2010年浙江省中學生化學競賽試題A（含答案）

Na＋＋2H2O＋O2↑AUTONUM．t℃時Na2SO4的溶解度是Sg，其飽和溶液密度dg·cm-3，物質的量濃度為cmol·L-1。向足量飽和溶液中加入Xg無水Na2SO4或蒸發(fā)掉Yg水后恢復t℃，均能獲得Wg芒硝晶體，下列關系式正確的是（）A．mol·L3 B．gC．100X=YS D．gAUTONUM．下圖是一水溶液在pH從0至14的范圍內(nèi)，H2CO3、HCO3—、CO32—三種成分平衡時的組成百分率，下列敘述正確的是（）1.01.00.80.8HH2CO3HCOHCO3-COCO32-0.60.60.40.40.20.26.376.3710.2510.25200200446688101012121414pHpHA．此圖可完全根據(jù)1.0mol·L-1HCl溶液滴定1.0mol·L-1碳酸鈉溶液的實驗數(shù)據(jù)繪出B．H2CO3和CO32—在溶液中不能大量共存C．等體積的1.0mol·L－1HCl溶液和1.0mol·L－1碳酸鈉溶液混合時呈中性D．在pH為6.37時，該溶液中：c(H2CO3)=c(HCO)；在pH為10.25時，該溶液中：c(CO32－)=c(HCO3－)AUTONUM．今有一混合物的水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K＋、NH4＋、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO32－、SO42－，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗：（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生(2)第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol(3)第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g。根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是（）A．K＋一定存在 B．100mL溶液中含0.01molCO32— C．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在 D．Cl－可能存在 AUTONUM．鉬有多種化學式為[MoxOy]z—的含氧酸根，式中x、y、z都是正整數(shù)。所有Mo的化合價是+6價，且配位數(shù)都是6.將圖（a）所示的“小八面體”6個以共棱連接可形成圖（b）；2個圖（b）共用2個“小八面體”，可構成一個圖（c）。從圖（c）中取走4個“小八面體”可形成圖（d）。下列有關圖（d）所表示的含氧酸根[MoxOy]z—的說法正確的是A．x=8 B．y=24 C．z=8 D．z=4 AUTONUM．X、Y、Z是短周期元素的單質，甲、乙是常見的化合物，已知有如下反應：①X+Z→乙；②Y+Z→甲；③X+甲→Y+乙，下列敘述正確的是（）A．甲中不含組成X的元素，乙中不含組成Y的元素 B．單質X一定是金屬 C．X、Y、Z不可能都是非金屬單質 D．如果Y是氫，X是鋁，則甲是AlCl3 AUTONUM．當向藍色的CuSO4溶液中逐滴加入氨水時，觀察到首先生成藍色沉淀，而后沉淀逐漸溶解成深藍色溶液，向深藍色溶液中通入SO2氣體，又生成了白色沉淀，將白色沉淀加入稀硫酸中，又生成了紅色粉末狀固體和SO2，同時溶液呈藍色。根據(jù)實驗現(xiàn)象分析推測，下列描述正確的有A．藍色沉淀為Cu(OH)2，深藍色溶液中所含Cu2＋濃度較大 B．白色沉淀為＋2價銅的某種亞硫酸鹽，溶于H2SO4發(fā)生復分解 C．白色沉淀為＋1價銅的某種亞硫酸鹽，在酸性條件下發(fā)生了自身的氧化還原反應D．反應過程中消耗的SO2與生成的SO2的物質的量相等 AUTONUM．以純鋅作陰極，以石墨作陽極，電解某濃度的硫酸鋅溶液，陰極產(chǎn)物均附在電極上，通電一段時間后，關閉電源，迅速撤去電極（設陰極產(chǎn)物沒有損耗），若在電解后的溶液中加入4.95gZn(OH)2固體，則恰好能使溶液恢復到原濃度，則整個電解過程中，所產(chǎn)生的氣體體積為(標準狀況)（）A．0.56L B．1.12L C．2.24L D．3.36L三、本題包括2個小題，共21分 AUTONUM．（9分）對乙酰氨基酚，俗稱撲熱息痛（Paracetamol），具有很強的解熱鎮(zhèn)痛作用，工業(yè)上通過下列方法合成（B1和B2、C1和C2分別互為同分異構體，無機產(chǎn)物略去）：請按要求填空：（1）上述①~⑤的反應中，屬于取代的有（填數(shù)字序號）。