北京市高中學(xué)生化學(xué)競賽試卷(高中二年級)

1、2009年江蘇省化學(xué)競賽試題（本試卷共21題，用2小時完成，全卷共120分；）第一卷（選擇題 共48分）一、選擇題（本題包括8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題意）1美籍華裔科學(xué)家錢永鍵等三位科學(xué)家因在發(fā)現(xiàn)和研究各種綠色熒光蛋白方面做出杰出貢獻(xiàn)而獲得2008年諾貝爾化學(xué)獎。下列有關(guān)說法中，不正確的是A綠色熒光蛋白分子中氨基酸排列順序一定相同B綠色熒光蛋白能發(fā)生顏色反應(yīng)及鹽析、變性等C綠色熒光蛋白可發(fā)生水解反應(yīng)生成多種氨基酸D綠色熒光蛋白可用于跟蹤生物細(xì)胞的分子變化2NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L NO和11.2L O2混合后氣體的分子總

2、數(shù)為NAB任何條件下，4.6g Na和足量的O2完全反應(yīng)失去電子數(shù)都為0.2NAC常溫條件下，pH2的稀醋酸溶液中所含有的H離子數(shù)大于0.01NAD加熱條件下，0.2mol濃硫酸與足量銅反應(yīng)生成SO2分子數(shù)為0.1NA3下列溶液中，能大量共存的離子組是ABa2、Cu2、C1、NO3BCa2、A13、Br、ClOCNH4、K、HSO3、CO32 DNa、K、MnO4、I4下列實(shí)驗(yàn)裝置圖正確的是MnO2A B C D5通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一，對下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嵅僮鹘忉屨_的是現(xiàn)象或操作解 釋AKI淀粉溶液中通人Cl2溶液變藍(lán)Cl2能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B苯酚

3、中滴加溴水有白色沉淀苯酚與溴發(fā)生了加成反應(yīng)C某溶液中加入硝酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成說明該溶液中含有SO42D蒸餾時，應(yīng)使溫度計(jì)水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口此位置指示的是被蒸餾物質(zhì)的沸點(diǎn)6下列離子方程式書寫正確的是A向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的澄清石灰水：Mg22HCO3Ca22OHMgCO3CaCO32H2OBFe2O3溶于足量的氫碘酸中：Fe2O36H2Fe33H2OC向NH4A1(SO4)2溶液中滴人Ba(OH)2溶液恰使SO42沉淀完全NH4Al32SO422Ba24OHAl(OH)3NH3H2O2BaSO4D用銅電極做鹽酸溶液的導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)：2H2ClH2Cl27用惰性電極電

4、解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得溶液中加入0.1mol氫氧化銅后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為A0.4mol B0.3 mol C0.2mol D0.1 mol8高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列敘述不正確的是A放電時負(fù)極反應(yīng)為：Zn2e2OHZn(OH)2B充電時陽極反應(yīng)為：Fe(OH)33e5OHFeO424H2OC放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1mol K2FeO4被還原D放電時正極附近溶液的pH不

5、變二、選擇題（本題包括6小題，每小題4分，共24分。每小題有一至兩個選項(xiàng)符合題意。）9下列敘述正確的是A某單烯烴的碳原子數(shù)小于或等于8，其與HBr加成反應(yīng)的產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu)，符合條件的單烯烴有6種B對于可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物濃度可增加活化分子百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率增大C將AlCl3溶液和NaAlO2溶液分別蒸干和灼燒，所得產(chǎn)物的成分均為Al2O3Dc(NH4)相等的(NH4)2SO4溶液、(NH4)2Fe(SO4)2溶液和NH4Cl溶液：c(NH4)2Fe(SO4)2c(NH4)2SO4cNH4Cl10已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈堿性。對于濃度均為0.1mol/L的NaHSO3

6、 溶液和NaHCO3溶液，溶液中各粒子的物質(zhì)的量濃度存在下列關(guān)系（R表示S或C），其中正確的是Ac(Na)c(HRO3)c(H)c(RO32)c(OH)Bc(Na)c(H)c(HRO3)c(RO32)c(OH)Cc(H)c(H2RO3)c(RO32)c(OH)D兩溶液中c(Na)、c(HRO3)、c(RO32)分別相等11“人文奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、綠色奧運(yùn)”是2008年北京奧運(yùn)會的重要特征。其中禁止運(yùn)動 員使用興奮劑是重要舉措之一。以下兩種興奮劑的結(jié)構(gòu)分別為：利尿酸 興奮劑X關(guān)于它們的說法中正確的是A在興奮劑X的水溶液中滴入酸性KMnO4溶液，只氧化分子中的碳碳雙鍵B1mol利尿酸與氫反應(yīng)，最多消

