2020年湖北省高中學生化學競賽初賽試題(時限：3小時，滿分：200分)一、選擇題(本題共10個小題，每小題有1一2個答案；每小題3分，共30分;多選或漏選均計為0分)1.2020年6-7月間，我國部分地區發生洪澇災害。洪澇地區的災民欲將江河水轉化為可飲用水，下列處理過程較合理的是()①化學沉降(用明磯)、②消毒殺菌(用漂白粉)、③自然沉降、④加熱煮沸①②③④B.③①②④C.③①④②D.①③④②TOC\o"1-5"\h\z2?硝酸鹽熱分解很有規律，例如硝酸銅熱分解可得氧化銅、二氧化氮和氧氣。當把硝酸銅熱分解后產生的氣體收集在一個大試管中，用帶火星的木條檢驗，可以觀察到的現象是()帶火星的木條復燃B.帶火星的木條與在空氣中時現象一樣C.帶火星的木條馬上熄滅D.無法判斷下列離子方程式或化學方程式正確的是()使SO氣體緩慢的通入NaO粉末中：2NaO+2SO=2NaSO+O22222232向Fe(0H)中加人氫碘酸：Fe(OH)+3H+=Fe3++3H032向Fe(NO)溶液中加人鹽酸：3Fe2++4H++N0-=3Fe3++NO+2HO3232向Mg(HCO3)2溶液中加人過量的苛性鈉溶液：Mg2++2HCO-+2OH-=MgCO3+CO2-+2HO有migKCl飽和溶液，其溶質3的質量分數為ci%。采取某種措施后析出m3gKCl晶體，母液質量為m2g,其溶質的質量分數為c2%。則下列關系正確的是()J—定大于c2B?叫一巴上巴C.m1C]—m2c2=100m3D.原條件下KC1的溶解度小于cig乙炔在一定條件下與水的加成反應，其過程如下：1CH三CH+H—OH—[HC=CH—OH]-CHCHO。式中HC=CH—OH不穩定，在常溫下232為液體，很容易轉化成穩定的CH3CHO。然而，2020年的美國《科學》雜志報道：外太空的某一個星球的大氣層含有大量的ch3cho。請從化學平衡的角度預測一下該星球的溫度是()A.較低溫度B較高溫度C.無法判斷溫度的高低D.上述說法都不正確6.2001年鬧得沸沸揚揚的“毒粉絲事件”是粉絲中摻人了雕白粉。雕白粉(Sodiulnformaldelwesuifoxyfate)是一種常見的漂白劑，其化學式為NaHSO?CHO?2HO,可用NaS0(連二亞硫酸鈉，由Zn還原NaSO生成)、NaOH、22222423CHO反應生成。則下列說法正確的是()2從化學反應看，“漂白”是雕白粉在反應中起還原劑作用從化學反應看，“漂白”是雕白粉在反應中起氧化劑作用

雕白粉有毒，是因為組成中含有甲醛，能使人體蛋白質變性雕白粉有毒，是因為組成中含有甲醛，能使人體蛋白質凝聚，但不會變性據2001年12月的《參考消息》報道，有科學家提出硅是“21世紀的能源”、“未來的石油”的觀點。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發利用，關于其有利因素的下列說法中，你認為不妥當的是()硅便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料硅的來源豐富，易于開采，且可再生硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產物對環境污染程度低，容易有效控制D.尋找高效催化劑，使硅的生產耗能很低，是硅能源開發利用的關鍵技術h3n3h3n3nhzh2IttIILA因此獲得了1918年度諾貝爾化學獎。哈伯法合成氨需要在20MPa?50MPa的高壓和500°C的高溫下，并用鐵催化劑，且氨轉化率僅10%?15%。