2022年全國高中化學奧林匹克競賽山東省預賽試題

2022年全國高中化學奧林匹克競賽山東省預賽試題(總分值100分時間120分鐘)可能用到的相對原子質量：H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5K-39Fe-56Cu-64Zn-65Ag-108Ba-137一、選擇題(此題包括18小題,每題2分,共36分,每題有1～2個選項符合題意.多項選擇錯選不得分,有兩個答案的只選一個且答對者得1分)1．兩位美國科學家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農,由于發(fā)現(xiàn)細胞膜水通道,以及對離子通道結構和機理研究作出的開創(chuàng)性奉獻而獲得2022年諾貝爾化學獎.他們之所以獲得諾貝爾化學獎而不是生理學或醫(yī)學獎是由于().A．他們的研究和化學物質水有關B．他們的研究有利于研制針對一些神經系統(tǒng)疾病和心血管疾病的藥物C．他們的研究深入到分子、原子的層次D．他們的研究深入到細胞的層次2．為了探索月球上是否有生命存在的痕跡,就要分析月球巖石中是否包藏有碳氫化合物(當然這僅僅是探索的第一步).科學家用氘鹽酸(DCl)和重水(D2O)溶液處理月球巖石樣品,對收集的氣體加以分析,結果只發(fā)現(xiàn)有一些氣體狀態(tài)的碳氘化合物.這個實驗不能用普通鹽酸,其理由是().A．普通鹽酸的酸性太強B．普通鹽酸具有揮發(fā)性C．普通鹽酸和月球巖石中的碳化物無法反響D．無法區(qū)別巖石中原來含有的是碳化物,還是碳氫化合物3．以下與“神舟五號〞載人飛船有關的說法不正確的選項是().A．飛船的外表覆蓋的一層石墨瓦之所以能起到保護作用是由于石墨能夠耐高溫B．宇航員的食物做成大小可口的“一口酥〞,目的是預防飛船內產生飄塵C．飛船在宇宙中運行時,船艙內溫度低、氧氣少,無法劃著火柴D．在飛船上使用LiOH吸收多余的CO2而不使用NaOH4．以下解釋不科學的是().A．“水滴石穿〞主要是溶解了CO2的雨水與CaCO3長期作用生成了可溶性Ca(HCO3)2的緣故B．長期盛放NaOH溶液的試劑瓶不易翻開,是由于NaOH與瓶中的CO2反響導致瓶內氣體減少形成“負壓〞的緣故C．嚴格地講,實驗室使用“通風櫥〞防污染是不負責任的,由于實驗產生的有害氣體沒有得到轉化或吸收D．“雨后彩虹〞與“海市蜃樓〞都是自然界的光學現(xiàn)象,也與膠體的知識有關5．2022年12月31日,世界上第一條商業(yè)磁懸浮鐵路在上海投入運營.磁懸浮的核心技術是利用超導體的反磁性.以Y2O3、BaCO3和CuO為原料,經研磨燒結可合成一種高溫超導物質YBa2Cu3Ox.現(xiàn)欲合成0.5mol此高溫超導物質,理論上需取Y2O3、BaCO3和CuO的物質的量(mo1)分別為().A．0.50,0.50,0.50B．0.50,1.0,1.5C．0.25,1.0,1.5D．1.0,0.25,0.176．H—離子可以跟NH3反響：H－+NH3NH2－+H2.根據(jù)該反響事實,可以得出的正確結論是().B．H—是很強的復原劑D．該反響是屬于置換反響A．NH3具有復原性C．H2既是氧化產物又是復原產物7．右圖為Na2SO4的溶解度曲線,硫酸鈉晶體(Na2SO4·10H2O)在溫度為T3K時開始分解為無水硫酸鈉.現(xiàn)有142g溫度為T2K的飽和硫酸鈉溶液,當溫度降為T1K或升為T4K(T4>T3)時析出晶體的質量相等,那么溫度為T4K時Na2SO4的溶解度為().A．32.8gB．40gC．40.8gD．41g8．目前,人們正在研究開發(fā)一種高能電池－鈉硫電池,它是以熔融的鈉、硫為兩極,以Na＋導電的β－Al2O3陶瓷作固體電解質,反響為：2Na＋xSNa2Sx.以下說法正確的選項是().A．