2010年江苏省高中化学竞赛初赛试题及答案

2010年江苏省化学竞赛试题 （本试卷共22题，用2小时完成，全卷共120分） 可能用到的相对原子质量：H－1 C－12　N－14　O－16　Na－23　P－31　S－32　Ca－40 一、选择题（每小题有1-2个选项符合题意，每小题4 分，共60分） 1．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中不正确的是 A．在我国上海举办的世博会采取了许多节能环保措施，充分利用太阳能是其中之一 B．在食盐中加入适量的碘酸钾，是因为碘酸钾具有较强的氧化性，可抗入体老化 C．2009年，中国水电装机容量、核电在建规模、太阳能热水器集热面积和太阳能光伏发电累计容量均居世界第一位 D．竹炭具有超强的吸附能力，能吸附新装修房屋内的所有有害气体 2．下列说法中，正确的是 ① 同种元素的原子的性质相同② 能自发进行的化学反应，不一定是△H＜0 、△S＞0 ③ 胶体与溶液的本质区别是胶体具有丁达尔现象 ④ Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关，而且与溶液中的离子浓度有关 ⑤“冰，水为之，而寒子水”说明相同质量的水和冰，水的能量高 ⑥ 食盐可以融冰化雪，用食盐作融雪剂不会对环境、植物生长产生任何危害 A．①③④ B．①④⑥ C．②⑤ D．①⑤ 3．下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是 A．
B．
C．
D．
4．用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．78g Na2O2与足量水反应中电子转移了2NA B．只有在标准状况下NA个氧气分子的物质的量才是1mol C．62g白磷中含P－P键为3NA D．在铜与硫的反应中，1 mol铜失去的电子数为2NA 5．下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是 A．在由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol/L的溶液中：Fe2＋、ClO－、Na＋、SO42－ B．在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO32－、CO32－、Na＋、K＋ C．在含有大量Fe3＋的溶液中：Cu2+、Cl－、NO3－、S2－ D．加入Mg能放出H2的溶液中：K＋、NH4＋、Cl－、SO42－ 6．短周期元素A、B、C，在周期表中所处的位置如图所示。A、B、C三种元素原子质子数之和为32。D元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是 A．元素D 形成的气态氢化物一定是正四面体型分子 A C B B．A、B两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且反应类型相同 C．B、C两种元素可形成BC6型化合物，该化合物在空气中能燃烧 D．四种元素形成的气态氢化物中，C元素形成的氢化物的稳定性最大 7．下列离子方程式中不正确的是 A．在酸性硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O B . AgNO3溶液中加入过量的氨水：Ag＋＋NH3·H2O＝AgOH↓＋NH4＋ C．在含有Mn2＋的溶液中加入HNO3，再加入PbO2，则反应体系显紫红色： 5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋＝5Pb2＋＋2MnO4－＋2H2O D．将数滴0.1mol/L盐酸溶液缓缓滴入1mol/L 50mL Na2CO3溶液中，且不断搅拌： 2H＋＋CO32－＝H2O＋CO2↑ 8．下列对实验现象的解释与结论正确的是 A．向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，有白色沉淀产生，说明蛋白质发生了变性 B．向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，说明该溶液中一定含有SO42－ C．向甲苯中滴入少量浓溴水，振荡，静置，溶液分层，上层呈橙红色，下层几乎无色，说明甲苯和溴水发生取代反应，使溴水褪色 D．向蔗糖中加入浓硫酸，变黑，放热，体积膨胀，放出刺激性气体，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，反应中可能生成C、SO2和CO2等物质 9．已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A＋B＝C＋3D＋4E。现将m g相对分子质量为M的A气体与适量的B气体充入一密闭容器中，恰好完全反应且有少量液滴生成。在相同温度下测得反应前后容器内的压强为6.06×106 Pa和1.01×107，且测得反应共放出热量Q kJ。则该反应的热化学方程式为： A．2A(g)＋B(g)＝C(g)＋3D(g)＋4E(g) △H＝－MQ/m kJ/mol B．2A(g)＋B(g)＝C(l)＋3D(g)＋4E(g) △H＝－2MQ/m kJ/mol C．2A(g)＋B(g)＝C(g)＋3D(g)＋4E(l) △H＝－MQ/m kJ/mol D．2A(g)＋B(g)＝C(g)＋3D(l)＋4E(g) △H＝－2MQ/m kJ/mol 10．阿斯巴甜（Aspartame，结构简式如图）具有清爽的甜味，甜度约为蔗糖的200倍。下列有关说法不正确的是 A．分子式为：C14H18N2O3，阿斯巴甜属于蛋白质 B．阿斯巴甜的水解产物中有两种氨基酸 C．阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应、又能与碱反应 D．阿斯巴甜分子中有2个手性碳原子 11．用铅蓄电池电解苦卤水（含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋），电解池阴、阳极均采用石墨电极。下列说法中正确的是 A．铅蓄电池放电时，该电池两极质量均增加 B．铅蓄电池充电时，Pb电极应与外电源正极相连 C．电解苦卤水时，在阳极首先放电的是Br－而不是Cl－，说明当其它条件相同时Br－的还原性强于Cl－ D．当阴极产生0.01 mol气体时，铅蓄电池中消耗0.01 mol H2SO4 12．右下图为室温下0.2 mol/L CH3COOH溶液逐滴滴加到25.00 mL 0.1mol/L NaOH溶液中pH的变化曲线，下列说法正确的是 A．a、c区间内，c(Na＋)一定大于c(CH3COO－)，但c(OH－)可能大于、小于或等于c(CH3COO－) B．反应过程中溶液中阴、阳离子总数目：b 点大于c点 C．因为CH3COONa溶液显碱性，所以当向CH3COOH溶液中加入CH3COONa时，CH3COOH电离程度将增大 D．若选用甲基橙指示CH3COOH滴定未知浓度的NaOH溶液的滴定终点，则测定结果偏低 13．天然硅酸盐组成复杂，其阴离子基本结构单元大多是SiO4四面体。 在
