2015年辽宁省高中学生化学竞赛试题及答案

2015年辽宁省高中学生化学竞赛试题

（时间 90分钟，共100分）

He4.003ONeBCNFLiBe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18AlSiPSClArNaMg26.9828.0930.9732.0735.4539.9522.9924.31GeAsSeKCaScTiVZnGaCrMnFeCoNiCuBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80InSnSbTe I XeSrRbYZr NbMo Tc RuRhPdAgCd85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3RnHf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtCsBa132.9137.3La-Lu178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210][222]FrRa[223][226]Ac-LrH1.008相 相 相 相 相 相

一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题意。）

1．科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成了“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法不正确的是

A．“暖冰”也是水分子间通过氢键结合而成的固体 B．水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化 C．形成20℃时的“暖冰”的变化是物理变化

D．在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰” 2．化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中不正确的是 A．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰 B．氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料 C．绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钠、钙、铜等金属元素的化合物 D．食用植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，是人体所需营养物质 3．下列实验操作、现象和发生的离子反应完全正确的是 选项 A B C D 实验操作 向BaCl2 溶液中通入CO2 向NaAlO2溶液中滴加过量CO2 将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中 现象 溶液浑浊 溶液浑浊 溶液变蓝 发生的离子反应 Ba2++ CO2+H2O=== BaCO3↓+2H+ AlO2 + CO2+2H2O === Al(OH)3↓+ HCO3 Cu+4H++2NO3=== Cu2++2NO2↑+2H2O Cl2 +2I=== 2Cl + I2 －－－－－将Cl2通入KI溶液中，加入CCl4，上层溶液振荡，静置 显紫红色

4．研究表明：有机锗化合物是一类具有高效低毒的抗癌药物。通常三苯锗丙酸（ph3GeCH2CH2COOH）与α-氨基酸反应合成目标产物。下列有关三苯锗丙酸的说法中不正确的是

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A．能发生酯化反应

B．最多能与9 mol H2发生加成反应

C．能发生缩聚反应，合成有机高分子药物

NH2D．能与CH3-CH-COOH反应生成肽键

5．下表中对应关系正确的是 A B C D 实验室由乙醇制备乙烯；由苯硝化制备硝基苯 由苯制备环己烷；乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 油脂与蛋白质；聚氯乙烯与天然橡胶 甲烷与乙烷；淀粉与纤维素 均为取代反应 均发生了加成反应 均为高分子化合物 均互为同分异构体 6．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A．0.2 mol Fe与足量稀硫酸反应，生成的H2分子数目为0.3NA

B．室温下，1L pH＝13的NaOH溶液中，由水电离的OH数目为0.1NA

C．氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为4NA D．1L 1 mol·L-1的氨水溶液中，含NH4+的数目为NA

7．下列离子组在溶液中能大量共存且通入相应气体后仍能大量存在的是 选项 A B C D －＋－

离子组 Cl、Ca2、HCO3、NH4+ Ba2、Na、Cl 、NO3 Al3、HCO3、SO42 、Cl K、Na、HSO3、Cl＋＋－－ ＋－－－＋－－＋－通入气体 氨气 二氧化硫 氯化氢 二氧化碳 8．“巨能钙”事件沸沸扬扬，原因在于部分巨能钙被检出含有双氧水，而双氧水有致癌性，可加速人体衰老。下列有关说法错误的是

A．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂，说明H2O2对人体无害 B．H2O2、Na2O2中都存在非极性共价键

C．H2O2既有氧化性，又有还原性，与KMnO4反应时表现H2O2的还原性 D．H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，和SO2不同 9．下列实验过程中产生的现象与对应图形相符合的是

二、本题包括3小题，共43分。

10.(14分)甲醇是一种重要的化工原料，工业上可用CO和H2合成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g) ΔH = -90.8 kJ·mol-1

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（1）某研究小组，在温度和容器的容积保持不变时，研究该反应是否达到平衡状态，以下五位同学对平衡状态的描述正确的是 甲：H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率 乙：容器内的压强保持不变 丙：容器内气体的密度保持不变 丁：容器中气体的平均摩尔质量保持不变 戊：CO和H2的物质的量浓度比是1:2

