浙江省高中学生化学竞赛预赛试题题目.doc

2013年浙江省高中学生化学竞赛试题
考生须知：
1.全卷分试题卷和答题卷两部分，试题共有六大题，27小题。满分150分。考试时间120分钟。
2.本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明县（市）、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。
3.可以使用非编程计算器
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
32.07
Cl
35.45
Ar
39.95
K
39.10
Ca
40.08
Sc
44.96
Ti
47.88
V
50.94
Cr
52.00
Mn
54.94
Fe
55.85
Co
58.93
Ni
58.69
Cu
63.55
Zn
63.39
Ga
69.72
Ge
72.61
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
一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。)
1．2013年1月9日以来，全国大部地区陷入严重的雾霾污染天气中。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成，下列说法错误的是（ ）
A．雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。
B．霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。人们将这种非水成分组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾或灰霾。
C．大气混浊视野模糊导致的能见度恶化原因：一般相对湿度小于80%时是霾造成的，相对湿度大于90%是雾造成的，相对湿度介于80-90%之间是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。
D．颗粒物的英文缩写为PM。颗粒物在空气中只形成气溶胶，其本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。
2．2012年诺贝尔化学奖颁发给了美国科学家罗伯特•约瑟夫•莱夫科维茨和布莱恩•肯特•科比尔卡，以表彰他们在G蛋白偶联受体方面的研究贡献。至此有关蛋白质（酶）的研究已十余次获诺贝尔化学奖。下列关于蛋白质结构的说法正确的是（ ）
A．英国生物化学家桑格发现蛋白质的一级结构，于1958年获得诺贝尔化学奖。蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序称为叫蛋白质的一级结构，蛋白质的一级结构主要依靠同一氨基酸分子内的羧基与氨基形成肽键来实现的，蛋白质的生物活性首先取决于其一级结构。
B．美国科学家鲍林和科里共同发现的多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构称为蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要依靠同一肽链中氨基酸残基亚氨基上的氢原子与羰基上的氧原子之间的氢键而实现。
C．蛋白质分子在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构称为蛋白质的三级结构。常见的三级结构包括α-螺旋结构和β-折叠结构，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为亚基。
D．蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构，蛋白质亚基间的作用力主要是化学键。
3．2013年4月5日，国家食品药品监督管理总局批准了抗H7N9流感新药帕拉米韦氯化钠注射液，帕拉米韦结构如右图。下列关于帕拉米韦的说法不正确的是（ ）
A．该分子的分子式为C15H28N4O4，不饱和度为4
B．该分子水解产物之一同时含有氨基和羧基官能团
C．该分子为水溶性药物，有6个手性碳，不同的手性化合物药效不同
D．帕拉米韦能发生取代、加成、消去、氧化和还原等反应
4．下列离子方程式正确的是（ ）
A．等物质的量浓度的FeBr3和CuCl2混合溶液用惰性电极电解最初发生：
Cu2+ + 2Br-Cu +Br2
B．碳酸氢镁溶液与过量石灰水反应：HCO＋Ca2+＋OH-===CaCO3↓＋H2O
C．银与氢碘酸反应生成氢气：2Ag+2H++2I-===2AgI↓+H2↑
D．H2O中投入Na218O2：2H2O＋2Na218O2===4Na+＋418OH-＋O2↑
5．1905年富兰克林（Franklin）把阿仑尼乌斯以水为溶剂的体系推广到其他溶剂体系，提出了酸碱溶剂理论。该理论认为：凡能离解而产生溶剂正离子的物质为酸，凡能离解而产生溶剂负离子的物质为碱。下列说法错误的是（ ）
A．该理论扩大了酸碱概念，适用于任何溶剂中的酸碱体系
B．NH4Ac在液氨中属于酸、在冰醋酸中属于碱、在硫酸中属于盐
C．二氧化硫在某条件下自身电离的方程式为：2SO2SO2++SO32-
D．反应NH4Cl+NaNH2=NaCl+2NH3在水中总反应相当于盐与盐之间的复分解反应，在液氨中则属于酸碱中和反应
6．下列实验现象描述和解释都合理的是（ ）
选项
实验操作
现象
解释
A
将一小块钠置于石棉网上，用酒精灯加热
除有淡黄色固体外，还有较多黑色固体
酒精燃烧产生的CO2透过石棉网与钠置换产生炭黑
B
一小块金属钠投入无水乙醇中
钠从底部上浮升到液面，然后又下沉到底部，如此反复
在反应过程中，溶液的密度不断地发生变化
C
将酚酞滴加到NaOH浓溶液中
试液先变红、后褪色
高浓度的NaOH具有超强的漂白性
D
热的苯酚水溶液自然冷却
变浑浊
温度降低析出苯酚晶体
7．用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成。则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中，正确的有（ ）
(1)该溶液的pH值可能增大；(2)该溶液的pH值可能减小；(3)该溶液的pH值可能不变；
(4)该溶液的浓度可能增大；(5)该溶液的浓度可能不变；(6)该溶液的浓度可能减小。
A．三种 B．四种 C．五种 D．六种
8．已知NaHA溶液呈碱性，则此溶液中粒子浓度大小的关系不正确的是（ ）
A．c(Na+)＞c(HA-)＞c(OH-)＞c(H+)
B．c(Na+)＞c(OH-)＞c(HA-)＞c(H+)
C．c(Na+)＞c(OH-)＞c(A2-)＞c(H2A)
D．c(H+)－c(OH-) ＝ c(A2-)－c(H2A)
9．由短周期元素组成的甲、乙、丙、丁四种物质分别含有两种或两种以上元素，它们分子中质子总数均与氩原子的质子数相同。下列推断错误的是（ ）
A．若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液可能显碱性，也可能显中性
B．若乙显碱性,则乙可能是一元碱，也可能是二元碱
C．若丙是烃的衍生物，则丙分子中一定含氧原子或氟原子
D．若丁具有强氧化性，则丁分子中可能既有极性键又有非极性键
10．可以通过向FeCl3溶液中滴加黄血盐K4Fe(CN)6制备普鲁士蓝，向FeCl2溶液中滴加赤血盐K3Fe(CN)6制备滕氏蓝。普鲁士蓝和滕氏蓝很久以来都被视为两种物质，但经X射线研究晶体结构，发现两者都是右图所示的结构。以下说法正确的是( )
A．上述制备普鲁士蓝和滕氏蓝的方法都是氧化还原法
B．右图未标出K＋，如果右图为晶胞，则K＋位于晶胞体心
C．普鲁士蓝和滕氏蓝是具有空间网状结构的原子晶体
D．图中Fe2＋和Fe3＋的位置不能互换

