2004年全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)预赛试题及参考答案

“仪征化纤白斯特杯”2004年全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)预赛试题相对原子质量：H：1.01C：12.01N：14.01O：16.00F：19.00Na：22.99P：30.97S：32.06C1：35.45K：39.10Ti：47.87V：50.94Cr：52.00Mn：54.94Fe：56.00Cu：63.55Zn：65.39Br：79.90Ag：107.9I：126.9Ba：137.3题号一二三四五总分得分1．本试卷共26题，用2小时完成，全卷共150分；2．可使用计算器。一、选择题(每小题有1-2个选项符合题意；每题4分，共15题，共60分)1．两位美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，因为发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献而获得2003年诺贝尔化学奖。他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为()A．他们的研究和化学物质水有关B．他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物C．他们的研究深入到分子、原子的层次D．他们的研究深入到细胞的层次2．下列物质中，可溶于水的是()A．胆固醇：B．芬必得：C．保幼激素JH-I：D．维生素C：3．2003年2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机在返回地面的途中坠毁，举世震惊。该航天飞机用铝粉和高氯酸铵(NH4C1O4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热，引发高氯酸铵反应，产生N2、Cl2、O2和H20并放出大量的热。下列对此反应的叙述中正确的是()A．上述反应瞬间产生大量的高温气体推动飞机飞行B．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用C．其方程式可表示为2NH4C1O4=N2↑+4H20+C12↑+O2↑D．上述反应中反应物的总能量大于生成物的总能量4．《InorganicSyntheses》(无机合成)一书中，有一如下图所示的装置，用以制备某种干燥的纯净气体。该装置中所装的药品正确的是A．A中装浓硫酸，B中装浓盐酸B．A中装浓盐酸，B中装浓硫酸c．A中装氢氧化钠浓溶液，B中装浓氨水D．A中装浓氨水，B中装氢氧化钠浓溶液5．下列解释不科学的是A．“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaC03长期作用生成了可溶性Ca(HC03)2的缘故B．长期盛放NaOH溶液的试剂瓶不易打开，是因为NaOH与瓶中的CO2反应导致瓶内气体减少形成“负压”的缘故C．严格地讲，“通风橱”是一种不负责任的防污染手段，因为实验产生的有害气体没有得到转化或吸收D．“雨后彩虹”与“海市蜃楼”都是自然界的光学现象，也与胶体的知识有关6．NO2—既有氧化性，又有还原性。NaNO2大量进入血液时，能将血红蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+，正常的血红蛋白转化为高价铁血红蛋白，失去携氧功能，引起中毒，甚至死亡。下列各组试剂不能检验NO2—的是A．FeCl2KSCNB．KMnO4H2SO4C．AgNO3HNO3D．KI淀粉7．右图中曲线表示原子序数在前20号中的某些连续的元素单质沸点的变化规律(原子序数按递增顺序连续排列)，其中A点表示的元素是()A．SiB．A1C．ClD．S8．由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生Cl2。下列关于混盐CaOCl2的有关判断正确的是()A．该混盐与硫酸反应产生1molCl2时转移2NA个电子B．该混盐的水溶液呈碱性C．该盐也是一种复盐D．该混盐中的氯元素的化合价为+1和—19．往一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)；△HO，当达到平衡后，t0时改变反应的某一条件(混合气体物质的量不变)，且造成容器内压强增大，下列说法正确的是()A．