湖北省高中化学竞赛2016年初赛试题

2016年中国化学奥林匹克湖北赛区预赛试题

考试限时：120分钟试卷满分：100分

考试要求：

(1)允许使用非编程计算器及直尺等文具。不得用铅笔答题，不得使用涂改液、粘胶带等。迟到半小时不得进场，开考后1小时内不得离场。

(2)考号、姓名、年级和所属学校等只能写在首页左侧指定的位置，否则作废卷论处。

(3)时间到，把试卷对折整齐，背面朝上放在桌面上，立即离开考场。

附：第1、II卷计分表

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有1个选项符合题意，请将答案填写在第1卷答

题表中）

附：第1卷答题表

1、《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，沈括在《梦溪笔谈》中对“洧水”的使用有“予知其烟可用，试扫其烟为墨，

黑光如漆，松墨不及也，此物必大行于世”的描述。下列对上文进行的分析中正确的是( )

A.“洧水”的主要成分是油脂B．“洧水”的主要成分是煤油

C．烟的主要成分是炭黑 D.烟的主要成分是石墨

2．化学与社会、生活密切相关，下列说法正确的是( )

A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

B．石英、玛瑙、太阳能电池的主要成分均为二氧化硅

C．铜制品在潮湿空气中生锈，其主要原因是发生吸氧腐蚀

D．直馏汽油、裂化汽油、植物油、甘油均能使溴的四氯化碳溶液褪色

3．设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列有关N A的叙述中正确的有( )

①标准状况下，20 g重水(D2O)中含有的电子数为10N A②0.5 mol Fe2+与足量的H2O2溶液反应，转移

N A个电子③将2 mol NO和1 molO2混合后，体系中的分子总数为3N A④常温下，0.4 mol SiO2所含的共价键数目为1.6N A⑤2 mol·L-1碳酸钠溶液中Na+的数目是2N A⑥1 mol氯气溶解在水中得到的新制氯水中氢离子的数目是N A⑦22.4 L的N2的共用电子对数为3N A

A.2个

B.3个C．4个 D.5个

4．下列实验装置能达到实验目的的是( )

5．下列说法正确的是( )

A.能与Mg反应且生成的气体都是H2的溶液中：NH4+、Al3+、NO3-、SO42-

B. FeI2浴液中通入少量氯气：2Fe2++CI2=2Fe3++2Cl-

C.镁-H2O2酸性燃料电池正极发生的电极反应为：H2O2+2H++2e一=2H2O

D.将78g Na2O2溶于水，配成1L溶液可得到浓度为1mol·L-1的溶液

6．下列说法中正确的是( )

A.分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有2种

B.丙烯能发生取代反应、加成反应，还能使酸性KMnO4溶液褪色

C.甲苯中所有原子都处于同一平面

D.相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧乙烷耗氧量多

7．下列叙述不正确的是( )

A. c(NH4+)相等的NH4Fe(SO4)2溶液、NH4HCO3溶液、(NH4)2SO4溶液，溶质浓度大小关系是：c [(NH4)2SO4]

B．常温下，0.1 mol·L-1 HCl溶液与等体积0.1mol·L-1 Ba(OH)2溶液混合后，溶液的pH=13

C．常温下，由水电离产生的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液，Fe2+、NO3-、Cl-、SO42-一定不能大量共存

D. mol·L-1的NaHCO3溶液中，c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-）

8．某全钒新型电池，以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生电池总反应为

下列说法正确的是( )

A.当电池无法放电时，只要更换电解质溶液，不用外接电源充电就可正常工作

B.放电时，负极反应为VO2++2H++e一==VO2++H2O

C.充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色

D.放电过程中，正极附近溶液的pH变小

9．下列离子方程式书写正确的是( )

A.用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：

B. NaHS溶液呈碱性：HS -+H3O+=H2S+H2O

C.过量CO2通入Ca (ClO)2溶液中ClO- +CO2+H2O=HCO3-+HCIO

D.向Na

CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液CO32-+2H+=CO2↑+H2O

10. 2015年10月5日，中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔医学奖，成为首位获得诺

