辽宁赛区选拔赛考试范围和内容

2010年辽宁省高中学生化学竞赛试题
（时间 120分钟，满分150分）
题 号 一 二 三 四 五 总分 分 数
H 1.008 相对原子质量 He
4.003
Li 6.941 Be 9.012
B 10.81
C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18
Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.06 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.87 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.41 Ga 69.72 Ge 72.64 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc [98] Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La －Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po [209] At [210] Rn [222] Fr [223] Ra [226] Ac －Lr Rf [261] Db [262] Sg [266] Bh [264] Hs [277] Mt [268] Ds [281] Rg [272] Uub
[285]
······
一、选择题（本题包括6小题，每小题2分，共12分。

每小题只有一个选项符合题意。

）
1．下列有关生活中化学知识的描述错误的是 （ ） A ．维生素C 也称为抗坏血酸，补铁时常与补铁剂同时服用
B ．阿司匹林是一种重要的人工合成药物，是一种有机酸，具有解热镇痛等作用
C ．高压锅、易拉罐、硬币等生活中常见金属制品都是合金
D ．红葡萄酒在空气中储存时间越长，质量越好 2．已知一些燃料的燃烧热数据如下：
燃 料
一氧化碳
甲烷 异辛烷
乙醇
燃烧热（△H ） －283.0 kJ/mol
－891.0 kJ/mol
－5461 kJ/mol －1366.8 kJ/mol
使用上述燃料，最能体现“低碳经济” 理念的是 ( ) A ．一氧化碳 B ．甲烷 C ．异辛烷 D ．乙醇
3．相同温度下，醋酸在液氨和水中的电离常数分别为K 1和K 2，其大小关系正确的是 ( ) A ．K 1＞K 2 B ．K 1＝K 2 C ．K 1＜K 2 D ．不能确定
4．电子层数相同的短周期元素X 、Y 、Z 、W ，其中X 的最外层电子数比K 层少1，Y 的最外层电子数比K 层多l ，Z 的单质常用于制造太阳能电池，W 的原子半径是同周期中最小的。

下列推断中正确的是 A ．Z 的氢化物的热稳定性强于W 的氢化物 B ．Z 的氧化物与水反应可制得相应的含氧酸 C ．X 、Y 、W 的原子半径依次减小，对应的离子半径依次增大 D ．X 、Y 、W 的最高价氧化物对应水化物之间互相都能发生反应
5．用同位素18O 标记的叔丁醇［(CH 3)3C―18OH ］与乙酸发生酯化反应，只在生成物水中检测到
得分 评卷人 ( )
18O ，请分析该酯化反应的化学键断裂方式( ) A．乙酸：C—O键，叔丁醇：C—H键B．乙酸：C—H键，叔丁醇：C—O键
C．乙酸：O—H键，叔丁醇：C—O键D．乙酸：C—O键，叔丁醇：O—H键6．在溶液中有浓度均为0.0l mol/L的Fe3＋、Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋等离子，已知：K sp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39；K sp[Cr(OH)3]＝7.0×10－31
K sp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17；K sp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12
当氢氧化物开始沉淀时，下列哪一种离子所需的pH最小( ) A．Fe3＋B．Cr3＋C．Zn2＋D．Mg2＋
二、选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分。

每小题有一个或两个得分评卷人
选项符合题意。

若正确答案只有一个选项，多选时，该题为0分；若正确答
案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给4分，但
只要选错一个，该小题就为0分。

