2016第30屆“揚子石化杯”中國化學(xué)奧林匹克競賽(江蘇賽區(qū))初賽試卷及答案(同名16355)

“揚子石化杯”第30屆中國化學(xué)奧林匹克競賽（江蘇賽區(qū)）初賽試卷可能用到的原子量：H：1C：12N：14O：16Na：23Al：27Cr：52Fe：56Ni：59Zr：91.2W：183.81．本試卷共22題，用2小時完成，共120分；2．可使用計算器；3．用鉛筆作答無效；4．不可使用涂改液或修正帶。一、選擇題（本題包括15小題，每小題4分，共計60分。每小題有1～2個選項符合題意。請將答案填在下方的表格內(nèi)。）1．4月22日是世界地球日，今年在這個呼喚全體地球人愛護環(huán)境的日子，100多個國家代表齊聚聯(lián)合國，簽署應(yīng)對氣候變化的《巴黎協(xié)定》，邁出了全球合作保護環(huán)境的關(guān)鍵一步。下列有關(guān)說法錯誤的是A．溫室氣體達到凈零排放是《巴黎協(xié)定》的長期目標(biāo)B．多開私家車以減輕公共交通壓力、減少溫室氣體的排放C．要發(fā)展太陽能、風(fēng)能等，減少對化石能源的依賴D．提倡自帶布袋購物，減少一次性塑料袋的使用2．下列化學(xué)用語表示不正確的是A．NaClO的電子式：B．氯乙烷分子的結(jié)構(gòu)簡式：H3C－CH2ClD．質(zhì)子數(shù)為7、中子數(shù)為8的氮原子：C．Mg的結(jié)構(gòu)示意圖：3．用下列有關(guān)實驗裝置進行下列實驗，選用儀器和操作都正確的是A．用甲裝置可除去NO2中的NOB．用乙裝置分離乙酸乙酯和飽和碳酸鈉溶液C．用丙裝置將海帶灼燒成灰D．用丁裝置驗證溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)4．常溫下，下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A．0.lmol·L－1的NaI溶液中：K＋、H＋、SO42－、NO3－B．0.lmol·L－1的FeCl3溶液中：K＋、Na＋、HCO3－、Cl－C．0.lmol·L－1的NaHCO3溶液中：K＋、Na＋、NO3－、Cl－D．0.lmol·L－1的氨水：Cu2＋、Na＋、SO42－、NO3－5．下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用對應(yīng)關(guān)系正確的是A．二氧化硫有還原性，紅酒中加入微量的二氧化硫可抗氧化B．生石灰能與水反應(yīng)，可用來干燥氯氣C．過氧化鈉具有漂白性，可用于潛水呼吸用氧D．二氧化硅晶體具有高硬度，可用于制造通訊光纜6．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A．78gNa2O2固體中含有的陰離子數(shù)為NAB．lmo1乙酸和lmo1乙醇充分反應(yīng)生成的水分子數(shù)為NAC．Fe在氧氣中燃燒生成1molFe3O4時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8NAD．標(biāo)準狀況下，2.24L己烷含有的分子數(shù)為0.lNAXYZWT7．X、Y、Z、W、T為短周期元素，它們在周期表中的位置如圖所示。這五種元素的原子最外層電子數(shù)之和為26，下列說法正確的是A．Y、Z、T三種元素最低價氫化物的沸點依次升高B．由Y、Z和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵C．物質(zhì)XZ2、WZ2結(jié)構(gòu)不同，但有些化學(xué)性質(zhì)是相似的D．X元素的單質(zhì)可以具備導(dǎo)電性，T與X元可素形成化合物XT48．下列指定反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是A．NaHCO3溶液中加入醋酸溶液：CO32－＋2CH3COOH＝CO2↑＋2CH3COO－B．用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I－＋IO3－＋3H2O＝3I2＋6OH－C．向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸：Ba2＋＋2OH－＋2H＝＋SO42－＝BaSO4↓＋2H2OD．