7、耗2mol H2C興奮劑X遇到FeCl3溶液顯色，利尿酸可使溴的四氯化碳溶液褪色D興奮劑X分子中的所有碳原子可能共平面12自然界各種原生銅的礦物經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘腃uSO4溶液，經(jīng)淋濾作用后溶液向地殼深部滲透，CuSO4溶液遇到深層的閃鋅礦（ZnS）或方鉛礦，都會慢慢變?yōu)殂~藍(lán)。以下說法正確的是A淋濾作用相當(dāng)于化學(xué)操作中的過濾B方鉛礦的主要成分可能是Pb(NO3)2CZnS的溶解度小于銅藍(lán) D銅藍(lán)的主要成分是CuS13某溫度下，碳酸鈉飽和溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a %，向其中加入m mol Na2CO35H2O或n mol Na2CO3，可析出相同質(zhì)量的Na2CO310H2O晶體，下列敘述正確的是Aa可

8、能為40，mn Ba可能為40，mnCa可能為30，mn Da可能為30，mn14下列有關(guān)四幅圖像敘述正確的是mVmV0nna8090V(NaOH)0a3090V(NaOH)A B C DA向鹽酸酸化的MgSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量m與加入的體積V之間的關(guān)系不可能是圖IB向鹽酸酸化的MgSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量m與加入的體積V之間的關(guān)系有可能是圖C把一塊鎂鋁合金投入到1mol/L HCl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/I NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積變化的關(guān)系如圖所示，則n(Mg)/n(A1)的最大值為

9、2D把一塊鎂鋁合金投入到1mol/L HCl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/L NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積變化的關(guān)系如圖所示，則a的取值范圍為80a90第二卷（非選擇題 共72分）15（8分）茶、咖啡、可樂等飲料能使人提神醒腦，活躍思維，這主要因?yàn)槠渲泻械目Х纫蛩鸬墓π??？Х纫蚴且环N生物堿，在茶葉中的含量約為3-5，其結(jié)構(gòu)式如下。茶葉中除了含有咖啡因以外，還含有沒食子酸和二棓?；榷喾N物質(zhì)。（結(jié)構(gòu)如下）咖啡因 棓酸（沒食子酸） 二棓?；F(xiàn)采用微型試驗(yàn)從茶葉中分離咖啡因，采用的實(shí)驗(yàn)步驟為：在50mL燒杯中加入1.1 g無水碳酸鈉和10mL水，小火加

10、熱使固體溶解。稱取1.0g茶葉，用紗布扎成小茶袋，放人上述水溶液中，蓋上表面皿，小火煮沸30分鐘，冷卻至室溫，取出紗布袋，將茶液倒人試管中并加入2.0mL的CH2Cl2。備一根長約10cm的玻璃滴管，末端塞一小團(tuán)脫脂棉，其中裝入2g無水Na2SO4。用滴管仔細(xì)吸出試管中下層的CH2Cl2，并通過玻璃滴管內(nèi)的Na2SO4層過濾到蒸餾瓶中。把CH2Cl2提取液置于熱水浴中蒸餾回收CH2Cl2，最后再用水泵減壓濃縮，即得到灰白色的粗咖啡因。 實(shí)驗(yàn)中使用無水Na2SO4的作用是 。 在茶葉的水提取液中加堿的目的是 。 茶液與CH2Cl2的混合液如用分液漏斗分液，CH2Cl2層應(yīng)從分液漏斗的 放出（填“

