2010年广州市高中化学竞赛试题

2010年广州市高中化学竞赛（暨2010年荔湾区“一中杯”化学知识应用赛）试题2010.12.本试卷共8页，22小题，满分为100分。考试时间90分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己所在的区、学校，以及自己的姓名、准考证号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“准考证号”处填涂准考证号，将试卷类型（A）填涂在答题卡相应的位置上。2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H：1N：14O：16V：51第一部分选择题（共44分）一、单项选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个．．．．选项符合题意。）1、下列关于16O和18O的说法正确的是A．16O和18O是同一种核素B．16O和18O核外电子数与中子数均不同C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D．1mol16O2和1mol18O2的质量不同2、下列说法正确的是A．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中形成胶体发生的是物理变化B．周期表中所有元素都是从自然界中发现的C．只有在原子中，质子数才与核外电子数相等D．化学反应过程中必然伴随着能量的变化3、下列符合化学实验“绿色化”的有①检验海带中I-的实验中氧化剂用H2O2而不用Cl2②在通风橱中进行铜与浓硝酸的反应③将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放A．①②B．①③C．②③D．①②③4、已知氧化还原反应：2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4=2CuI+13I2+12K2SO4+12H2O下列说法正确的是A．CuI是氧化剂B．2mol氧化剂在反应中得到的电子为10molC．24molKI在反应中失去的电子为22molD．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:125、下列关于实验原理或操作的叙述中，正确的是A.去除CaCO3中含有少量CaSO4杂质：加入饱和Na2CO3溶液充分浸泡、洗涤、过滤B.焰色反应：用NaOH溶液洗涤并灼烧铂丝后，再沾上药品在火焰上灼烧C.海水蒸馏：冷却水从冷凝管的上口进，下口出D.测定溶液pH：用玻璃棒沾取溶液，点在湿润的pH试纸上，再与标准比色卡对照6、光谱研究表明，SO2水溶液中存在着如下所示多个平衡，下列说法正确的是A．该溶液中存在着SO2分子B．该溶液中H+浓度是SO32-浓度的2倍C．向该溶液中加入足量的酸都能放出SO2气体D．向该溶液中加入过量NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3和NaOH的混合溶液7、下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断A金属钠具有强还原性金属钠着火不能用CO2来灭火Ⅰ对，Ⅱ错；无B铝不活泼，不易与O2反应铝在空气中能稳定存在Ⅰ对，Ⅱ对；有C稀HNO3和浓HNO3都具有强氧化性常温下稀HNO3和浓HNO3都能与铜反应Ⅰ对，Ⅱ对；有D工业生产硫酸用水吸收SO3SO3可与水反应Ⅰ对，Ⅱ对；无8、下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是A．甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=－890.3kJ·mol-1B．450℃、1MPa下，将1molSO2和0.5molO2置于密闭的容器中充分反应生成SO3(g)，催化剂450℃、1MPa放热98.5kJ，其热化学方程式为：2SO2+O2(g)2SO3(g)△H=－98.5kJ·mol-1C．氯化镁溶液与氨水反应：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓D．用FeCl3溶液腐蚀铜箔：Cu+2Fe3+==2Fe2++Cu2+9、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H＜0673K、30Mpa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示，下列叙述正确的是A．点a的反应速率比点b小B．点d（t1时刻）的速率为0C．点d（t1时刻）和点e（t2时刻）处n(N2)不相同D．其他条件不变，773K下反应至t2时刻，n(NH3)比上图中e点的值大10、下列各溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是A.0.1mol/LNa2CO3溶液：c(Na+)＝2[c(CO32-)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)]B.pH约为4的NaHSO3溶液：c(HSO3－)＞c(SO32－)＞c(H2SO3)C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)D.向高锰酸钾溶液中滴加草酸溶液得到的pH＝5的混合溶液：c(K＋)＝c(MnO4－)二、双项选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分。每小题均有两个．．选项符合题意。只选一个且正确的得2分；错选、多选时，该小题得0分)11、下列说法正确的是A.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶解在水中能形成Al(OH)3胶体，可用作净水剂B.玻璃具有耐腐蚀性，可以用玻璃试剂瓶长期保存酸、碱溶液C.浓H2SO4有强氧化性，但常温下可以用铁槽车运输D.将SO2通入溴水，溴水褪色后加热能恢复原色12、湿法脱硝技术可用于处理烟气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）2N2（g）＋3H2O（g）H0在恒容的密闭容器中，按2:1:1的比例通入NH3、NO、NO2混合气体，平衡时氮氧化物去除率可达80%。