【文档说明】安徽省十校联盟2023年第三届高二下学期数理化生解题能力竞赛化学试题 含答案.docx，共(16)页，1.169 MB，由小赞的店铺上传

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第三届高二年级数理化生解题能力竞赛化学试题满分100分，考试时间90分钟．请在答题卡上作答．可能用到的相对原子质量：H-1Li-7B-11C-12O-16Si-28P-31S-32Cl-35.5Ti-48V-5

1Fe-56Ni-59Cu-64Mo-96Ag-108I-127一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分．每小题只有1个选项符合题意）1．如果在天宫太空舱中做蜡烛燃烧实验，可以观察到一个蓝色的火焰球，与地面上长条形且明亮黄色的火焰明显不同．下列说法

或预测正确的是（）A．相同条件下燃烧时间：“太空舱中”>“地面”B．“地面”蜡烛燃烧，生成物只有2HO、2CO和CC．“太空舱”蜡烛燃烧，生成物只有2HO、2COD．“地面”蜡烛燃烧的火焰比“太空舱中”明亮，说明其燃烧完全2．科学家早就预言44HCO、44MCO（M代表碱金属）

的存在，并通过计算确认44MCO可由2MO和23MCO在大于20GPa的条件下合成，其中44KCO比44LiCO、44CsCO稳定．下列有关推测正确的是（）A．热稳定性：4444HCOLiCOB．23NaCO中，C原子杂化方式为3spC．44CsCO中，C原子杂化

方式为3spD．合成44KCO的温度应该选择高温3．探究实验：①用多孔石墨电极对，电解硫酸钠溶液3min．②取出阴极石墨电极，插入硫酸铜溶液中，石墨电极上析出红色物质．③用蒸馏水洗涤该石墨电极，然后浸入硝酸银溶液中，石墨电极上析出白色固体．④把白色固体浸入稀硝酸溶液中，白色固体消失．下列

对应的方程式错误的是（）A．实验①：2222HO2HO+电解B．实验②：22HCuCu2H++++C．实验③：2Cu2AgCu2Ag++++D．实验④：322Ag2HNONOHOAg+−+++++4．W、X、Z、Q、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，其内层电子数之和为18

，最外层电子数之和为28，它们所形成的阴离子具有很高的亲水性，可以作为能源材料中的电解质，该离子结构如图所示．下列说法正确的是（）A．223YZ−离子构型为四面体B．YWX−离子构型为V形C．非金属性：X<Y<QD．阴离子中∠Y-X-Y为180度5．AN是阿伏加德罗

常数的值．下列说法正确的是（）A．0.1mol3PCl与0.2mol2Cl在密闭容器中反应，生成的5PCl小于A0.1NB．标准状况下2.24L2H与0.1mol()2Ig在密闭容器中反应，生成A0.2NHIC．0

.1molCO与()A20.2HOgN在密闭容器中反应，生成2CO和2H共4.48L（标准状况下）D．0.1mol22CH与0.2g2H在密闭容器中反应，生成A240.1CHN6．在密闭容器中，外接电路放电，研究压强与氧气的变化．实验操作如下：①外接电路放电一段时间；②停止放电一段时间

；③注入石蕊试液．得到压强、氧气浓度在以上时间段的变化图像如下（忽略温度变化）．下列基于图像的推理或判断错误的是（）A．Ⅰ~Ⅱ：2N与2O反应生成NOB．Ⅱ~Ⅲ：NO与2O反应生成2NOC．Ⅳ~Ⅴ：2NO与2HO生成3HNO，同时也存在NO与2O生成2NO的反应D．Ⅰ~Ⅴ：均明显存在2242NO

NO的反应7．实验室利用下列装置，用还原剂与4BaSO高温下反应制备高纯度的BaS．下列说法错误的是（）A．固体A为块状硫化亚铁B．洗气瓶中“水”的作用是除去HCl，同时不减少还原性气体C．打开活塞K，通入气体，验纯后才高温加热D．试管的作用是

收集没有反应完的还原性气体8．科学家利用声波控制反应，通过听声诱导控制大气气体（如2CO）在水中的溶解，从而产生时空化学模式，将溶液分离到具有不同pH值的时空域（详见下图）．下列说法错误的是（）A．物质A中

基团―3SO−会发生水解B．物质B三碳环共一平面C．反应Ⅱ是声波诱导的反应D．控制声波可以引起反应Ⅰ、Ⅱ的来回振荡9．下列实验过程能达到探究目的的是（）选项实验过程探究目的A将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和3NaHCO溶液、