11、上口”或“下口”）。 若要從咖啡中提取咖啡因，則綠原酸是咖啡的熱水提取液的成分之一。 綠原酸綠原酸可能有順反異構(gòu)嗎? （填“是”或“否”）。16（10分）菠菜是常見蔬菜，100g菠菜中含有的營養(yǎng)成分為：草酸0.2-0.3g，水91.2g， 蛋白質(zhì)2.6g，脂肪0.3g，纖維素1.7g，糖類2.8g，維生素B1 0.04mg，維生素B2 0.11mg，維生素C 32mg，維E 1.74mg，F(xiàn)e 2.9mg，Se 0.97g，胡蘿卜素2.92mg，視黃醇0.487mg等。 菠菜中鐵的主要存在價態(tài)是 。 驗(yàn)證菠菜中草酸的存在要先把草酸從菠菜中分離出來，然后利用鈣離子將草酸從溶液中以沉淀（A）的形式

12、分離，過濾后用酸重新溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶（B）。沉淀A的化學(xué)式是 。 結(jié)晶B在熱天平差熱分析聯(lián)用的儀器中加熱，測得在0-120、120-450、450-800三區(qū)間失重率之比為9:14:22，確定B的化學(xué)式 ，寫出三個區(qū)間分解反應(yīng)方程式 。 定量測定結(jié)晶中B的含量：取結(jié)晶固體0.1280g加入0.2mol/L 鹽酸15mL（用量筒量?。?，使固體全部溶解，然后用0.0200mol/L 的KMnO4溶液滴定，至錐形瓶中紫色不褪，用去KMnO4溶液16.20mL。計(jì)算結(jié)晶中B百分含量 。17（8分）A物質(zhì)是實(shí)驗(yàn)室一種五色有毒的揮發(fā)性液體，由X、Y兩種短周期元素組成。A在空氣中極易著火生成B氣體和C氣體，

13、且反應(yīng)前后總體積幾乎不變；A不溶于水，但加熱到423K可以和水反應(yīng)，生成B氣體和D氣體，D有臭雞蛋氣味，只含兩種元素，其中一種是Y。在交流放電的情況下，A分解生成E氣體、F固體兩種物質(zhì)，E物質(zhì)和B化學(xué)式量幾乎相等，含Y元素約72.7；F是環(huán)狀單質(zhì)分子，具有冠狀結(jié)構(gòu)，易溶于A，F(xiàn)的式量約是C的4倍。 寫出結(jié)構(gòu)簡式。A 、B 、C 、D 、E 、F 。 自發(fā)現(xiàn)富勒烯以來，其神奇的結(jié)構(gòu)和性能引起了人們對碳原子團(tuán)簇廣泛和深入的研究。廈門大學(xué)化學(xué)系對F物質(zhì)的原子團(tuán)簇進(jìn)行了理論計(jì)算，發(fā)現(xiàn)除了冠狀結(jié)構(gòu)外還有多種結(jié)構(gòu)。其中一種F1結(jié)構(gòu)中一配位和三配位原子數(shù)目相等；另外一種F2是一種椅式結(jié)構(gòu)原子團(tuán)簇增加2個原子

14、形成，F(xiàn)1、F2都是F的同分異構(gòu)體。請畫出這兩種結(jié)構(gòu)的原子團(tuán)簇。18（12分）七水硫酸鎂（MgSO47H2O）為白色細(xì)小四角柱狀結(jié)晶，無臭，味苦，在干燥空氣中易風(fēng)化，易溶于水，緩溶于甘油，微溶于乙醇，熱至68以上熔化。在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用，利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣硼鎂泥可制取七水硫酸鎂。表1 硼鎂泥的主要化學(xué)成分成分MgOSiO2Fe2O3CaOB2O3Al2O3MnOCO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)%25-3818-256-151-31-21-21-215-20表2 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)2pH

15、值4.73.29.710.411.2硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：根據(jù)以上流程圖并參考表格數(shù)據(jù)，試回答下列問題： 硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂（Na2B4O710H2O）時的廢渣。將硼鎂礦（2MgOB2O）鍛燒、粉碎后加水和純堿，在加熱加壓下通入CO2可得硼砂。此反應(yīng)為熵減小反應(yīng)， 試寫出反應(yīng)方程式： 。 沉淀A中除二氧化硅外，還含有硼酸，硼酸微溶于水，為一元弱酸，其酸性不來源于羥基的電離，寫出硼酸水溶液電離方程式 。 CaSO4的溶解度隨溫度升高變化不明顯，在得到沉淀C時，對蒸發(fā)濃縮后的溶液卻要進(jìn)行趁熱過濾，原因是 。 經(jīng)對沉淀B進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中含有二氧化錳，用方程式解釋原因： 。 用正三

