重庆市2022-2023学年高二下学期化学竞赛试题

2023年重庆市高中学生化学竞赛试题

（高二组）

（2023年5月7日    9：00-11：00）

考生须知：

竞赛时间2小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。考试时间结束时，把试卷、答题卷放在桌子上，立即起立撤离考场。

答题卷订成册，不得拆散。

不准使用任何改正液或改正纸，不得使用红笔或铅笔作答。第1题答案填写在第1题号下面的表格内，其它所有解答必须写在制定的方框内。

姓名、所属学校必须写在答题卷左侧规定位置，写在其它地方者按废卷论处。

允许使用无贮存信息功能的非编程计算器以及直尺等文具。

考生不得携带任何通讯工具进入考场

相对原子质量：H-1    B-11    C-12    N-14    O-16    S-32    Cl-35.5

第1题（20分）选择题（共10小题，每小题2分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）

1-1化学与生产、生活、科技息息相关。下列叙述错误的是（    ）

A.传输信息用的光纤材料主要成分为晶体硅

B.新能源汽车电池正极材料属于无机非金属材料

C.医用口罩中层的聚丙烯纤维属于合成高分子材料

D.火星车使用的热控保温材料纳米气凝胶可产生丁达尔效应

1-2表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（    ）

A.标准状况下，所含电子的数目为

B.甲酸溶液中，分子数小于

C.乙醇和乙酸发生酯化反应，生成的乙酸乙酯分子数目为

D.由二氧化碳直接生成乙醇的反应中转移电子的数目为

1-3试剂生产中，常用双环戊二烯通入水蒸气解聚成环戊二烯，下列说法错误的是（    ）

（双环戊二烯，g）2（环戊二烯，g）

A.环戊二烯所有碳原子可能共平面

B.双环戊二烯和环戊二烯均能使溴的四氯化碳溶液褪色

C.双环戊二烯被酸性溶液氧化生成三种有机物

D.环戊二烯的二氯代物有7种（不考虑立体异构）

1-4Ni活化反应历程如下图所示：

下列说法正确的是（    ）

A.决速步骤反应的活化能为

B.反应历程中存在非极性键和极性键的断裂与形成

C.上述活化反应属于吸热反应

D.三种中间体的稳定性：中间体中间体中间体3

1-5溶液中存在如下平衡：

（i）    

（ii）      

时，溶液中随pH的变化关系如图。下列有关溶液的说法正确的是（    ）

A.通入足量氯化氢，溶液橙红色加深

B.向溶液中加入足量的硝酸银溶液，、、均减小

C.加入少量水稀释，平衡时与的比值减小

D.由于缺少数据，无法计算时溶液中的浓度

1-6根据下列操作及现象，能达到目的是

1-7镁锂双盐电池是具有较高电池效率的新型二次离子电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（    ）

A.a极为电池负极  B.可选用稀硫酸作电解质

C.充电时b极的质量减小 D.放电时a极的电极反应式为

1-8W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z原子的质子数等于W原子与Y原子质子数之和，W的价层电子数为偶数，X原子核外未成对电子数与W的相同，四种元素中只有Y为金属元素。下列说法正确的是（    ）