二、选择题(本题包括8小题，每小题4分，共32分。每小题可能有1个或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都不给分。)
11．有一澄清透明的溶液，可能含有大量的Ag+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+、H+、AlO2-、CO32-、NO3-、Cl-十种离子中的几种，向该溶液中逐滴缓慢加入一定量1mol·L-1 NaOH溶液，开始产生沉淀并逐渐增多，随后又逐渐减少，整个过程始终无气体放出。则下列判断正确的是（ ）
A．可能含有Ag+、Al3+、NH4+ B．一定不含Cl-，可能含有NO3-
C．一定不含AlO2-、NH4+、CO32- D．可能含有Fe3+ 、Fe2+，一定不含AlO2-、CO32-
12．如右图所示装置，a、c为弹簧夹，b为分液漏斗旋塞，欲检验该装置的气密性，下列操作属必需的是（ ）
A．关闭a，打开b、c，液体不能顺利流下
B．关闭a、c，打开b，液体不能顺利流下
C．关闭c，打开a、b，液体不能顺利流下
D．关闭a、c，拔掉分液漏斗上口的橡胶塞，打开b，液体不能顺利流下
13．已知反应：2A(g)＋B(g)C(s)+D(s)，将A和B按2∶1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中，经20 min达到平衡，各物质浓度的变化曲线如右图所示。若保持平衡的温度和压强不变，再向容器中充入3mol的A，则此时正、逆反应速率关系正确的是（ ）
A．v正 ＜ v逆 B．v正 ＝ v逆
C．v正 ＞ v逆 D．无法判断
14．某有机物的结构简式如图，与等量该化合物反应时，所需Na、NaOH、NaHCO3、Na2CO3的最大用量的物质的量之比是（ ）
A．2∶4∶2∶1
B．3∶4∶1∶2
C．3∶5∶1∶1.5
D．3∶5∶1∶2
15．中国化学家开发的甘油加氢制备1,2-丙二醇（反应方程式如下）技术申请了多项国内外发明专利。1,2-丙二醇具有广泛的工业用途，可合成多种酯。假如一分子1,2-丙二醇与一分子柠檬酸(如下图)反应，可以形成多少种酯（不考虑柠檬酸内酯和立体异构）（ ）