）
7．世博会中国馆、主题馆等建筑使用光伏并网发电，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。

通过并网，上海市使用半导体照明（LED）。

已知
发出白光的LED是由GaN芯片和钇铝石榴石
（Y AG，化学式：Y3Al5O12）芯片封装在一起做
成的。

下列有关叙述正确的是
( )
A．光伏电池是将太阳能直接转变为电能
B．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极
C．电流从a流向b
D．LED中的Ga和Y都显＋3价
8．已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别
是－285.8 kJ·mol－1、－1411.0 kJ·mol－1和
－1366.8 kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为( ) A．－44.2 kJ·mol－1B．＋44.2 kJ·mol－1C．－330 kJ·mol－1D．＋330 kJ·mol－1 9．为达到预期的实验目的，下列操作中正确的是( ) A．欲制备Fe(OH)3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸
B．欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性，向水解后的溶液中加入新制氢氧化铜并加热
C．欲除去乙烷气体中混有的乙烯，可在Ni催化条件下通入氢气
D．欲配制浓度约为0.1 mol·L－1 NaOH溶液，称取0.4 g NaOH固体放入烧杯中，加入100 mL 蒸馏水溶解
10．某白色固体可能由①NH4C1、②AlCl3、③NaCl、④AgNO3、⑤KOH中的一种或几种组成，此固体投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞变红，若向溶液中加稀硝酸至过量，有白色沉淀产生。

则对原固体判断正确的是( ) A．只存在①⑤B．至少存在②和⑤C．无法确定是否有③D．至少存在①④⑤11．氯气与氢氧化钾溶液在一定条件下发生反应：Cl2＋KOH→KX＋KY＋H2O(未配平) ，KX在一定条件下自身可发生反应：KX→KY＋KZ，所得产物中KY与KZ物质的量比为1:3，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸钾盐，则推断KX中氯元素的化合价可能是( ) A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7
12．下列反应中，相关示意图像错误的是（）
将二氧化硫通入到一定量氯水中将氨水滴入到一定
量氯化铝溶液中
将铜粉加入到一定
量浓硝酸中
将铁粉加入到一定
量氯化铁溶液中
A B C D
13．常温时，下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是（）A．某溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－a mol/L，若a＞7时，则该溶液pH一定为14－a B．等体积、等物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液混合：
2c(Na＋)＝3c(CO32－)＋3c(HCO3－)＋3c(H2CO3)
C．将0.2 mol/L的某一元酸HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7，则反应后的混合液：2c(OH－)＋c(A－)＝2c(H＋)＋c(HA)
D．pH＝3的二元弱酸H2R溶液与pH＝11的NaOH溶液混合后，混合液的pH等于7，则反应后的混合液：2c(R2－)＋c(HR－)＞c(Na＋)
三、非选择题（本题包括3小题，共30分。

）
14．（6分）用离子方程式解释下列实验事实
（1）碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液混合有白色沉淀产生。

（2）Fe3＋能使过氧化氢溶液迅速分解。

（3）CaSO4·2H2O微溶于水，但在HNO3 ( 1 mol·L－1)中可溶。

15．（10分）实验室用燃烧法测定某种氨基酸(C x H y O z N p)的分子组成。

取w g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2。

现用图示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出)请回答下列有关问题：
a
A
B C D
E F
氨基酸
（1）写出装置B、C、D、E中分别盛放的试剂及所起的作用。

得分评卷人
（2）检查装置气密性，进行如下操作后A中氨基酸开始反应，请用序号表示正确的操作顺序。

实验操作：①使用酒精灯加热A处；②使用酒精灯加热D处；③打开活塞a，通入氧气；
④关闭活塞a，记录F装置的液面读数。

（3）样品氨基酸充分燃烧后，待E装置气体冷却至室温后记录F装置的液面读数，请指出读数时应注意的问题。

（4）通过该实验所能测定的数据，能否确定该氨基酸的分子式？请说明理由。

16．（14分）三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。

某小组将无水三草酸合铁酸钾按如图所示装置进行实验：
样品
澄清石灰水
澄清
石灰水浓NaOH
溶液
（足量）
0.1%
KMnO4
酸性溶液
A B C D E
（1）若实验中，观察到B、E中溶液均变浑浊，则D中的现象是________________________，
推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物是__________________。

（2）你认为该实验设计还需要如何改进？
（3）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而钾元素只能以盐的形式存在。

