2009年浙江省中学生化学竞赛试题

一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分；每小题只有1个选项符合题意） 1．右图画面正中的学者，因为在稀土萃取领域的惊人成就被誉为“稀土届的袁隆平”；2008年，他荣获中国科技界最高荣誉“国家最高科学技术奖”。他的名字是 A．周其凤 B．唐敖庆 C．徐光宪 D．闵恩泽

2．生活中碰到的某些问题，常需要用化学知识解释，下列说法不正确的是 A．牙膏里填充少量的甘油，是由于甘油具有吸湿性 B．药皂中掺入少量的苯酚，是由于苯酚有杀菌作用

C．食盐中加入少量碘酸钾，人食用后可补充人体内碘元素的不足

D．腌制火腿时，添加少量NaNO2，是为了使火腿肉的味道更加美味可口 3．相同质量的下列食品彻底氧化，耗氧量最多的是 A．瘦肉 B．花生油 C．白糖 D．青菜 4．在溶液中有浓度均为0.01mol/L 的Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mg2+等离子，已知：

KspFe(OH)3=2.6×10-39、KspCr(OH)3=7.0×10-31、 KspZn(OH)2=1.0×10-17、KspMg(OH)2=1.8×10-17

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+ 5．乙酰乙酸乙酯中存在下列酮式与烯醇式的互变异构（其中烯醇式约占7％）：

OHCH3COCH2COOC2H5CH3C=CHCOOC2H5

为了证实此平衡的存在，在乙酰乙酸乙酯中滴入几滴5％的FeCl3水溶液，此时溶液立即显紫红色，说明乙酰乙酸乙酯中确有烯醇式存在。继续滴加橙红色的Br2/CCl4溶液，至溶液几乎呈无色。下列描述最恰当的是

A．溶液几乎呈无色后，片刻后又变为橙红色 B．溶液几乎呈无色后，颜色不再变化

C．溶液几乎呈无色后，片刻后又变为紫红色

D．溶液几乎呈无色后，片刻后又变为紫红色，后再变成无色，再变成紫红色，循环往复 6．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得固体物质为

A．Na2SiO3 B．Na2SiO3与Na2CO3 C．SiO2与Na2CO3 D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3 7．有关下图及实验的描述正确的是

A．用甲图装置电解精炼铝 B．用乙图装置制备Fe(OH)2 C．丙图装置可制得金属锰，用同样的装置可制得金属铬 D．丁图验证NaHCO3和Na2CO3热稳定性

8．科学家P．Tatapudi等人首先使用在空气中电解纯水（酸性条件下）的方法制得臭氧。同时还得到了过氧化氢，下列电极反应式正确的是 A．阳极反应：3O2+6H++6e-=3H2O2 B．阳极反应：3H2O-6e-=O3+6H+ C．阴极反应：3O2+6H2O+6e-=3H2O2+6OH- D．阴极反应：3H2O-6e-=O3+6H+ 9．设NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是 ①常温常压下，9g甲烷（14CH4）所含的中子数为5NA ②常温常压下，22.4L N2气体的分子数小于NA

③64g的铜发生氧化还原反应，一定失去2NA个电子

④常温常压下，100mL 0.5mol/L的乙酸溶液中，乙酸的分子数目小于0.05NA ⑤标准状况时，22.4L 二氯甲烷所含有的分子数为NA ⑥常温常压下，1mol氦气分子含有的核外电子数为4NA A．①② B．③④ C．②④ D．⑤⑥ 10．已知杯芳烃是由苯酚和甲醛经缩合反应而生成的一类环状低聚物。因其分子形状与希腊圣杯相似，且是由多个苯环构成的芳香族分子，由此得名。杯芳烃以“杯[n]芳烃”的形

OHHO式命名，n是芳环的数目，如图所示的是叔丁基取代的杯[5]

HOOH芳烃的结构简式。下列说法正确的是

OHA．杯[n]芳烃的通式是：(C11H14O)n

B．图中所示化合物的一氯代物只有1种 C．杯[4]芳烃 可能具有强酸性 D．杯[5]芳烃不能使溴水褪色

二、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分；每小题有1个或2个选项符合题意） 11．下列离子方程式正确的是

A．氯化银可被NaCN溶液所溶解：AgCl+2CN-=[Ag(CN)2]-+Cl-

B．亚磷酸是一种二元酸，在其中加入过量的烧碱溶液：H3PO3+3OH-=PO32-+3H2O C．硫酸亚铁和稀硫酸的混合溶液中滴入双氧水：Fe2++H2O2+H+=Fe3++H2O D．硫代乙酰胺（CH3CSNH2）滴入热的强碱溶液中，以提供硫离子：