中，
表示硅氧四面体，则该结构式的通式为 A．(Si2O5)n2n－ B．(SiO3)n2n－ C．(Si6O17)n10n－ D．(Si8O24)n16n－ 14．相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应： N2(g)＋3H2(g) EMBED ISISServer 
2NH3(g) △H＝一92.6kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表： 容器 编号 起始各物质的物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化 N2 H2 NH3 ① 1 3 0 放出热量：23.15kJ ② 0.9 2.7 0.2 放出热量：Q 下列叙述不正确的是 A．容器①、②中反应的平衡常数相等 B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为1/7 C．容器②中达平衡时放出的热量Q＝23.15kJ D．若容器①体积为0.5L，则平衡时放出的热量小于23.15kJ 15．一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝cm(An＋)×cn(Bm＋)，称为难溶电解质的离子积。已知下表数据： 物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Ksp／25℃ 8.0×10－16 2.2×10－20 4.0×10－36 完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 ≥3 对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的下列说法，正确的是 A．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到的是红褐色沉淀 B．该溶液中c(SO42－):[ c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5:4 C．向该溶液中加入适量氯水，调节pH到4~5后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液 D．向该溶液中加入适量氨水，调节PH到9.6后过滤，将所得沉淀灼烧，可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物 二、（本题共2小题，共16 分） 16．（6分）实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸，反应式如下：
已知： ① 苯甲酸在水中的溶解度为：0.18g（4℃）、0.34g（25℃）、0.95g（60℃）、6.8g（95℃）。 ② 乙醚沸点34.6℃，密度0.7138，易燃烧，当空气中含量为1.83~48.0％时易发生爆炸。
实验步骤如下： ① 向图l 所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水，搅拌溶解。稍冷，加入10 mL苯甲醛。开启搅拌器，调整转速，使搅拌平稳进行。加热回流约40 min。 ② 停止加热，从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20 mL，摇动均匀，冷却至室温。反应物冷却至室温后，用乙醚萃取三次，每次10 mL。水层保留待用。合并三次萃取液，依次用5 mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10 mL 10％碳酸钠溶液洗涤，10 mL水洗涤。 ③ 分出醚层，倒入干燥的锥形瓶，加无水硫酸镁，注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2 所示蒸馏装置，先缓缓加热，蒸出乙醚；再升高温度，140℃时改用空气冷凝管，收集198℃~204℃的馏分得产品A。将萃取后的水溶液慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体。冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品B。 根据以上步骤回答下列问题： ⑴ 步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外，还需 , 饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去 ，而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。 ⑵ 步骤③中无水硫酸镁是 剂。 ⑶ 产品A为 ，蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为 。提纯产品B 所用到的实验操作为 。 17．（10分）已知当溶液的pH在10左右时，铝元素主要以Al(OH)3的形式存在。如果饮用水中含有一定浓度的NO3一将对入类健康产生危害，NO3一能氧化人体血红蛋白中的Fe(II)，使其失去携氧功能；NO3一还能被水中还原性物质还原成强致癌的NO2一。为此世界卫生组织规定饮用水中NO3一中N含量必须小于10mg/L。为了降低饮用水中NO3一的浓度，某研究入员提出以下几种方案： 甲．微碱性条件下用Fe(II)还原NO3一，还原产物为NH3。 乙．pH＝10.25时，用铝粉还原NO3一，NO3一中的N 98％被还原成N2（a），2％被还原成NH3（b）。 丙．用氢气催化还原NO3一，还原产物主要为N2（c），还有少量NH3（d）。 ⑴ 写出以上三个方案中相关反应的离子方程式。 甲： 。 乙：（a） 。 （b） 。 丙：（c） 。 （d） 。 ⑵ 乙方案中，若pH值过大或过小都会造成 的利用率降低。 ⑶ 乙方案中常选用生石灰或熟石灰调节pH，理由是