请写出固体产物所有可能的组成。

（4）设计实验方案证明你的假设（限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L－1 HNO3、1.0 mol·L－1盐酸、
1.0 mol·L－1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L－1 KI、0.1 mol·L－1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰
水、蒸馏水）：
实验操作预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…
四、非选择题（本题包括2小题，共30分。

）
得分评卷人
17．（14分）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。

Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。

阴极产生的气泡把污水中
悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮
渣层，即起到了浮选净化的作用。

某科研小组
用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，
如图所示。

（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力
较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形
成浮渣。

此时，应向污水中加入适量的__________。

a．H2SO4b．BaSO4c．Na2SO4d．NaOH e．CH3CH2OH
（2）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式分别是
Ⅰ.___________________________________；Ⅱ.___________________________________；（3）电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是
_______________________________________________________；
（4）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。

①负极的电极反应是________________________________；
②正极的电极反应是________________________________；
③为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部
分A物质参加循环（见上图）。

A物质的化学式是_________________；
（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标
准状况）____________________L。

18．(16分)A、B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质，存在如图所示的转化关系（部分生成物和反应条件略去）
（1）若C为二氧化碳，则A可能为___________________；
（2）若X为金属单质，则X与B的稀溶液反应生成C的
离子方程式为
_________________________________________________；
（3）若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则A为_____________，反应③的离子方程式为
_____________________________________________；
（4）若A为无色液体，且B、E的摩尔质量相等，反应①的化学方程式为
____________________________________________________________；
（5）若A为一氧化碳，则D为____________；t℃时，在2 L的密闭的容器中加入3 mol CO和
0.75 mol 水蒸气，达到平衡时，CO的转化率为20%，在相同温度下再加入3.75 mol 水蒸
气，再次达到平衡时，能否计算出CO的转化率？若能，请计算；若不能，请说明理由。

五、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25分。

请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50分。

）
《化学与技术》模块
19．（25分）锂被誉为“高能金属”。

工业上用硫酸与β－锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)在250～300 ℃反应，生成Li2SO4以及硅铝化合物、MgSO4等，其工业生产流程如下：
请回答下列问题：
（1）LiAlSi2O6的组成用氧化物的形式表示为___________________；
（2）沉淀X的主要成分是(写化学式)________________________；
（3）请解释流程中前后两次使用的Na2CO3溶液浓度不同的原因。

得分评卷人
（4）将盐酸与Li 2CO 3完全反应后的溶液，加热蒸干得到固体，再将其熔融电解生产锂。

电解时 产生的氯气中会混有少量氧气，请解释混有少量氧气的原因。

（5）金属锂是一种重要的储氢材料，请写出锂吸氢和放氢（有水参加）的化学反应方程式。

（6）锂离子电池的正极是含锂的二氧化钴（LiCoO 2），充电时LiCoO 2中Li 被氧化，其电池反应
为LiCoO 2＋C 6
充电 放电
CoO 2＋LiC 6 。

该电池的正极反应式为_________________________，
电池的电解质可以选用_________（“酸”、“碱”或“中”）性的物质，请说明理由。

《物质结构与性质》模块 20．（25分）钛是21世纪的明星元素，其单质和化合物有广泛的用途。

工业上利用二氧化钛和碳酸钡在熔融状态下制取偏钛酸钡。

偏钛酸钡有显著的“压电性
能”，应用于超声波的发生装置。

经X 射线分析，偏钛酸钡晶体的
最小重复单位为正方体（如右图），边长为4.03×10－10 m ，顶点位
置为Ti 4＋所占，体心位置为Ba 2＋所占，所有棱心位置为O 2－
所占。

（1）Ti 在周期表中位于_________________________； Ti 4＋
的核外电子排布式为__________________________；
（2）制备偏钛酸钡的化学反应方程式是________________________________________；
（3）在偏钛酸钡晶体中，若将Ti 4＋置于立方体的体心，Ba 2＋置于立方体的顶点，则O 2－
处于立 方体的____________；
（4）在偏钛酸钡晶体中，Ti 4＋的氧配位数为________，Ba 2＋
的氧配位数为___________； （5）已知O 2－
半径为1.40×10－
10 m ，则Ti 4＋
半径为___________m ，Ba 2＋
半径为____________m ； （6）请计算该晶体密度（写出必要的计算过程）。