（2）C2分子內(nèi)通過氫鍵又形成了一個六元環(huán)，C1只能通過分子間氫鍵締合，工業(yè)上用水蒸氣蒸餾法將C1和C2分離，則首先被蒸出的成分是（填“C1”或“C2”）。（3）工業(yè)上設計反應①、②、③得到C1、C2,而不是只通過苯酚與硝酸反應直接得到C1、C2，其目的是。（4）撲熱息痛有很多同分異構體，符合下列要求的同分異構體有5種：（I）是對位二取代苯；（Ⅱ）苯環(huán)上兩個取代基一個含氮不含碳、另一個含碳不含氮；（Ⅲ）兩個氧原子與同一原子相連；其中2種結構是和，寫出另外3種同分異構體的結構簡式。AUTONUM．（12分）環(huán)戊酮的各種衍生物具有獨特的性能，如α—正己基環(huán)戊酮具有清新天然果香氣息，并帶有較強烈的薄荷涼爽感，香氣強度好，留香較持久，可用于牙膏香精、口香糖香精及各種略帶涼味、果味的食用香精中。近年來，人們還發(fā)現(xiàn)了α—烴基環(huán)戊酮具有非常好的抗癌性能，如α—甲基環(huán)戊酮。其可以利用環(huán)己醇來合成，合成線路如下：（1）寫出A、B的結構簡式。AB（2）濃硝酸氧化環(huán)己醇的反應是一個大量放熱的反應，因此在實驗中，能夠觀察到的明顯現(xiàn)象是，為了充分利用原料，液體環(huán)己醇的加入方式是，實驗中采用的硝酸濃度是50%，為什么不采用更大嘗試的硝酸？。（3）用5.3mL的環(huán)己醇和30mL50%的硝酸制備己二酸（設硝酸的不愿產(chǎn)物為NO），試估算其理論產(chǎn)量。四、本題包括2個小題，共14分AUTONUM．某校興趣小組的同學進行鐵與水蒸氣的實驗。甲同學直接采用鐵釘與水蒸氣利用下述左圖裝置進行實驗，最后試圖收集氣體于試管C中。乙同學先用右圖裝置進行CO還原Fe2O3，至硬質管中固體由紅色轉變成黑色，用磁鐵進行試驗，發(fā)現(xiàn)能被吸引，D中出現(xiàn)渾濁；乙同學隨即熄滅酒精燈，繼續(xù)通過CO冷卻至室溫，然后用所得固體進行甲的實驗。CC鐵釘鐵釘DEDECOFe2O3澄清的石灰水BAA根據(jù)上述兩位同學的操作，并仔細結照裝置圖，回答下列問題（1）甲同學的實驗最終未能成功，你認為最主要的原因是。（2）乙同學最終也未能制得氫氣。你認為原因最可能是，請設計一個簡單的實驗來證實你的推斷。（3）要使乙同學的實驗能獲得成功，只需要進行很小的改進即可，請?zhí)岢龈倪M的方案是。AUTONUM．南京師大結構化學實驗室最近設計合成了一種黃色對硝基苯酚水合物多功能晶體材料：C6H5NO3·1.5H2O。實驗表明，加熱至94℃時該晶體能由黃色變成鮮亮的紅色，在空氣中溫度降低又變?yōu)辄S色，即具有可逆熱色性。熱分析試驗表明，當溫度升高到94℃時該晶體開始失重，到131℃（1）試給出該晶體完全變紅色后的化學式（2）據(jù)此分析該晶體具有可逆熱色性的原因（3）設計一個簡單的實驗來驗證這種分析。五、本題包括2個小題，共24分AUTONUM．（11分）下圖中，A、B、C、D、E、F在常溫時均為氣體，A、B分子中的電子數(shù)相同，G、H均為含氧化合物，其中反應生成的水及含銅化合物均略去，反應條件未注明。+Cu+CuF+HZ+EX堿石灰ABY+DC+GDE反應I+Cu反應Ⅱ試根據(jù)上圖各物質間的變化回答下列問題：（1）寫出X的化學式（2）寫出物質Ｃ和Ｙ的電子式：Ｃ、Ｙ；（3）反應I的化學方程式；（4）反應Ⅱ的離子方程式；（5）在上述各步反應中，有兩種物質既做氧化劑又做還原劑，它們是、。AUTONUM．（13分）如圖所示，隔板I固定不動，活塞Ⅱ可自由移動，M、N兩個容器均發(fā)生如下反應：A(g)+3B(g)2C(g)MMNIⅡ（1）向M、N中，各通入1molA和3molB。初始M、N容積相同，并保持溫度不變。則到達平衡時A的轉化率α(A)Mα(A)NA的體積分數(shù)x(A)Mx(A)N（2）)向M、N中，各通入xmolA和ymolB，初始M、N容積相同，并保持溫度不變。若要平衡時保持A氣體在M、N兩容器中的體積分數(shù)相等，則起始通入容器中的A的物質的量xmol與B的物質的量ymol之間必須滿足的關系式為（3）若在某件下，反應A(g)+3B(g)2C(g)在容器N中達到平衡，測得容器中含有A1.0mol，B0.4mol，C0.4mol，此時容積為2.0L。則此條件下的平衡常數(shù)為；保持溫度和壓強不變，向此容器內(nèi)通入0.36molA，平衡將（填“正向”、“逆向”或“不”）移動，用簡要的計算過程說明理由。六、本題包括2個小題，共19分AUTONUM．1972年，徐光憲接受了一項軍工任務——分離稀土元素鐠釹，這兩種元素比孿生兄弟還像，分離難度極大。