(2)若在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器 反应物投入量 CH3OH的浓度 反应的能量变化 反应物的转化率 甲 1mol CO、2mol H2 c1 放出Q1kJ α1 乙 1molCH3OH c2 吸收Q2kJ α2 丙 2mol CO、4mol H2 c3 放出Q3kJ α3 下列说法正确的是

A. c1＞c2 B. Q1 = Q3 C. Q1 + Q2 =90.8 D. α2+α3＞1

(3)已知在298K、101kPa下：甲醇的燃烧热ΔH= -725.8 kJ·mol-1，CO的燃烧热ΔH= -283 kJ·mol-1，H2O (g) === H2O(l) ΔH= -44 kJ·mol-1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式

(4)以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）

①该电池中通入甲醇的是电源的 （填正、负）极，若KOH溶液足量，则写出电池总反应的离子方程式

②若电解质溶液中KOH的物质的量为0.5mol，当有0.5mol甲醇参与反应时，该电池的负极反应式为 ，所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是

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11．（14分）化学兴趣小组使用下图装置，进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验探究。已知：SO3的熔点是16.8 ℃，沸点是44.8 ℃；发生装置中所涉及化学方程式为 Na2SO3（s）+ H2SO4（98%）= Na2SO4+ H2O + SO2↑

（1）根据实验需要，应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接合适的装置。请从下图A～F装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接的装置分别是___________、____________、__________。

（2）从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中，应采取的操作是 。

（3）将SO2通入含1.5 mol氯酸的溶液中，可生成一种强酸和一种氧化物，若有1.5×6.02×1023个电子转移时，该反应的化学方程式

（4）尾端球形干燥管的作用是 。

（5）用a mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，测得装置Ⅲ增重了b g，则实验中SO2的转化率为 ％（用含a、b的代数式填写）

12.（15分）二十一世纪钛将成为铁、铝之后的第三大金属，工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价，FeTiO3溶于酸后Ti元素以TiO2+存在，TiOSO4遇水会水解。

硫酸钛铁矿①353K滤渣1滤渣2溶液3冷却结晶热水④铁粉溶液1②废液溶液2③沉淀FeSO4·7H2O煅烧⑤TiO2第4页（共8页）

请根据以上信息回答下列问题：

(1)②中加入铁粉的目的是__________，检验其是否全部除尽的方法是______________ (2)③中混合物分离的依据是________(填字母序号)

a．熔、沸点差异 b．溶解性差异 c．氧化性、还原性差异 (3)②、③、④中均需要进行的操作是________(填操作名称)

(4)写出④的离子方程式：_______________；该过程在热水中操作的目的是_________ (5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为___________________________________________

三、选做题（本题含《化学与技术》、《物质结构与性质》和《有机化学基础》三个模块，每个模块15分。考生只能从三个模块中任选二个模块作答，否则只能以所答的前二个模块计分，共30分。）

《化学与技术》模块

13．（15分）海水是宝贵的自然资源，将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。 （1）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收，这样做的目的是 ；碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+ NaBrO3+ NaHCO3，吸收0.15mol Br2时，转移的电子为 mol。

（2）海水提镁的一段工艺流程如下图：

浓海水脱硫沉降澄清液甲合成产品乙干燥过滤沉降石灰乳产品甲HClMgCl2固体澄清液乙盐酸加热 浓海水的主要成分如下：

离子 Na+ Mg2+ Cl- SO42-

浓度/(g·L-1) 63.7 28.8 144.6 46.4

①该工艺过程中，脱硫阶段主要的离子方程式为 ，加入石灰乳时所发生的离子方程式是

②产品乙的化学式为 ，1L浓海水最多可得到产品乙的质量是 ③在制备MgCl2固体时，通入HCl气体的目的是

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《物质结构与性质》模块

14．（15分）前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D、E和F，A的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等，B原子核外电子有7种不同的运动状态，C元素原子核外的M层中只有2对成对电子，E+与C2-的电子数相等，D原子的核外有未成对的电子，F位于元素周期表的ds区，且基态原子价层电子均已成对。 回答下列问题：