然而，2001年有兩位希臘化學家在美國《科學》雜志上發表文章，在常壓下把氫氣和用氦稀釋的氮氣分別通人一個加熱到570C的電解池(如圖)，氫氣和氮氣在電極上合成了氨，而且轉化率可高達78%!(圖中涂黑處表示新法合成氨中所用的電解質，它能傳導H+。)。下列說法不.正.確.的是()新法合成氨的電解池中可以用水溶液作電解質新法合成氨的電解池中不能用水溶液作電解質新法合成氨的陽極反應為：3H2-6e-=6H+新法合成氨的電解反應為：N+3H電蚤2NH2239?若某共價化合物分子只含有C、H、N、0四種元素，且以n(C)和口(N)和n(0)分別表示C、N和0的原子數目，貝yH原子數目最多等于()A.2n(C)+n(N)+2B.2n(C)+n(N)C.n(C)+n(N)+2D.n(C)+n(N)10.2000年美國《科學》雜志報道，意大利科學家合成了一種新型氧分子，它由4個氧原子構成的0分子，專家認為它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。4下列關于該分子的敘述正確的是()A.0分子是平面型分子B.0分子為四面體構型4C.0分子比0分子穩定D.0分子比0分子氧化性更強4242二、(34分)(10分)1774年，英國科學家Franklin在皇家學會上宣讀論文時提到：“把4.9cm3油脂放到水面上，立即使水面平靜下來，并令人吃驚的蔓延開去，使2.0X103IQ2水面看起來像玻璃那樣光滑”。⑴已知油脂在水面上為單分子層，假設油脂的摩爾質量為M,每個油脂分子的橫截面積為Acm2，取該油脂mg，配成體積為VmL的苯溶液，將該溶液滴加m到表面積為Scm2的水中，若每滴溶液的體積為Vml,,當滴人第d滴油脂苯溶液d

時，油脂的苯溶液恰好在水面上不再擴散，則阿伏加德羅常數（N）的表達式為ATOC\o"1-5"\h\zN=。A⑵水面上鋪一層油（常用十六醇、十八醇，只有單分子厚），在缺水地區的實際意義是。（10分）化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。白磷（P）是正四面體構型4的分子，當與氧氣作用形成P0時，每兩個磷原子之間插人一個氧原子，此外，410每個磷原子又以雙鍵結合一個氧原子。⑴已知白磷燃燒的熱化學方程式為：4P白磷（s）+50（g）=2PO（s）+Q；紅白磷225l磷燃燒的熱化學方程式為：4P紅磷（s）+50（g）=2P0（s）+Q；紅磷2°252則Q]_Q2（填“〉”、“〈”或“=”，白磷轉化為紅磷的熱化學方程為;（填“白磷”或“紅磷”）更穩定。（2）P0易與水化合，反應過程可表示為如下形式：410P—0—P十H0-2P—0H。若每個P0分子與四個水分子發生化合反應，則2410????該反應的化學方程式為。（7分）磁流體是電子材料的新秀，它既具有固體的磁性，又具有液體的流動性，它在化工、機械、環保、醫療等領域具有廣泛的應用。據2020年的《化學世界》雜志報道，制備磁流體的方法是：將FeS0與Fe（S0）等物質的量混合，再加4243人稍過量Na0H溶液，隨后加人油酸鈉溶液，即可生成黑色的磁性物質。最后調節溶液的pH，過濾、水洗、干燥可得磁流體。制備磁流體的離子方程式為。14（7分）納米碳管是近年來世界各國大力研究的高科技產品。1999年，我國沈陽金屬研究所材料科學家Hui-MingCheng等在美國《科學》雜志上發表了一篇引起轟動的文章，稱：在室溫、100個大氣壓下，他們在納米碳管里儲存了達4.2%（質量）的氫氣，碳氫原子比為2:1,在室溫下將壓強降低到常壓，80%的氫便釋放出來，再稍微加熱，其余的氫也放了出來。