放電時,鈉作負極,硫作正極B．放電時,鈉極發(fā)生復原反響C．充電時鈉極與外電源的正極相連,硫極與外電源負極相連D．充電時,陽極發(fā)生的反響為：Sx2－—2e－xS9．乙烯醇(CH2=CH—OH)不穩(wěn)定,可自動轉化為乙醛.乙二醇在一定條件下發(fā)生脫水反響,也有類似現(xiàn)象發(fā)生,所得產物的結構簡式有人寫出以下幾種：其中不可能的是().A．①B．②③C．③④D．④⑤10、亞碳化合物的特征是在1個碳原子上帶有2個未成對電子,亞碳化合物是具有很高反響活性的有機化合物.以下屬于亞碳化合物的是().A．CH3B．H2C5(線狀)C．D．CH2=CH211、有關右圖裝置的表達不正確的選項是().A．這是電解NaOH溶液的裝置B．該裝置中Pt為正極,電極反響為：O2＋2H2O＋4e－4OH－C．該裝置中Fe為陰極,電極反響為：Fe－2e－＋2OH－Fe(OH)2D．這是一個原電池裝置12．氣態(tài)原子生成＋1價氣態(tài)陽離子所需要的能量稱為第一電離能.元素的第一電離能是衡量元素金屬性強弱的一種尺度.以下有關說法不正確的選項是().A．元素的第一電離能越大,其金屬性越強B．元素的第一電離能越小,其金屬性越強C．金屬單質跟酸反響的難易,只跟該金屬元素的第一電離能有關D．金屬單質跟酸反響的難易,除跟該金屬元素的第一電離能有關外,還與該單質中固態(tài)金屬原子以及該金屬原子失去電子后在水溶液里形成的水合離子的行為有關13．稀溶液中,溶質的存在將引起溶劑的凝固點下降和沸點上升,海水在0℃不會結冰就是這個道理.凝固點下降的程度與溶質的分子數(shù)有關,而與溶質是何種物質無關.當溶劑的量確定時,凝固點下降與溶質的分子數(shù)成正比.10.0g樟腦中溶解了0.412g奈,樟腦的凝固點下降了13℃,某種C、H、O組成的有機物2.30g,溶解于15.6g樟腦中,樟腦的凝固點下降了49.5℃.由此可知此有機化合物的相對分子質量是().A．240D．12814．NCl3的水解產物之一是().A．HClB．HClOC．HClO2B．60C．120D．HClO315．鑭系元素的含水氯化物LnCl3·nH2O,加熱脫水時,易發(fā)生水解,為了制得無水LnCl3,可采用的舉措是().A．在HCl氣流中加熱使之脫水C．參加P2O5固體加熱使之脫水B．參加NH4Cl固體加熱使之脫水D．參加H2SO4加熱使之脫水16．把鋁粉與以下氮的氣態(tài)氧化物混合后,加熱至高溫,均可生成氮氣和氧化鋁.假設反響后氣體的壓強是反響前氣體壓強的1/2(恒溫恒壓條件下測得),那么氮的氧化物是().A．NOB．N2O3C．N2OD．N2O517．在K＋、Na＋鹽中,只有少數(shù)是微溶于水的,這些微溶于水的鹽可用來鑒定K＋、Na＋.如鑒定K＋可用亞硝酸鈷鈉[Na3Co(NO2)6]：Na＋＋2K＋＋[Co(NO2)6]3－K2NaCO(NO2)6↓(亮黃)以下哪些離子的大量存在會干擾K＋的鑒定().A．H＋B．OH－C．Cl－D．Na＋18．將100g濃度為18.4mol·L－1、密度為ρ的濃硫酸稀釋成9.2mol·L－1的硫酸,所加水的體積().A．100mLB．小于100mLC．大于100mLD．等于100g/ρ二、填空和簡做題(此題共包括6小題,共31分)19．(5分)A是氮、氫兩種元素組成的化合物.A與氨結構之間的關系類似于過氧化氫和水結構之間的關系.一個A分子含兩個氮原子.請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?1)A的分子式是.(2)A的水溶液呈(填酸、堿、中)性,1molA最多可與molHCl發(fā)生中和反響形成正鹽.寫出形成的鹽中含有氮原子的離子的電子式：.(3)A在氧化復原反響中也與過氧化氫相似,既可作氧化劑,又可作復原劑.