2016年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题(含答案)

2016

年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题

一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）

1．中国药学家屠呦呦因发现青蒿素及其抗疟疗效，荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖，成为在我国本土首位获得科学类诺贝尔奖的女科学家。青蒿素结构式如下图所示，下列有关青蒿素研究的说法不正确的是

A．提取过程中为防止破获青蒿素结构，应避免高温，故采用低沸点溶剂乙醚进行萃取 B．青蒿素是脂溶性的，既可看作是醚类也可看作是酯类，既有氧化性又有还原性

C．可使用红外光谱仪测出分子中可能的官能团，也可通过核磁共振技术检测分子中C、H原子所处的化学环境

D．可使用质谱仪测出这个分子的相对分子质量，也可用紫外光谱确定这个分子的环状结构

2．2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，两人因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”，极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术产业革命。石墨烯结构如右图所示，下列说法不正确的是

A．石墨烯是碳原子以sp2杂化构成的六边形蜂巢形结构、只

有一层原子厚度的二维晶体，碳原子排列和石墨的单原子曾相同，是平面多环芳烃，而碳纳米管就是石墨烯卷成了筒状

B．石墨烯中如果有五边形和七边形存在，则会构成缺陷。含12个正五边形的石墨烯则

转化形成了富勒烯C60，它是足球分子

C．石墨烯中碳碳键的键能大于金刚石中碳碳键的键能，是目前世界上最薄也是最强韧的

纳米材料

D．石墨烯是导电性最好的新型纳米材料，在微电子领域有巨大的使用潜力，有可能成为

硅的替代品，用来生产未来的超级计算机

3．好莱坞影片《终结者》中始终不会被击败的液态金属机器人，在被散弹枪和手榴弹击中后，既能像液体一样重新聚集在一起，恢复之前的结构，又能改变外形，呈现出各种造型。2015年3月26日清华大学宣布，该校刘静教授等人联合中国科学院理化技术研究所研发出世界首个自主运动的可变液态金属机器。研究揭示，置于电解液中的镓基液态合金可通过“摄入”铝作为食物或燃料提供能量，实现高速、高效长时运转，这种柔性机器既可在自由空间运动，又能于各种结构槽道中蜿蜒前行，因此作者们将其命名为“液态金属软体动物”。下列关于此研究的说法正确的是

A．人们最熟悉的液态金属是水银，因其价格太贵而限制了实际使用

B．液态金属中存在的粒子有金属阳离子和自由电子等，它们之间通过静电引力形成金属

键

C．铝在液态金属中燃烧放出热量从而提供能量，使液态金属实现高速、高效的长时运转 D．液态金属机器“吞食”铝片后，在电解质里形成原电池反应，会产生电力和气泡，从

而产生动力 4．下列说法正确的是

A．称取10.1gNaOH时，将10g的砝码放在右盘，并将游码移到0.1g的位置 B．用试纸检验气体时，必须将湿润的试纸沾在玻璃棒上伸向气体 C．用剩的药品能否放回原瓶，应视具体情况而定

D．将铂丝放在稀硫酸中洗涤并灼烧后，再蘸取待检物进行焰色反应 5．下列离子方程式书写正确的是

2－－

A．足量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：CO2+CO3+H2O=2HCO3

－－

B．向饱和的Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH：Ca2++HCO3+OH-=CaCO3+H2O

－－

C．新制氯水中滴加澄清石灰水，黄绿色褪去：Cl2+Ca(OH)2=Ca2++Cl-+ClO+H2O

－－

D．含0.1molFeI2的溶液中滴加含0.125molCl2的氯水：2Fe2++8I+5Cl2=2Fe3++4I2+10Cl 6．下列有关分子结构的说法正确的是

A．根据等电子原理，O3和SO2均具有V型结构，属极性分子，其中心原子均为sp3杂化 B．C和O的电负性差比N和O的电负性差大，故CO分子的极性比NO分子强 C．H2O的沸点比HF高，但F—H…F氢键键能比O—H…O的氢键键能大

D．AlCl3在气态或非极性溶剂中均是通过氯桥键二聚成Al2Cl6，分子空间构型为四面体，

分子中8个Al—Cl键键长和键能均相同

－－

7．已知HClO的Ka=2.98×108，CH3COOH的Ka=1.75×105，下列有关说法正确的是

－

A．在pH=2的醋酸溶液中加入少量0.01mol·L1的稀盐酸，溶液的pH会变小 B．等浓度等体积的CH3COONa和NaClO溶液，前者所含离子总数比后者大

－－

C．100mLpH=2的新制氯水中：n(OH)+ n(ClO)+ n(HClO)=0.001mol D．将Cl2通入NaOH溶液中，若溶液呈中性，则溶液中存在6中微粒 8．对于已达到平衡的可逆反应：A(g) 2B(?)+C(g)，△H＞0，假设A、C状态始终保持不变，下列说法正确的是