CH3CSNH2+3OH- △ CH3COO-+S2-+NH3↑+H2O 12．已知某物质颜色的强度与该物质的浓度成正比、与观察者的视程中的物质厚度成正比。在注射器中，存在NO2与N2O4的混合物，气体呈棕色，现将注射器的针筒慢慢往外拉，保持温度不变，此时混合物的颜色为

顶端方向观察

A．从针筒的顶端方向观察，气体颜色变深B．从针筒的顶端方向观察，气体颜色变浅 C．从针筒的垂直方向观察，气体颜色没有变化

垂直方向观察

D．从针筒的垂直方向观察，气体颜色变深

13．氮气与二氧化碳的气体混合物，总压为1×105Pa，二氧化碳的分压为3×105Pa。下列图示，何者最能代表分子速率之分布曲线

分子数目 分子数目 分子数目 分子数目

N2 N2 N2 N2 CO 2CO2 CO2 CO2 分子速率 分子速率 分子速率 分子速率 A． B． C． D． 14．下表记录了t℃的4份相同的硫酸铜溶液中加入的无水硫酸铜的质量以及析出的硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的质量（温度保持不变）的实验数据： 硫酸铜溶液 加入的无水硫酸铜（g） 析出的硫酸铜晶体（g） ① 3.0 1.0 ② 3.5 5.5 ③ 8.5 10.9 ④ 10.0 13.6 当加入6.2g无水硫酸铜时，析出硫酸铜晶体的质量为 A．7.7g B．6.8g C．5.8g D．9.0g

15．酸A是某抗氧化剂成分之一，A与FeCl3溶液呈紫色，A能使Br2-CCl4溶液褪色。 Br2/CCl4溶液 足量NaHCO3溶液 足量NaOH溶液

D A C (C9H5O4Na3) B

现已知A中苯环上含有三个取代基，则A的可能结构有 A．6种 B．9种 C．12种 D．15种 16．如图所示，向A和B中都充入2molX和2molY，起始VA=0.8a L，VB＝a L，在相同温度和有催化剂的条件下，两容

器中各自发生下列反应 X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(g)，达到平衡

时，VA=0.9a L，则下列说法错误的是 A．两容器中达到平衡的时间A＜B

B．A容器中X的转化率为25％，且比B容器中的X的转化率小

C．打开K一段时间达平衡时，A的体积为0.8a L（连通管中的气体体积不计） D．打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积一定增大

17．甘氨酸H2N-CH2-COOH具有两性，它在不同的pH条件下有不同的存在形态，主要有

OHH3N+-CH2-COOH、H3N+-CH2-COO-、H2N-CH2-COO-等形态。 OOHHNP 美国Monsando公司生产了一种除草剂名为Roundup，结构如图： COCCHH2OH2

酸式电离常数如下：pKal=0.8，pKa2=2.3，pKa3=6.0，pKa4=11.0(pKa的定义与pH相似，即对酸常数取负对数)，又已知Roundup中羧基的电离常数介于上述取代基磷酸的一、二级电离常数之间。则下列说法正确的是

A．经实验测定，该物质熔点高达200℃，其最主要的原因是分子间氢键的作用 B．植物韧皮的体液的pH约为8，Roundup在植物轫皮液中的主要存在形态为：

OOCP OOC．植物木质部和细胞内液的pH为5～6，Roundup在细胞内液中的主要存在形态为：

OHH 2OOHCNPO OD．不可以直接测量Roundup的Kal，要测量其Ka1，必须先把其转化为其强酸盐

18．研究性学习小组进行了一系列化学实验后，发现高锰酸钾分解后的含锰元素的混合物都能和浓盐酸反应制得氯气，且锰化合物的还原产物都是MnCl2。他们将6.32g KMnO4粉末加热一段时间，也不知道高锰酸钾是否完全分解，收集到0.112 L气体后便停止加热了，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，有收集到气体是（上述气体体积都折合成标准状况） A．0.448 L B．2.240 L C．2.016 L D．无法确定 三．本题共2小题，共23分 19．（9分）高效、低毒农药杀灭菊酯的合成路线如下：

OH2N+ Cl2FeCl3 分离得A Cl2,光照 NaCN BCCH3CHClCH350% NaOHNC① H3O+ ② SOCl2 ClD (C11H12OCl2)

FHCNG+OHBr吡啶 △ Cu/ NaOHEO2,Co(OAc)2催 化

CNClOHCND + GCHCOOCHCH(CH3)2H+O

RCOOH已知：RCHO + HCN

RCHRCN + H2O（1）写出A、B、C、D、E、F、G的结构简式：

A B C D E G ；

（2）写出E→F的化学方程式： 。 20．（14分）由乙酰水杨酸（ASS）制成的阿司匹林是德国一家制药构思于1899年合成出的止痛剂（Pain Reliefers）。长时间以来一直被广泛的使用，现在每年的需求量仍是很高。ASS可由下列反应序列合成制得：