《有机化学基础》模块
21．（25分）肉桂醛、季戊四醇在食品、医药化工等方面都有重要应用。

4﹢ 2﹣ 2﹢
（1）下列是合成肉桂醛、制备肉桂酸的反应路线：
实验表明：
Ⅰ. A既能发生银镜反应，又能与金属钠反应放出氢气；
Ⅱ. 肉桂醛的相对分子质量不超过140，其中碳氢元素质量分数为87.89%。

Ⅲ. 核磁共振氢谱表明肉桂醛分子中有六种氢，其峰面积之比为1:1:1:2:2:1；
①请写出肉桂醛的分子式和肉桂酸的结构简式。

②已知反应①的原子利用率为100%，请写出第①步的化学反应方程式。

③请写出上述合成路线中使用③④两步反应的目的。

④请写出与肉桂醛互为同分异构体，且同时满足a.分子中无甲基，b.所有碳原子在同一平面
上的有机物结构简式（至少写出5种）。

（2）季戊四醇[C(CH2OH)4]可以用两种一元醛和必要的无机试剂进行合成，请写出合成的各步反应的化学方程式。

已知：
2010年辽宁省高中学生化学竞赛试题
参考答案与评分标准
说明：
1．各地须根据本评分标准制定评分细则。

2．各类题目中，只要考生回答合理，均可参照评分标准酌情给分。

一、选择题（本题包括6小题，每小题2分，共12分。

每小题只有一个
．．．．选项符合题意。

）1．D 2. B 3.A 4.D 5.C 6.A
二、选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分。

每小题有一个或两个
．．．．．选项符合题意。

若正确答案只有一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给4分，但只要选错一个，该小题就为0分。

）
7．AD8.A 9、D 10、CD 11、C 12、B 13、BC
三、非选择题（本题包括3小题，共30分）
14．本题共6分
（1）2HCO3－+Ca2＋=CaCO3＋H2O＋CO2↑ （2分）
（2）2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+2H+2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O（2分）
（3）CaSO4 +H+=Ca2++HSO4－（2分）
15．本题共10分
（1）B：浓硫酸吸收生成的水C：碱石灰，吸收生成的二氧化碳
D：铜网，吸收剩余的氧气E：水，测定氮气的体积（4分）
（2）③④②③①（2分）
（3）读数时视线应与刻度线和凹液面最低点相切；移动量筒使E和F装置的液面相平（2分）（4）不能，只能确定实验式（或最简式）。

（2分）
16．本题共14分
（1）溶液褪色或变浅（1分）CO2、CO （1分）
（2）在AB装置之间加一个防倒吸装置；在C装置后增加二氧化碳是否除净的检验装置（澄清石灰水）；最后缺少尾气处理装置（答出2点即可，2分）
（3）①FeO K 2CO3；②FeO、Fe K2CO3；③ Fe 、K2CO3；（3分）
实验步骤预期现象与结论
步骤1：取适量固体产物与试管中，加入足量蒸
馏水，充分振荡使碳酸钾完全溶解。

分离不容固
体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体，并取适
量固体加入盐酸将产生的气体通入澄清石灰水。

（1分）
有气泡产生，澄清石灰水变浑浊（1分）
步骤2：向试管中加入少量不溶固体，再加入过量硫酸铜溶液，振荡，待充分反应后过滤并洗涤不溶固体。

将滤液转移至试管中，加入适量的H2O2，并滴加KSCN溶液，振荡。

（1分）
若溶液没有变成血红色，则①成立；若溶液变成血红色，需要进行步实验骤3（1分）
步骤3：将过滤出的不溶物转移至另一试管中，加入足量稀盐酸、适量的H2O2与KSCN，振荡。

