2021年高中學(xué)生化學(xué)競賽試題及答案

2021年高中學(xué)生化學(xué)競賽試題及答案一、選擇題（本題包括9小題，每小題3分，共27分。每小題只有一個選項符合題意。）東方航空公司成功進(jìn)行了由地溝油生產(chǎn)的生物航空燃油的驗證飛行。能區(qū)別地溝油（加工過的餐飲廢棄油）與礦物油（汽油、煤油、柴油等）的方法是點燃，能燃燒的是礦物油B?測定沸點，有固定沸點的是礦物油加入水中，浮在水面上的是地溝油加入足量氫氧化鈉溶液共熱，不分層的是地溝油化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法正確的是A.CO2、NO2和SO2都是酸性氧化物，都是大氣污染物B.高溫或普通消毒劑均不能殺滅H7N9禽流感病毒常溫下，濃硫酸、濃硝酸均能使鐵發(fā)生鈍化，均能用鐵罐儲\—運(yùn)“遼寧艦”上用于艦載機(jī)降落攔阻索的是一種特種鋼纜，屬于新型無機(jī)非金屬材料下列操作，能夠?qū)崿F(xiàn)實驗?zāi)康牡氖??下列關(guān)于有機(jī)物的說法中，正確的一組是淀粉、油脂、蛋白質(zhì)在一定條件下都能發(fā)生水解反應(yīng)“乙醇汽油”是在汽油里加入適量乙醇而成的一種燃料，它是一種新型化合物除去乙酸乙酯中殘留的乙酸，可加入過量飽和碳酸鈉溶液，辰蕩后靜置分液石油的分餾、裂化和煤的干餾都是化學(xué)變化淀粉遇碘酒能變藍(lán)色，葡萄糖能與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)汽油、柴油和植物油都是碳?xì)浠衔?，完全燃燒只生成CO2和H20A.①②⑤B.①③⑤C.②④⑥D(zhuǎn).③④⑥.NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列各項敘述中正確的是A.1mol苯分子中所含的C=C鍵為3NAB.0.2molH2O2完全分解轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NAC.常溫、常壓下，16g03和O2的混合氣體中所含的氧原子數(shù)為NAD.7.8gNa2O2所含的陰離子數(shù)為0.2NA.25°C時，對于濃度均為O.1mol/L的三種溶液：①CH3C00H溶液、②NaOH溶液、③CH3C00Na溶液，下列說法錯誤的是A?①和②等體積混合后的溶液中：c(OH-)二c(H+)+c(CH3C00H)B?①和③等體積混合后溶液顯酸性：c(CH3C00-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)C?②和③等體積混合后溶液中由水電離出的c(H+)<10-7mol/LD.由水電離出的c(OH-):②、③〉①7.X、Y、Z、W、R屬于短周期元素，已知它們都不是稀有氣體元素。X的原子半徑最大；Y元素的原子最外層電子數(shù)為m，次夕卜層電子數(shù)為n;Z元素的原子L層電子數(shù)為m+n,M層電子數(shù)m-n;W元素與Z元素同主族；R元素原子與Y元素原子的核外電子數(shù)之比為2:1。下列敘述錯誤的是A.X與Y形成的兩種化合物中陰、陽離子的個數(shù)比均為1:2B.Y的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定，Y的氫化物熔沸點比R的氫化物低C.Z、W、R最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序：R>W>ZD.Y分別與Z、W、R以兩種元素組成的常見化合物有5種8.有機(jī)物A、B的分子式均為C5H12O,兩者互為同分異構(gòu)體。已知A能發(fā)生消去反應(yīng)，且能與B的氧化產(chǎn)物C發(fā)生酯化反應(yīng)生成D,則D的結(jié)構(gòu)可能有(不考慮立體異構(gòu))A.24種B.25種C.28種D.32種向甲、乙、丙三個密閉容器中充入一定量的A和B，發(fā)生反應(yīng)：A(g)+xB(g)2C(g)。各容器的反應(yīng)溫度、反應(yīng)物起始量、反應(yīng)過程中C的濃度隨時間變化關(guān)系分別如下表和下圖所示：容器甲乙丙容積容積0.5L0.5L1.0L溫度/°CTiT2T2反應(yīng)物1.5molA1.5molA6.0molA起始量起始量0.5molB0.5molB2.0molBii下列有關(guān)推斷正確的是A.10min內(nèi)甲容器中反應(yīng)的平均速率v(A)二0.1mol/(Lmin)T1<T2,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)平衡時保持溫度不變，縮小容器體積平衡向正反應(yīng)方向移動D.TTC時，若起始時甲容器中充入0.5molA、1.5molB,平衡時A的轉(zhuǎn)化率為75%二、本題包括3小題，共43分。(14分)合成氣(CO+H2)是一種重要的化工原料，在化工生產(chǎn)中具有十分廣泛的用途。下圖是以天然氣為主要原料制備合