2000年1月6日，我國525名兩院院士投票評選出1999年中國十大科技進展，其中第二條是：儲氫納米碳管研究獲重大進展。電弧法合成的納米碳管，伴有大量雜質——碳納米顆粒。由于雜質存在，納米碳管較難提純。現在的提純方法是：將納米碳管的粗品放人圓底燒瓶中，依次加入K2Cr207和1:2的硫酸，裝好回流冷凝和攪拌裝置，在150°C回流2h,溶液由橙色（Cr：072-）轉變為墨綠色（Cr3+）,將所有的墨綠色溶液過濾，濾紙上存在的黑色物2質即為純納米碳管。則提純納米碳管的化學方程式為。三、（34分）（16分）“9?11”事件發生后，美國世貿大廈轟然倒下。在清理廢墟中，人們發現有很多石棉。石棉是一種具有壓伸強度大、柔韌性強、耐熱、耐火焰、耐酸、堿的腐蝕，而且價格低廉的硅酸鹽。石棉有毒，能使人患肺癌。

⑴有一種石棉叫做石棉礦青石棉，其分子式為NaFeSiO(OH)。寫成氧8化物形式的化學式為；化學式中鐵的氧化數為，我們可以看作，其物質的質量分數為(鐵用氧化物的形式表示)。⑵云母是一種重要的硅酸鹽，它具有韌度、彈性、透明度、高介電強度、化學惰性的熱穩定性。白云母可看作葉臘石中1/4的Siiv被AIiii所取代，再由Ki平衡其電荷后形成的。而葉臘石可以看作SiO中有1/3的Siiv被AIiii取代，再由Hi平衡其電2TOC\o"1-5"\h\z荷形成的。則白云母寫成氧化物形式的化學式為。⑶研究表明，在硅酸鹽中，AIiii很容易取代Siiv,取代后不會引起原硅酸鹽結構大的變化。從立體幾何的知識看，AIiii與Siiv最直接的關系是。(18分)據2020年3月5日的《環球時報》報道：意大利警方一舉摧毀了四名摩洛哥人針對美國駐意大利大使館的恐怖事件。警方從摩洛哥人的住宅中搜出了5kg爆竹，2.5kg蠟燭和2kgK[Fe(CN)]。據審訊，四名恐怖分子準備將爆竹46作炸藥，蠟燭作引爆劑，K[Fe(CN)]在爆炸中可分解成一種劇毒鹽KCN。試根據46要求回答下列問題：⑴已知爆竹爆炸后，K[Fe(CN)]會發生分解，除生成劇毒鹽KCN夕卜，還生46成三種穩定的單質。試寫出化學反應方程式：。⑵恐怖分子打算將產生的劇毒鹽KCN用來污染水源，含CN-的污水危害很大。處理該污水時，可在催化劑TiO2作用下用NaClO將CN-氧化成CNO-。CNO-在酸性條件下繼續被NaClO氧化生成％與CO2。某環保部門用下圖裝置進行實驗，以證TiO2堿石灰澄清石灰水明該處理方法的有效性并測定CN-被處理的百分率。TiO2堿石灰澄清石灰水將濃縮后含CN-的廢水與過量NaClO溶液的混合液(其中CN-濃度為0.05mol?L-1)200mL倒入甲中，塞上橡皮塞，一段時間后，打開活塞，使溶液全部放人乙中，關閉活塞。甲中反應的離子方程式為；乙中反應的離子方程式為。乙中生成的氣體除CO、N外還有HCl及副反應生成的Cl等，上述實驗222是通過測定CO的量來確定CN一的處理效果。2丙中加人的除雜試劑是填標號)。

A.飽和食鹽水B.飽和NaHC03溶液C.濃NaOH溶液D.濃硫酸丁在實驗中的作用是。戊中盛有足量的石灰水，若實驗后戊中共生成0.8g沉淀，則該實驗中CN-被處理的百分率0%（填“〉”、“=”或“〈”）。四、（38分）（14分）科學家于1978年制得一物質A,A可看作是烴B的所有氫原子被烴C的一價基（即失去一個氫原子后剩余的部分）取代而得。A遇Br的CCl溶液不褪2色；A中氫原子被一個氯原子取代只得一種物質。一定量的C完全燃燒所得的HO2和CO2的物質的量之比為1.25:1,C的異構體不超過3種，而C的二溴代物為3種。