（1分）若溶液变成血红色，则②成立。

(1分) 若溶液没变成血红色，则③成立（1分）
四、非选择题（本题包括2小题，共30分）
17．本题共14分
（1）c （2分）
（2）Fe－2e－＝Fe2＋4OH－- 4 e－＝2H2O＋O2↑（2分）
（3）4Fe2++10H2O + O2= 4Fe(OH)3↓+8H+ （2分）
（4）① CH4 + 4CO32- -8e－= 5CO2 + 2H2O （2分）
② O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－（2O2＋4CO2＋8e－＝4CO32－）（2分）
③ CO2（2分）
（5）11.2 （2分）
18．本题16分
（1） Cl 2 、NO 2、F 2、Na 2O 2均可 (答出2个即可，2分)
（2）Fe+4H ++NO 3-=Fe 3++NO↑+2H 2O (2分)
（3）Na 2O 2 （2分） 3Al 3+＋3AlO 2-+6H 2O=4Al （OH ）3↓ (2分)
（4）HCOOC 2H 5＋H 2O HCOOH ＋C 2H 5OH (2分)（其它合理答案也给分如A 为
CH 3COOCH 2CH 2CH 3）
（5）Na 2CO 3 ( 2分) 能(1分)
计算：115.04.26.06.0=⨯⨯=mol
mol mol mol K …………1分 设通入水蒸气后参与反应的CO 共x mol
1)5.4)(3(2
=--x x x …………1分
x =1.8
%6038.1)(==
mol
mol CO ω ………………1分 五、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25分。

请从三个模块中任选两个模块作答，若三个模块均作答则以所答的前两个模块计分，共50分。

）
《化学与技术》模块
19．本题共25分
（1）Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2（2分）
（2）CaCO 3、Mg(OH)2（4分）
（3）前者是除去Ca 2+ ，浓度过大会使部分Li +沉淀；后者是除去Li +，浓度大有利于Li 2CO 3
沉淀的生成（其他合理答案均可）（3分）
（4）加热蒸干LiCl 溶液时，LiCl 有少量水解生成LiOH ，受热分解产成Li 2O ，电解时产生
O 2（其他合理答案均可）（4分）
（5）2Li+H 2=2LiH LiH+H 2O=LiOH+H 2↑ （4分）
（6）CoO 2 + Li ＋ + e －
== LiCoO 2 （3分） 碱或中（2分）
因为正极含有的锂会与酸性物质反应（3分）
《物质结构与性质》模块
20．本题共25分
（1）第四周期 第IVB 族 （3分） 1s 22s 22p 63s 23p 6 （3分）
（2） TiO 2+BaCO 3===BaTiO 3+CO 2↑ （3分）
（3）面心 （3分）
（4）6 12 （4分）
（5）6.15×10-11 （ 2分） 1.45×10-10 （3分）
（6）g 1087.3/mol 1002.6g/mol )300.1687.473.137()(22233-⨯=⨯⨯++=BaTiO m …………1分 …………1分
3336329-223g/cm 91.5m
/cm 10m 106.55g 1087.3)(=⨯⨯⨯=-BaTiO ρ …………2分
《有机化学基础》模块
21．本题共25分
（1）① C 9H 8O (2分) C 6H 5－CH ＝CH －COOH (2分) ② C 6H 5－CHO ＋CH 3CHO → C 6H 5－CH(OH)－CH 2－CHO (3分) ③ 保护碳碳双键，防止被氧化 （2分）
④ 等其它合理答案 （每个正确结构2分，写错一个倒扣1分，最多10分，最低0分）
（2）CH 3CHO ＋3HCHO
(CH 2OH )3CCHO （3分） (CH 2OH )3CCHO+ HCHO + NaOH （浓）
C(CH 2OH)4 + HCOONa （3分）
—C≡C CH 2OH
—C≡CH
CH 2OH —C≡CH CH 2OH
—C≡CH HOCH 2—
稀NaOH 溶液
—CHO CH 2=CH — —CH=CH 2
CHO —CH=CH 2 CHO。