（1）F2+的价层电子排布图：

（2）六种元素中第一电离能最小的是 （填元素符号） （3）AB-、E+和F2+三种离子组成的化学物质，E2F(AB)4中化学键的类型有

（4）C2D2广泛应用于橡胶工业，在该化合物分子中，所有原子最外层满足8电子稳定结构。则在C2D2中C原子的杂化类型为 ，C2D2是 （填“极性”或“非极性”） 分子。 （5）A的一种同素异形体的晶胞如右图所示，若图中晶胞边长为a pm，与面心原子距离相等且最近的原子有 个，其距离为 pm（列算式表示）。

《有机化学基础》模块

15．（15分）姜黄素是从姜科植物中提取的一种色素，它的主要药理作用有抗氧化、保肝护肝、抑制肿瘤生长等，它具有对称性结构。

OBr2/CCl4A试剂XB[ O ]C[ O ]CH2CH2O2/ PdCl2-CuCl2100~125℃D(C2H2O3)△反应物Y(C7H8O2)HOOCAl2O3H25%, Pd/CC—OCH3—OH脱羧J(C8H8O3)OOCH3-C-CH2-C-CH3Claisen缩合姜黄素(C21H20O6)

E稀NaOHFG(C4H8O)已知: E、G能发生银镜反应

R-CHO+R′-CH2-CHO稀NaOH△R-CH=C-CHO+H2O(R、R′表示烃基或氢)R′

请根据以上信息回答下列问题： （1）试剂X的名称

（2）由E到F的化学方程式 ，F到G的反应类型 （3）E的核磁共振氢谱峰面积之比

（4）反应物Y的结构简式 ，姜黄素的结构简式

（5）J（C8H8O3）的同分异构体中同时满足如下条件：①能与NaHCO3反应，②能使FeCl3溶液显色，共有 （不考虑立体异构体）种，其中苯环上的一氯代物有两种的同分异构体的结构简式

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2015年辽宁省高中学生化学竞赛试题参考答案及评分标准

一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。） 1.B 2.A 3.B 4.C 5.B 6.C 7.D 8.A 9.C 二、本题包括3小题，共43分。 10．（14分）

（1）乙、丁（2分） （2）CD（2分）；

（3）CH3OH (l) +O2（g） = CO (g)+ H2O(g) ΔH= -354.8 kJ·mol-1（2分） （4）①负 2CH3OH+3O2+4OH- = 2CO32-+6H2O（2分）； ②CH3OH – 6e- + 7OH- = HCO3- + 5H2O

c（K+）>c（HCO3-）>c（OH-）>c（H+）>c（CO32-） 11．（14分）（1） B A E或B A C（3分） （2）先加热催化剂再滴入浓硫酸 （3分） （3）SO2 + 2HClO3 = H2SO4 + 2ClO2（3分）

（4）防止空气中的CO2及水蒸气干扰，造成误差（2分） （5）

1600a25b64ab100％ 3分 ％（或者

16a64a12．（15分） ＋

(1) 除去Fe3（2分） 取少量②溶液与试管中，加入少量KSCN溶液，若溶液不变成血红色则证明Fe3全部除尽（2分） (2)b （2分） (3)过滤（2分） (4) TiO2＋2H2O

＋＋

H2TiO3＋2H（2分） ，由于水解反应吸热，升高温度有利于水解平衡向

＋

正反应方向移动，提高H2TiO3的产率（2分） (5)MnO2＋2Fe2＋4H===Mn2＋2Fe3＋2H2O（3分）

13.（1）使Br2富集（2分）；0.25（2分）

（2）①SO42- + Ca2+= CaSO4↓（2分） Mg2+ + Ca(OH)2 = Ca2++Mg(OH)2↓（2分） ②Mg(OH)2（2分）；69.9g（3分） ③防止Mg2+水解（2分） 14.（1）

3d＋＋＋＋

（2）K

（3）离子键、配位键、共价键 （4）sp3 极性

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（5）4

√2a4109°28′sin 2 或

15．（1）氢氧化钠溶液 （2）

CH3-CHO + CH3-CHOa21-cos 109°28′

稀NaOH△CH3-CH=CH-CHO +H2O 还原

（3）3:1 或 1:3

—OCH3CH3O—OO—CH=CH-C-CH2-C-CH=CH——OCH3—OH（4） （5）13

—OH

HO—

HO--CH2-COOH

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