．(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ))(Ⅰ)C．(Ⅰ)(Ⅲ)(Ⅳ)(Ⅱ)D．(Ⅲ)(Ⅳ)(Ⅰ)(Ⅱ)25．25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是A．0.1mol·L-1NaOH溶液与0.1mol·L-1NH4Cl溶液等体积混合c(Cl－)=c(Na+)c(NH4+)c(OH－)B．0.1mol·L-1NH4Cl溶液与0.1mol·L-1一氨水混合至pH=7c(Cl－)=c(NH4+)C．0.1mol·L-1Na2CO3溶液与0.1mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3－)+c(H2CO3)D．0.1mol·L-1CH3COONa溶液与0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合c(Cl－)c(CH3COO－)c(OH－)三、本题包括3小题，共29分26．（9分）完成下列各题：(1)在不增加任何配体以及铼原子之间不存在金属键情况下，[Re(CO)3C1]n服从18电子规则，则n的最小取值为_____________；(2)在N2CO存在的化学结构异构体中，最稳定异构体的结构式是_______________；(3)硫离子与固体硫在碱性溶液中反应生成S22-、S32-、S42-等聚硫离子。已知S与S2-反应生成S22-的K1=12，生成S32-的K2=130，则S与S22-生成S32-的K3=______________。27．（12分）写出下列化学反应的方程式：(1)Mg2Si与HC1(2)氯代甲砜CH3SO2Cl完全燃烧(3)Na2B4O7标定盐酸(4)在焦磷酸(H4P2O7)酸性介质中，KMnO4与MnSO4反应，其中一个产物为[Mn(H2P2O7)3]3-28．（8分）还原沉淀法是处理含铬（含Cr2O72-和CrO42-）常用方法，过程如下：已知废水中Cr的含量为28.6g·L-1(1)计算处理1L废水时，所需要绿矾(FeSO·7H2O)的质量m；(2)常温下Cr(OH)3Ksp=l×10-32，处理废水时调节溶液pH=5，试计算处理后溶液中的Cr3+离子的浓度（mol·L-1）。(已知Mr(FeSO·7H2O)=278.0，Ar(Cr)=52.00)四、本题包括2小题，共43分29．（34分）完成下列各题写出(A)~(I)的结构式写出(A)、(B)的结构式，用系统命名法命名化合物(B)写出(A)~(D)的结构式，并给出(A)到(C)的反应机理。30．（9分）结构推断化合物(A)的分子式为C5H10O，其与Br2/CCl4溶液或金属钠均不反应，用稀盐酸或稀NaOH处理(A)后得分子式为C5H12O2的化合物(B)。(B)与HIO4水溶液作用得甲醛和分子式为C4H8O的化合物(C)，(C)可发生碘仿反应，试推断出(A)、(B)、(C)的合理结构式。五、本题包括2小题，共28分31．（12分）称取含MnO—Cr2O3的矿石2.0000g，以Na2O2熔融后，经过浸取、煮沸，除去过氧化物后得到含MnO42-和CrO42-的溶液。酸化溶液，过滤除去MnO2，滤液及洗涤液以50.00mL0.1000mol·L-1FeSO4溶液处理。过量的FeSO4用0．0l000mol·L-1KMnO4溶液滴定，终点时消耗18.40mL。MnO2沉淀用10.00mL0.1000mol·L-1FeSO4酸性溶液处理，过量的FeSO4以0.0l000mol·L-1KMnO4溶液滴定，终点时消耗8.24mL。写出酸化溶液和滴定过程所涉及的所有化学反应方程式，并计算矿石中MnO和Cr2O3的质量百分数。[Mr(MnO)=70.94；Mr((Cr2O3)=151.9]32．（16分）右图是钠铊合金的立方晶系晶胞图，晶胞参数为a=7.488Å(1Å=10-10m)(1)试写出该合金的化学式。(2)试计算该晶体的密度。（保留三位有效数字）(3)试写出该晶体的结构基元的化学式，并画出结构基元围成的最小几何构型。写出几何构型中Na、Tl原子的分数坐标。(4)若把Na原子看作密堆积，其它Na、Tl原子占有密堆积Na原子围成的