向NH4HSO4中滴加少量的NaOH溶液：NH4＋＋OH－＝NH3·H2O＋H2O9．下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下不能實現(xiàn)的是A．NH3NOHNO3B．濃HClCl2漂白粉C．Al2O3無水AlCl3AlCl3(aq)AlD．淀粉葡萄糖C2H5OHCH3CHO10．中國科學(xué)家屠呦呦因創(chuàng)制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)獎或醫(yī)學(xué)獎。下列有關(guān)青蒿素和雙氫青蒿素（結(jié)構(gòu)如下圖）的說法中不正確的是A．青蒿素的分子式為C15H22O5B．由青蒿素制備雙氫青蒿素的反應(yīng)屬還原反應(yīng)C．青蒿素中含有過氧鍵、酯基和醚鍵D．雙氫青蒿素中有10種化學(xué)環(huán)境不同的氫11．利用下圖所示裝置（電極均為惰性電極）可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2。下列說法正確的是A．此裝置工作利用了電解的原理B．陽極的電極反應(yīng)式為：SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋C．陽極的電極反應(yīng)式為：2HSO3－＋2e－＝S2O42－＋2OH－D．其中的離子交換膜需選用陰離子交換膜12．下列說法正確的是A．某濃度的氨水加水稀釋后pH變小，則其中的c(NH3·H2O)/c(NH4＋)的值也減小B．向AgCl懸濁液中加入少量KI溶液，沉淀轉(zhuǎn)化為黃色，說明Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)C．常溫下，MgO(s)＋C(s)＝Mg(s)＋CO(g)不能自發(fā)進行，則其△H＞0D．25℃時，同濃度的Na2CO3溶液的堿性強于C6H5ONa，說明C6H5OH的酸性強于H2CO313．根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是選項實驗操作實驗現(xiàn)象有白色膠狀沉淀生成結(jié)論A向硅酸鈉溶液中滴加鹽酸非金屬性：Cl＞SiBC向MnO2中滴入濃鹽酸向A溶液中滴加硝酸，再滴加KSCN溶液有黃綠色氣體產(chǎn)生氧化性：MnO2＞Cl2A溶液中一定有Fe3＋溶液變成紅色有白色沉淀D向雞蛋白溶液中滴入HgCl2溶液蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析14．25℃時，取濃度均為0.1mol/L的醋酸溶液與氨水各20mL，分別用0.1mol/L的NaOH溶液、0.1mol/L鹽酸進行中和滴定，滴定過程中pH隨滴加溶液的體積變化關(guān)系如右圖所示。下列說法正確的是A．曲線Ⅰ：滴加溶液到10mL時：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)B．曲線Ⅰ：滴加溶液到10mL時：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2[c(Na＋)＋c(H＋)]C．曲線Ⅱ：滴加溶液到20mL時：c(Cl－)＞c(NH4＋)＞c(OH－)＞c(H＋)D．曲線Ⅱ：滴加溶液時始終存在：c(NH4＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)15．在2L的恒容密閉容器中充入A(g)和B(g)，發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)△H＝akJ/mol實驗內(nèi)容和結(jié)果分別如下表和右圖所示。下列說法正確的是實驗序號溫度起始物質(zhì)的量熱量變化ABⅠⅡ600℃800℃1mol1.5mol3mol0.5mol96kJ－A．實驗Ⅰ中，10min內(nèi)平均速率v(B)＝0.06mol/(L·min)；B．上述方程式中a＝－160C．600℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)是0.45D．