澄清石灰水，观察现象浓硫酸和木炭反应产生2SO和2CO气体B向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热；再加入银氨溶液，无明显现象蔗糖未发生水解反应C苯和液溴的混合液中加入铁粉，将产生的气体通入硝酸酸化的3AgNO溶液中，产生淡黄色沉淀苯与液溴在Fe催化下发生取

代反应D向饱和4FeSO溶液中加入CuS固体，测得溶液中()2Fec+不变()()spCuSspFeSKK10．甲醇制备原理如下：反应Ⅰ()()()()2232COg3HgCHOHgHOg++0H反应Ⅱ()()()()222COgHgCOgHOg++

0H某温度下，()()22CO/H1:3nn=加入一恒压密闭容器中反应，达到平衡时，氢气、甲醇和一氧化碳的分压有如下关系：()()()23HCHOH4COppp==，下列说法正确的是（）A．2CO的平衡转化率为1217B．该温度下

反应Ⅰ的平衡常数pK之值为288289C．该温度下反应Ⅱ的平衡常数pK为4524D．平衡时，甲醇含量最高11．我国科学家发现硝酸光分解机理（如图所示），对控制空气雾霾意义重大．下列说法正确的是（）A．2NO分子中N为3sp杂化B．反应①、反应③光解所需光的频率：①<③C．反应④

生成物为HONO和OD．*22NONO→0H12．新型硅溴离子液体二次电池，由硅电极（Si）和卤化盐电极（3Br−）构成（如下图）．下列说法错误的是（）A．1-丁基-3-甲基咪唑阳离子具有芳香性B．单位质量放电效率：硅近似于锂C．工作一段时间后，4SiF层会增厚D．充电时，23H

F−浓度会减小13．我国科学家合成的具有超导性能的材料，是由H-Lu形成的晶胞（见下图，其中黑小球、白小球均代表H，大球代表Lu），下列说法错误的是（）A．H-Lu晶胞的化学式3HLuB．H-Lu晶胞中每个H原子

周围紧邻4个Lu原子C．H-Lu晶胞中每个Lu原子与12个Lu原子相邻D．H-Lu晶胞中，若黑小球为N，则化学式为2LuHN14．用碘酸制备五氧化二碘，然后检验乙醇．90~110℃（低温区）加热20min，再升温至220~240℃（高温区）恒温4h，

具体流程如下图所示．下列说法正确的是（）A．二缩三碘酸化学式为38HIOB．低温区发生氧化还原反应C．反应速率：低温区<高温区D．生成1mol碘，消耗2.5mo1乙醇15．科学家在塑料（聚四氟乙烯）、玻璃片

或抛光铜上进行冷凝水微滴实验．控制表面温度和相对湿度分别为3.5℃和55%进行反应，然后取“微滴”与（4-羧基苯硼酸）混合，经质谱法分析混合液得到如下质谱图，下列说法正确的是（）A．抛光铜参与了反应B．4-羧基苯硼酸

在“微滴”中发生水解C．“微滴”中含有双氧水D．有苯甲酸生成二、非选择题（本题包括5个大题，共55分）16．（11分）第三代半导体材料氮化镓（GaN）有多种制备方法：方法Ⅰ28502GaN2GaN+℃方法Ⅱ()3343260GaCH

3NHGaN3CH++℃方法Ⅲ2252GaN2GaN+℃液体打印（1）基态3Ga+的核外电子排布式为______．（2）氨气、甲烷中心原子的杂化方式是______，分子构型分别为______、______．氨气熔沸点高于甲烷，是因为固体、液态氨气分子中存在氢键．在固体氨中每个氨气分

子与6个氨气形成氢键，请画出其氢键______．（3）方法Ⅰ比方法Ⅱ温度高的主要原因是（从结构上解释）______．（4）方法Ⅲ中，通电氮气流中存在N、*2N、2N+活化粒子，常温下就能与液体镓反应（如图所示）．*2N、2N+电子式分别为______、______，1mo

l2N+完全反应得到______mole−．（5）对高温GaN熔液慢速降温，至2950K时形成结晶．科学家展示了从中截取厚度为1.5个原子厚度的微观结构截面图（如下所示）：区域1、区域2分别为氮化镓______、______（填“结构A”或“结构B”）的结构．1

