2013年宁波市高一化学竞赛试题(含答案).doc

2013年宁波市高一化学竞赛试题考生须知：1全卷分试题和答题卷两部分。试题共有六大题，27小题。满分120分，考试时间120分钟。2本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明县(市)、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226Ac-La第卷（选择题，共44分）一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。)1下列说法中正确的是A太阳能、氢能、风能、地热能、石油和生物质能等新能源的开发和利用，对推动社会的发展将产生积极的影响B沸腾炉、高炉、接触室和吸收塔是工业上接触法制硫酸的主要设备C化学腐蚀、电化学腐蚀本质上均因金属失去电子发生氧化反应而被腐蚀D二氧化锰能加快过氧化氢的分解，氯化铁能延缓过氧化氢的分解2用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A1 molNa2O2与足量的水反应，转移的电子数为2NAB7.1 g Cl2完全参加反应，转移的电子数一定为0.2NAC常温常压下，0.56 L甲烷中含有的共价键数为0.1NAD标准状况下，22.4L的CO2和O2组成的混合物中，含氧原子数为2NA3下列说法正确的是ASO2和CO2都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应BNa2O和Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也完全相同CNO和NO2的密度都比空气大，都可以用向上排空气法收集DHClO和SO2均具有漂白性，其漂白的原理是相同的4下列装置或操作能达到实验目的的是A装置可用于检查气密性B装置可用来配制稀硫酸C装置可用于实验室从食盐水中提取氯化钠D装置可用于证明酸性：H2CO3 H2SiO35某化学反应2X(g) Y(g)Z(g)在4种不同条件下进行，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度（molL-1）随反应时间（min）的变化情况如下表： 实验序号 时间浓度温度010203040506018001.00.800.670.570.500.500.5028001.00.600.500.500.500.500.503800C0.920.750.630.600.600.6048201.00.400.250.200.200.200.20下列说法不正确的是 AC 1.0 B实验2可能使用了催化剂 C实验3比实验2先达到化学平衡状态 D前10分钟，实验4的平均化学反应速率比实验1的大 6下列说法正确的是 A无水硫酸铜的吸水性较浓硫酸强 B将石灰石、纯碱、石英在玻璃熔炉中高温熔融可制得玻璃C把铜片和铁片用导线连接后一起插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D取5mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液，滴加0.1 molL-1 KI溶液56滴，再加入少量KSCN溶液，溶液呈红色，说明该反应有一定的限度7下列推断正确的是 A明矾是一种复盐，则NaAlO2也是一种复盐BCaCO3的溶解度小于Ca(HCO3)2，则Na2CO3的溶解度小于NaHCO3C在Ca(ClO)2溶液中分别通入CO2、SO2，前者生成CaCO3沉淀，则后者也生成CaSO3沉淀DS、Cl两种元素为同周期元素，H2SO4为强酸，则HClO4也为强酸8甲、乙、丙、丁均为易溶于水的四种物质，分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH、Cl、HCO3、SO42-中的不同阳离子和阴离子各一种组成，将甲溶液分别与其它三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成，则乙、丙、丁不可能是ANH4HCO3BMg(HCO3)2 CH2SO4DMgCl2品名：硫酸 分析纯容量：500ml化学式：H2SO4相对分子质量：98密度：1.84g/mL质量分数：98%9右图是某校实验室中一瓶硫酸试剂标签上的部分内容。下列说法中正确的是 A该硫酸的物质的量浓度为9.2mol/LB取该硫酸与等质量的水混合后，硫酸的物质的量浓度为9.2mol/LC配制250mL4.6mol.L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5mlD配制250ml 4.6mol.L-1硫酸，某同学在定容时俯视刻度线，则所配浓度偏小10用惰性电极电解AgNO3溶液，在阳极上收集到0.28L气体(标准状况下)，用NaOH溶液中和电解生成的酸需要250mL，则NaOH溶液的物质的量浓度为A0.05molL1 B0.10molL1 C0.15molL1 D0.20molL1 二、选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确得2分，多选、错选不得分。)11下列离子方程式书写正确的是ANaHCO3溶液中加过量的Ba(OH)2溶液：2HCO3Ba22OHBaCO32H2OCO32BFe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe32I2Fe2I2C氯气溶于水：Cl2 + H2O 2H+ + Cl + ClOD向NaAlO2溶液中通入过量CO2：AlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3+ HCO3MXYZ12右图为元素周期表短周期的一部分，且M、X、Y、Z为主族元素，下列说法正确的是AY的氢化物的沸点一定比M的氢化物的沸点高BZ的最高价氧化物对应的水化物有可能是弱电解质C这四种元素形成的晶体单质都是分子晶体D单质M的的晶体中可能含有共价键和分子间作用力13下列实验操作中不正确的是A分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出B蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处C过滤时， 若过滤速度太慢，可以拿玻璃棒搅拌漏斗中固体，加快过滤速度 D焰色反应实验时，可以用洁净的铁丝直接蘸取所测试剂的固体粉末，置于煤气灯火焰上灼烧14已知：改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，如升高温度，平衡将向吸热方向移动。