他發(fā)現(xiàn)了稀土溶劑萃取體系具有“恒定混合萃取比”基本規(guī)律，建立了普遍性的自主創(chuàng)新的串級萃取理論，推導出100多個公式，并成功設計出了整套工藝流程，實現(xiàn)了稀土的回流串級萃取，使鐠釹分離系數(shù)打破當時的世界紀錄，達到了相當高的4。目前工業(yè)上已用HDEHP成功地分離出La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd等鈰組元素。HDEHP屬于磷酸類萃取劑，國內(nèi)代號為P204，其結構為，其中R為（1）HDEHP的化學名稱為。（2）HDEHP是一個弱酸，在苯和煤油等溶劑中，常以二聚體形式存在，其結構為（3）現(xiàn)用HDEHP萃取La3+的硫酸和硝酸的混合液，經(jīng)充分振蕩分層后，HDEHP層和水層中La3+的濃度之比為55。今有含La3+的水溶液10mL（其中含La3+為5.1mg），用9mLHDEHP按下述兩種方法萃取：①9mLHDEHP一次萃?。虎?mLHDEHP每次用3mL、分3次萃取。分別求出水溶液中剩余La3+的量和萃取率。并指出同量的萃取劑，分幾次萃取比一次萃取有什么優(yōu)點和缺點。AUTONUM．（11分）在《圣經(jīng)·出埃及記》中就已經(jīng)提到了單質X，為了研究X及其化合物的性質，進行了如下實驗：將準確稱量的等質量的物質A和B置于充滿氬氣的容器中充分混合。將容器密閉（p=1.01×105Pa，T＝291K）并加熱。反應停止后，容器內(nèi)的壓強等于2.66×105Pa（T＝300K），而反應的唯一固體產(chǎn)物是一種單質X。在空氣中加熱氧化物A導致如下的質量損失（相對于起始質量）：溫度，K566624647878質量損失，%2.7893.9054.4636.695生成的物質CDFG下圖還表示了各物質之間的相互轉化關系（圖中省略了部分物質），B呈黑色，Z呈黃色。（1）試確定A、F、L、Q、Z的化學式（2）寫出下列化學方程式①A+B；②G+KCN（3）若容器的容積等于1.00L，試確定所稱取的物質A的質量。

2010年浙江省中學生化學競賽參考答案和評分標準一、選擇題（本題包括10小題，每小題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意）1.D 2.D 3.D 4.A 5.C 6.D 7.D 8.D 9.C 10.B二、選擇題（本題包括8小題，每小題4分，共32分。每小題可能有1或2個選項符合題意，若有2個正確選項，只選1個且正確給2分，多選、錯選都給0分）11.AB 12.CD 13.BD 14.AD 15.C 16.A 17.C 18.C三、本題包括2個小題，共21分19、（9分）（1）①②③⑤（每個0.5分，共2分）（2）C2（2分）（3）保護酚羥基不被硝酸氧化（2分）（4） （每個1分，共3分）20、（12分）（1）A：C2H5OOC(CH2)4COOC2H5（2分） B：（2）產(chǎn)生紅棕色的氣體（1分）；逐滴加入（1分）；濃度過大，導致反應過于劇烈難以控制，且會產(chǎn)生大量紅棕色的氣體，影響后續(xù)操作（1分）（3）（1分）按乙醇的密度0.79g/mL，可以推測環(huán)己醇的密度應在0.79~1.00g/mL之間，則環(huán)己醇的物質的量最大值為5.3×1.00、100＝0.053mol；（1分）HNO3的密度大于1.00g/mL，假設其密度為1.00g/mL，所含硝酸物質的量最小值應為0.24mol，根據(jù)上述反應方程式可判斷硝酸過量。（1分）若假設環(huán)己醇密度為0.79g/mL則理論可得產(chǎn)物6.11g假設環(huán)己醇密度為1.00g/mL則理論可得產(chǎn)物7.74g根據(jù)假設，估算產(chǎn)物在6.0g~8.0g之間，均給分（2分）四、本題包括2個小題，共14分21.（8分）（1）鐵釘與不蒸氣的接觸面太小，未能充分反應（2分）（2）還原所得固體是Fe3O4（2分）；用鹽酸溶解，若無氣泡產(chǎn)生，則固體是Fe3O4（2分）（3）將酒精燈換成酒精噴燈或煤氣燈（2分）22.（6分）（1）C6H5NO3·1.5H2O的相對分子質量是166，166的16.27%剛好是1.5個H2O的質量，說明從變色開始到完全變色是因為該晶體失去全部結晶水，從而變色后的化學式為C6H5NO3（2分）（2）具有可逆熱色性的原因是：晶體加熱到某一溫度推動結晶水，晶體結構發(fā)生變化；溫度降低，晶體又可以吸收空氣中的水分而使晶體結構復原，從而顏色復原。（2分）（3）驗證實驗：把加熱變色后的晶體放入實驗室的干燥器中，會發(fā)現(xiàn)在溫度降低后顏色不能復原，而拿到空氣下晶體顏色很快就能復原，說明吸收了2－2－Na+Na+2－Na+OOCOOCO23.（11分）（1）CH3COONHOCO（2）C：Y：（3）4NH2+5O24