請從化合價的角度分析產生這種情況的原因：.20．(4分)硫酸(H2SO4)分子的結構式為,請你仿照此結構畫出以下酸的結構：；亞硫酸(H2SO3)；焦硫酸(H2S2O7)；過硫酸(H2S2O8).這四種酸中酸性最弱的是.21．(7分)“爛版液〞是制印刷鋅版時,用稀硝酸腐蝕鋅版后得到的“廢液〞.假設產生的氣體為N2O,稀硝酸和由自來水帶進腐蝕鋅版反響的主要化學方程式是.“爛版液〞的主要成分是的Cl－、Fe3＋等雜質離子.在實驗室中,由“爛版液〞制取ZnSO4·7H2O的過程如下：①在“爛版液〞中逐漸參加6mol·L－1NaOH溶液,用pH試紙檢驗,至pH=8為止.②過濾后得到Zn(OH)2沉淀,用去離子水屢次洗滌沉淀.③用2mol·L－1的硫酸,慢慢將洗凈的Zn(OH)2溶解,保持一定的pH,加熱煮沸,趁熱過濾,濾液即為ZnSO4溶液.④溶液中注入2mol·L－1的硫酸,使其pH保持為2,將溶液小心加熱,冷卻后即得到ZnSO4·7H2O晶體.在操作①中保持pH=8的目的是.Cl－、NO3－是在操作中除凈的.操作③中加熱.操作④的目的是.Fe3＋是在操作.中除去的.操作④保持pH=2的目的是中所用的主要儀器是22．(5分)用32%~35%的FeCl3溶液腐蝕印刷線路板的廢液中含有FeCl3、FeCl2和CuCl2.(1)假設用電化學方法使廢液再生,那么兩極上的電極反響分別為：.(2)回收銅的化學方法為.(3)回收銅以后的溶液如何利用？.23．(3分)在某條件下,容器有可逆反響A＋4B為amol,而D的物質的量為dmol.2C＋D；△H＜0,達平衡狀態(tài)時,A、B、C的物質的量均(1)改變a的取值,再通過改變反響條件,可以使反響重新到達平衡,并限定到達新的平衡時,D的物質的量只允許在d/2到2d之間變化,那么a的取值范圍為(用a和d的關系式表示).(2)如果要使在本反響重新建立的平衡中,D的物質的量只允許在d到2d之間取值,那么應采取的舉措是(從下面列出的選項中選擇).A．升高反響溫度；B．增大反響容器內的溫度；C．增大反響容器的體積；D．降低反響的溫度；E．減小反響容器的壓強；F．減小反響容器的體積；24．(7分)研究說明,火災中絕大多數(shù)人的第一死因并非高溫烘烤或火燒,而是慌亂奔跑時吸入煙霧中毒.且起火的建筑裝修越豪華,這一點越明顯.聚氯乙烯是制作裝修材料的最常用原料,失火時聚氯乙烯在不同的溫度下,發(fā)生一系列復雜的化學變化,產生大量有害氣體,其過程大體如下：請答復以下問題：(1)火災中由聚氯乙烯產生的有害氣體,其化學成分主要是,在火災現(xiàn)場,為預防氣體中毒的防護舉措是,你認為其中含量最大的為.(2)上述變化中①所屬的反響類型為；有機化學中將分子加氧或去氫的反響稱為氧化反響,加氫去氧的反響稱為復原反響,據(jù)此,上述反響中屬氧化反響的是(填代號).(3)在裝修中廣泛使用的粘合劑也是極易發(fā)生火災的物質,聚乙烯醇縮丁醛就是這樣一種粘合劑,它是由聚乙烯醇()與丁醛縮合得到的含有六元環(huán)的高分子化合物,假設反響：2CH3OH＋HCHO→CH3OCH2OCH3＋H2O可以發(fā)生.請寫出制取聚乙烯醇縮丁醛粘合劑的化學方程式：.三、實驗題：(此題包括兩小題,共16分)25．(8分)工業(yè)上采用濕法煉鋅過程中,以ZnSO4為主要成分的浸出液中,有Fe3+、Fe2+、Sb3+、Cu2+、Cd2+、Cl－等雜質,這些雜質對下一道鋅的電解工序有阻礙,必須事先除去.現(xiàn)有以下試劑：①KMnO4；②NaOH；③ZnO；④H2O2；⑤Zn；⑥Fe；⑦AgNO3；⑧Ag2SO4；⑨H2SO4根據(jù)要求將適宜的試劑的序號填入下面的空格：(1)用(2)用將Fe2＋離子氧化成Fe3＋離子,相應的離子方程式為.調節(jié)浸出液的pH=5.2時,除去Cu2＋和Cd2＋離子.除去Cl－離子.