全国高中学生化学竞赛预赛试题

高中学生化学竞赛预赛试题
一、选择题（每小题有1~2个选项符合题意；每题4分；共15题；共60分）
1.2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯；以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解时发生了( )
A.氨基酸的酯化反应
B.肽键的水解反应
O2的分子结构中都有“—O—O—”。

过氧苯甲酸可作为食品漂白剂；但它能破坏食品中的维2
生素C（俗名抗坏血酸）、维生素E（俗名生育酚）等；从而降低食品的营养价值；这个过程主要应是维生素C、维生素E等( )
3.痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法；AgNO3显现法就是其中的一种；人的手上有汗渍；接触过白纸后；手指纹就留在纸上。

如果将溶液①小心地涂到纸上；溶液①中的溶质就跟汗渍中的物质②作用；生成物质③；物质③在光照下；分解出的银粒呈灰褐色；随着反应的进行；银粒逐渐增多；由棕色变成黑色的指纹线。

则①②③的化学式是( )
A.①AgNO3②NaBr ③AgBr
B.①AgNO3②NaCl ③AgCl
C.①AgCl ②AgNO3③NaCl
D.①AgNO3②NaI ③AgI
4.下列操作或实验数据记录正确的是( )
溶液和1mol/L的KI溶液混合制碘化银胶体
3
F e(O H)2时；将吸有NaOH溶液的滴管插入试管里FeSO4溶液的底部
5.下列说法正确的是( )
O2、Na2O均能吸收CO2并放出氧气
2
B.Mg、Al、Fe均能在冷的浓硝酸中钝化
和Cl2的漂白原理相同
2
D.SiO2既能与NaOH又能与Na2CO3反应生成Na2SiO3
6.下列哪种物质的中心原子的最外层不是8电子结构( )
2332
7.A l(O H)3是一种难溶于水的物质；只要溶液中Al3+物质的量浓度(mol/L)和OH―的
物质的浓度(mol/L)3次方的乘积大于1.6×10-33；就会析出A l(O H)33不产生沉淀的最
大OH―物质的量浓度(mol/L)为( )
A.1.9×10-33
B.2.7×10-11
C.8.7×10-8
D.1.2×10-11
＋、Ag＋、Al3+、AlO2―、S2－、CO32－、SO32―、NO3－等离子中的数种。

向此溶液中加入稀盐酸；有浅黄色沉淀和气体出现；此溶液的焰色为黄色。

根据以上实验现象；下列结论中不正确的是( )
2－、SO32―、Na＋2―、CO32－
＋、Al3+2－、NO3－
＋、Ac-、H＋、OH―四种；且离子浓度大小的排列顺序为：c(Ac-)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH―)。

其可能的情形是( )
A.该溶液由pH=3的HAc与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
C.在上述溶液中加入适量NaOH；可能使溶液中离子浓度大小改变为：
c(Ac-)>c(Na＋) >c(OH―) >c(H＋)
10.已知某饱和溶液的以下条件：①溶液的质量②溶剂的质量③溶液的体积④溶质的摩尔质量⑤溶质的溶解度⑥溶液的密度。

其中不能用来计算该饱和溶液的物质的量浓度的组合是( )
A.④⑤⑥
B.①②③④
C.①③④
D.①③④⑤
( )
A.三氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3++3OH―A l(O H)3↓
B.4mol/L的NaAlO2溶液和7mol/L的HCl等体积互相均匀混合：
4AlO2―+7H＋+H2O3A l(O H)3↓+Al3+
M n2＋的溶液中加入HNO3再加入PbO2；得紫红色溶液：
5PbO2+2M n2＋+4H＋5Pb2++2MnO4－+2H2O
CO3溶液中；并不断搅拌：
2
2H＋+CO32－CO2↑+H2O
12.高温下；超氧化钾晶体呈立方体结构。