A.第一电离能：

B.X与Y形成的化合物可能含有共价键

C.电负性：

D.W与Z形成的化合物具有可燃性

1-9铁华粉最早记载于《开宝本草》，为铁粉与醋作用后的锈末，具有养血安神、平肝镇惊的功效，主治血虚、健忘。利用铁华粉进行的实验及其现象如下所示：

下列相关说法错误的是（    ）

A.X为醋酸

B.铁华粉中起治疗作用的成分可能为

C.生成蓝色沉淀的离子方程式为

D.由上述实验可知，结合的能力大于

1-10 时，二元弱酸的，，下列说法正确的是（    ）

A.溶液中

B.将等浓度的溶液和硫酸溶液稀释10倍，前者pH较小

C.的化学平衡常数

D.向溶液滴加溶液至中性时

第2题（8分）根据要求回答下列问题：

2-1说明氨气易液化的原因。

2-2写出灼烧镁粉与石英砂的混合物生成的两种含镁二元化合物的化学式。

2-3将溶液滴入溶液中生成棕黑色沉淀，此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为多少？

2-4硫酸铜溶液与碳酸钠溶液反应生成碱式碳酸铜，过程中未见气体生成，写出这个反应的化学方程式。

2-5向明矾溶液中加入适量溶液，既能提高净水效率又能杀菌消毒，用离子方程式解释其原因。

第3题（8分）亚硫酰氯（，熔点，沸点，易水解生成和）是一种重要的化学试剂，广泛用于有机合成。制备亚硫酰氯的两种方法：

方法1：以五氯化磷和二氧化硫为原料，发生反应：

方法2：以三氧化硫和二氯化硫为原料。

3-1方法1反应的过程中是否存在电子转移？

3-2写出方法2的化学方程式。

3-3某科研小组测定亚硫酰氯产品的纯度。步骤如下：

步骤一、用分析天平准确称取样品，小心地将样品溶于的氢氧化钠溶液中，充分反应后，配成试样溶液。

步骤二、用移液管吸取试样溶液于碘量瓶中，加入两滴对硝基苯酚指示剂，滴加盐酸至黄色刚好消失，加入碘标准溶液，避光放置。

步骤三、用标准溶液返滴定过量的，近终点时加入淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗标准溶液。

3-3-1指出步骤一中“配成试样溶液”所必需的定量玻璃仪器的名称。

3-3-2指出步骤二中滴加盐酸的目的。

3-3-3叙述步骤三中滴定终点的现象。

3-3-4计算样品的纯度（用含有V的代数式表示）。

第4题（10分）工业氯化钡为白色粉末状晶体，是一种重要的化工原料。盐酸－硫化钡法生产氯化钡的工艺成熟、适用性强，被我国大部分工厂采用。其工艺流程如下图所示：

4-1写出硫化氢的电子式。

4-2写出高温“煅烧”时重晶石发生的主要反应的化学方程式。

4-3“酸浸”时需要控制盐酸的加入速率。请分析若加酸过快会导致怎样的危害？

4-4“酸浸”得到的氯化钡溶液中有少量硫化物会影响产品质量，可以用双氧水进行脱硫除杂，写出反应的离子方程式。

4-5由原料重晶石带入的锶离子随着氯化钡溶液的浓缩会逐步富集。向滤液中加入铬酸，利用锶、钡的铬酸盐溶解度的差异分步沉淀出铬酸钡，进一步对钡盐和锶盐进行回收利用。若滤液中，，当沉淀完全时，则溶液中是多少？

已知时，、。

第5题（12分）甲醛是重要的化工原料之一，可作为制备酚醛树脂、维纶、染料、农药和消毒剂等的原料。

5-1工业制取甲醛的方法之一为甲醇氧化法。

5-1-1已知：、的燃烧热分别为、；   ；

计算制备甲醛反应的反应热。

5-1-2在容积固定为的密闭容器中通入空气（设空气中氧气的体积分数为），并加入催化剂，在、起始压强为下进行反应。计算反应达到平衡时容器内的分压。（所有气体均视作理想气体，时反应的平衡常数）

5-1-3与工业制备甲醛的方法类似，工业制备乙醛也可采用空气氧化法，还可采用乙醇脱氢法。已知：时，

反应Ⅰ：  

反应Ⅱ：  

比较两种方法的优缺点。

5-2一种将电氧化法和电还原法联合处理含甲醛的废水的装置如图所示。

5-2-1写出阴极和阳极反应的电极反应式。

5-2-2若外电路通过电子的电量，计算理论上能处理甲醛的质量。

第6题（12分）硼元素在1808年被发现，硼元素的化合物以硼酸和硼砂最为著名。

6-1写出基态硼原子的价电子排布式；指出的空间结构。

6-2硼酸晶体具有层状结构，每一层的平面层状结构如图所示，判断硼酸晶体中，B原子的杂化类型以及平面层内所含有的作用力类型。

6-3硼砂晶体在溶液中存在四硼酸根离子，结构如图所示，可看成由和缩合而成。在硼的总浓度的硼酸及其盐的水溶液中还存在类似结构的电荷为的五硼酸根离子以及电荷为的三硼酸根离子，结构中硼原子均以的方式连接成六元环，写出这两种硼酸根离子的化学式。

6-4“白石墨”具有类似石墨的层状结构，在和的压力下，“白石墨”可转化为具有闪锌矿型的立方晶体，晶胞结构如图所示。已知晶胞参数，计算晶体中硼氮原子间的最短距离，列出密度的计算式。

第7题（10分）“消洗灵”是具有消毒、杀菌、漂白和洗涤等综合功效的固体粉末，消毒原理与“84消毒液”相似，化学组成可以表示为（磷酸三钠次氯酸钠）。某兴趣小组制备“消洗灵”的装置如图所示（夹持装置已略去）：