I2与KI溶液发生如下反应：I2（aq）+I（aq） I3（aq），达到平衡后溶液中I的浓度c(I)随温度T的变化如图所示。下列有关说法正确的是 c(I)T/0A固体碘微溶于水，实验室配制较浓“碘水”时，可将固体碘溶于一定浓度的KI溶液中B反应I2（aq）+I（aq） I3（aq）的H 0C在I2的KI水溶液中加入CCl4或H2O2均可使溶液中c(I3)增大D依此原理，Cl2在一定浓度的NaCl溶液中溶解度增大15海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法不正确的是A由精盐制备NaHCO3的反应本质上属于复分解反应B用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3C氯碱工业是通过电解饱和食盐水得到烧碱、氯气和氢气；工业上制取金属镁是通过电解饱和MgCl2溶液。D在第步反应中Br2既是氧化剂又是还原剂，在第步反应中Br2既是氧化产物又是还原产物16下列图示与对应的叙述不相符的是 A图1说明烯烃与H2的加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行B向盐酸酸化的MgSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液，产生的沉淀质量m与加入的体积V之间的关系有可能是图2C图3表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液在80时不可能存在D在体积相同的两个密闭容器中，分别充入等质量的O2和X气体，由图4可确定X可能是CH417研究性学习小组进行了一系列化学实验后，发现高锰酸钾分解后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气，且锰化合物的还原产物都是MnCl2。他们将9.48gKMnO4粉末加热一段时间，也不知道高锰酸钾是否完全分解，收集到标准状况下0.112L气体后便停止加热了，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，则消耗盐酸的物质的量是A0.46molB0.4molC0.28molD无法确定18铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有NO）：编号稀硝酸体积/mL100200300400剩余金属/g18.09.600NO体积/mL224044806720V下列计算结果错误的是A实验中硝酸只和铁粉反应B原混合物总质量为105.6g C硝酸浓度为4mol.L-1 DV=6720第卷（非选择题，共76分）三、(本题包括2小题，共20分)19（10分）某化学学习小组在某气体流中将钙加热到450制得红棕色固体M，取1.88g该固体置于下列装置中进行性质实验。（1）实验开始后，产生使B中红色石蕊试纸变蓝的气体X，则该气体X的化学式为 ；同时E中黑色粉末逐渐变为红色并收集到气体N，则E中发生反应的化学反应方程式为 。（2）待充分反应并冷却，称量E装置的总质量，与反应前相比质量减少0.64g，且收集到气体N的体积为0.224L(标况下)，则E中实际参与反应的CuO和X的物质的量之比为 ；与反应的理论比值相比造成这一结果可能的原因是 ；（3）根据计算，写出该红棕色固体的电子式 。20（10分）二氧化氯（ClO2）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，有与氯气相似的强烈刺激性气味，易溶于水，沸点11，遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS2)还原氯酸钠制取二氧化氯，某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO2的水溶液。（1）三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4，通入空气，调节恒温器至60，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。通入空气的目的是 ；反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式为 。（2）装置D的作用是 。（3）用上述反应完后的废液(除上述产物外，还有Al3、Mg2、H、Cl等)可制备摩尔盐，即(NH4)2Fe(SO4)26H2O。其操作流程如下：回答下列问题：试剂X是 ，写出发生的主要反应的离子方程式 。操作、操作中分别能用到下列操作的是 。A；B；C；D；相同温度下，饱和的FeSO4、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中，溶解度最小的是 （填化学式）。取某硫铁矿样品6.0g，其中FeS2含量占40，经充分反应得到200ml废液，用pH计测定该废液pH为1.00，已知pH = lgc(H+)，若使用该废液制备摩尔盐，最后得到9.09g产品，则该制备过程的产率是 。