7．（11分）H对人体中的羧酸酯酶有抑制作用，却具有高度的选择性．我国科学家实现了这种天然产物H的首次合成，合成路线如下：请回答下列问题：（1）A的名称是______．（2）B、C的结构简式分别为___

___、______．（3）D→E、E→F的反应类型分别是______、______．（4）依据上述转化率，10.00molE最多可以合成______molH．（5）由G合成H时，会生成多种副产物．①其中有一种副产物，也含有五元杂环，该副产物结构简式为

______．②另一种副产物则含有双碳碳三键，其结构简式有______．18．（11分）乳酸亚铁()322FeCHCHOHCOO3HO常用作缺铁性贫血的补铁剂，能溶于水．（1）一般由乳酸钙与氯化亚铁两水溶液混合制得，通过重结晶提纯．①写出制备乳酸亚铁的离子方程

式______．②1mo1乳酸亚铁受热至75℃和170℃时失水，失水质量分别为______g、______g．③画出乳酸亚铁的空间立体结构______．（2）乳酸亚铁还原性的检验①取乳酸亚铁溶于水，加入酸性高锰酸钾溶液，搅拌后紫色慢慢褪去，溶液变成棕黄色．1mol

乳酸亚铁消耗了0.2mol4KMnO，化学方程式为______．②1mol乳酸亚铁溶液与5%的双氧水反应，反应剧烈且消耗()22HOn大于1.5mol．控制反应速率后，多次实验，发现消耗()22HO1.5moln=．消耗()22HOn大于1.5mol的原因：______、______．③双氧水与

乳酸亚铁的反应速率远大于酸性高锰酸钾，为了进一步探寻原因，实验设计如下：______．19．（11分）溴化锂在制冷、医药、电池等领域有广泛用途．下图是制备无水溴化锂的工艺路线：回答下列问题：（1）先加入液溴，后分批加入碳酸锂，写出溶溴所发生的主要化学方程式

______，该反应______（填“放热”或“吸热”）．（2）“还原”所发生的主要化学方程式是______．（3）“加热”所发生的化学方程式是______；物质X化学式为______．（4）“除杂1”所发生的化学方程式是______．重结

晶的方法为______．20．（11分）金属钛（Ti）在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石（2TiO）转化为4TiCl，再进一步还原得到钛．直接氯化：反应Ⅰ()()()()2242TiOs2ClgTiClgOg++11161kJmol

H−=碳氯化：反应Ⅱ()()()()()224TiOs2Clg2CsTiClg2COg+++12113kJmolH−=−反应Ⅲ()()()()()2242TiOs2ClgCsTiClgCOg+++13234kJmo

lH−=−（1）直接氯化可以在______下自发进行．（2）反应Ⅳ()()()2COgCs2COg+的4H为______1kJmol−（3）科学家对以上反应做过热重分析，温度为1223K、氯气分压()2Cl0.35atmp=的

条件下，得到固体相对质量变化与时间的关系如下图所示：①用纯碳实验时，质量稍微有所增长，生成了含______键的物质．②用纯2TiO实验时，所发生的化学方程式为______；该反应的活化能______（填“高”或“

低”）．③按照()()()22TiO:C:Cl1:2:2nnn=混合，实验发现1.1min内质量迅速减少，经光谱分析证明有光气（2ClCO）生成，固体中含有C和TiOx，则x=______．④1.1min之后，

光气（2ClCO）继续反应，有理论认为机理如下：决速步骤的反应方程式为______，1.1min之后发生的总反应方程式为______．（4）按照()()()22TiO:C:Cl1:2:2nnn=混合，平衡状态下不同物

质的组成比与温度的关系如下图所示：①曲线Q是______（填化学式）的变化图像．②M点所发生的化学方程式是______．第三届高二年级数理化生解题能力竞赛化学参考答案一、选择题（本体包括15小题，每小题3分，共45分．每小题只有1

个选项符合题意）题号12345678答案CCDAADAA题号9101112131415答案DCBDBAC1．C太空舱由于对流缓慢，蜡烛容易熄灭，A错误．“地面”蜡烛燃烧，由于气体对流快，燃烧速率也快，致使碳固体充满火焰反射光，形成黄色明亮火焰，这种燃烧是不充分的，除生成2HO、2CO和C外