成氣，并用合成氣生產(chǎn)甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及煉鐵的一種工藝流程：在用合成氣煉鐵的流程中，向燃燒室通入甲烷與氧氣的最佳體積配比V(CH4):V(O2)為。尾氣Y的成分與合成氣的配比有關(guān)，則合成二甲醚時所發(fā)生的反應(yīng)可能有。(3)在催化反應(yīng)室中所發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，貝!_(填“高壓”或“低壓”)有利于合成氣的合成。(4)以Cu2O/ZnO為催化劑，由合成氣合成甲醇可在一定溫度和壓強(qiáng)下自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在條件下一定不能自發(fā)進(jìn)行。為探究合成甲醇的適宜溫度和壓強(qiáng)，某同學(xué)設(shè)計了如下三組實驗：實驗編號n實驗編號n(H2)/n(CO)T/°CP/MPami250111Tillm2350P111Tillm2350P1則T1二,P1二,(5)已知某能量轉(zhuǎn)換效率為87.5%的甲醇燃料電池消耗16gCH30H(g)生成C02(g)和H20(I)可產(chǎn)生334.2kJ的電能，則表示CH30H(g)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為。(15分)鐵砂的主要成分是微粒狀的磁性氧化鐵、石英和石灰石等的混合物。某化學(xué)興趣小組從鐵砂中分離磁性氧化鐵，并進(jìn)行一系列的實驗。該小組同學(xué)從鐵砂中分離出磁性氧化鐵，其最簡單有效的方法是。該小組同學(xué)對得到的磁性氧化鐵中鐵元素的化合價進(jìn)行實驗探究。已知備選試劑有：稀硫酸、稀硝酸、酸性高錳酸鉀溶液、雙氧水、硫氰化鉀溶液、鐵粉，請補(bǔ)充實驗步驟并填寫相應(yīng)實驗現(xiàn)象及結(jié)論。實驗步驟實驗現(xiàn)象及結(jié)論①取少量樣品，用稀硫酸溶解后，分成兩份

②向其中一份滴加（填寫備選試劑名稱）③再向另一份滴加（填寫備選試劑名稱）完全沉淀的完全沉淀的pH9.74(3)取分離得到的磁性氧化鐵與足量的鋁粉混合進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式(4)取出上述反應(yīng)的產(chǎn)物之一，按以下流程進(jìn)行實驗，最后測得該產(chǎn)物的純度。已知幾種氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的pH:Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀的pH開始沉淀的pH7.52.8試回答：該實驗操作I的名稱;操作口中應(yīng)使用的儀器反應(yīng)皿中控制pH二4的目的是若稱取產(chǎn)物之一的質(zhì)量為5.0g，最終紅色粉末質(zhì)量為6.5g,則該產(chǎn)物的純度是。（14分）鋰離子電池廣泛用作便攜式電源，其正極材料是決定鋰離子電池可逆容量與循環(huán)壽命的關(guān)鍵因素之一。鋰二次電池一般以LiCoO2、LiFeP04等為正極材料，以石墨碳為負(fù)極材料，以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯（DEC）為電解液。充電時丄i+從正極層狀氧化物的晶格間脫出進(jìn)入有機(jī)電解液，有機(jī)電解液中的Li+則進(jìn)入負(fù)極，得電子后以原子形式嵌入到石墨材料的晶格中點卩：6C+xLi++xe-二LixC6，如圖所示:（1）充電時，電池的正極上的反應(yīng)為(2)LiCoO2可以Li2CO3和Co3O4為原料，通過700~850弋高溫焙燒制得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)LiFePO4可以通過(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4與LiOH溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng)，再將所得沉淀經(jīng)80弋真空干燥、高溫成型而制得。共沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式為共沉淀反應(yīng)投料時，不能將(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合/其原因是；(4)在實驗室中，可用下列方案從廢舊鋰離子電池的正極材料中(主要含有LiCoO2、炭粉及少量Al、Fe等)回收鈷和鋰。溶解過程中，通入SO2時所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為除雜過程中，所得沉淀的主要成分是；(寫化學(xué)式)常溫下，已知Ksp[Co(OH)2]二1.09x10-15，若沉淀鈷時pH二9.5，則溶液中Co2+是否沉淀完全？請列式計算說明。。三、選做題(本題含《化學(xué)與技術(shù)》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》和《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》三個模塊，每個模塊15分?？忌荒軓娜齻€模塊中任選二個模塊作答，否則只能以所答的前二個模塊計分，共30分。)《化學(xué)與技術(shù)》模塊（15分）海水占地球總儲水量的97.2%。若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來，既可以解決淡水資源缺乏的問題，又可以充分利用海洋資源。（1）目前，以下“技術(shù)”中，可用于“海水淡化”（填序號）。蒸餾法②膜分離法（電滲析、反滲透）③冷凍法④離子交換法（2）工業(yè)上從海水中提取的NaCI可用來制取純堿，其簡要過程如下：向飽和食鹽水中先通入氣體A，后通入氣體B，充分反應(yīng)后過濾得到晶體C和濾液D，將晶體C灼燒即可制得純堿。氣體A的化學(xué)式為。濾液D主要含有NH4Cl和NaHC03。工業(yè)上采取向濾液D中通入NH3，并加入細(xì)小食鹽顆粒的方法，冷卻析出不含NaHCO3的副產(chǎn)品NH4Cl晶體。則通入NH3的作用。（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上。在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。