ONaCO2125℃、100atm OOOAH+BH3PO4ASS(C9H8O4)

（1）写出A与B的结构简式及B与乙酸酐反应的化学方程式： A 、B 、化学方程式 。

（2）B物质与乙酸酐反应时，还会生成一些副产品，其中有一种是高分子，其结构简式为 。为了除去此物质，可在产物中加入 溶液，再经过滤、酸化等步骤可得较纯净的ASS。

（3）为了测定自制乙酰水杨酸的纯度，一般可才采用以下步骤：准确称取自制的乙酰水杨酸三份，每份约0.25g，分别置于250mL锥形瓶中，加入25mL 95％乙醇（已调至对酚酞指示剂呈中性），摇动使其溶解，再分别加入适量酚酞指示剂，用准确浓度的NaOH溶液滴定至出现微红色，30秒钟不变色为终点，分别记录所消耗NaOH溶液的体积，根据所消耗NaOH溶液的体积，分别计算乙酰水杨酸的质量分数。在上述测定过程中，为防止乙酰水杨酸在滴定过程中水解，应如何正确操作？并说明理由。 。 （4）为了测定阿司匹林片剂中乙酰水杨酸的含量，通常采用返滴定法。步骤为：称取10片药物（设总质量为W总/g），研细混匀后，准确称取一定量（G/g）药粉与锥形瓶中，加入V1/mL（过量）的NaOH标准溶液[浓度c(NaOH)/mol·L-1]，于水浴上加热使乙酰基水解完全后，再用HCl标准溶液[浓度c(HCl)/mol·L-1]回滴，以酚酞为指示剂，耗去HCl溶液V2/mL。请列出求算每片药中含有乙酰水杨酸的质量（g/片）的计算式。

。 已知乙酰水杨酸可溶于NaOH溶液中，并生成水杨酸盐和乙酸盐。其溶解反应式可表示：

COOHOOCCH3+3OH-COO-O-+CH3COO-+2H2O

乙酰水杨酸的摩尔质量为180.2g/mol，水杨酸的pKa1=3.0，pKa2=13.1，乙酸的pKa=4.75 四．本题共2小题，共13分 21．（4分）铜不能与稀硫酸直接反应，本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可制得硫酸铜晶体（装置如图1、2所

通O2 示）

NaOH溶液 NaOH溶液

图1 图2

（1）把浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中的目的是 。 （2）图2是图1的改进装置，其优点除可以防止倒吸外还有： 。 22．（9分）已知下列物质的某些物理常数如下：

苯甲酸：白色固体，密度1.2659 g/cm3，熔点122℃，沸点249℃ 甲醇：无色液体，密度0.7915 g/cm3，熔点-97.8℃，沸点64.65℃

苯甲酸甲酯：无色液体，密度1.0888 g/cm3，熔点-12.3℃，沸点199.6℃ 乙酸：熔点16.6℃，沸点117.9℃

乙醇：熔点-117.3℃，沸点78.5℃ 乙酸乙酯：熔点-83.6℃，沸点77.1℃

（1）左上图为课本上制取乙酸乙酯的实验装置图，请回答下列问题： ①实验室制备乙酸乙酯的化学方程式为 。 ②用上述装置制备乙酸乙酯时，为提高原料乙酸的利用率所采取的措施有 。 （2）实验室用苯甲酸和乙醇反应制取苯甲酸甲酯时，用了右上图装置（省略了铁夹、导管等仪器）：

①实验室制取苯甲酸甲酯为什么不同样使用制取乙酸乙酯的装置？ 。 ②制得的产品含有多种杂质，如何提纯产品（只需写出所用试剂和操作名称）？ 。 五．本题包括3小题，共26分 23．（8分）金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属、海洋金属、太空金属”美称；具有低密度、高强度、耐腐蚀、耐高温、记忆能力等优良性能。金属钛的制备主要包括下面几个步骤：

①用硫酸溶解钛铁精矿（FeTiO3），溶解后水浸、冷却、结晶得到副产品绿矾； ②所得滤液水解充分后得到沉淀A和稀硫酸，稀硫酸循环利用； ③高温煅烧沉淀A得到化合物B，B是重要的白色颜料；

④化合物B在高温条件下氯化时得到化合物C和一氧化碳气体，其中C在常温下呈液态，且极易水解，可以用作军事烟雾剂； ⑤高温下用金属镁还原C得到金属钛。

（1）金属钛在加热时可以与浓NaOH溶液作用，写出钛与热的浓NaOH溶液作用时的离子方程式： ；写出主族金属元素中与此相似的一个离子反应方程式： 。 （2）写出第④步的化学反应方程式 。 （3）用化学方程式表示C为什么可以用做军事烟雾剂 。 24．（10分）铜是一种重要的金属元素，铜元素与银元素同处第I B族，+1价的铜与+1价的银都可以形成二配位的络离子，如Ag(NH3)2+、AgCl2-、Cu(CN)2-等，含铜最丰富的自然资源是黄铜矿（CuFeS2）。