向?qū)嶒灑虻钠胶怏w系中再充入0.5molA和1.5molB，A的轉(zhuǎn)化率增大二、（本題共2小題，共17分）16．（8分）已知乙二酸（HOOC－COOH）俗稱草酸，它是一種易溶于水的二元酸，酸性強于碳酸，其鹽草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。無色晶體H2C2O4·2H2O稱為草酸晶體，其熔點為101.5℃。草酸晶體失去結(jié)晶水得無水草酸，它在157℃升華。根據(jù)上述信息，回答下列問題：（1）向盛有2mL飽和NaHCO3溶液的試管里加入少量乙二酸溶液，觀察到的現(xiàn)象是。（2）向試管A中加入3mL乙醇，然后邊振蕩試管邊加入2mL濃硫酸和2mL乙二酸溶液，按下圖Ⅰ連接好裝置，加熱3～5分鐘。在裝有飽和Na2CO3溶液和試管B中有油狀且?guī)в邢阄兜囊后w產(chǎn)生。B中導(dǎo)管口在液面上而不伸入液面以下的原因是。寫出乙二酸與足量乙醇完全酯化的化學(xué)反應(yīng)方程式：。（3）已知草酸分解的化學(xué)方程式為：H2C2O4H2O＋CO2↑＋CO↑。利用圖Ⅱ①和圖Ⅱ②加熱草酸晶體，以驗證草酸受熱是否分解。邊疆加熱一段時間后的現(xiàn)象是：圖Ⅱ①：試管里澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清，其原因是；圖Ⅱ②：試管里澄清石灰水只變渾濁，其原因是。（4）能驗證草酸受熱分解的裝置是（填圖Ⅱ中的編號“①”或“②”），理由是（從裝置的特點分析）。17．（8分）電解飽和食鹽水可以得到氯氣、氫氣和燒堿，傳統(tǒng)的方法是使用隔膜將陰陽兩極隔開?，F(xiàn)代有一種新方法，用離子交換膜法電解食鹽水，這種離子交換膜只允許Na＋通過。完成下列填空：（1）用離子交換膜法電解食鹽水時，燒堿出現(xiàn)在什么區(qū)域？。A．陰極B．陽極C．兩極都有，陰極較多D．兩極都有，陽極較多（2）傳統(tǒng)方法中隔膜的主要作用是分隔開陰陽兩極產(chǎn)生的氣體，而不能分離溶液中的產(chǎn)品。離子交換膜法中，Na＋的移動方向是。A．從陰極移向陽極B．從陽極移向陰極C．不能確定與隔膜法相比用離子交換膜法電解食鹽水的優(yōu)點是。（3）用離子交換膜法電解食鹽水一段時間后，需要在極（填“陰”或“陽”）區(qū)補充溶液。（4）氯氣是重要的化工原料，可以用來制備很多化工產(chǎn)品，比如可以制備凈水劑高鐵酸鉀，寫出堿性條件下，由氯化鐵制備高鐵酸鉀的離子方程式：。三、（本題共3小題，共22分）18．（6分）有一類復(fù)合氧化物具有奇特的性質(zhì)：受熱密度不降反升。這類復(fù)合氧化物的理想結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞示意圖如右。圖中八面體中心是鋯（Zr）原子，位于晶胞的頂角和面心；四面體中心是鎢（W）原子，共8個，均在晶胞中。八面體和四面體之間通過共用頂點（氧原子）連接。鋯和鎢的氧化數(shù)分別為＋4和＋6。（1）晶胞中鋯原子的數(shù)目為（2）該復(fù)合氧化物的化學(xué)式為。。（3）已知晶胞參數(shù)a＝0.916nm，該晶體的密度為g/cm3。19．（4分）發(fā)明開夫拉（Kevler）的波蘭裔美國女化學(xué)家StephanieKwolek2014年6月18日謝世，享年90歲。開夫拉的強度比鋼絲高5倍，用于制防彈衣，也用于制從飛機、裝甲車、帆船到手機的多種部件。開夫拉可由對苯二胺和對苯二甲酸縮合而成。（l）寫出用結(jié)構(gòu)簡式表達的對苯二胺和對苯二甲酸縮合生成鏈狀高分子的化學(xué)方程式：；（2）開夫拉高分子鏈間存在3種主要分子間作用力，請寫出其中的兩種：。20．（12分）蘭尼鎳（Raney-Ni）是一種帶有多孔結(jié)構(gòu)的細小晶粒組成的鎳鋁合金，廣泛用作烯烴、炔烴等氫化反應(yīng)的催化劑。其高催化劑活性源于鎳本身的催化性質(zhì)和其多孔結(jié)構(gòu)對氫氣的強吸附性。以鎳、鋁為原料制備蘭尼鎳的工藝流程如下：（l）“熔融”時通入氬氣的目的是。（2）“浸出”是整個流程的核心步驟。①該步驟的目的是：。②發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：。