A．5 B．6 C．7 D．8
16．若有人提出新的设想，每个原子轨道只能容纳一个电子，其余规律与现代原子结构理论相同。按这种假设而设计出的元素周期表，用原子序数代替元素符号，下列说法正确的是（ ）
A．第一电离能：1<2<3，电负性：3<4<5
B．两个原子形成一个共价键时，两个原子应共用2个电子
C．8号元素位于第三周期ⅢA族，其单质形成的晶体可能是原子晶体
D．3号元素与7号元素形成的分子内可能既有σ键又有π键
17．红砷矿是一个砷和镍的矿物，主要成分是砷化镍，其结构如右图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．AS是依ABCABC……的重复顺序堆积
B．As为六方最密堆积，Ni填充至八面体空隙
C．此图是砷化镍的晶胞图，结构属于面心立方最密堆积
D．As与Ni原子不可互换，Ni的配位数为4
18．以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星。电池负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电池放电时Na+从a极区移向b极区
B．电极b采用MnO2，该极溶液的pH保持不变
C．该电池的负极反应为：BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2O
D．电池总反应：BH4- + 6H2O2 BO2- + 8H2O+O2↑
三、本题包括2个小题，共17分
19．（8分）砷和它的所有化合物几乎都是有毒的，通常+3价砷化合物毒性大于+5价砷化合物。常见的有毒砷化合物有白色的砒霜(As2O3)、黄色的雌黄(As2S3)和红色的雄黄(As4S4)。雄黄中4个As的化学环境一样，4个S的化学环境也一样。工业上常用煅烧黄铁矿和砷黄铁矿（用FeAsS表示）的混合物来制备As4S4。As4S4受光照后会转变As2O3和As2S3的混合物，它们都可以用古氏试砷法检测，步骤如下：
①样品用硝酸或双氧水氧化成H3AsO4
②用Zn把①中生成的H3AsO4还原成AsH3
③把②反应生成的气体通入含有Ag＋的溶液中，AsH3可将Ag＋定量地还原成Ag
回答下列问题：
⑴ 写出雄黄的结构式 和制备As4S4的化学方程式 ；
⑵ 解释为什么吃完海鲜不能马上吃水果 ；
⑶ 写出③的离子反应方程式 。
20．（9分）A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期的常见元素。已知：
A
最外层电子数是其内层电子数的2倍
B
原子中s能级与p能级电子数相等且有单电子
C
C在B的下一周期，C的电离能数据（kJ·mol-1）为：I1=738  I2=1451  I3=7732  I4=10540
D
D与A同主族，其单质在同周期元素所形成的单质中熔点最高
E
E元素在元素周期表中位于ds区，N能层有一个未成对电子
F
单质密度小，较好的延展性，广泛用于食品包装。F的氧化物是两性氧化物
⑴ E原子的外围电子排布式为　　　　　　　　　；当C单质、F单质和NaOH溶液形成原电池时，该原电池的负极电极反应式为：                                                                                 ；
⑵ N3一与A、B形成的一种化合物互为等电子体，则N3一的电子式为                                   ；
⑶ DA是原子晶体，其结构类似金刚石，为D、A两原子依次相同排列的正四面体空间网状结构。如右图为两个中心重合、各面分别平行的两个正方体，其中心为D原子（用表示），试在小正方体的顶点画出A原子（用表示）的位置，在大正方体画出相应D原子的位置。
四、本题包括2个小题，共15分
21．（5分）配位化学自创立初期就与立体化学结下了不解之缘，配位化学奠基人A、Werner及其助手在配位立体化学方面的杰出贡献，于1913年荣获Nobel化学奖，今年恰逢他获奖100周年。
⑴ 早在1903年就发现六氯铂（IV）酸与多硫化铵(NH4)2S5溶液混合，加热煮沸后即有一种红色物质析出，方程式为：H2PtCl6 +3(NH4)2S5=(NH4)2[Pt(S5)3] +4NH4Cl +2HCl。实验指出红色主要来源其配阴离子，它是仅有的几个纯无机的光学活性配阴离子之一。这一实验事实有力回击了认为只有有机配体才能产生手性源的质疑。试画出该配阴离子的一对光学异构体（其中可用来表示）。
⑵ 四面体配合物中即使其中配体都不相同，由于配体的活动性而消旋很快，不易分离出光学对映体。但耐人寻味的是铍（II）与二（苯甲酰丙酮负离子）形成的配合物中，虽然配位的都为氧原子却能分离出一对稳定的光学对映体。试画出这对光学异构体并说明其具有光学活性的原因（苯甲酰丙酮负离子用来表示）。
22．（10分）实验室用如图装置制备1-溴丁烷。已知有关物质的性质如下表：
名称
熔点/℃
沸点/℃
密度/g∙cm-3
溶解性/g∙(100mL溶剂)-1
水
乙醇
乙醚
浓硫酸
1-溴丁烷
112.4
101.6
1.28
0.06
混溶
混溶
不溶
正丁醇
89.53
117.3
0.81
9.01
混溶
混溶
混溶
1-丁烯
-185
-6.3
0.59
不溶
混溶
混溶
—
正丁醚
95.3
142.0
0.77
0.05
混溶
混溶
混溶
实验操作流程如下所示：
回答下列问题：
⑴ C中漏斗一半扣在水面下、一半露在水面上的原因：_______________________________；
⑵ 回流过程中生成1-溴丁烷的化学方程式_________________________________________；
⑶ 实验中往烧瓶中加1∶1的硫酸溶液，目的是_ __________；
A．加水作反应的催化剂
B．降低硫酸浓度，以减少溴元素被氧化为Br2
C．降低硫酸浓度，以防止较多正丁醇转化成烯烃、醚等副反应发生
⑷ 制得的1-溴丁烷粗产物经常显红色，上述操作流程中为了除去红色杂质要加入试剂A溶液再洗涤，下列试剂中最合适作为试剂X的是　　　　　　；
A．水　 B．饱和NaHCO3 C．KI溶液 D． 饱和NaHSO3 E．NaOH溶液
⑸下图为常压蒸馏和减压蒸馏装置图，减压蒸馏中毛细管的作用是 。
蒸馏操作时，蒸馏的速率不宜过快，原因是________________________________________。