下列有关说法正确的是A．若其他条件不变，反应温度改为400℃，能更快达到同样的氮氧化物去除率B．若其他条件不变，改用高效催化剂，能更快达到同样的氮氧化物去除率180℃催化剂nt2·····abcdeNH3H20t1t催化剂△C．平衡时，其他条件不变，再向容器中通入NH3，氮氧化物去除率将高于80%D．平衡时，其他条件不变，再升高温度可使该反应的平衡常数增大13、一元酸HA溶液中，加入一定量强碱MOH溶液后，恰好完全反应，反应后的溶液中，下列判断正确的是A．c(A-)≥c(M+)B.c(A-)≤c(M+)C.c(OH-)c(A-)D.若MA水解,则c(OH-)c(A-)14、下列实验操作或装置能达到实验目的的是15、自然界地表层铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）。下列分析正确的是A．CuS的溶解度小于PbS的溶解度B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-=CuS↓D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应16、某温度下，Fe(OH)3(s)和Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。线上任何一点表示的状态均为金属离子Mn+、OH-、M(OH)n(s)的平衡状态。据图分析，下列判断错误．．的是A．Ksp[Fe(OH)3]﹥Ksp[Cu(OH)2]B．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等C．d点所代表的Cu(OH)2溶液达到了饱和D．向含有相同浓度Fe3+和Cu2+的混合溶液中逐滴滴加NaOH溶液，先形成Fe(OH)3沉淀第二部分非选择题（共56分）ABCD浓硫酸水高温灼烧海带成灰浓氨水氧化钙制备氨气三、（本题包括6小题，共56分）17、（8分）下表是元素周期表的一部分，回答下列问题：族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2ABC3DE（1）原子半径最大的是（填元素符号），单质的氧化能力最强的是（填化学式）。（2）E与水反应的化学方程式是。（3）①Li和A形成化合物甲，甲遇水发生水解反应放出具有刺激性气味的气体，反应的化学方程式是。②发展氢能源的技术障碍之一是安全地储存氢气。化合物甲是一种新型贮氢材料，能可逆地捕集氢，反应的方程为：甲＋２H2乙＋２LiH，乙的化学式为。③根据上述信息，化合物甲作为贮氢材料在捕集或释放H2的过程中还有待改进的地方是（填一个即可）：。18、（9分）无水四氯化锡（SnCl4）可由下述反应制得：Sn+2Cl2======SnCl4。纯的四氯化锡在常温下是无色液体，极易与水反应，在空气中与水蒸汽作用而冒白烟。下图是制备四氯化锡的装置图：请回答下列问题：（1）写出仪器a、b的名称：a、b（2）写出下列装置的作用：A、D、E。（3）装好药品，并安装好仪器后，开始制备SnCl4的系列实验操作是300℃60℃275℃浓盐酸aMnO2浓硫酸b锡冰碱石灰ABCDE。19、（7分）二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3的工艺主要发生三个反应:①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H1＝－91kJ·mol－1②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2＝－24kJ·mol－1③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H3＝－41kJ·mol－1回答下列问题：（1）该工艺总反应的热化学方程式为：，平衡常数表达式K＝__________________。（2）增大压强，CH3OCH3的产率（填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列试验，每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如右图。该条件下，温度为_______时最合适。低于此温度CO转化率不高的原因是。20、（9分）镍（Ni）与铁性质相似，属于中等活泼的金属。与酸反应通常生成Ni2+，且Ni2+不宜被氧化，Ni(OH)2难溶于水。某硬化油厂含镍废催化剂主要含有Ni，还含有少量Al、Fe等元素的单质及氧化物、其他不溶性杂质。从其中回收镍的流程如下：部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列问题：（1）“碱浸”的目的是除去，“酸浸”所加入的酸液是。CO的转化率/％200220240260280300T/℃10090807060碱浸废镍催化剂碱液过滤滤渣滤液酸浸过滤滤渣滤液H2O2保温氧化0.5h酸液调pH为5.5过滤滤渣滤液调pH为2~3浓缩结晶NiSO4·7H2O晶体（2）加入H2O2的目的是，检验该目的是否达到的实验操作及现象是：取少量保温氧化后的溶液于试管中，。（3）“调pH为2~3”的目的是。21、（7分）不同结构的氧化铁对H2O2分解的催化效果不同。可通过实验比较α-Fe2O3、γ-Fe2O3、MnO2三种粉末状物质（假设颗粒大小相同）的催化效果。（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是。（2）可通过测量O2的生成速率来评价催化剂的催化效果。请设计实验方案（不要作答）。（3）根据你的实验方案，完成下列实验记录表的设计（限用5%的H2O2溶液，其他实验室常用药品、仪器及用品可根据需要选择。可以填满，也可以不填满，还可以增加表格栏目，留下待测数据等实验后填写）实验序号催化剂（1g）……1α-Fe2O32γ-Fe2O33MnO2﹕﹕22、（16分）金属钒在生物医学等领域应用广泛。正钒酸根离子(VO43-)只存在于pH＞11的强碱性溶液中。在正钒酸盐溶液中加酸，会发生钒酸根的缩合，形成具有生物活性的多钒酸根离子。随着溶液pH的变化，溶液中主要的反应及钒离子（＋5价）主要存在形式如下：pH主要离子反应钒离子（＋5价）主要存在形式9＜pH≤112[VO4]3-+2H+[V2O7]4-+H2O[V2O7]4-8＜pH≤93[V2O7]4-+6H+2[V3O9]3-+3H2O[V3O9]3-3＜pH≤810[V3O9]3-+12H+3[V1