，还有CO生成；BD错误．太空舱中由于燃烧速率慢且没有重力影响，碳能充分燃烧，所以产物只有2HO、2CO，C正确．2．C类比其他酸和对应的盐的热稳定性，可以得出结论：4444LiCOHCO，A错误．碳酸根中C原子采取2sp杂化，44CsCO中C原子采取3sp杂化，B错误，C正确．44KCO高温

时会分解生成2KO和23KCO，D错误．3．D多孔阴极石墨电极吸附了氢气，该氢气受到石墨活化，活泼性增强而置换出铜，ABC选项均正确．322Ag2HNONOHOAg+−+++++，稀硝酸生成NO而非2NO，D错误．4．A依据离子结构，Y为S，X为N；其

内层电子数之和为18，W、X、Z、Q为第二周期元素，Q为F，Z为O，W为C，再代入最外层电子数检测成立．322YZ−离子为223SO−，类似于硫酸根，四面体形；A正确．YWX−离子为SCN−，C为sp杂化，直线型离子，B错误．非金属性：()()()Y

SXNQF，N强于S，C错误．由于X为3sp杂化，阴离子中∠Y-X-Y小于180度，D错误．5．A上面所提供的四个反应，都是《化学反应原理》中提到的“标准可逆反应”，所以在密闭容器中不能完全反应．第四个反应还有副反应．故A正确．6．D先222NOO2NO+，然后有2242NONO．

而且这两个反应都能使压强减小．在Ⅰ~Ⅱ段图像中，压强没有变化，同时2N与2O反应生成NO的反应，压强是没有变化的．所以从图像变化来看，Ⅰ~Ⅱ段不会存在压强减小的反应．D错误．7．A能使用启普发生器制备的气体有：氢气、硫化氢和二氧化碳（乙炔不需要用盐酸）．具体反应原理分别为：块状锌与盐酸制

取氢气，块状硫化亚铁与盐酸反应制取硫化氢，块状碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳．由于2CO不是还原性气体，排除2CO．从装置设计分析：洗气瓶中的水，除去HCl；试管中的水，回收没有反应完的还原性气体．从仪器的作用判断硫化氢作为还原剂，有两处不符：洗气瓶用水除杂（硫化氢溶于水，

本身会减少）；硫化氢溶于水，也不好在试管中用排水法收集．另外，从反应条件看，硫化氢高温时分解，生成氢气和硫蒸汽，容易堵塞管式炉的右出口，引起危险．不能用硫化氢做还原剂．故A错误．8．A物质A基团―3SO−相当于硫酸根，不会发生水解，A错误．物质B中，三环所共碳原子为2s

p杂化，使三环共面（左上六元环是双单键共轭结构，本身在一个平面上），B正确．声波控制二氧化碳溶解，使二氧化碳逸出熵增，促使反应Ⅱ进行，C正确．反应Ⅰ自发、反应Ⅱ声控，可以来回振荡，D正确．9．D品红不能除去2SO，其与3NaHCO溶液产生2C

O，达不到实验目的，A错误．银氨溶液须在碱性条件下反应，所以必需加碱中和硫酸，否则无现象，B错误．液溴容易挥发，与水发生歧化反应生成HBr．当同3AgNO溶液中接触时也会产生淡黄色沉淀，C错误．如果()()spspCuSFeSKK，()2Fec+

减小，反之，()()spspCuSFeSKK，D正确．10．C()()()()()()2232130032/1712/171COg3HgCHOHg2/1715/17HOg133xxxxxyxxyyx++−−−+−起始量反应量存在量()()()()()()2

22C13002/1712/173/17OgHgCOgHO1537g1/13yyyyyxyxyyx++−+−−−起始量反应量存在量()334xyxy−−==解之得：12/17x=3/17y=2CO的平衡转化率()/115/17xy=+=，A错误．由于方程两边系数不等，在不知道总压的情况下

，该温度下反应Ⅰ的平衡常数pK之值无法计算，B错误．该温度下反应Ⅱ315451717p212241717K==，C正确．从方程式或上述数据中，均可以得出水的含量最高，D错误．11．B2NO分子中N为2sp杂化，A项错误．反应①、反应③光解所需光的频率：①<③，因为反应①破坏单

键，反应③破坏双键（键能高），光频率越大，能量越高；B项正确．依据质量守恒，反应④生成物为HONO和OH，C项错误．*22NONO0H→，因为*2NO是激发态分子，能量高，D项错误．12．D1-