五、本题包括3个小题，共28分
23．（8分）已知狄儿斯阿德尔反应为：
化合物A有如下转化关系。请给出A、B、C、D的结构简式。
CH3

A 、B 、C 、D 。
24．（9分）杯芳烃是烃的衍生物，以“杯[n]芳烃”的形式命名，n是芳环的数目。下图所示的是叔丁基取代的杯[n]芳烃的结构简式。

叔丁基取代的杯[4]芳烃

叔丁基取代的杯[5]芳烃
叔丁基取代的杯[6]芳烃
回答下列问题：
(1) 叔丁基取代的杯[n]芳烃的通式是： ；
(2) 若叔丁基取代的杯[n]芳烃在光照情况下和氯气反应时不取代苯环上的氢和酚羟基上的氢，则其一氯代物有 种；若存在叔丁基取代的杯[2013]芳烃则光照情况下，其二氯代物有 种。
(3) 下列四张图中表示叔丁基取代的杯[6]芳烃的1H核磁共振谱图的是 ；

25．（11分）1912年Victor Grignard因其对格氏试剂的研究而获诺贝尔化学奖。格氏试剂RMgX由Mg和卤代烃RX在室温下的干燥乙醚中反应制得。格氏试剂具有很强的碱性以及很强的亲核进攻能力，广泛用于复杂有机化合物的合成。化合物G的结构如右图所示，是著名的香料，其合成路线如下：

⑴ 指出反应I的反应类型： ；
⑵ 写出下列物质的结构简式：B ，E ，F
⑶ A有多种同分异构体，其中苯环上有两种化学环境氢的同分异构体有 种。
⑷ 写出下列反应的化学方程式：
①苯→C ；
②C→D 。
六、本题包括2个小题，共18分
26．（8分）测定某含I－浓度很小的碘化物溶液时，可利用化学反应进行化学放大，以求出原溶液中碘离子的浓度。主要步骤如下：
①取100.00mL样品溶液，用溴将试样中I－氧化成IO3－，将过量的溴除去。
②再加入过量的KI，在酸性条件下，使IO3－完全转化成I2。
③将②中生成的碘完全萃取后，用肼（N2H4）将其还原成I－，肼被氧化成N2。
④将生成的I－萃取到水层后用①法处理。
⑤将④得到的溶液加入适量的KI溶液，并用硫酸酸化。
⑥将⑤反应后的溶液以淀粉作指示剂，用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定，终点时消耗标准溶液18.00mL.
⑴ 上述6步操作共涉及4个离子反应，按反应顺序写出这4个离子方程式；
⑵ 列式计算该样品中I-的物质的量浓度。
27．（10分）硼及其化合物结构丰富多彩，给化学爱好者带来了无穷的乐趣。下列为含硼化合物的一些反应关系图（未配平）
反应①中B2O2和SF4以物质的量之比1：2反应；A与D均为6原子的二元化合物分子；A中硼的质量百分数为13.23%；K是一种可燃性单质气体；H在常态下为白色片状晶体；I中硼的质量百分数为25.45%；J是含有8个硼原子且结构中含有四面体和三角平面形的分子。
⑴ 试写出①②③化学方程式；
⑵ 试确定G、H的化学式；
⑶ A的结构在气态和固态时有所不同，但配位数不变，只有在固态时才为平面状。请解释原因。
⑷ 试画出J的结构。