高中学生化学竞赛试题及答案

时间：2020-12-28 17:21:01 考试辅导

高中学生化学竞赛试题及答案

　　高中学生化学竞赛会考到哪些知识点呢，不妨看看，以下是CN人才小编搜集并整理的有关内容，希望对大家有所帮助！

高中学生化学竞赛试题及答案

　　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．东方航空公司成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行。能区别地沟油（加工过的餐饮废弃油）与矿物油（汽油、煤油、柴油等）的方法是

　　A．点燃，能燃烧的是矿物油

　　B．测定沸点，有固定沸点的是矿物油

　　C．加入水中，浮在水面上的是地沟油

　　D．加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油

　　2．化学在工业生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是

　　A．CO2、NO2和SO2都是酸性氧化物，都是大气污染物

　　B．高温或普通消毒剂均不能杀灭H7N9禽流感病毒

　　C．常温下，浓硫酸、浓硝酸均能使铁发生钝化，均能用铁罐储运

　　D．“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料

　　3．下列操作，能够实现实验目的的是

　　4．下列关于有机物的说法中，正确的一组是

　　①淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应

　　②“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料，它是一种新型化合物

　　③除去乙酸乙酯中残留的乙酸，可加入过量饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液

　　④石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化

　　⑤淀粉遇碘酒能变蓝色，葡萄糖能与新制氢氧化铜悬浊液反应

　　⑥汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物，完全燃烧只生成CO2和H2O

　　A．①②⑤ B．①③⑤ C．②④⑥ D．③④⑥

　　5．NA为阿伏加德罗常数，下列各项叙述中正确的是

　　A．1 mol苯分子中所含的C＝C键为3NA

　　B．0.2 mol H2O2完全分解转移的电子数为0.4NA

　　C．常温、常压下，16 g O3和O2的混合气体中所含的氧原子数为NA

　　D．7.8 g Na2O2所含的阴离子数为0.2NA

　　6．25℃时，对于浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①CH3COOH溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液，下列说法错误的是

　　A．①和②等体积混合后的溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH)

　　B．①和③等体积混合后溶液显酸性：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)

　　C．②和③等体积混合后溶液中由水电离出的c(H＋)＜10－7mol/L

　　D．由水电离出的c(OH－)：②＞③＞①

　　7．X、Y、Z、W、R属于短周期元素，已知它们都不是稀有气体元素。X的原子半径最大；Y元素的.原子最外层电子数为m，次外层电子数为n；Z元素的原子L层电子数为m＋n，M层电子数m－n；W元素与Z元素同主族；R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是

　　A．X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2

　　B．Y的氢化物比R的氢化物稳定，Y的氢化物熔沸点比R的氢化物低

　　C．Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：R＞W＞Z

　　D．Y分别与Z、W、R以两种元素组成的常见化合物有5种

　　8．有机物A、B的分子式均为C5H12O，两者互为同分异构体。已知A能发生消去反应，且能与B的氧化产物C发生酯化反应生成D，则D的结构可能有（不考虑立体异构）

　　A．24种 B．25种 C．28种 D．32种

　　9．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量、反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如下表和下图所示：

容器	甲	乙	丙
容积	0.5 L	0.5 L	1.0 L
温度/℃	T₁	T₂	T₂
反应物起始量	1.5 mol A 0.5 mol B	1.5 mol A 0.5 mol B	6.0 mol A 2.0 mol B

　　下列有关推断正确的是

　　A．10 min内甲容器中反应的平均速率v(A)＝0.1 mol/(Lmin)

　　B．T1＜T2，正反应为吸热反应

　　C．平衡时保持温度不变，缩小容器体积平衡向正反应方向移动

　　D．T1℃时，若起始时甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B，平衡时A的转化率为75 %

　　二、本题包括3小题，共43分。

　　10．（14分）合成气（CO＋H2）是一种重要的化工原料，在化工生产中具有十分广泛的用途。下图是以天然气为主要原料制备合成气，并用合成气生产甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及炼铁的一种工艺流程：

　　（1）在用合成气炼铁的流程中，向燃烧室通入甲烷与氧气的最佳体积配比V(CH4)∶V(O2)为____________________。

　　（2）尾气Y的成分与合成气的配比有关，则合成二甲醚时所发生的反应可能有____________。

　　（3）在催化反应室中所发生的反应为可逆反应，则____________（填“高压”或“低压”）有利于合成气的合成。

　　（4）以Cu2O/ZnO为催化剂，由合成气合成甲醇可在一定温度和压强下自发进行，则反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)在_______________________条件下一定不能自发进行。

　　为探究合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了如下三组实验：

实验编号	n(H₂)/n(CO)	T/℃	P/MPa
ⅰ	m₁	250	1
ⅱ	3	T₁	5
ⅲ	m₂	350	P₁

　　则T1＝__________，P1＝__________。

　　（5）已知某能量转换效率为87.5 %的甲醇燃料电池消耗16 g CH3OH(g)生成CO2(g)和H2O(l)可产生334.2 kJ的电能，则表示CH3OH(g)燃烧热的热化学方程式为________________。

　　11.（15分）铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英和石灰石等的混合物。某化学兴趣小组从铁砂中分离磁性氧化铁，并进行一系列的实验。

　　（1）该小组同学从铁砂中分离出磁性氧化铁，其最简单有效的方法是____________________。

　　（2）该小组同学对得到的磁性氧化铁中铁元素的化合价进行实验探究。已知备选试剂有：稀硫酸、稀硝酸、酸性高锰酸钾溶液、双氧水、硫氰化钾溶液、铁粉，请补充实验步骤并填写相应实验现象及结论。

