2014年全国高中学生化学竞赛（陕西赛区）初赛试题 一、（6分）物质M是一种日常生活中不可缺少的调味品．已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰．M与其他物质的转化关系如图甲所示（部分产物已略去）：
(1)(1分)写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式 。 (2)(1分)若A是一种酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则G的化学式是 。 (3)(1分)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是 。 (4)(1分)若A是一种盐，A溶液与B溶液混合产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，则由A转化成E的离子方程式是 。 (5)(2分)若A是一种溶液，只可能含有H+，NH4+，Mg2+，Fe3+，Al3+，CO32-，SO42-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图乙所示．由此可知，该溶液中肯定含有的离子： ，其浓度之比为 。 二、（8分）有五种摩尔质量均为44g/mol的化合物甲、乙、丙、丁、戊，均由短周期元素组成．对甲的捕获在降低温室气体排放中具有重要的作用．乙为烃，等物质的量的乙与丁充分燃烧产物为甲与水，且生成水的质量前者是后者的2倍，丙在一定条件下分解获得两种单质，两单质放电时反应生成A，A遇空气变成红棕色气体B．戊是一种极不稳定的物质，在1180℃以下不存在．科学家用质谱仪在工业制硅的反应产物中证实了其存在。
（1）(2分)丁的分子式 ，甲的电子式 。
（2）(1分)若生成戊的反应中氧化产物与还原产物为同一物质，写出生成戊的化学方程式 。 （3）(1分)把铁和铜混和物放入一定量B通入水后形成的稀溶液中，反应后过滤，滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出，则滤液中一定含有的溶质是 。
（4）(2分)将0.2mol乙完全燃烧后生成的气体全部缓慢通入300mL某浓度的NaOH溶液中，气体完全被吸收，溶液中NaOH无剩余，则NaOH溶液的浓度为 。 （若有定值则写具体数值，无定值则写范围）． （5）(2分)将等物质的量A、B的混合物溶于NaOH溶液中得到只含有一种溶质的溶液，此溶质的化学式为 ，计简单实验方案证明溶液中含有此溶质 。
三、（6分）氯化铁是一种重要的化工原料，无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3.nH2O。
(1)(4分)工业上制备无水的一种工艺流程如下：
①(1分)吸收塔中发生反应的离子方程式为______________________________。 ②(1分)简述由FeCl3.6H2O晶体得到无水氯化铁的操作：___________________ 。 ③(2分)用碘量法测定所得无水氯化铁的质量分数：称取m克无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容；取出10 mL，加入稍
过量的KI溶液，充分反应后，滴入指示剂_________（填试剂名称），用c mol的Na2S2O3溶液进行滴定，终点时消耗V mLNa2S2O3溶液(已知：
）
。则样品中氯化铁的质量分数为____________。 (2)(2分)若已知：
请写出Fe3＋发生水解反应的热化学方程式：
。 四、（8分）近年以来全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成成分。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容。
(1)SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-l96.0kJ·mol-1。
200℃下，将一定量的SO2和O2充人体积为1 L的密闭容器中，经10min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示： 气体 物质的量（mol） SO2 1.6 O2 1.8 SO3 0.4 10min内该反应的反应速率v(O2)= ，反应达到化学平衡状态的标志是 。
a．SO2和O2的体积比保持不变 b．体系的压强保持不变
c．混合气体的密度保持不变 d．SO2和SO3物质的量之和保持不变 (3)（3分）碱式硫酸铝法烟气脱硫工艺主要有以下三步：
①向Al2(SO4)3溶液中投入粉末状石灰石，生成碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液。
②(1分)碱式硫酸铝吸收SO2，Al2(SO4)3·Al2O3+3SO2＝Al2(SO4)3·Al2(SO3)3 请写出 Al2(SO4)3·Al2O3与过量烧碱溶液反应的化学方程式 。
③(2分)将Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3，可选用氧化剂为 （填代号） a. 浓硫酸 b. KMnO4溶液 c. 5%的H2O2溶液 d. 空气 该步反应的目的是 。 (2)(3分)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
①(2分)写出氨气消除NO污染的化学方程式 ，若还原产物比氧化产物多0．5mol，则反应转移电子数为 。 ②(1分)写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式： 。 五、（6分）运用化学反应原理分析解答一下问题。
（1）以CH4和H2O为原料制备甲醇和二甲醚的工业流程如下：
已知： CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.4kJ·mol-1
CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kJ·mol-1
① (1分)CH4（g）和H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为 。 ② (2分)反应室3（容积为V L）中a mol CO与2a mol H2
在催化剂作用下反应生成甲醇： CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）
CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。 p1 p2(填“<”、“>”或“=”)。在p1压强下、 100℃时，反应CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g)的平衡
常数为 (用含a、V的代数式表示)。
③(1分)保持温度和容积一定，反应室3(容积为V L)中a mol CO和2a molH2，达到新平衡时，CO的转化率 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)(2分)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高， 将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置 示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。 持续通人 甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。 ①(1分)O 六、（8分）有机物A~G有下图所示的关系。已知：质谱法测得A的相对分子质量为90。15gA完全燃烧生成22gCO2和9.0gH2O，A的核磁共振氢谱有四个峰，峰面积之比为1：1：1：3。两分子A能生成一分子环状化合物E，A和G在浓硫酸和加热的条件下按2:1的比例反应生成D，1molD与足量金属Na起反应，放出1molH2。C是一种高分子化合物。
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