一定量的B完全燃燒生成的CO和H0的物質的量之比為2:1,B的相對分子22質量大于26,小于78。試回答下列問題：（1）B的化學式為。⑵寫出C的三種二溴代物的結構簡式：⑶A的化學式為。A的結構簡式為：。（12分）水的熱分解：從HOH+1/2O在1700K以上仍十分困難（a=10-3）。222然而若在一個化學循環中通過一系列的化學反應，在100°C?750°C就可以使它發生，試提出以下面的化學反應為基礎的上述循環：①CaBr+2Ho"°9Ca(OH)+2HBr。222要求滿足如下條件：（1）在整個過程中只有水被消耗。⑵最終產物只有氧氣和氫氣。⑶）除上面一個反應的物質外，構成循環尚需使用金屬汞。已知在100C時，Hg能與氫溴酸發生置換反應。請按照反應的先后順序，用序號②、③、…把后續的化學反應寫出來。（12分）將標準狀態下11.2LNH3氣體溶于100mL水中，得到密度為0.868g?cm-3的氨水。取上述氨水30mL與70mL2mol?L-1的AlC13溶液相混合，生成ag沉淀，則a數值為；往上述反應后未過濾的濁液中加人VmL5mo1?L-1的NaOH溶液后，沉淀物的質量仍為ag。則V的取值范圍（或某一確定值）為五、（31分）（20分）（1）HI分子時刻都在運動，氫、碘原子各自在平衡位置附近振動。小明將結構簡單的HI分子想象為鍵兩端有兩個離子，如同將兩個不同質量的物體在彈簧兩端振動的情況一樣（如圖所示），并忽略了I-的運動。請你判斷:在此模型中，小明忽略I-的運動（填“是”或“不是”）合理的，原因是：（要求有簡潔的計算過程）—如果運用小明提出的模型，還需要添加一條假設。試問：該假設是（2）對于可逆反應2HI（g）耳*屯（g）+I2（g），若將反應體系降溫至室溫，反應將向（填“正反應”或“逆反應”）移動，原因是：。（3）分子間的碰撞是化學反應的前提。小明試著研究2HI（g）=H2（g）+I2（g）的化學反應速率與HI濃度之間的關系。他通過思考，根據碰撞理論，提出如下假設：設現在有n個HI分子（n是一個很大的值），第一個HI和其他HI分子碰撞（n-1）次，第二個HI和其余HI分子碰撞（n-2）次……依此類推。設單位體積內n個HI分子可用濃度c（HI）表示；分子碰撞的次數與反應速率成正比。請你預測：小明推算出的該化學反應速率v與c（HI）的關系式為：。（4）按上面得出的關系式計算知，773K、常壓下，1LHI分子在Is內互相碰撞的總幾率是3.5X1028次。如若每次碰撞都發生反應的話，則3.5X1028次相當于5.8X104mol?L-i?s-i,反應將于瞬間完成，然而實際反應速度是1.2X10-8mol?L-i?s-i，兩者相差1012倍，這表明小明的假設需要改進。小明提出的假設的最大缺陷是：。（11分）葡萄糖酸納是一種重要的物質，工業上通常用NaClO氧化法或空氣氧化法制備。據2020年的《化學世界》雜志報道：最近，我國化學家摸索出在堿性介質中電解葡萄糖法制備葡萄糖酸納，其過程是：將葡萄糖水溶液（可表示為C6H12O6?H20）進行電解，電解過程中，溶液的pH降低，為維持較穩定的pH,需要在電解的同時滴加NaOH溶液。試問：⑴在電解過程中，電解質溶液的pH降低，其原因是：。⑵制備葡萄糖酸鈉的電解方程式為：。六、（33分）（33分）科學探索是艱辛而又漫長的，科學家對HO的認識就經歷了較為漫長的過程。最初，化學家對叩2的結構提出了兩種觀點：：①：②H-O-O-Ho式中一表示配位鍵。已知在化學反應中O—O鍵遇到還原劑時易斷裂。化學家Baeyer和Villiger為研究屯02的結構，設計并完成了下列