2014年辽宁省高中学生化学竞赛试题及答案

2014年辽宁省高中学生化学竞赛试题（时间90分钟，共100分）1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相相相相相相一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题意。）1．东方航空公司成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行。能区别地沟油（加工过的餐饮废弃油）与矿物油（汽油、煤油、柴油等）的方法是A．点燃，能燃烧的是矿物油B．测定沸点，有固定沸点的是矿物油C．加入水中，浮在水面上的是地沟油D．加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油2．化学在工业生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是A．CO2、NO2和SO2都是酸性氧化物，都是大气污染物B．高温或普通消毒剂均不能杀灭H7N9禽流感病毒C．常温下，浓硫酸、浓硝酸均能使铁发生钝化，均能用铁罐储运D．“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料3．下列操作，能够实现实验目的的是4．下列关于有机物的说法中，正确的一组是①淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应②“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料，它是一种新型化合物③除去乙酸乙酯中残留的乙酸，可加入过量饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液A．探究温度对化学平衡的影响热水等量NO2冷水C．分离乙醇和乙酸乙酯混合液B．以NH4Cl为原料制备NH3D．制取少量纯净的CO2气体④石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化⑤淀粉遇碘酒能变蓝色，葡萄糖能与新制氢氧化铜悬浊液反应⑥汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物，完全燃烧只生成CO2和H2OA．①②⑤B．①③⑤C．②④⑥D．③④⑥5．NA为阿伏加德罗常数，下列各项叙述中正确的是A．1mol苯分子中所含的C＝C键为3NAB．0.2molH2O2完全分解转移的电子数为0.4NAC．常温、常压下，16gO3和O2的混合气体中所含的氧原子数为NAD．7.8gNa2O2所含的阴离子数为0.2NA6．25℃时，对于浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①CH3COOH溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液，下列说法错误的是A．①和②等体积混合后的溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH)B．①和③等体积混合后溶液显酸性：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)C．②和③等体积混合后溶液中由水电离出的c(H＋)＜10－7mol/LD．由水电离出的c(OH－)：②＞③＞①7．X、Y、Z、W、R属于短周期元素，已知它们都不是稀有气体元素。X的原子半径最大；Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n；Z元素的原子L层电子数为m＋n，M层电子数m－n；W元素与Z元素同主族；R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是A．X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2B．Y的氢化物比R的氢化物稳定，Y的氢化物熔沸点比R的氢化物低C．Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：R＞W＞ZD．Y分别与Z、W、R以两种元素组成的常见化合物有5种8．有机物A、B的分子式均为C5H12O，两者互为同分异构体。已知A能发生消去反应，且能与B的氧化产物C发生酯化反应生成D，则D的结构可能有（不考虑立体异构）A．24种B．25种C．28种D．32种9．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量、反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如下表和下图所示：容器甲乙丙容积0.5L0.5L1.0L温度/℃T1T2T2反应物起始量1.5molA0.5molB1.5molA0.5molB6.0molA2.0molB下列有关推断正确的是A．10min内甲容器中反应的平均速率v(A)＝0.1mol/(L•min)B．T1＜T2，正反应为吸热反应C．平衡时保持温度不变，缩小容器体积平衡向正反应方向移动D．T1℃时，若起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，平衡时A的转化率为75%二、本题包括3小题，共43分。10．（14分）合成气（CO＋H2）是一种重要的化工原料，在化工生产中具有十分广泛的用途。下图是以天然气为主要原料制备合成气，并用合成气生产甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及炼铁的一种工艺流程：（1）在用合成气炼铁的流程中，向燃烧室通入甲烷与氧气的最佳体积配比V(CH4)∶V(O2)为____________________。（2）尾气Y的成分与合成气的配比有关，则合成二甲醚时所发生的反应可能有____________。（3）在催化反应室中所发生的反应为可逆反应，则____________（填“高压”或“低压”）有利于合成气的合成。（4）以Cu2O/ZnO为催化剂，由合成气合成甲醇可在一定温度和压强下自发进行，则反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)在_______________________条件下一定不能自发进行。