容器内气体颜色变深，平均分子量不变B．平衡不移动，混合气体密度增大C．H2转化率增大，HI平衡浓度变小D．改变条件前后，速度图象为(如右图)10．2002年12月31日，世界上第一条商业磁悬浮铁路在上海投入运营。磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁性。以Y2O3、BaC03和CuO为原料，经研磨烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu30x。现欲合成0.5mol此高温超导物质，理论上需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量(mo1)分别为()A．0.50、0.50、0.50B．0.50、1.0、1.5C．0.25、1.0、1.5D．1.0、0.25、0.1711．现有两种不含结晶水的盐，它们在不同温度下的溶解度分别是：20℃50℃A的溶解度35.7g46.4gB的溶解度31.6g108g下列说法中，正确的是()A．可采用重结晶法使A、B混合物分离B．若把108gB的饱和溶液从50℃降到20℃，析出的B是76.4gC．在20℃时，A、B都可以配成溶质质量分数为25％的不饱和溶液D．两种盐在某—温度下具有相同的溶解度12．有两只串联的电解池(惰性电极)，甲池盛有CuSO4溶液，乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液。电解时当甲池电极析出1.6gCu时，乙池电极析出0.54g金属，则乙池的溶质可能是()A．AgNO3B．Cu(NO3)2C．Mg(NO3)2D．Al(NO3)313．某白色固体可能由①NH4C1、②AlCl3、③NaCl、④AgNO3、⑤KOH中的一种或几种组成，此固体投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞变红，若向溶液中加稀硝酸至过量，有白色沉淀产生。则对原固体判断不正确的是()A．肯定存在①B．至少存在②和⑤C．无法确定是否有③D．至少存在①④⑤14．某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色全逐渐褪色；③将镁粉放入液溴中．未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()A．镁粉只直接与溴水中的溴反应B．镁粉只与溴水中的酸反应C．产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D．镁粉在水的催化下与溴发生反应15．实验室里用一氧化碳还原由氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁组成的混合物，并将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，最后测得生成的铁和碳酸钙的质量比为21：50，则这种混合物中氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁的物质的量之比不可能是()A．1：2：1B．3：2：1C．7：7：9D．1：1：1二、(本题共3小题，共24分)16．(4分)理论化学耗氧量是指有机化合物完全氧化所需氧的量。根据该定义计算若配制理论化学耗氧量值为500mg/L的邻苯二甲酸氢钾溶液1.000L，需称取邻苯二钾酸氢钾g。17．(12分)下图是用浓H2SO4和HCOOH制备CO还原Fe203并检验反应产物的实验装置图。(1)A、B、C、E中应分别盛放、、、；(2)制备CO的方程式为；(3)加热还原Fc2O3之前首先要做检验；然后还要做试验，检验是否被赶净；(4)磁铁要在反应(填“前”或“后”)才能吊在玻璃管上方，它的作用是；(5)D中所放物质为CuCl—NH3溶液，它的作用是。18．(8分)专家预测本世纪是生命科学研究的昌盛时期，人们将通过学科间的交叉、渗透与合作研究揭示生命现象与本质。研究发现，进入生物体内的氧分子，参与酶促或非酶反应时，可接受1个电子转变为超氧阴离子自由基(02—)，O2—既能与体内的蛋白质和核酸等活性物质直接作用，又能衍生为H2O2、羟基自由基(·OH)、单线态氧(1O2，1O2的电子处于激发状态)等。