四、(本题包括3小题，共26分)21（10分）U、V、W、X、Y、Z属于原子序数依次增大的六种短周期主族元素，它们之间的关系如下：元素原子的核电荷数：UVWYU可分别和V、W、Y、Z形成具有相同电子数的共价化合物甲、乙、丙、丁W、V元素原子的最外层电子数之和与之差分别等于X元素原子的核外电子数与最外层电子数请回答下列问题：（1）写出下列元素的名称：X ；乙的结构式 。（2）由U、W、X、Y四种元素形成的一种相对分子质量为120的化合物，溶于水时破坏的是 。A共价键 B离子键 C金属键 D氢键 E分子间作用力（3）高压下V的单质会聚合生成高聚物，这种高聚物的晶体中每个V原子都通过三个单键与其它V原子结合形成空间立体网状结构(如图1)，则其晶体类型是 ，它与V的单质之间的关系属于 。 图1 图2（4）甲空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液，则放电时负极上的电极反应式为 。（5）在一定条件下，Fe与不同浓度的UVW3反应的还原产物很复杂，一般随着UVW3浓度的变化其主要还原产物中V元素的化合价呈规律性变化，其分布曲线如图2：其中曲线表示的还原产物是 (填化学式)，VU4作为还原产物的曲线是 。22（10分）二甲醚(DME)水蒸气重整制氢是一种有效解决氢源的方案，其包含的化学反应有：CH3OCH3(g)H2O(g)2CH3OH(g) H124.52 kJmol1CH3OH(g)CO(g)2H2(g) H290.73 kJmol1 H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g) H3M kJmol1 （1）已知某些化学键的键能数据如下表：化学键CO (CO)COHOHH键能(kJmol1)1070801463436对于反应H2O(g)CO(g) CO2(g)H2(g)，在一密闭容器中加入1molH2O(g)和1molCO(g)充分反应后 （填“放出”或“吸收”）的热量 （填“”、“”或“”）M kJ。下图中符合其能量变化的为 。 A B C D（2）1840年，俄国化学家盖斯在分析许多化学反应的热效应的基础上，提出“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的”。请计算总反应式为CH3OCH3(g)3H2O(g)2CO2(g)6H2(g) 的H kJmol1；在一定条件下，体积恒定的密闭容器中发生该反应，下列能表示某时刻已达到了平衡状态的是 （填选项）。 A容器内气体压强不再发生改变B6v(CH3OCH3)v(H2)C各组分的密度不再发生改变D n(CH3OCH3)n(H2O)n(CO2)n(H2)1326ECO2的体积分数为（3）已知CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g)，一定温度下在一2L密闭容器中充入0.1mol CH3OCH3(g)和0.2mol H2O(g)发生该反应，经过5min达到平衡，此时CH3OCH3(g)的物质的量分数为10，则用CH3OH (g)表示的平均反应速率为 ；与反应前容器内压强相比反应后容器内压强 （填“增大”、“不变”或“减小”）。23（6分）锂离子电池是具有电压高、能量密度大、循环性能好等突出优点的高效绿色产品。某锂离子电池的结构如右图所示，以石墨化的碳、氧化钴锂（LiCoO2）为电极，当充电时，阳极上发生的电极反应为LiCoO2 - xe- = Li1-xCoO2 + xLi+，总反应式为LiCoO2 + 6C = Li1-xCoO2 + LixC6。（1）当该电池放电时，Li+的运动方向是 ，电极A上发生的电极反应式： 。（2）下列有关该锂离子电池的说法，正确的是 。A放电时，电极B上发生了还原反应B充电时，Li+得电子，发生了还原反应C在整个充电或放电过程中不只存在一种形式的能量转化D电池的总反应式可表示为： 五、（本题包括3小题，共25分）24.（6分）晶体硅是一种重要的半导体材料，工业上晶体硅的制备流程如下：在高温条件下，粗硅中的杂质硼、铝、铁、磷等均能与氯气直接反应生成相应的氯化物。有关物质物理性质：物 质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题：（1）写出工业上获得粗硅的化学方程式： 。（2）通过精馏（类似多次蒸馏）可得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的元素是 (填写元素符号)。（3）用SiCl4与过量干燥的H2反应制备纯硅，为保证制备纯硅实验的成功，除控制好反应温度外，还需确保实验装置中不能混入空气，原因是 。25（8分）我国钴资源相对比较贫乏，某研究小组以一种含锂、铝和钴的新型电子材料的废料为原料回收金属钴，设计了如下实验方案：已知：（1）该废料中铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。（2）三价钴的氧化性比Cl2强。请回答下列问题：（1）步骤中以NaOH溶液为溶剂，溶解废料中的铝，写出该反应的离子方程式 。（2）在钴渣中加入稀硫酸，再加入Na2S2O3溶液可将钴渣溶解，并得到只有一种酸根离子的混合盐溶液，请写出该反应的化学方程式： 。若用盐酸可将钴渣直接溶解，但工业上却不采用盐酸，其原因是 。（3）锂铝渣的主要成分是Al(OH)3和LiF，步骤III和IV中均用到碳酸钠溶液，则碳酸钠溶液在这两个步骤中所起的不同作用是 。26（11分）铜及其化合物在日常生活中有着广泛的应用。某研究小组用Fe2(SO4)3作催化剂, 使铜在7.4 %-14.5 % 的稀硫酸中于60-95 下通入热空气氧化，直接制备硫酸铜。请回答下列问题：（1）与用铜和浓硫酸反应制备硫酸铜相比，利用该法的优点是 。（2）请用有关离子方程式表示Fe2(SO4)3在该过程中起到催化剂的作用： 、 。（3）在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀。请写出该反应的离子方程式： 。