、等形成氫氧化物沉淀,同時也有沉淀生成.(3)用(4)用26．(8分)用H2C2O4·2H2O滴加濃H2SO4制備CO,通入灼熱的Fe2O3粉中,做煉鐵實驗.但此法制備的CO中含有其他氣體,必須除去.現(xiàn)有以下裝置：根據(jù)題目要求,答復以下問題：(1)寫出H2C2O4·2H2O跟濃硫酸反響的化學方程式..(2)用a～h表示連接順序,將裝置連接正確.(3)用A~F正確表示下面實驗操作的先后順序：A．點燃甲裝置的酒精燈,翻開分液漏斗,調節(jié)濃硫酸的滴速.B．點燃乙裝置中的酒精燈,加熱氧化鐵.C．檢查整套裝置的氣密性.D．將導管口i處的尾氣加以處理.E．乙裝置玻璃內的Fe2O3變黑時,熄滅乙裝置中的酒精燈.F．關好甲裝置中分液漏斗的開關后,再熄滅該裝置中的酒精燈.(4)空洗氣瓶的作用是,濃硫酸洗氣瓶的作用是.(5)處理i處的尾氣,應采用的簡單而有效的方法是四、計算題(此題包括三小題,共17分).27．(6分)嗎啡和海洛因都是嚴格查禁的毒品.(1)嗎啡分子含C71.58%、H6.67%、N4.91%,其余為O.其相對分子質量不超過300.試求：①嗎啡的相對分子質量.②嗎啡的分子式.(2)海洛因是嗎啡的二乙酸酯.試求：①海洛因的相對分子質量.②海洛因的分子式.28．(6分)將mmolNa2O2和nmolNaHCO3的固體混合物放在密閉容器中加熱進行充分反響,并保持250℃.(1)隨m/n值的變化,殘留固體和氣體的成分也發(fā)生相應的變化,假設氧氣和水蒸汽的物質的量相等,那么m/n的值是多少？(2)試確定混合氣體平均相對分子質量的范圍.29．(5分)將K2SO4、(NH4)2SO4、NH4HCO3的固體混合物假設干克參加到100mL0.5mol·L-1的Ba(OH)2溶液中,共熱使之充分反響,生成沉淀8.6g.在所得固液混合物中加100mL0.9mol·L-1的鹽酸,沉淀局部溶解,同時生成448mLCO2氣體(標準狀況).剩余鹽酸用50mL0.2mol·L-1的NaOH溶液恰好中和,求原混合物的總質量.參考答案及評分標準(總分值100分)一、選擇題(此題包括18小題,每題2分,共36分,每題有1～2個選項符合題意.多項選擇錯選不得分,有兩個答案的只選一個且對者得1分)1C2D3C4B5C6BC16A7A8AD18B910BA11AC12AC13C14B15AB17AB二、問答和填空題：(此題包括6小題,共31分)19．(5分,每空1分)(1)N2H4(2)堿2(3)N2H4中N呈－2價,處于氮元素的中間價態(tài),故既可作氧化劑又可作復原劑.20．(4分,每空1分),,亞硫酸21．(7分,每空1分)①4Zn＋10HNO34Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O；Zn(NO3)2使生成的Zn(OH)2沉淀不溶解；②促使Fe3＋完全水解；③抑制Zn2＋水解為Zn(OH)2；蒸發(fā)皿,酒精燈,鐵架臺,玻璃棒.22．(5分)(1)陽極：2Fe2+－2e－2Fe3+陰極：Cu2++2e－=Cu(2分)(2)參加鐵粉CuCl2+FeCu+FeCl2；過濾,在所得固體中參加稀鹽酸溶解剩余的鐵,再濾出固體洗滌得銅.(2分)(3)通入氯氣2FeCl2+Cl22FeCl3用于腐蝕印刷線路板.(1分)23．(3分)(1)a＞4d(2分)(2)D(1分)24．(7分,前兩小題每空1分,第(3)小題2分)(1)HCl、CO、C6H6等；HCl；①用濕毛巾捂住口鼻②彎下腰吸低處空氣(2)消去反響；④(3)三、實驗題：(此題包括2小題,共16分)25．(8分,離子方程式2分,其余每空1分)(1)④；2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋+2H2O(2)③；Fe3＋；Sb3＋(3)⑤(4)⑧26．[