圖示中，Y是，NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%中較大的是（填“a”或“b”）。寫出燃料電池B中正極上發(fā)生的電極反應(yīng)這樣設(shè)計的主要節(jié):電能之處在于(寫出2點)。《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊(15分)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中AB、C的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，且第一電離能11(A)<11(C)<11(B),其中基態(tài)B原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，BC+2與AC2互為等電子體；D為IB族元素。請回答下列問題：BC+2的電子式為(用元素符號表示)，其中有個0鍵和個n鍵。B的簡單氫化物極易溶于C的簡單氫化物，其主要原因是。(3)化合物X由A、B兩元素組成，硬度超過金剛石，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示。則晶體中B原子的雜化軌道類型為,X的晶體類型為，其硬度超過金剛石的原因是。(4)基態(tài)D原子的價層電子排布式為。圖乙為D的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，若其原子半徑為r,則計算其空間利用率的表達(dá)式為(用含有r的表達(dá)式，不要化簡)?！队袡C(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊（15分）鹵代烴在醚類溶劑中與Mg反應(yīng)可制得格氏試劑，格氏試劑在有機(jī)合成方面用途廣泛。設(shè)R為烴基，已知：某有機(jī)物A有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：試回答下列問題：（1）反應(yīng)①的反應(yīng)試劑和實驗條件是TOC\o"1-5"\h\z（2）反應(yīng)②的化學(xué)反應(yīng)方程式為；反應(yīng)類型。（3）G的結(jié)構(gòu)簡式，G的最簡單的同系物白勺名稱是。（4）1中所含官能團(tuán)的名稱是（5）分子式與I、J相同，且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的異構(gòu)體有種。寫出其中含-CH3個數(shù)最多的一種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式2014年遼寧省高中學(xué)生化學(xué)競賽試題參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（本題包括9小題，每小題3分，共27分。）1.D2.C3.A4.B5.C6.D7.B8.B9.D二、本題包括3小題，共43分。（14分）（1）1：2（2分）2C0+4H2二CH3OCH3+H20(2分)、3CO+3H2二CH3OCH3+CO2(2分)；低壓(2分)高溫、低壓(2分)；250,5(2分)(5)CH30H(g)+3/2O2(g)二C02(g)+2H2O(l)AH=-763.9kJ/mol(2分)(15分)用磁鐵吸附(2分)(2)②酸性KMnO4溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，說明存在Fe2+（2分）③KSCN溶液能使溶液變成血紅色，說明存在Fe3+（2分）（3）8AI+3Fe3O44AI2O3+9Fe（2分）（4）①過濾、洗滌沉淀（2分）坩堝（1分）使Fe3+離子完全沉淀，而AI3+離子不沉淀，從而達(dá)到分離目的（2分）91%（2分）（14分）（1）LiCoO2_xe-二Li（1-x）CoO2+xLi+（2分）（2）6Li2CO3+4Co3O4+O2高溫=====12LiCoO2+6CO2（2分）（3）?（NH4）2Fe（SO4）2+H3PO4+LiOH二LiFePO4J+2NH4HSO4+H2O（2分）②Fe2+在堿性條件下容易被氧化（2分）（4）@2LiCoO2+SO2+2H2SO4二Li2SO4+2CoSO4+2H2O（2分）Fe（OH）3（1分）、AI（OH）3（1分）c（Co2+）==1.09x10-6moI/L<1x10-5moI/L，沉淀完全（2分）三、選做題（本題含《化學(xué)與技術(shù)》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》和《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》三個模塊，每個模塊15分。考生只能從三個模塊中任選二個模塊作答，否則只能以所答的前二個模塊計分，共30分。）【化學(xué)與技術(shù)】（15分）⑴①②③④（2分）（2）①NH3（2分）②增加NH的濃度有利于沉淀平衡向生成NH4C1的方向進(jìn)行;將NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3而不析出（2分）⑶①H2（2分）；b（3分）O2+4e-+2H2O==4OH-（2分）燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能；提高產(chǎn)出堿液的濃度；降低能耗（答兩點即可）（4分）【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）（1）（2分）；2（1分）；2（1分）（2）NH3與H2O均為極性分子（1分），且相互之間能形成氫鍵