实验步骤	实验现象及结论
①取少量样品，用稀硫酸溶解后，分成两份
②向其中一份滴加_______________（填写备选试剂名称）
③再向另一份滴加_______________（填写备选试剂名称）

　　（3）取分离得到的磁性氧化铁与足量的铝粉混合进行铝热反应，写出该反应的化学方程式___________________________________________________________________________。

　　（4）取出上述反应的产物之一，按以下流程进行实验，最后测得该产物的纯度。

　　已知几种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH：

	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃	Al(OH)₃	Mg(OH)₂
开始沉淀的pH	7.5	2.8	4.2	9.6
完全沉淀的pH	9.7	4	5	11

　　试回答：

　　①该实验操作Ⅰ的名称是_______________；

　　②操作Ⅱ中应使用的仪器是_______________；

　　③反应Ⅲ中控制pH＝4的目的是__________________________________；

　　④若称取产物之一的质量为5.0 g，最终红色粉末质量为6.5 g，则该产物的纯度是________。

　　12．（14分）锂离子电池广泛用作便携式电源，其正极材料是决定锂离子电池可逆容量与循环寿命的关键因素之一。锂二次电池一般以LiCoO2、LiFePO4等为正极材料，以石墨碳为负极材料，以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯（DEC）为电解液。充电时，Li+从正极层状氧化物的晶格间脱出进入有机电解液，有机电解液中的Li+则进入负极，得电子后以原子形式嵌入到石墨材料的晶格中，即：6C＋xLi+＋xe－＝LixC6，如图所示：

　　（1）充电时，电池的正极上的反应为_______________________________________________。

　　（2）LiCoO2可以Li2CO3和Co3O4为原料，通过700～850℃高温焙烧制得，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________。

　　（3）LiFePO4可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应，再将所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。

　　①共沉淀反应的化学方程式为_______________________________________________；

　　②共沉淀反应投料时，不能将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合，其原因是________；

　　（4）在实验室中，可用下列方案从废旧锂离子电池的正极材料中（主要含有LiCoO2、炭粉及少量Al、Fe等）回收钴和锂。

　　①溶解过程中，通入SO2时所发生反应的化学方程式为_________________________；

　　②除杂过程中，所得沉淀的主要成分是___________________________；（写化学式）

　　③常温下，已知Ksp[Co(OH)2]＝1.09×10－15，若沉淀钴时pH＝9.5，则溶液中Co2+是否沉淀完全？请列式计算说明。_____________________________________________。

　　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）海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。

　　（1）目前，以下“技术”中，可用于“海水淡化”是________（填序号）。

　　①蒸馏法 ②膜分离法（电渗析、反渗透） ③冷冻法 ④离子交换法

　　（2）工业上从海水中提取的NaCl可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。

　　①气体A的化学式为_____________。

　　②滤液D主要含有NH4Cl和NaHCO3。工业上采取向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒的方法，冷却析出不含NaHCO3的副产品NH4Cl晶体。则通入NH3的作用是__________。

　　（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

　　①图示中，Y是______，NaOH的质量分数a%与b%中较大的是__________（填“a”或“b”）。

　　②写出燃料电池B中正极上发生的电极反应____________________。

　　③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2点）______________、______________。

　　《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中，A、B、C的基态原子具有相同的能层和能级，且第一电离能I1(A)＜I1(C)＜I1(B)，其中基态B原子的2p轨道处于半充满状态，BC＋2与AC2互为等电子体；D为ⅠB族元素。请回答下列问题：

　　（1）BC＋2的电子式为_________（用元素符号表示），其中有____个σ键和____个π键。

　　（2）B的简单氢化物极易溶于C的简单氢化物，其主要原因是_____________________。

　　（3）化合物X由A、B两元素组成，硬度超过金刚石，其晶胞结构如图甲所示。则晶体中B原子的杂化轨道类型为__________，X的晶体类型为_________________，其硬度超过金刚石的原因是_______________________________________________________。

　　（4）基态D原子的价层电子排布式为__________。图乙为D的晶胞结构示意图，若其原子半径为r，则计算其空间利用率的表达式为_______________（用含有r的表达式，不要化简）。

　　《有机化学基础》模块

　　15．（15分）卤代烃在醚类溶剂中与Mg反应可制得格氏试剂，格氏试剂在有机合成方面用途广泛。设R为烃基，已知：

　　某有机物A有如下转化关系：

　　试回答下列问题：

　　（1）反应①的反应试剂和实验条件是___________________________________________。

　　（2）反应②的化学反应方程式为____________________________；反应类型是____________。

　　（3）G的结构简式是__________________，G的最简单的同系物的名称是______________。

　　（4）I中所含官能团的名称是______________________________________。

　　（5）分子式与I、J相同，且能发生银镜反应的异构体有________种。写出其中含－CH3个数最多的一种异构体的结构简式______________________________________。

　　2014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.D 2.C3.A 4.B 5.C6.D 7.B 8.B9.D

　　二、本题包括3小题，共43分。

　　10．（14分）

　　（1）1∶2（2分）

　　（2）2CO＋4H2＝CH3OCH3＋H2O（2分）、3CO＋3H2＝CH3OCH3＋CO2（2分）；

　　（3）低压（2分）

　　（4）高温、低压（2分）； 250，5（2分）

　　（5）CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－763.9 kJ/mol（2分）

　　11．（15分）

　　（1）用磁铁吸附（2分）

　　（2）

② 酸性KMnO₄溶液	能使酸性KMnO₄溶液褪色，说明存在Fe²⁺（2分）
③ KSCN溶液	能使溶液变成血红色，说明存在Fe³⁺（2分）