奖科学类奖项的中国人。获奖理由是“因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物，

挽救了全球特别是发展中国家数百万人的生命”。青蒿素结构如图所示，则下列说法不正确的是( )

A.青蒿素分子式为C15H22O5

B.青蒿素所有的碳原子不可能同平面

C.青蒿素能与NaOH溶液发生水解反应

D.青蒿素易溶于水、乙醇、苯

11.下列卖验操作、现象和结论均正确的是( )

12.下列有关说法正确的是( )

A.用纯碱溶液除油污时，使用热溶液的原因是加快溶液中碳酸钠与油脂反应的速率

B.实验室制氢气，为了加快反应速率，可向稀硫酸中滴加少量Cu(NO3)2溶液

C.为处理锅炉水垢中的CaSO4，可先用饱和Na2CO3溶液浸泡，再加入盐酸溶解、

D.吸热反应“Ti O2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(9)”在一定条件下可自发进行，则可推断出该反应的△S<0

13.在铁粉和铜粉的均匀混合物中加入某浓度的硝酸，充分反应，硝酸的还原产物只有NO。当加入硝酸10

mL时，剩余金属1.8g，生成气体0.224L;再增加硝酸10mL时，剩余金属0. 96g，又有0.224 L气体生成；继续增加硝酸10 mL时，金属全部溶解，又有0.224L气体生成（以上气体体积均已换算为标准状

况下）。下列说法正确的是( )

A．所加入硝酸的浓度是4 mol/L B．加入硝酸10 mL时，剩余金属为铜；

C．共加入硝酸20 mL时，剩余金属有铁和铜

D．如果在金属混合物中共加入硝酸40 mL，生成的NO仍是0.672 L（标准状况）；

14.已知：下表为25℃耐某些弱酸的电离平衡常数。

右上图表示常温下，稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化而变化的曲线。下列说法正确的是( )

A.相同浓度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中，各离子浓度的大小关系是：

c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)

B.向NaCIO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式：ClO-+CO2+ H2O=HClO+CO32-

C.图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度

D.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)

15.下列对定量实验误差分析正确的是( )

A.中和热测定实验中，缓慢地将NaOH溶液倒入测定装置中——测定锗果无影响

B.酸碱中和滴定实验中，滴定前无气泡而滴定后有气泡——测定结果偏高

C.测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH一测定结果无影响

D.现需90 mL1.0mol/L NaOH溶液，称取3.6 g NaOH固体配制——溶液浓度偏低

16.某芳香旗化合物甲的分子式为C10H11ClO2，已知苯环上只有两个取代基，其中一个取代基为-CI，甲能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，则满足上述条件的有机物甲可能有( )多少种结构

A.5种

B.9种

C. 12种

D. 15种

二、实验题（本题包括2小题，共21分）

17.（9分）硼位于IIIA族，三卤化硼是结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可

用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。

查阅资料：①BCl3的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃；

②;

③硼与铝的性，质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。

设计实验：某同学设计如图所示装置利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼：

请回答下列问题：

(1)常温下，高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应，而且：需要加热，两个反应的产

物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式：。

(2)E装置的作用是如果拆去B装置，可能的后果是。

(3)实验中可以用一个盛装（填试剂名称）的干燥管代替F和G装置，使实验更简便。

(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾，写出该反应的化学方程式：——；

(5)为了顺利完成实验，正确的操作是（填序号）．

①先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯；．②先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯；

③同时点燃A、D处酒精灯

(6)请你补充完整下面的筒易实验，以验证制得的产品中是否含有硼粉：取少量样品于试管中，滴加浓（填

化学式）溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉。

18.（12分）

氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组用如下方法制各氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：