回答下列问题：

7-1-1写出X试剂的名称。

7-1-2写出C中采用多孔球泡的目的。

7-1-3写出D装置的作用。

7-2打开仪器a的活塞及弹簧夹K，制备碱性溶液；关闭仪器a的活塞及弹簧夹K，打开装置C中滴液漏斗活塞；一段时间后，取出装置C中溶液，经“一系列操作”，得到粗产品。

7-2-1“一系列操作”包括________________、________________、过滤、洗涤、低温干燥。

7-2-2若C中的与按物质的量之比混合，写出C中制备“消洗灵”的总反应的化学方程式。

7-2-3若生成，写出理论上至少消耗的物质的量。

7-3“消洗灵”消毒时对金属腐蚀性小，原因是成分中的磷酸钠与空气共同作用，在金属表面形成不溶性磷酸盐膜，对金属具有良好的保护作用。写出用“消洗灵”对镁合金消毒，形成保护层的反应的化学方程式。

第8题（10分）酮基布洛芬片具有镇痛、消炎及解热作用，副作用小，毒性低。其合成路线如图所示：

请回答下列问题：

8-1-1写出A的名称。

8-1-2写出1个A分子中含有σ键的数目。

8-2写出B→C反应的化学方程式。

8-3判断D→E的反应类型。

8-4写出E→F反应的化学方程式。

8-5以乙烯和碳酸二甲酯（ ）为原料（无机试剂任选），设计制备2-甲基丙酸的一种合成路线。

第9题（10分）尼龙（主要成分为聚酰胺）为重要的工业产品，下面是尼龙-66的合成路线：

9-1写出A、B、C的结构简式。

9-2写出A中所含官能团的名称。

9-3已知在生成F的同时，产生两种有刺激性气味的气体，写出生成F的化学方程式。9-4聚酰胺分子链间缠结使尼龙纤维有很高的强度，指出聚酰胺分子链间的主要作用力。

9-5指出与E具有相同官能团的同分异构体的数目（不考虑立体异构），其中一种同分异构体G的核磁共振碳谱有三组峰，写出G的结构简式。

2023年重庆市高中学生化学竞赛

高二组参考答案

第1题（20分）（每小题2分）

第2题（8分）

2-1 氨分子之间形成氢键，使分子间的相互作用力增大。（1分）

2-2 、（2分）

2-3 （1分）

2-4 （2分）

（2分）

第3题（8分）

3-1 否（1分）

3-2 （1分）

3-3-1 容量瓶（1分）

3-3-2 中和过量的，防止在碱性条件下歧化。（2分）

3-3-3 滴入最后一滴标准溶液，锥形瓶中的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复。（1分）

3-3-4 （2分）

第4题（10分）

4-1 （2分）

4-2 （2分）

4-3 加酸过快会导致局部高温，易被氧化生成或等，从而使产品中硫含量超标，影响产品质量。（合理答案即可）（2分）

4-4 （2分）

4-5 （2分）

第5题（12分）

5-1-1 （2分）

5-1-2 （2分）

5-1-3 空气氧化法反应平衡常数较大，但可能出现过氧化得到乙酸等副产物，产率不高（1分）；乙醇脱氢法反应平衡常数较小，乙醛的产率较低：但得到乙醛的同时还能得到副产物氢气（1分）。

5-2-1 阴极：（2分）

阳极：（2分）

5-2-2（2分）

第6题（12分）

6-1 （1分）平面三角形（1分）

6-2 （2分）共价键、氢键（2分）

6-3 （1分）（1分）

6-4 （2分）   （2分）

第7题（10分）

7-1-1 饱和食盐水（1分）

7-1-2 增大反应物的接触面积，加快反应速率（1分）

7-1-3 吸收尾气，防止污染大气（1分）

7-2-1 蒸发浓缩（1分）、冷却结晶（1分）

7-2-2 （2分）

7-2-3  3.2（1分）

7-3 （2分）

第8题（10分）

8-1-1 3-甲基苯甲酸（或间甲基苯甲酸）（1分）

8-1-2 18（1分）

8-2 + +

8-3取代反应（1分）

8-4

+或者+（2分）

8-5 （3分）

第9题（10分）

9-1 A：（1分）B：（1分C：（1分）

9-2 碳溴键（或溴原子）（1分）、碳碳双键（1分）

9-3 （2分）

94分子间氢键（1分）

9-5  8（1分） （1分）