（1）从黄铜矿冶炼粗铜的传统工艺是将精炼后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜，完成下列2个化学方程式：

① CuFeS2 + O2 — Cu2S + Fe3O4 + SO2 ② Cu2S + O2 — （2）但是，这种方法的缺点是副产物SO2会导致大气的污染，同时要消耗大量的热能。现有一种湿法冶炼技术，其步骤是：

①用FeCl3、CuCl2的混合溶液处理富铜矿砂，使CuFeS2中的Cu转变为难溶的氯化物A，硫元素转变为硫单质沉淀；

②将沉淀分离出来，用氯化钠溶液处理所得的沉淀物，使A溶解变成化合物B，从而和硫单质分离；

③控制条件使B在溶液中通过歧化反应生成铜，母液中的一种成分可以在处理铜矿砂时循环使用。

指出A、B各是什么物质，写出①、步中的化学方程式： A 、B 、 ①中的化学方程式： 、 ③中的化学方程式： 、 25．（8分）已知下图中所有物质均为化合物，A、C的水溶液呈碱性，且C是一种强碱，F、G的水溶液呈酸性。B为红褐色沉淀，G在常温下呈气态，其水溶液是一种常见的强酸，A、C、D、F的焰色反应呈黄色。A、D的水溶液都有杀菌消毒作用。A、B、C反应时，物质的量之比为3∶2∶4。其它物质相互间的转化关系如图所示（各反应在常温下即可发生；多数反应的生成物没有写完整）：

+F +F

A + B + C D + E

+G +G +G +G

E F E F 请写出：

（1）A的化学式 ，C的电子式 。 （2）A、B、C三者发生反应的离子方程式： 。 （3）已知D和G反应时还有使带火星的木条复燃的气体产生，则D和G反应的化学方程式为： 。 六．本题包括2小题，共16分 26．（6分）（1）化学是生命的语言，生命是建筑在原子、分子与复杂的化学反应之上的。根据大部分已被接受的模型，宇宙开始于大约150亿年前的一次大爆炸，至今宇宙还在持续扩张。就整体而言，当宇宙冷却时，宇宙的历史可以看作是从元素到复杂的例子一系列的收缩。当然，正如我们所知，生命在室温的地球是一种奇特的现象。 大部分的轻元素，如氢及氦，在大爆炸后扩张的几分钟即形成。在宇宙中，当星球形成时温度将由下降而开始回升（注：“温度将由下降而开始回升”可能是“温度不是下降而是升高的）。在化学领域中，星球是很重要的，因为生命所需的重元素是由星球内部温度超过一千万度制造出来的。

合理地排列下列的字符串，使其能符合宇宙中超过99％的原子都是氢或氦原子的事实。

a—（ ）—（ ）—（ ）—（ ）—（ ）—（ ）—（ ）—（ ） a．夸克 → 质子、中子 b．1014个细胞 → 人类

c．H、C、N、O → H2、CH4、NH3、H2O（在星际空间中） d．质子、氦原子核＋电子 → 中性的H、He原子

e．蛋白质、核酸、膜 → 第一个细胞 f．质子、中子 → 氦原子核

g．H2、He、CH4、NH3、H2O、粉尘 → 太阳系

h．H、He原子 → 去离子作用、第一代恒星和银河系

i．质子、氦原子核（轻元素） → 重元素如C、N、O、P、S、Fe、U；超新星爆炸 j．H2、CH4、NH3、H2O等 → 地球上的氨基酸、糖、核苷酸、磷脂

（2）人体是由细胞所组成的，而细胞又是由原子组成的。人体中大约三分之二的质量是水，这表示大约三分之二的质量是水。估算一个重60千克的人体约由多少个原子组成。（提示：可考虑一个水分子中三个原子的平均相对原子质量，再由你自己考虑其它分子，如蛋白质、脂肪、碳水化合物的平均相对原子质量） 27．（10分）760℃和101.3kPa下，令氢气和氦气（体积比为1∶1）慢慢通过盛有熔融AgBr的舟皿，而使部分AgBr还原为Ag。然后让反应后的气体通过盛有40.00mL 0.1000mol/L NaOH的洗气瓶（溴单质被NaOH溶液吸收时，所生成的盐是两种强酸盐），并收集干燥后的尾气。某次实验后，洗气瓶内的溶液可被10.00mL 0.1000mol/L 的HCl溶液中和，并在27.0℃、101.3kPa下收集得干燥尾气492.4mL （已知760℃时纯HBr气体有16.67％分解为单质）。

（1）写出该实验过程中所发生的全部反应的方程式，并配平。 （2）计算舟皿中银单质的物质的量。 （3）计算尾气中氢气的物质的量。