中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题含答案.doc

1、12016 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

2、相对分子质量，也可用紫外光谱确定这个分子的环状结构22004 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，碳原子排列与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

3、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应用潜力，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

4、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2A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应用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

5、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A足量 CO2 通入饱和 Na2CO3 溶液中：CO 2+CO32 +H2O=2HCO3B向饱和的 Ca(HCO3)2 溶液中加入足量的 NaOH：Ca 2+HCO3 +OH- =CaCO3+H2OC新制氯水中滴加澄清石灰水，黄绿色褪去：Cl 2+Ca(OH)2=Ca2+Cl -+ClO +H2OD含 0.1molFeI2 的溶液中滴加含 0.125molCl2 的氯水：2Fe2+8I +5Cl2=2Fe3+4I2+10Cl6下列有关

6、分子结构的说法正确的是A根据等电子原理，O 3 和 SO2 均具有 V 型结构，属极性分子，其中心原子均为 sp3 杂化BC 与 O 的电负性差比 N 与 O 的电负性差大，故 CO 分子的极性比 NO 分子强CH 2O 的沸点比 HF 高，但 FHF 氢键键能比 OHO 的氢键键能大DAlCl 3 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 AlCl 键键长和键能均相同7已知 HClO 的 Ka=2.98108 ，CH 3COOH 的 Ka=1.75105 ，下列有关说法正确的是A在 pH=2 的醋酸溶液中加入少量 0.01molL1 的稀盐

7、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C100mLpH=2 的新制氯水中：n(OH )+ n(ClO )+ n(HClO)=0.001molD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)， H0，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，

8、气体的密度增大9全 trans维生素 A（V A）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3C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该化合物与 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AB 原子的 M 层电子一定比 A 原子的 M 层电子多BB 原子的外围

9、电子数一定比 A 原子的外围电子数多CA、B 元素一定是副族元素，另一种是主族元素DA、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.装置适合用于吸收氨气B.装置适合用于分离乙酸乙酯和碳酸钠饱和溶液C.装置适合用于高温煅烧石灰石D.装置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

10、属铝作为负极，三维结构的泡沫石墨材料为正极，AlCl 4 可在其中嵌入或脱嵌，由有机阳离子（EMI+不参与反应） 、Al 2Cl7 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 - = Al2Cl7B充电过程中，AlCl 4 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：C n+ AlCl4 3e- = CnAlCl4，C nAlCl4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，KspMg(OH) 2=5.611012 ，Ksp

11、Al(OH) 3= 1.31033 ，Al(OH)3+H2O Al(OH)4 +H+ Ka=6.311013 。某溶液中可能含有H+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Cl 、HCO 3 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)4B各段只发生如下反应：ab 段 Al3+3OH = Al(OH)3；cd 段4Mg2+2OH = Mg(OH)2；de 段 Al(OH)3+

12、OH = Al(OH)4C依题意，用 NaOH 不能完全分离 Al3+和 Mg2+Dbc 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AA 和 O 联合组成面心立方最密堆积BB 离子占据八面体空隙，占据率 25%CA 离子的配位数十 12DO 2-离子的分数坐标：（ 1/2，0，,0） ， （0，1/2，0） ，（0，0，1/2）15图（）和图（）分别为二元酸 H2A 和乙二胺（H 2NCH2CH2NH2）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AH 3NC

13、H2CH2NH3A 溶液显碱性B乙二胺（H 2NCH2CH2NH2）的 Kb2=107.15CH 3NCH2CH2NH2HA溶液中各离子浓度大小关系为：c(H3NCH2CH2NH2+ c(HA ) c（H 2NCH2CH2NH2）c（A 2 ）c（OH ）c（H +）D向H 3NCH2CH2NH2HA溶液中通入一定量的 HCl 气体，则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与其反应，再用质子溶剂处理得到了一深红色物质 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CO 键或 HO 键的吸收，下列说法正确的是A经 1H NMR 分析得知环戊二烯

14、阴离子有两种不同化学环境的 HB环戊二烯阴离子有较强碱性，用水淬灭的产物易二聚CX 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17X 和Y 在c（H 2NCH2CH2NH2）c(H 2A)c（(H 3NCH2CH2NH2+）c(HA )5周期表中相邻，CaCO 3 与其单质之间，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 1.16gL-1；E 中的阴离子与 CO2 互为等电子体。下列说法错误的是A第一电离能：XYBB、E 均属盐类，C 属于碱类，而 D 属于有机物CAF 各物质中除 C 外，均含有 X 元

15、素DF 的结构为： HX=Y=XH18某 1L 待测溶液中除含有 0.2 molL-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 与 HNO3 的操作时多余的，待测液中一定含有的离子是K+、NH 4+、CO 32-、HCO 3-、 ，且 c(K+)0.1molL-1B生成白色沉淀 B 的离子方程式为：Ba 2+HCO3-+OH-=BaCO3+H 2OC若无色气体 D 是单一气体，则原溶液中 c(SO42-)=0.05 molL-1D若无色气体 D 是混合气体，则沉淀 A 的成分是 BaCO3、Ba