A．当混合气体的质量不变，说明反应已达到平衡状态

B．缩小容器体积，重新达到平衡时，气体混合物中C%可能增大 C．在恒压容器中升高温度，气体混合物中C%可能先增大后减小 D．在恒容容器中升高温度，达到新平衡时，气体的密度增大

9．全trans—维生素A（VA）的醋酸酯结构下如图，下列说法正确的是 A．该化合物的化学式为C22H34O2，有6个不饱和度 B．该化合物可以发生加成反应、取代反应、消除反

应和缩聚反应 C．萜类化合物是可以切成数个形如 的五碳单位的有机化合物，有2个单位称

单萜，3个单位叫半萜，则VA属于二萜 D．该化合物和HBr反应，可能有9中生成物

10．已知位于第四周期的A、B两种元素，其原子的M层电子数不同，且A原子的N层电

子数比B原子的N层电子数少1个。，下列说法正确的是 A．B原子的M层电子一定比A原子的M层电子多 B．B原子的外围电子数一定比A原子的外围电子数多 C．A、B元素一定是副族元素，另一种是主族元素

D．A、B元素可能都是主族元素，也可能都是副族元素

二、选择题（本题包括8小题，没小题4分，共32分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若2个选项正确，只选1个正确给2分，多选、错选都给0分）

11．下列选择或操作均正确的是

A．.

装置Ⅰ适合用于吸收氨气 B．.

装置Ⅱ适合用于分离乙酸乙酯和碳酸钠饱和溶液 C．.装置Ⅲ适合用于高温煅烧石灰石 D．.装置Ⅳ适合用于分馏乙醇和乙酸

12．.2015年4月，由中美科学家共同完成的“快速放电铝离子电池”，具有高效耐用、可超快速充电、可燃性低、成本低等特点。该电池以金属铝作为负极，三维结构的泡沫石墨材料为正

－

极，AlCl4可在其中嵌入或脱嵌，由有机阳离子（EMI+不参和

－－

反应）、Al2Cl7和AlCl4组成的离子液体做电解质溶液，该电池放电时的原理如右图所示，下列说法不正确的是

―－

A．放电时，负极的电极反应式：Al+7 AlCl4―3e- = Al2Cl7

－

B．充电过程中，AlCl4脱嵌并从阴极向阳极迁移

－

C．充电过程中阳离子的电极反应式为：Cn+ AlCl4―3e- =

Cn[AlCl4]，Cn[AlCl4]中C的化合价没有变化

D．该离子液体也可用于钢制品上电镀铝，但阴极材料要换成镀件

－－

13．已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.61×1012，Ksp[Al(OH)3]= 1.3×1033，

－－

Al(OH)3+H2OAl(OH)4+H+ Ka=6.31×1013。某溶液中可能含有

－－

H+、Na+、Mg2+、Al3+、Cl、HCO3等离子。向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOh溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示。下列有关说法正确的是

A．各点的化学成分：b点沉淀—Al(OH)3；d点沉淀—Al(OH)3和Mg(OH)2；e点溶质—NaCl和NaAl(OH)4

－

B．各段只发生如下反应：ab段Al3++3OH= Al(OH)3↓；cd段

－

Mg2++2OH= Mg(OH)2↓；

－－

de段Al(OH)3+OH= Al(OH)4

C．依题意，用NaOH不能完全分离Al3+和Mg2+ D．bc段Al(OH)3部分溶解

14．某钙钛矿型氧化物的晶体如右图所示，其中A为镧系金属离子，B为过渡金属离子，O为氧离子。下列说法不正确的是

A．A和O联合组成面心立方最密堆积 B．B离子占据八面体空隙，占据率25% C．A离子的配位数十12 D．O2-离子的分数坐标：（1/2，0，,0），（0，1/2，0），（0，0，1/2）