晶体中氧的化合价可看作部分为0价；部分为-2价。

下图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。

则下列说法正确的是( )
+距离最近的K+有12个
+周围有8个O2-；每个O2-周围有8个K+
；每个晶胞含有14个K+和13个O2-
2
D.晶体中；0价氧原子与-2价氧原子的数目比可看作为3:1
13.硫—钠原电池具有输出功率较高；循环寿命长等优点。

其工作原理可表示为：2Na+xS Na2S x。

但工作温度过高是这种高性能电池的缺陷；科学家研究发现；采用多硫化合物（如右图）作为电极反应材料；可有效地降低电池的工作温度；且原材料价廉、低毒；具有生物降解性。

下列关于此种多硫化合物的叙述正确的是( )
14.恒温恒压下；在容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g)cZ(g)。

若开始时通入1molA 和1molB；达到平衡后生成amolC；则下列说法错误的是( )
A.若开始通入3molA和3molB；达到平衡后将生成3amolC
B.若开始通入xmolA、2molB和1molC；达到平衡后密闭容器中有1molA和3molC；则x 为3
C.若开始时通入4molA、2molB和1molC；达到平衡后；B的物质的量一定大于2mol
D.若开始时通入2molA、2molB和1molC；达到平衡后；再通入3molC；则再次达到平衡后；C的物质的量分数为a/(2-a)
15.某些盐在溶液中结晶时；析出的晶体是结晶水合物。

下表记录了t℃的4份相同的硫酸铜溶液中加入的无水硫酸铜的质量以及析出的硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的质量(温度维持不变)的实验数据
当加入4.6g无水硫酸铜时；析出硫酸铜晶体的质量为( )
二、（本题共3小题；共24分）
16.（8分）实验室中制备正溴丁烷步骤如下：取正丁醇8g、NaBr13g、浓硫酸15mL、水10mL；
加热回流0.5小时；蒸出粗产物；再经洗涤、干燥等纯化步骤处理；最后蒸馏得到9.6g正溴丁烷。

请回答：
⑴理论产量应为 g；实际产率是 %；
⑵蒸馏得到的粗产物中；主要含有哪几种有机化合物；
⑶反应过程中有白雾产生；其主要成份为。

如何确证？。

17.（10分）S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体（熔点：-76℃；沸点：138℃）；具有强烈的窒息性；且易与水发生水解反应；生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。

人们使用它作橡胶硫化剂；使橡胶硫化；改变生橡胶热发粘冷变硬的不良性能。

在熔融的硫中通以氯气即可生成S2Cl2。

下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置(夹持装置、加热装置均已略去)。

⑴已知S2Cl2分子结构与H2O2相似；请写出S2Cl2的电子式。

⑵装置a中应放试剂为；其作用为；装置c为何水平放置；装置d的名称是；它的作用是。

⑶该实验的操作顺序应为（用序号表示）
①加热装置c ②通入Cl2③通冷凝水④停止通Cl2⑤停止加热装置c
⑷图中f装置中应放置的试剂为；其作用为。

18.（6分）氢键可以表示为A—H…B；其产生的条件是A电负性大；它强烈地吸引氢的电子云(或者说增强H的酸性)；受体B具有能与酸性氢原子强烈地相互作用的高电子云密度区（如孤对电子）。

⑴分子官形成的氢键会使化合物的熔、沸点；分子内形成氢键会使化合物的熔、沸点。

⑵在极性溶剂中；溶质和溶剂的分子间形成氢键会使溶质的溶解度（填“增大”或“减小”）；溶质的分子内形成氢键时；在极性溶剂中溶质的溶解度将（填“增大”或“减小”）；在非极性溶剂中溶质的溶解度将（填“增大”或“减小”）。

⑶由于形成氢键；氯仿在苯中的溶解度明显比1；1；1—三氯乙烷的大；请用文字或图示描述上述氢键。

三、（共3小题；共24分）
19.(6分)甲酸在浓硫酸存在下脱水可制得CO；碳酸可分解为H2O和CO2。

目前已有文献报导；碳还能形成其他一些氧化物；如：丙二酸在减压下用P4O10于140℃脱水可制得C3O2；它具有与CO2相似的线型结构；熔点-112℃；沸点6.7℃；室温下聚合成黄色液体。