16、SO 3、BaSO 4三、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 。6（2）在 CCl4 中，PCl 5 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）PCl5 A+B PCl 5 A+Cl- 当 PCl5 浓度较大时，以平衡 为主（填或） ，理由是 。（3）与氯同一主族的溴也可形成五卤化物

17、，PBr 5 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。PBr 5 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、PCl 3F2 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、PCl 3F2 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

18、。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，污染大。（1）写出以下物质的化学式：B ，C ，D ，G （2）写出 CE 的离子方程式 ；（3）A 的熔点较低，真空时易升华，这与

19、一般离子晶体的性质不相符，简述理由。（4）M 在一定温度下与氧作用得到固体 H。H 属立方晶系，其正当晶胞如右图所示，密度为 6.00gcm-3。通过计算给出 MO 的距离。四、本题包括 2 个小题，共 16 分21 （9 分）三草酸合铁（）酸钾 K3Fe(C2O4)3 3H2O 为绿色单斜晶体，易溶于水，难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。110下失去结晶水，230下即可分解。用硫酸亚铁铵与草酸反应制备草酸亚铁晶体，在过量草酸根存在下，用过氧化氢氧化草酸亚铁即可制备三草酸7合铁（）酸钾配合物。实验步骤如下：将 5g(NH4)2Fe(SO4)26H2O 晶体溶于 20mL 水中，加入 5 滴 6mol

20、/LH2SO4 酸化，加热溶解，搅拌下加入 25mL 饱和 H2C2O4 溶液，加热，静置，待黄色的 FeC2O4 沉淀完全以后，倾去上层清夜，倾析法洗涤沉淀 2-3 次，每次用水约 15mL。向沉淀中加入 10mL 饱和草酸钾溶液，水浴加热至 40，用滴管缓慢滴加12mL5%H2O2，边加边搅拌并维持在 40左右，溶液变成绿色并有棕色的沉淀生成。分两批共加入 8mL 饱和 H2C2O4 溶液（先加 5mL，后慢慢滴加 3mL）此时棕色沉淀溶解，体系应变为绿色透明溶液。向滤液中缓慢加入 10mL95%的乙醇，这时如果滤液浑浊可微热使其变清，放置暗处冷却，结晶完全后，抽滤，用少量 95%的乙醇洗

21、涤晶体两次，抽干，在空气中干燥片刻，称量，计算产物。请回答：（1）简述倾析法的适用范围 。（2）写出步骤、中发生的两个主要反应的方程式步骤 、步骤 。（3）步骤中乙醇要缓慢加入的原因是 。（4）收获产物后，为测定产品的纯度，准确称取 0.8490g 产品，配制成 250mL 溶液，移取 25.00mL 溶液，酸化后用标定浓度为 0.01000mol/L 的高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗22.25mL 溶液。用同浓度的高锰酸钾溶液滴定 25.00mL 配制溶液用的蒸馏水，滴定至终点消耗 1.05mL，计算产品的纯度。 （K 3Fe(C2O4)33H2O 的相对分子质量为 491.3）22 （7 分

22、）某同学设计实验探究不同电极和电解液对电解水的影响。分别采用石墨和铁钉作为电解材料，电解硫酸和氢氧化钠溶液。预电解 2 分钟后收集 38 分钟内产生的气体，实验结果如下所示：编号 电极 电解液 阳极气体体积 / mL 阴极气体体积 /mL 实验现象 石墨 0.5molL-1硫酸 5.55 21.88两电极表面产生气泡，阳极管底积有黑色粉末 石墨 1 molL-1氢氧化钠 5.00 16.08两电极表面产生气泡，阳极溶液变黄色 铁钉 1 molL-1氢氧化钠 9.13 18.22 两电极表面产生气泡已知氢气和氧气在水中溶解度分别为 19 mLL-1 和 31 mLL-1，根据上述测定结果，回答下

23、列问题：（1）本实验可用右图所示装置收集并测量气体体积。请简述读取气体体积的操作方法8。（2）该同学为探究中阳极气体偏少的原因（偏离 V 阳 ：V 阴 =1:2） ，又进行如下实验：a电解结束后对两电极气体同时减压，发现电极表面再次冒出气泡，相比而言，阳极冒出的气泡更多。b取实验中少数阳极溶液，分为两份，一份加入稀盐酸，生成无色气体，另一份滴加氯化钡溶液，生成白色沉淀；而取实验中少数阳极溶液重复上述实验，无类似现象。c取实验中少数阳极溶液，滴加硫酸锰溶液，逐渐变紫红色。根据 a、b、c 实验得出的结论 。（3）另一同学发现中气体体积比 V 阳 ：V 阴 1:2 ，说明铁作阳极未失去电子产生亚铁

24、离子，其可能原因是 。（4）比较实验结果，选择电解水的条件是 。五、本题包括 3 小题，共 22 分23 （2 分）棱柱烷是一类具有张力的碳氢化合物：（1）写出 n 棱柱烷的通式 。（2）上式 n=4 时，有 中六硝基代物。24 （12 分）薄荷油中含有少量的 非兰烃和 非兰烃，两者互为同分异构体，其相对分子质量为 136,。根据如下化学转化，回答相关问题：已知：（1）分别写出 CD 和 DE 的反应类型： ， ；（2）写出 B、F、H、 非兰烃和 非兰烃的结构简式： ， ， ， 。（3）A 的同分异构体中含有两个 COOCH3 基团的化合物共有 种（不考虑手性9异构），其中核磁共振氢谱呈现