（4）利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应可制备新型木材防腐剂Cu2(OH)2CO3。多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异，查阅资料表明，可能由于条件控制不同使其中混有较多杂质Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu4(OH)6SO4均难溶于水，易溶于强酸；分解温度依次为80、200、300。请设计实验方案检验悬浊液中是否含有Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。六、（本题包括1小题，共5分）27（5分）向FeCl3的溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，产生该现象的原因是生成了Fe(SCN)2+ Fe(SCN)63等其中的一种或多种配离子，可表示为Fe(SCN)x3-x（x=16）。所谓配离子是由金属阳离子和一定数目的中性分子或阴离子以配位键结合而成的复杂离子。配离子和带相反电荷的离子组成的化合物叫配合物。CuCl2与NaCl混合后也可生成配合物，该配合物能完全电离出Na+和配离子，配离子的电离则可忽略。为确定配离子的组成，每次取200mL5mol/L的CuCl2溶液，向其中加入NaCl固体，每次实验均充分反应，实验记录如下：实验序号加入n(NaCl)/mol测得溶液中n(Cu2+)/mol测得溶液中n(Cl)/mol1 30122.400.43 20041.2005 1006 0.40.20试计算在实验4所得溶液中配离子的浓度（假设加入NaCl固体后溶液体积不变）2013年宁波市高一化学参考答案与评分标准一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。)题号12345678910答案CDAACBDBCD二、选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确得2分，多选、错选不得分。)题号1112131415161718答案DB DCAB CA CAD第卷（非选择题，共76分）三、(本题包括2小题，共20分)19（10分，每空2分）（1）NH3（2分），2NH33CuO 3CuN23H2O （2分） （2）21 （2分）原红棕色固体中含有未反应完全的金属钙，遇水反应产生的H2也还原了一部分CuO，导致参与反应的CuO和NH3比值偏大。 （2分）（3） （2分）20（10分）（1）生成的ClO2随空气带出，在吸收装置中被冷水吸收，稀释ClO2，防止发生爆炸；（1分）15ClO3 FeS2 14H 15ClO2 Fe32SO427H2O （2分） （2）检验ClO2是否吸收完全（1分） （3）Fe；2Fe3Fe3Fe2（2分）；D（1分）；(NH4)2Fe(SO4)2（1分）58%（2分）21（10分）（1）钠； HOOH（2分）；（2）A B（2分）；（3）原子晶体，同素异形体。（2分）（4）N2H44OH4e4H2O+N2（2分）；（5）NO2， （2分）22（10分）（1）放出（1分）， （1分），D（2分） （2）121.98（2分），A C（2分） （3）0.014molL1min1（1分），不变 （1分）23（6分）AB （或向B极方向移动） （2分），LiXC6 xe- = 6C + xLi+ (2分) A C (2分)五、（本题包括3小题，共25分）24（6分）高温（1）SiO2 + 2C = Si + 2CO（2分） （2）Al、P、Cl （2分）（3）以防H2、O2混合物受热不安全及高温下Si被氧化 （2分）25（8分）（1）2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2 （2分） （2）4Co2O3CoO + Na2S2O3 + 11H2SO4 = 12CoSO4 + Na2SO4 + 11H2O （2分） Co2O3CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境 （2分）（3）III调节pH，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀，IV中作为沉淀剂将Co2+转化为CoCO3 （2分）26（11分）（1）减少了SO2对空气的污染（1分） （2）2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ ，4Fe2+ +O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O （各2分） （3）2Cu2+SO32+2Cl+H2O 2CuCl+SO42+2H （2分） （4）取少量悬浊液于试管中，将试管放入装有沸水的小烧杯中水浴加热一段时间，取出试管观察。若有黑色固体生成，则表明该悬浊液中混有Cu(OH)2。 （2分）取少量悬浊液，样品于试管中 ，过滤，充分洗涤后，取滤渣于试管中，加入过量2 molL1HCl，充分振荡，再滴加几滴0.1 molL1 BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则表明该悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4。 （2分）六、（本题包括1小题，共5分）27（5分）根据实验1、2、3可得消耗的Cu2+和消耗的Cl-物质的量之比为1:4，根据实验5、6可得消耗的Cu2+和消耗的Cl-物质的量之比为1:3，所以，配离子分别为CuCl42-和CuCl3-。（2分）设CuCl3-为xmol，则CuCl42-为(1-x)mol3x+4(1-x)=3.2 x=0.8 （1分）即c（CuCl3-）为4 molL-1，c（CuCl42-）为1 molL-1 （2分）（若用十字交叉法等合理方法解出正确答案，也同样给分）