⑴根据以上信息可推知：C3O2在常温下为(填状态)；C3O2的结构简式为；C3O2是分子(填“极性”或“非极性”)。

⑵苯六甲酸（即苯分子中每个氢原子都被羧基取代生成的物质）完全脱水的产物也是一种碳的氧化物；它的分子式为；它的结构简式为。

20.(8分)A是一种盐。

它能发生下列转化（某些次要的生成物已略去）。

其中B是红棕色固体；I是不溶于稀盐酸的白色沉淀；J是不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀。

请回答下列问题：
⑴写出B、D、J、I的化学式：
B ；D ；J ；I ；
⑵写出反应②的化学方程式；并注明反应条件：；
⑶工业上用水、氧气和黄铁矿作用制取A；同时得到E；写出此过程的化学方程式：。

21.(10分)化合物A俗称石灰氮；以前是一种常用的肥料；其含氮量可高达35.0%；钙含量为50%。

它可以用CaCO3通过下列步骤方便地制出：CaCO3BDA
煅烧CaCO3可以得到物质B；B在高温下用碳还原可得到物质D；最后用D和氮气反应可
得A。

⑴写出A的化学式；
⑵写出生成D和A的化学方程式；；
⑶A完全水解的产物之一是一种常见氮肥；写出A完全水解的化学方程式；
⑷A实际上是一种酸的钙盐。

试写出该酸两种同分异构体的结构简式。

四、（共3小题；共27分）
22.(7分)某化工厂的废液经测定得知主要含有乙醇；其中还溶有苯酚（熔点：43℃）、乙酸和少量二氯甲烷。

现欲从废液中回收它们；根据各物质的熔点和沸点；该工厂设计了以下回收的实验方案。

请回答：
⑴写出试剂A、B、C的化学式：A ；B ；C ；
⑵写出操作D的名称：D ；
⑶写出回收物①、②和G的组成：①；②；G 。

对含有苏丹红一号食品的检验监管。

有关食品
安全方面的话题再度成为关注焦点。

苏丹红一
号属偶氮类化工染料；主要用于溶剂、蜡、汽
油的增色和鞋、地板等的增光；人食用后；有较强的致癌性。

制造偶氮染料的方法主要包括重氮化和偶合两个步骤。

例如：
苏丹红一号的结构简式为；它以苯和萘为主要原料合成路线如下：
⑴写出试剂A和中间体B、C、D、E、F的结构简式：
A ；
B ；
C ；
D ；
E ；
F ；
⑵苯B的反应类型是；BC的反应类型是。

24.(12分)化合物A分子组成为C5H9Br；可以吸收1mol溴生成B；B的组成为C5H9Br3。

A 容易与NaOH水溶液作用；得到互为同分异构体的两种醇C和D。

C加氢后的产物易被氧化；而D加氢后的产物不易被氧化。

A与KOH—C2H5OH溶液作用得到分子组成为C5H8的化合物E。

E经高锰酸钾硫酸溶液氧化得到丙酮酸：
⑴写出A~E的结构简式：A ；B ；C ；
D ；
E ；
⑵化合物D的系统命名为：；
⑶组成为C5H8的直链烃的同分异构体数目为（不包含立体异构）。

五、（共2小题；共15分）
25.(6分)2005年是DNA结构发现52周年。

DNA（脱氧核糖核酸）是生物体的重要组成物质；在它的碱基对中储存着遗传信息；与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生命活动密切相关。

因此；研究DNA的结构与功能的关系；将有助于人们从分子水平上了解生命现象的本质；并从基因水平上理解某些疾病的发病机理；从而使通过分子设计寻找有效的治疗药物成为可能。

