2024年高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題及答案

2024年高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)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(gè)選項(xiàng)符合題意。）

1.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(yàn)

證飛行。能區(qū)別地溝油（加工過(guò)的餐飲廢棄油）與礦物油（汽油、煤

油、柴油等）的方法是

A.點(diǎn)燃，能燃燒的是礦物油

B.測(cè)定沸點(diǎn)，有固定沸點(diǎn)的是礦物油

C.加入水中，浮在水面上的是地溝油

D.加入足量氫氧化鈉溶液共熱，不分層的是地溝油

2.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(shuō)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

C.常溫下，濃硫酸、濃硝酸均能使鐵發(fā)生鈍化，均能用鐵罐儲(chǔ)

運(yùn)

D."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(wú)機(jī)非金屬材料

3.下列操作，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

4.下列關(guān)于有機(jī)物的說(shuō)法中，正確的一組是

①淀粉、油脂、蛋白質(zhì)在一定條件下都能發(fā)生水解反應(yīng)

②"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

③除去乙酸乙酯中殘留的乙酸，可加入過(guò)量飽和碳酸鈉溶液，振

蕩后靜置分液

④石油的分儲(chǔ)、裂化和煤的干儲(chǔ)都是化學(xué)變化

⑤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)

⑥汽油、柴油和植物油都是碳?xì)浠衔?，完全燃燒只生成C02

和H20

A.①②⑤B.①③⑤C.②④⑥D(zhuǎn).③④⑥

5.NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列各項(xiàng)敘述中正確的是

A.1mol苯分子中所含的C=C鍵為3NA

B.0.2molH2O2完全分解轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NA

C.常溫、常壓下，16g03和02的混合氣體中所含的氧原子

數(shù)為NA

D.7.8gNa2O2所含的陰離子數(shù)為0.2NA

6.25℃時(shí)，對(duì)于濃度均為O.lmol/L的三種溶液：①CH3coOH

溶液、②NaOH溶液、③CH3coONa溶液，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.①和②等體積混合后的溶液中：c(OH-)=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/L

D.由水電離出的c(OH-):②>③>①

7.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,次外

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(cuò)誤的是

A.X與Y形成的兩種化合物中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比均為1:2

B.Y的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定，丫的氫化物熔沸點(diǎn)比R的氫

化物低

C.Z、W、R最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序：R>W

>Z

D.Y分別與Z、W、R以兩種元素組成的常見(jiàn)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

9.向甲、乙、丙三個(gè)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(guò)

程中C的濃度隨時(shí)間變化關(guān)系分別如下表和下圖所示：

容器甲乙丙

容積0.5L0.5L1.0L

溫度/℃

TiT2T2

反應(yīng)物1.5molA1.5molA6.0molA

起始量0.5molB0.5molB2.0molB

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)=0.1mol/(Lmin)

B.T1<T2,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

C.平衡時(shí)保持溫度不變，縮小容器體積平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.TVC時(shí)，若起始時(shí)甲容器中充入0.5molA、1.5molB,

平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為75%

二、本題包括3小題，共43分。

10.(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)甲醇和二甲醛(CH3OCH3)及煉鐵的一種工

藝流程：

(1)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(02)為0

(2)尾氣Y的成分與合成氣的配比有關(guān)，則合成二甲醛時(shí)所發(fā)

生的反應(yīng)可能有0

(3)在催化反應(yīng)室中所發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則

(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)CH30H(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(jì)了如下三組實(shí)

驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)n(H2)/n(C0)T/℃P/MPa

imi2501

ii3Ti5

iii

m2350Pi

貝E=,Pl=.

(5)已知某能量轉(zhuǎn)換效率為87.5%的甲醇燃料電池消耗16g

CH30H(g)生成C02(g)和H20(l)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0

U.(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(shí)驗(yàn)。

(1)該小組同學(xué)從鐵砂中分離出磁性氧化鐵，其最簡(jiǎn)單有效的

方法是___________________0

(2)該小組同學(xué)對(duì)得到的磁性氧化鐵中鐵元素的化合價(jià)進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)探究。已知備選試劑有：稀硫酸、稀硝酸、酸性高鎰酸鉀溶液、雙

氧水、硫氧化鉀溶液、鐵粉，請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟并填寫(xiě)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及

結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)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(xiě)備選試劑名稱）

③再向另一份滴加_____________

_（填寫(xiě)備選試劑名稱）

(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(xiě)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(shí)驗(yàn)，最后測(cè)

得該產(chǎn)物的純度。

已知幾種氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH:

))

Fe(OH2Fe(OH3

開(kāi)始沉淀的pH7.52.8

完全沉淀的pH9.74

試回答：

①該實(shí)驗(yàn)操作I的名稱是_______

②操作n中應(yīng)使用的儀器是_____

③反應(yīng)ni中控制pH=4的目的是

④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______O

12.(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

般以等為正極材料，以石墨碳為負(fù)極材料，以溶

LiCoO2xLiFePO4

有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯(DEC)為電解液。充電時(shí)，Li+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，即：6C