③浸出反應(yīng)所用NaOH溶液的濃度需達5mol/L以上，若用稀NaOH溶液浸出時，則會產(chǎn)生Al(OH)3沉淀阻止浸出持續(xù)進行，產(chǎn)生Al(OH)3的化學(xué)方程式為：。（3）濾液的主要成分與過量CO2反應(yīng)的離子方程式為：。（4）使用新制的蘭尼鎳進行氫化反應(yīng)有時不需要加入氫氣即可完成反應(yīng)得到氫化產(chǎn)物，原因是：。四、（本題共1小題，共12分）21．（12分）工業(yè)合成有機物F的路線如下：（1）化合物D中有個手性碳原子；（2）化合物B、C、E、F的結(jié)構(gòu)簡式：、、、。（3）上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中，設(shè)計步驟（b）和（d）所達到的目的是：。（4）寫出同時滿足下列條件的A的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。①屬于芳香族化合物；②核磁共振氫譜有5種峰；③遇FeCl3溶液顯紫色。。五、（本題共1小題，共10分）22．（10分）腐殖質(zhì)是土壤中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機物，土壤肥力與腐殖質(zhì)含量密切相關(guān)。可采用重鉻酸鉀法測定土壤中腐殖質(zhì)的含量：稱取0.1500g風(fēng)干的土樣，加入5mL0.10mol/LK2Cr2O7的H2SO4溶液，充分加熱，氧化其中的碳（C→CO2，腐殖質(zhì)中含碳58%，其中90%的碳可被氧化）。以鄰菲羅啉為指示劑，用0.1221mol/L的(NH4)2SO4·FeSO4溶液22.35mL。（l）寫出在酸性介質(zhì)中K2Cr2O7將碳氧化為CO2，自身被還原為Cr3＋的離子方程式：；（2）寫出硫酸亞鐵銨滴定過程的離子方程式：；（3）上述空白實驗中仍然消耗了一定量的K2Cr2O7，原因是；測定實驗比空白實驗多消耗了mmol，這些K2Cr2O7被用于K2Cr2O7。（4）該土壤中腐殖質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為?！皳P子石化杯”第30屆中國化學(xué)奧林匹克競賽初賽參考答案及評分標(biāo)準一、選擇題（本題包括15小題，每小題4分，共計60分。）1B2CDB34C5A6ACCDC789C10D11ABACB121314ADBD15二、（本題共2小題，共16分）16．（8分）（1）有無色氣泡產(chǎn)生（1分）（2）防止倒吸（或防止B中液體倒吸至A中）（1分）（2分）（3）草酸受熱分解產(chǎn)生CO2，CO2使澄清石灰水變渾濁，過量CO2使渾濁又變澄清（1分）；由于大量草酸蒸氣逸出，與石灰水反應(yīng)生成草酸鈣、草酸氫鈣沉淀（1分）（4）①（1分）；增加了冷凝回流裝置，避免草酸蒸氣逸出（1分）17．（8分）（1）A（1分）（2）B（1分）；實現(xiàn)NaOH和NaCl的自動分離（1分），防止發(fā)生副反應(yīng)：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O（1分）；（3）陽（1分）NaCl（1分）（4）2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－＝2FeO42－＋6Cl－＋8H2O（2分）三、（本題共3小題，共22分）18．（6分）（1）4（2分）（2）ZrW2O8（2分）（寫成W2ZrO8，ZrO2·2WO3，2WO3·ZrO2不扣分）（3）5.07g/cm319．（4分）（1）（2分）（2）氫鍵、范德華力、芳環(huán)間相互作用（芳環(huán)間相互作用也可寫成π－π作用或C－H…π作用）（寫出任意兩種）即可。20．（12分）（1）防止Ni、Al被空氣氧化（2分）（2）①除去合金中大部分的鋁、形成多孔結(jié)構(gòu)便于吸附氫氣（2分）②2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑（2分）③NaAlO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋NaOH（或2Al＋6H2O＝2Al(OH)3↓＋3H2↑）（2分）（3）AlO2－＋C