丁基-3-甲基咪唑阳离子中，连接丁基的N原子，还有一对孤对电子，如，和下面的双键，形成五元杂环的芳香性．A项正确．单位质量放电效率计算方法：Si4/28=1/7，Li1/7=1/7，B项正确．放电时，Si失去电子，形成4SiF，4SiF

层增厚（注意：溶液中没有硅元素，所以不会进入溶液）．C正确．溶液中电荷守恒：［咪唑离子］2334HFHFBr−−−=++，充电时，溴离子浓度减小，依据H守恒，23HF−增多才能维持电荷守恒．D错误．13

．BH-Lu晶胞：11H8681282=++=，1Lu12144=+=，H-Lu晶胞化学式为3HLu，A正确．H-Lu晶胞中有两种H，一个（黑球）是四面体中心，一个（白球）是八面体中心；B错误．选项C、D，略．14．A依据二缩三碘酸式量510计算：1273381=()5103

81/168−=余1，直接写出分子式38HIO，A正确．计算38HIO分子中碘元素化合价为+5，化合价不变（3HIO中碘元素化合价也是+5），低温区反应化合价不变，是非氧化还原反应，B错误．依据低温区2

0min，高温区4h，可知高温区反应速率慢，C错误．生成1mol2I，转移10mole−；生成1mol乙醛，失去2mole−；所以必需消耗5mol乙醇，D错误．15．C质荷比数值61+1、137+1、165+1分别对应33HBO、4-羟基苯甲酸和4-羧基苯

硼酸，依据质量守恒，推理出：2222HOOHO+→．C正确．二、非选择题（本题包括5个大题，共55分．）16．（11分）（1）22626101s2s2p3s3p3d或10Ar3d（1分）（2）3sp（1分）三角维形（0.5分）正四面体形（0.5分）（2分）（3）氮气

中氮氮三键稳定，活化能高，需要高温激活（1分）【关键词“氮氮三键稳定”】（4）NN∶∶∶（1分）NN+∶∶（1分）7（1分）（5）结构B（1分）结构A（1分）17．（11分）（1）间-甲氧基苯甲醇或3-甲氧基苯甲醇（1分【名称合理均可给分】（2

）（1分）（1分）（3）氧化反应（1分）取代反应或水解反应（1分）（4）2.143或2.14（2分）（5）①（1分）②、和（各1分，共3分）18．（11分）（1）①()2323222CHCHOHCOOFe2HOFeCHCH

OHCOO2HO−+++（2分）或者()2323222CHCHOHCOOFe3HOFeCHCHOHCOO3HO−+++②18（1分）36（1分）③或（2分）【不是立体结构不给分；两个五元环在同一平面的不给分】（2）①()3

2424210FeCHCHOHCOO2HO2KMnO18HSO++()242443235FeSOKSO2MnSO20CHCHOHCOOH28HO++++（1分）②双氧水氧化了乳酸根的羟基铁离子催化双氧水分解（各1分，共2分）【答案没有顺序要求；得分关键词“氧

化了乳酸根的羟基”、“催化分解”】③取乳酸溶液分成两等份，分别与等浓度等体积的双氧水反应；（1分）向其中一份滴入2~3滴3FeCl溶液，比较反应速率，确定是否是3Fe+的催化作用（1分）【得分关键词：“等浓度的双氧水”、“2~3滴3FeCl（2FeCl也可

）溶液”】19．（11分）（1）223222BrLiCOHO2LiBr2HBrOCO++++（2分）【可分步写，不配平不给分】放热（1分）（2）()222223HBrOCONH3HBr2HONCO++++（2分）【不配平不给分】（3）2233Br3HO5HBrHBrO++

△（2分）【不写“△”扣1分，不配平不给分】23LiCO（1分）（4）()()322224224LiBrO3CSNH3HO4LiBr3CONH3HSO++++（2分）【不配平不给分】蒸发浓缩，冷却结晶（1分）20．（1

1分）（1）高温（1分）【填“加热”不给分】（2）+121（1分）（3）①C-Cl（1分）【填“碳氯”不扣分】②2242TiO2ClTiClO++高温（1分）【没有“高温”不给分，没有配平不给分】③1（

2分）④***COCl*Cl*CO*Cl*Cl+→++（1分）【填“**COClCO*Cl→+”或“COClClCOClCl+→++”或“COClCOCl→+”也给分】224TiOClCOCClTiCl2CO++++高温（1分）（4）①CO（1分）

②2242TiO2ClCTiClCO+++△（1分）获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com