+xLi++xe-=LixC6,如圖所示:

(1)充電時(shí)，電池的正極上的反應(yīng)為

(2)LiCoO2可以Li2CO3和Co3O4為原料，通過(guò)700~850℃

高溫焙燒制得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(3)LiFePO4可以通過(guò)(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℃真空干燥、高溫成型而制

得。

①共沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式為

②共沉淀反應(yīng)投料時(shí)，不能將(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直

接混合,其原因是_______；

(4)在實(shí)驗(yàn)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)回收鉆和鋰。

①溶解過(guò)程中，通入S02時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

②除雜過(guò)程中，所得沉淀的主要成分是

__________________________；(寫(xiě)化學(xué)式)

③常溫下,已知Ksp[Co(OH)2]=1.09x10-15,若沉淀鉆時(shí)

pH=9.5,則溶液中Co2+是否沉淀完全？請(qǐng)列式計(jì)算說(shuō)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(gè)模塊，每個(gè)模塊15分。考生只能從三個(gè)模塊中任

選二個(gè)模塊作答，否則只能以所答的前二個(gè)模塊計(jì)分，共30分。)

《化學(xué)與技術(shù)》模塊

13.（15分）海水占地球總儲(chǔ)水量的97.2%0若把海水淡化和

化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，既可以解決淡水資源缺乏的問(wèn)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"是_______

（填序號(hào)）。

①蒸僧法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(lái)制取純堿，其簡(jiǎn)要過(guò)

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(guò)濾得到晶體C和濾液D,將晶體C灼燒即可制得純堿。

①氣體A的化學(xué)式為o

②濾液D主要含有NH4CI和NaHCO3o工業(yè)上采取向?yàn)V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NaHC03

的副產(chǎn)品NH4cl晶體。則通入NH3的作用是________0

（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(jì)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(yáng)離子通過(guò)。

①圖示中，丫是______NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%中較大的

是_________（填"a"或"b"）0

②寫(xiě)出燃料電池B中正極上發(fā)生的電極反應(yīng)

③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié):電消旨之處在不寫(xiě)出2點(diǎn))

___________________________________O

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊

14.(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(jí)，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(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)BC+2的電子式為(用元素符號(hào)表示)，其中有

一個(gè)。鍵和__個(gè)n鍵。

(2)B的簡(jiǎn)單氫化物極易溶于C的簡(jiǎn)單氫化物，其主要原因是

____________________________________________________O

(3)化合物X由A、B兩元素組成，硬度超過(guò)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(guò)金剛石的原因是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)基態(tài)D原子的價(jià)層電子排布式為o圖乙為D的

晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，若其原子半徑為r,則計(jì)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(jiǎn))。

《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊

15.(15分)鹵代燒在醛類溶劑中與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為羥基，已知：

某有機(jī)物A有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

試回答下列問(wèn)題：

(1)反應(yīng)①的反應(yīng)試劑和實(shí)驗(yàn)條件是

(2)反應(yīng)②的化學(xué)反應(yīng)方程式為；

反應(yīng)類型是__________O

(3)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______________,G的最簡(jiǎn)單的同系物

的名稱是____________0

(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(xiě)出其中含-CH3個(gè)數(shù)最多的一種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

2014年遼寧省高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

一、選擇題(本題包括9小題，每小題3分，共27分。)

l.D2.C3.A4.B5.C6.D7.B8.B9.D

二、本題包括3小題，共43分。

10.(14分)

(1)1：2(2分)

(2)2C0+4H2=CH3OCH3+H20(2分)、3C0+3H2=

CH3OCH3+CO2(2分)；

(3)低壓(2分)

(4)高溫、低壓(2分);250,5(2分)

(5)CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(I)AH=-763.9

kJ/mol(2分)

11.(15分)

(1)用磁鐵吸附(2分)

(2)

②酸性KMnCh溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，說(shuō)明存在Fe2

+（2分）

③KSCN溶液能使溶液變成血紅色，說(shuō)明存在Fe3+（2

分）

(3)8AI+3Fe3O44AI2O3+9Fe(2分)

(4)①過(guò)濾、洗滌沉淀(2分)

②生蝸(1分)

③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)

④91%(2分)

12.(14分)

(1)LiCoO2-xe-=Li(l-x)CoO2+xLi+(2分)

(2)6Li2CO3+4Co3O4+02高溫=====12LiCoO2+6CO2

(2分)

(3)①(NH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+LiOH=LiFeP04l+

2NH4HSO4+H2O(2分)

②Fe2+在堿性條件下容易被氧化(2分)

(4)@2LiCoO2+S02+2H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+2H2O

(2分)

②Fe(0H)3(l分)、AI(0H)3()分)

③c(Co2+)==1.09x10-6mo