研究工作者通常选取动物体外模拟的方法来对所合成的药物分子进行初步研究；如小牛胸腺常被选为实验材料。

由于小牛胸腺不仅DNA含量高；而且其脱氧核糖核酸酶(DNase)的活性较低；在制备过程中由此酶引起的DNA降解损失也较小。

为了防止DNase的作用；常在提
取它的缓冲液中加入一定量的EDTA(乙二胺四乙酸)螯合剂；以除去保持Dnase活性的一种金属离子M n+(1:1M n+—EDTA螯合物)。

实验发现该金属离子在DNase中含量相当于此金属在空气中燃烧所得灰烬溶于60mmol的盐酸中；且过量的盐酸需用12mmol的NaOH才能完全中和；然后在此溶液中加入过量碱蒸馏；逸出的氨通到10mmol的盐酸中；剩余的酸需用6mmol的NaOH中和。

该金属离子电子数与Ne相同；但多2个质子。

请回答以下问题：
⑴此金属离子是什么？
⑵需要加入多少摩尔的EDTA恰好除去Dnase中的金属离子？写出计算过程。

⑶如果在药物分子作用下；DNA发生开环（链）反应；你认为它是吸收能量还是放出能量？为什么？
26.(9分)高温超导材料的研究是21世纪材料领域的热点问题；YbaCuO体系一直是此领域的研究重点之一。

将钇(Y)、钡、铜的氧化物按一定的物质的量之比混合(Y为ⅢB族元素)；再经高温煅烧可得到复合氧化物YBa2Cu3O6.5+δ；实验证明：该物质具有超导性能；其零电阻温度可达90K；化学式中的δ大小与超导性能密切相关。

有一种观点认为δ的产生源于体系中产生了Cu3＋。

⑴经测定δ一般不大于0.50；按此推算；Cu3＋占物质中总铜量的质量分数最大为多少？
⑵已知可用间接碘量法测出体系中Cu3＋的质量分数；该法涉及的化学反应有：
4Cu3＋+2H2O=4Cu2＋+O2+4H＋；2Cu2＋+4I―=Cu2I2+I2；2S2O32一+I2=S4O62一+2I―等。

S2O3滴定至终点；消耗Na2S2O3的体积为30.26mL；另一份先完全溶解；再加和第一份等2
量的KI固体；用同样浓度的Na2S2O3滴定至终点；消耗的体积为23.89mL；该氧化物中Cu3＋的质量分数为多少？m值为多少？
参考答案
二、（共3小题；共24分）16.（8分）（每空1分）⑵正丁醇、正溴丁烷正丁醚（若多答
正丁烯视而不见）（3分）⑶HBr(1分) 用水吸收；水溶液用pH试纸检验呈酸性；证明是酸性气体（1分）水溶液再用AgNO3溶液检验有淡黄色沉淀生成；证明含溴离子（1分）
17.(10分；每空1分；最后一空2分) ⑴:Cl:S:S:Cl:
⑵浓H2SO4干燥Cl2防止熔融的硫堵塞导管冷凝管使生成的S2Cl2冷凝成液体
⑶②③①⑤④（或③②①⑤④）⑷碱石灰吸收Cl2尾气；防止空气中的水汽使S2Cl2水解
18.(6分；每空1分)⑴升高降低⑵增大减小增大⑶氯仿中的氯原子和苯环上的π电子云形成氢键（只写“氯仿与苯形成氢键”不得分）（或
三、(共3小题；共24分)
19.（6分；每空1分最后一空2分）⑴气态O=C=C=C=O非极性⑵C12O9
20.(8分)⑴Fe2O3SO2AgBr（每空1分）⑵Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（2分）
⑶2FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+2H2SO4（2分）
21.（10分）⑴CaCN2（2分）⑵CaO+3CCaC2+CO（2分）CaC2+N2CaCN2+C（2分）
⑶CaCN2+3H2OCaCO3↓+2NH3↑（2分）。