16、辛胺（TOA）做萃取劑，磺化煤油做稀釋劑，通過有機(jī)萃取也可以用來除去硫酸鎂浸出液中的鐵。其主要反應(yīng)如下：Fe2H2OFe(OH)2H Fe(OH)2SO42Fe(OH)SO4 2R3NH2SO4(R3NH)2SO4 Fe(OH)SO4(R3NH)2SO4Fe(OH)SO4(R3NH)2SO4試問：浸出液初始pH須加H2SO4調(diào)至0.9左右，pH1.5時不利于萃取。試給出須加H2SO4的兩個理由 。pH0.5亦不利于萃取，給出其主要原因 。19（12分）黃酮醋酸類化合物具有黃酮類化合物抗菌、消炎、降血壓、保肝等多種生理活性和藥理作用，尤其是近年來報道此類化合物具有獨(dú)特抗癌活性。下面的方法采用對甲

17、酚作為起始原料，通過一系列反應(yīng)合成化合物黃酮F（化學(xué)式為C18H12O2NBr），為黃酮醋酸的前體化合物）。其進(jìn)一步水解即得黃酮醋酸。合成路線如下：對于F，分子中存在3個六元環(huán)，E和F在化學(xué)式上相差2個H原子。 請畫出A、D、F的結(jié)構(gòu)簡式A 、D 、F ； B有多種同分異構(gòu)體，請寫出一種含苯環(huán)、羰基和一個手性碳原子的同分異構(gòu)體： 。 A可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的類型有 。（寫出二種） 化合物的系統(tǒng)名稱是 。 D經(jīng)過水解后的產(chǎn)物可通過縮聚反應(yīng)生成高分子化合物，寫出該縮聚反應(yīng)的方程式 。20（10分）二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物，防止和治理環(huán)境污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一。 一定條件下

18、，2SO2(g)O(g)2SO3(g)，向2L密閉容器中通人2mol SO2(g)、1mol O2(g)和0.2mol SO3(g)，2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時，測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50，則該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K；恒溫下，若往容器中再加入2mol SO2(g)，則重新達(dá)到平衡時SO2的總轉(zhuǎn)化率 50（選填“”、“”或“”）。 用CH4催化還原NOx為N2可以消除氮氧化物的污染。試寫出總反應(yīng)方程式： ，現(xiàn)有1L NO2、NO混合氣體NOx，將其還原成N2，需同溫同壓下CH4的體積0.4L，則混和氣體中NO2、NO的物質(zhì)量之比為 。 新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（ZnFe2Ox），由鐵酸鹽（ZnFe2O

19、4）經(jīng)高溫還原制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示：ZnFe2O4 ZnFe2OxH2300 500常溫分解NO、NO2、SO2等若2mol ZnFe2Ox與SO2可生成0.75mol S，x 。則可分解中混和氣體V L。21（12分）氫是最小的原子，但是它對于世界上物質(zhì)結(jié)構(gòu)和種類的豐富性卻起著舉足輕重的作用。氫與許多元素都能形成簡單的無機(jī)小分子，其分子結(jié)構(gòu)往往與中心原子的性質(zhì)有關(guān)。 NH3、PH3、AsH3、SbH3分子的鍵角分別為107.3、93.3、91.8、91.3度，試解釋其鍵角逐漸減小的原因 。 試預(yù)測CH4、NH3、H2O分子的鍵角大小順序 。 最新研究發(fā)現(xiàn)，水能凝結(jié)成13種類型的結(jié)晶體，除普通冰以外其余各自的冰都有自己奇特的性質(zhì)：有在30才凝固的超低溫冰，它的堅(jiān)硬程度可和鋼相媲美，能抵擋炮彈轟擊；有在180高溫下依然不變的熱冰；還有的冰密度比水大，號稱重冰。 重冰屬于立方晶系，結(jié)構(gòu)如左下圖，晶胞參數(shù)a0.333.7pm（即圖中立方體的邊長，1pm1012m），計(jì)算其密度為。其中氧原子的雜化方式為 。abc 普通冰屬于六方晶系，晶胞參數(shù)為a452pm，c737pm，120，如右上圖，白球表示氧原子，一個晶胞中有4個水