(1)实验室通常采用图1装置制取氨气，你所选择的试剂是__________________

(2)制备氨基甲酸铵的装置如图2所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基

甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时停止制备。

注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。

①发生器用冰水冷却的原因是；

液体石蜡鼓泡瓶的作用。

②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法（填操作名称）。为了得到干燥产品，

应采取的方法是（填写选项序号）。

a．常压加热烘干b．高压加热烘干c．真空40℃以下烘干

③尾气处理装置如图3所示。（填“能”或“不能”）将浓H2SO4改为稀H2SO4，理由是。

(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基砷酸铵样品1.570 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完

全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为2.000 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为。

[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)= 100]

三、填空题（本题包括2小题，共20分）

19. (10分)雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5在内）、氮氧化物(NOx)、CO、SO2

等．化学在解决雾霾污染中有着重要的作用．

（1）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJ·mol-1

2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H=-113.0kJ·mol-1

则反应NO2 (g) +SO2 (g)SO3(g) +NO (g)△H=kJ·mol-1

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到乎衡状态的有______________

a．体系密度保持不变b．混合气体颜色保持不变

c．SO2和NO的浓度保持不变d．每消耗ImolSO3的同时生成ImolNO2

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：5，则平衡常数K=

(2) CO、CO2都可用于合成甲醇．

①CO用于合成甲醇反应方程式为：CO (g) +2H2 (g)CH3OH (g)，CO在不同温度下的平衡转

化率与压强的关系如图1所示，实际生产条件控制在250℃、1.3x104kPa左右，选择此压强的理由。

②C O2用于合成甲醇反应方程式为：CO2 (g) +3H2 (g)CH3OH(g) +H2O (g)，

图2是科学家现正研发的，以实现上述反应在常温常压下进行的装置，写出甲槽的电极反应

(3)图3是一种用NH3脱除烟气中NO的原理，

①该脱硝原理中，NO最终转化为H2O和．（填化学式）．

②当消耗2mol NH3和0.5molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为。

(4) NO直接催化分解（生成N2和O2）也是一种脱硝途径．在不同条件下，NO的分解产物不同．在

高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示，

写出NO分解的化学方程式

20.（10分）(1)已知，S2O82-（过二硫酸根离子）结构中所有原子的最外层均满足8电子结构，具有强氧化

性，能分步水解产生过氧化氢，则S2O82-的结构简式为，其中氧元素的化合价为。

(2)下图所示反应I、皮应II和反应III均是工业生产中常见的反应。其中A、B为化合物，C是温

室气体之一，D和K均可用做干燥剂，H常温下为液态化合物，J是一种具有漂白作用的盐，

反应III和E与G反应的原理相同。

①E与G反应的离子方程式是。

②J久置后，即便不接触水、空气，本身也逐渐分解生成K，并放出气体，该反应的化学方程

式是______________________________________________。

③反应II电解足量B的溶液250 mL，两极共产生标准状况下560mL氕体后溶液的PH是（假

设溶液体积不变）。

④工业上测定反应III产品的有效成分J的含量，先将一定量的产品的溶液加入过量的KI溶液

和稀硫酸中，使之反应生成I2，然后用Na2S2O3标准溶液滴定I2，计算出结果。

用Na2S2O3标准溶液滴定I2时选用的指示剂是。生成I2的反应的离子方程式是。

⑤若将0.1 mol E通入100 mL FeBr2溶液中，溶液中有三分之一的Br-被氧化成Br2，则此反应

离子方程式是，原FeBr2溶液的物质的量浓度为。

四、有机题（本题包括1小题，共11分）

21．（11分）一种重要的有机化工原料有机物X，下面是以它为初始原料设计出如下转化关系图（部分产物、合成路线、反应条件略去）。Y是一种功能高分子材料。

已知：①X为芳香烃，其相对分子质量为92

②烷基苯在高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基：

③

请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题：

(1)X的分子式为，

(2)的名称为。

(3)反应③的反应类型是；已知A为一氯代物，则E的结构简式是。

(4)反应④的化学方程式为

(5)阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有种：①含有苯环；②既不能发生水解

反应，也不能发生银镜反应；③1 mol该有机物能与2 molNaHCO3完全反应。

(6)参照上述合成路线，结合所学知识，设计一条以A为原料制备的合戍路线。（无机试剂任用）