15．图（Ⅰ）和图（Ⅱ）分别为二元酸H2A和乙二胺（H2NCH2CH2NH2）溶液中各组分的百分含量 随溶液pH的变化曲线（25℃）。

下列说法正确的是

A．[H3NCH2CH2NH3]A溶液显碱性

－

B．乙二胺（H2NCH2CH2NH2）的Kb2=107.15

C．[H3NCH2CH2NH2][HA]溶液中各离子浓度大小关系为：

+－－－

c([H3NCH2CH2NH2]＞c(HA) ＞c（H2NCH2CH2NH2）＞c（A2）＞c（OH）＞c（H+） D．向[H3NCH2CH2NH2][HA]溶液中通入一定量的HCl气体，则 c （ H 2 NCH 2 CH 2NH 2 ） · c(H 2A) 可能增大也可能减小 16．环戊二烯阴离子极其稳定，有研究者将二苯甲酮和其反应，再用质子溶剂处理得到了一+－

c（([H3NCH2CH2NH2]）·c(HA)

深红色物质X。质谱分析表明X的相对分子质量为230，红外光谱表明这个分子没有C—O键或H—O键的吸收，下列说法正确的是

A．经1H NMR分析得知环戊二烯阴离子有两种不同化学环境的H B．环戊二烯阴离子有较强碱性，用水淬灭的产物易二聚 C．X的深红色是因为有大的离域体系，发生p-p跃迁 D．环戊二烯阴离子稳定是因为它有芳香性

17．X和Y在周期表中相邻，CaCO3和其单质之间，可发生如下变化：

其中A是一种气态氢化物；D是一种可

燃性气体，其在标准状况下的密度为1.16g·L-1；

E中的阴离子和CO2互为等电子体。下列说法错误的是 A．第一电离能：X＜Y

B．B、E均属盐类，C属于碱类，而D属于有机物 C．A～F各物质中除C外，均含有X元素 D．F的结构为：HX=Y=XH

18．某1L待测溶液中除含有0.2 mol·L-1的Na+外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

现进行如下实验操作（每次实验所加试剂均过量）

下列说法错误的是 A．向溶液B中加AgNO3和HNO3的操作时多余的，待测液中一定含有的离子是K+、NH4+、

CO32-、HCO3-、，且c(K+)≥0.1mol·L-1

B．生成白色沉淀B的离子方程式为：Ba2++HCO3-+OH-=BaCO3↓+H2O C．若无色气体D是单一气体，则原溶液中c(SO42-)=0.05 mol·L-1

D．若无色气体D是混合气体，则沉淀A的成分是BaCO3、BaSO3、BaSO4

三、本题包括2小题，共23分

19．（14分）卤化磷是有机化学中常用的卤化剂。工业制备PCl5的方法是将Cl2通入PCl3的CCl4中制得，固态PCl5是一种离子化合物，阳离子A为四面体构型，阴离子B为八面体构型。

（1）写出固态PCl5中阴离子的化学式 ，阳离子中心原子的杂化方式为 。 （2）在CCl4中，PCl5主要以 形式存在，推断依据是 。 而在硝基苯中，则存在下列两个平衡：（未配平） PCl5A+B ① PCl5A+Cl- ② 当PCl5浓度较大时，以平衡 为主（填①或②），理由是 。 （3）和氯同一主族的溴也可形成五卤化物，PBr5固态时也为离子化合物，阳离子为四面体，但固体中只存在一种磷。PBr5相比于PCl5更不稳定，它有如下转化：

注：E中磷的质量分数为5.24%。

写出固态PBr5离子化合物的化学式 ；写出C、D、E的化学式：

C ，D ，E 。

（4）固态PBr5不能像固态PCl5那样形成八面体的配阴离子，试解释原因 。 （5）将PCl5部分氟化，可得到PCl2F3、PCl3F2等物质，已知它们在固态时也是离子化合物，推测离子化合物PCl2F3、PCl3F2的化学式 、 。 20．（9分）某单质M是一种常见的金属，它在日常生活中有极其重要的作用，如电线、合金等。将M溶于浓硝酸得含A的绿色水溶液。A受热分解得到黑色固体B，B溶于稀硫酸后经蒸发、浓缩、冷却得到蓝色晶体C。将一定量的C溶解并分成两份，一份加入少量氨水，生成浅蓝色沉淀D，已知D中M元素的百分含量为49.42%，硫为12.47%，氧为37.33%；另一份加入少量NaCN溶液（氰根离子是一种类卤素），产生一种棕黄色沉淀E和气体F，再往沉淀E中加入过量NaCN溶液，生成含G的溶液，该溶液是用作电镀M的电镀液，污