25、2 个吸收峰的异构体结构简式为 。（4） 非兰烃与等物质的量的 Br2 进行加成反应的产物共有 种（不考虑立体异构）。（5）E 在一定条件下发生聚合反应可得到一种高级吸水树脂，该树脂名称为 。（6）写出 CM 反应的化学方程式 。25 （8 分）已知：化合物 A 经 Cope 重排得到 B，也可以从它的同分异构体 A经 Cope 重排得到。A 和B 均可以发生臭氧化/还原反应，化合物 A 经臭氧化/ 还原得到两个化合物 D 和 E，而化合物 B 经臭氧化/还原只得到一个化合物 C，反应如下所示：请回答 下列问题：（1）分别写出化合物 B、 C、D 和 E 的结构简式 ， ， 。（2）Cope

26、重排是可逆的，反应由 A 到 B 的方向发生，理由是什么？ 。（3）B 还可以从 A得到，试推断 A的结构。 。六、本题包括 2 个小题，共 17 分26 （11 分）下面各问题涉及到卤素的反应，请通过推理计算填空。（1）将 9.13gKI 溶解于 100g 热水中，加入 13.96I2，并剧烈搅拌直至溶液澄清。然后浓缩溶液，之后降温至 2，静置结晶，生成了深棕色的盐 A。分离出晶体 A，洗净，干燥。取 0.9500g 产物 A 溶解于水中，在淀粉指示剂下用 0.2000molL-1Na2S2O3 溶液滴定，消耗21.70mL。请给出 A 的化学式： 。（2）向热浓 KI 溶液中通入氯气至饱和

27、，反应至最初生成的棕色沉淀物消失。反应结束后，向溶液中加入少量 KI 固体，冷却至 0会出现橙色的含结晶水的盐 B。X 射线衍射表明 B 的阴离子与 A 的阴离子有类似的结构。B 在空气中不稳定，并且在通入保护气的环境下加热至 215即分解。取 15.32gB，在 N2 下加热至 250，剩余固体产物的质量为 4.48g，是白色水溶性固体。其水溶液与 AgNO3 溶液混合后产生白色沉淀，此沉淀在氨水中可溶。给出 B 的化学式 ；写出生成 B 和 B 分解的化学方程式： ， 。10（3）碘的吡啶（化学式为 C5H5N，结构式为 ，简写为 Py，相对分子质量79.10）溶液是可以导电的，为了确定溶

28、液中的阳离子，做了以下实验：在分液漏斗中加入碘的吡啶溶液，再加入高氯酸银的氯仿和水混合液。振荡数分钟后，水层产生黄色不溶物，并与氯仿层分离。将氯仿溶液转移至结晶设备中结晶，过滤得到晶体 C（含高氯酸根），洗净干燥。取 0.9460g 化合物 C 溶解于水中，加入足量 KI，生成的 I2 用 0.2000 molL-1 的Na2S2O3 溶液滴定，消耗 24.60mL。通过晶体学分析得知 C 的阳离子结构与 A、B 的阴离子相似。给出 C 的化学式： ；写出在碘的吡啶溶液中的平衡反应： ；写出合成 C 的反应方程式： ；画出 C 中阳离子的结构： 。27 （6 分）三种原子序数依次增大的常见短周

29、期元素 A、B、C，在其形成的 3 种二元化合物中，同种元素化合价绝对值相等，且 A 表现出其最高正价和最低负价。在 A 与 B 形成的二元化合物中 B 的质量分数为 75%；在 A 与 C 形成的二元化合物中 A 的质量分数为7.8%，它是一种常见的非极性有机溶剂。试通过计算推理确定 A，B ，C 的元素名称。2016 年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题参考答案与评分标准一、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 2 3 4 5 6 7 8 9 10D A D C D C B C C D二、选择题（本题包括 8 小题，每小题 4 分，共

30、32 分。每小题可能有 1 或 2 个选项符合题意，若有 2 个正确选项，只选 1 个且正确给 2 分，多选、错选都给 0 分）11 12 13 14 15 16 17 18A BC AD D B BD BD AD三、本题包括 2 个小题，共 23 分19(14 分)(1) PCl 6 (1 分) sp3(1 分)(2) PCl5 分子 (1 分) 相似相溶原理 (1 分) (1 分) 从平衡常数的角度看，浓度增加，反应PCl 5 的解离度不变，反应 PCl 5 的解离度下降。 (1 分)(3) PBr4 Br (1 分) C：PBr 3 (1 分) D：Br 2 (1 分)E：PBr 4 Br3 (2 分) （写成 PBr7 给一半分）(4) Br 半径大，不能与 P 形成六配位。 （或形成PBr 6 ，Br 之间太拥挤，斥力大） (1 分)