·OH可以引发不饱和脂肪酸脂质(RH)过氧化反应，产生一系列自由基，如：脂质自由基(·R)，脂氧自由基(RO·)，脂过氧自由基(ROO·)和脂过氧化物(ROOH)。这些含有氧而又比O2活泼很多的化合物，称为活性氧，也有人将它们统归为氧自由基类。一切需氧生物均能产生活性氧，在机体内有一套完整的活性氧系统(抗氧化酶和抗氧化剂)，能将活性氧转变为活性较低的物质，机体因此受到保护。人们利用羟胺氧化的方法可以检测其生物系统中O2—含量，原理是O2—与羟胺(NH2OH)反应生NO2—和一种过氧化物。N02—在对氨基苯磺酸和α—萘胺作用下，生成粉红的偶氮染体，染体在λ=530nm处有显著吸收，且其吸收值(D530)与[N02—]成正比，从而可计算出样品中的O2—含量。若此时测得[N02—]=2.500×1O-3mol/L(1)请根据测定原理写出有关反应的离子方程式：；(2)计算该样品此时[O2—]=：(3)如用羟胺氧化法测定O2—时，将另一产物作为检测物，若选择用氧化还原法进行定量分析(KMn04K2Cr207，任选一种即可)，①请写出其测定原理的反应方程式：；②测定所用的主要仪器为，通过观察的现象可确定测定反应是否进行完全。三、(共3小题，共27分)19．(9分)材料科学是近年来化学研究的热点之一。某新型无机非金属材料K由两种非金．．．．属元素．．．组成，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性，它是以中学化学中的常见物质为原料来生产的，如图虚线框外为其生产过程；线框内的其他转化是为探究C的组成而设，G、H均为难溶于水的白色固体；图中C、M、K均含A元素，C物质遇水强烈水解，能生成一种白色胶状物质F和E的酸雾，其余物质均为中学化学常见物质。请回答下列问题：(1)指出K可能所属的晶体类型；(2)写出化学式：单质B，化合物F；(3)写出下列反应的离子反应方程式：⑤，⑥；(4)写出反应④的化学反应方程式。20．(7分)人体中的血红蛋白(简写为Hb)可以携带氧气变为氧合血红蛋白(简写为Hb02)。其化学平衡方程式可写为：Hb+02HbO2。在海拔比较高的地方，氧气的分压比较低，平衡将向左移动，人体会感到比较累并易有眩晕感，严重时还会导致疾病。CO可与HbO2反应生成HbCO，并且HbCO比HbO2要稳定得多，其化学平衡方程式可写为：Hb02+COHbCO+O2Kc==2.1×102HbCO的形成使得血红蛋白不再携带氧气而造成人员中毒。—旦发生CO中毒，首要做的事是让患者呼吸新鲜的空气。试从化学平衡的角度分析这样做的意义。除了CO和O2，HbO2还可以吸附CO2和氢离子，且反应几乎是完全的。方程式如下：Hb02+H++C02Hb(H+)C02+02人体在肌肉剧烈运动时会产生乳酸(CH3CH(OH)COOH)，乳酸在血液中会和氧合血红蛋白发生怎样的反应?。肌肉剧烈运动时放出大量的热量，氧合血红蛋白会放出更多氧气，你认为乳酸和氧合血红蛋白的反应是吸热反应还是放热反应？简述理由。21．(11分)固体化学是化学研究中的重要领域。(1)从NaCl晶体中可以抽取出不同形状的晶体小碎片，这些晶体小碎片可以称为NaCl离子团簇。离子晶体或离子团簇表面存在悬挂键(即表面的离子有一种没有抓住相邻原子的化学键)。右图是立方体形状的NaCl离子团簇，其中大球代表Cl—，小球表代Na+。请回答下列问题：①与等质量的NaCl离子晶体相比，NaCl离子团簇具有(填“较多”或“较少”)的悬挂键：②NaCl离子团簇的熔点比NaCl大块晶体的熔点要(填“高”、“低”或“—样”)；③如果团簇中离子对数相同，则团簇的总能量与团簇的外形是否有关。(2)固体原料混合物以固态形式直接反应是制备固体粉末最为广泛应用的方法。由于固体中原子或离子扩散较慢，固态反应常在高温下才能发生。如图(a)所示，MgO和Al2O3两种晶体开始反应时相互紧密接触，共享—个公用面，加热后在接触面上局部反应生成一层MgAl2O4，如图(b)所示。在极高温度时，离子具有足够的热能，能从正常格位上跳出并通过晶体扩散。为使反应进一步进行和产物MgAl2O4层的厚度增加，Mg2+和Al3+离子必须通过已存在的MgAl2O4产物层发生相互扩散到达新的反应界面。在此阶段有MgO和MgAl2O4之间以及MgAl2O4和A12O3之间两个反应界面。①分别写出界面MgO／MgAl2O4和界面MgAl2O4／Al2O3上发生反应的反应方程式：；；②左右界面的生长或移动速度之比为。四、(共3小题，共25分)22．(4分)有机化合物A的