为探究合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了如下三组实验：实验编号n(H2)/n(CO)T/℃P/MPaⅰm12501ⅱ3T15ⅲm2350P1则T1＝__________，P1＝__________。（5）已知某能量转换效率为87.5%的甲醇燃料电池消耗16gCH3OH(g)生成CO2(g)和H2O(l)可产生334.2kJ的电能，则表示CH3OH(g)燃烧热的热化学方程式为________________。11.（15分）铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英和石灰石等的混合物。某化学兴趣小组从铁砂中分离磁性氧化铁，并进行一系列的实验。（1）该小组同学从铁砂中分离出磁性氧化铁，其最简单有效的方法是____________________。（2）该小组同学对得到的磁性氧化铁中铁元素的化合价进行实验探究。已知备选试剂有：稀硫酸、稀硝酸、酸性高锰酸钾溶液、双氧水、硫氰化钾溶液、铁粉，请补充实验步骤并填写相应实验现象及结论。实验步骤实验现象及结论还原反应室燃烧室铁高温尾气X铁矿石（Fe2O3）天然气（CH4）尾气Y二甲醚甲醇合成气CO＋H2催化反应室混合气CH4＋O2①取少量样品，用稀硫酸溶解后，分成两份②向其中一份滴加_______________（填写备选试剂名称）③再向另一份滴加_______________（填写备选试剂名称）（3）取分离得到的磁性氧化铁与足量的铝粉混合进行铝热反应，写出该反应的化学方程式___________________________________________________________________________。（4）取出上述反应的产物之一，按以下流程进行实验，最后测得该产物的纯度。已知几种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH：Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀的pH7.52.84.29.6完全沉淀的pH9.74511试回答：①该实验操作Ⅰ的名称是_______________；②操作Ⅱ中应使用的仪器是_______________；③反应Ⅲ中控制pH＝4的目的是__________________________________；④若称取产物之一的质量为5.0g，最终红色粉末质量为6.5g，则该产物的纯度是________。12．（14分）锂离子电池广泛用作便携式电源，其正极材料是决定锂离子电池可逆容量与循环寿命的关键因素之一。锂二次电池一般以LiCoO2、LiFePO4等为正极材料，以石墨碳为负极材料，以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯（DEC）为电解液。充电时，Li+从正极层状氧化物的晶格间脱出进入有机电解液，有机电解液中的Li+则进入负极，得电子后以原子形式嵌入到石墨材料的晶格中，即：6C＋xLi+＋xe－＝LixC6，如图所示：（1）充电时，电池的正极上的反应为_______________________________________________。（2）LiCoO2可以Li2CO3和Co3O4为原料，通过700～850℃高温焙烧制得，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________。称取产物反应Ⅰ反应Ⅱ试剂A足量稀盐酸反应ⅢpH＝4试剂B操作Ⅰ固体M废液红棕色粉末N操作Ⅱ（3）LiFePO4可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应，再将所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。①共沉淀反应的化学方程式为_______________________________________________；②共沉淀反应投料时，不能将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合，其原因是________；（4）在实验室中，可用下列方案从废旧锂离子电池的正极材料中（主要含有LiCoO2、炭粉及少量Al、Fe等）回收钴和锂。①溶解过程中，通入SO2时所发生反应的化学方程式为_________________________；②除杂过程中，所得沉淀的主要成分是___________________________；（写化学式）③常温下，已知Ksp[Co(OH)2]＝1.09×10－15，若沉淀钴时pH＝9.5，则溶液中Co2+是否沉淀完全？请列式计算说明。_____________________________________________。三、选做题（本题含《化学与技术》、《物质结构与性质》和《有机化学基础》三个模块，每个模块15分。考生只能从三个模块中任选二个模块作答，否则只能以所答的前二个模块计分，共30分。）《化学与技术》模块13．（15分）海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。（1）目前，以下“技术”中，可用于“海水淡化”是________（填序号）。①蒸馏法②膜分离法（电渗析、反渗透）③冷冻法④离子交换法（2）工业上从海水中提取的NaCl可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。①气体A的化学式为_____________。②滤液D主要含有NH4Cl和NaHCO3。工业上采取向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒的方法，冷却析出不含NaHCO3的副产品NH4Cl晶体。则通入NH3的作用是__________。（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。①图示中，Y是______，NaOH的质量分数a%与b%中较大的是__________（填“a”或“b”）。Li