2020年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题

考生须知：

1. 全卷冯试题卷和答题卷两部分，试题共有8题，满分100分。考试时间120分钟。

2. 本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明县（市）、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。

3. 只能用黑色水笔或签字笔答卷，铅笔圆珠笔等答卷无效；答卷上用胶带纸、修正液为无效卷；答卷上有与答题无关的图案、文字为无效卷。

4. 可以使用非编程计算器。

第1题：选择题（20小题，每小题2分，共40分；每小题只有一个选项符合题意）

1. 新型冠状病毒是一种被脂质和核蛋白外壳保护层覆盖着的正链单股RNA，对紫外线和热敏感，56℃30分钟、医用酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。下列有关说法不正确的是：

A. 过氧乙酸为强氧化剂，有漂白作用。高浓度药液具有强腐蚀性、刺激性，如不慎溅到皮肤上应立即用水冲洗。

B. 84消毒液与酒精不可混用，因为两者可能会发生化学反应产生氯气等有毒物质。

C. 医用消毒酒精是95%的乙醇溶液。

D. 三聚异氰尿酸（）是一种固体含氯消毒剂，相比于“84”（有效氯含量约60 g/L）消毒液，它有效氯含量更高、释放时间更长。

2. 下图ZYX4化合物是有机合成中一种常用还原剂，X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素且X、Y、Z处于不同周期。下列叙述正确的是：

A. Y的最高价氧化物对应的水化物属于两性氢氧化物。

B. 原子半径：Y＜Z＜X。

C. Z与X可形成离子化合物ZX。

D. 该化合物中X、Y、Z均满足8电子稳定结构。

3. 下列说法不正确的是

A. 向磷酸二氢钠溶液中加入过量澄清石灰水：2HPO42−+3Ca2++2OH− == 2Ca3(PO4)2↓+2H2O

B. 用重铬酸钾法测定白酒中乙醇的含量：2Cr2O72−+3C2H5OH+16H+ == 4Cr3++3CH3COOH+11H2O

C. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙：CaSO4(s)+CO32−(aq) == CaCO3(s)+SO42−(aq)

D. 制摩尔盐时用酒精洗涤产品，制阿司匹林时用冷水洗涤产品。

4. 苯虽然可以发生各种化学反应，但苯环却通常难以被打破。2019年，英国牛津大学的研究人员却发现，一种基于铝的配位化合物能够将苯环转换成直链烃类。反应如下：

其中Dipp为邻苯二甲酸异戊酯。下列说法正确的是：

A. (CH3)2SnCl2有和两种同分异构体。

B. 由于苯可以从石油中获取，这一发现有望拓展石油化工的产品范围。

C. Y中Al的氧化数为+2。

D. 化合物X中的氧原子采取sp杂化成键。

5. 2019年诺贝尔化学奖授予美国固体物理学家约翰·巴尼斯特·古迪纳夫（John B Goodenough）、英国化学家斯坦利·威廷汉（Stanley Whittingham）和日本化学家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他们发明锂离子电池方面做出的贡献。下面说法不正确的是：

A. 将钴酸锂（LiCoO2）作为电池的阴极，将除锂之外的金属材料作为阳极，能够实现高密度的能量储存。

B. 锌-锰电池虽然具有低成本的优势，但电压和电容量距离锂电池有较大差距。

C. 锂电池和锂离子电池区别在于锂离子电池是一次电池，只能放电；锂电池是二次电池，可充电也可以放电。

D. 某新型电池发生总反应为：VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色) VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2H+

放电过程中，正极附近溶液的pH变大。

6. 丙酮碘代反应CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程为：v=kcm(CH3COCH3)cn(I2)。其半衰期（当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间）为0.7/k，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。

下列说法正确的是：

A. 速率方程中的m＝1、n＝1

B. 该反应的速率常数k＝2.8×10−3 min−1

C. 增大反应物I2的浓度，反应的瞬时速率加快

D. 在过量I2存在时，反应掉87.5%的CH3COCH3所需时间是375 min

7. 某容器中加入1 mol PCl5，发生反应PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)，达到平衡后，保持温度不变，作如下几种改变：①体积增大一倍；②增大体积至总压强减为原来一半；③恒容下增加2 mol PCl5；④恒压增加1 mol PCl5。以下判断正确的是：

A. 达到新平衡后，PCl5转化率都增大，且增大倍数一样

B. 达到新平衡后，①中PCl5转化率大于②中PCl5转化率

C. 达到新平衡后，①中PCl5转化率小于②中PCl5转化率

D. ③中平衡右移，PCl5转化率增大

8. 在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中，分别加入足量活性炭和一定量的NO，发生反应C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2(g)。测得各容器中c(NO)随反应时间t的变化如下表所示。下列说法正确的是：

A. 达到平衡状态时，v正(NO)＝v逆(CO2)

B. 丙容器中从反应开始到建立平衡的平均反应速率v(NO)＝0.01125 mol·L−1·min−1

C. 气体平均相对分子质量不再改变说明反应已达平衡

D. 由表格数据可知：T＜400℃

9. 用NaOH滴定H3PO4（pKa1~pKa3分别为2.12、7.20、12.36）至Na2HPO4，应选择的指示剂是：

A. 甲基橙 B. 甲基红 C. 酚酞 D. 石蕊

10. 用0.10 mol·L−1 NaOH溶液滴定0.10 mol·L−1 HAc（pKa＝4.75）时，pH突跃范围为7.75~9.70，由此可推断用0.10 mol·L−1 NaOH溶液滴定pKa＝3.75的0.10 mol·L−1 某一元酸的pH突跃范围是：

A. 6.75~8.70 B. 6.75~9.70 C. 6.75~10.70 D. 7.75~9.70

11. 国家标准规定，FeSO4·7H2O的含量：一级品99.50%~100.5%；二级品99.00%~100.5%；三级品98.00%~101.0%。为测定某样品中FeSO4·7H2O的质量分数，可用酸性高锰酸钾溶液进行滴定。称取四份FeSO4·7H2O试样，质量均为0.5060 g，溶于水后，用0.02028 mol·L−1 高锰酸钾溶液滴定至终点，记录滴定数据如下：

下列说法正确的是：

A. 若滴定时发现滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束气泡消失，则测得的FeSO4·7H2O含量将偏低

B. 根据滴定结果可知，上述样品符合二级品标准

C. 如测得的含量低于实际准确值，产生误差的原因可能是在滴定过程中空气中的氧气参与了反应

D. 滴定至终点时的现象是，溶液红色褪去，半分钟内不回复红色

12. 已知常温下H3AsO4各形态的分布分数(δ)随pH变化如图所示，下列说法正确的是：

A. H3AsO4的Ka2＝10−4.5

B. m点对应的溶液中水电离出的c(OH−)为10−11.5 mol·L−1

C. n点对应的溶液中，离子浓度的大小关系为：

c(HAsO42−)＝c(H2AsO4−)＞c(H+)＝c(OH−)

D. 将含c(HAsO42−)＝0.05 mol·L−1和c(AsO43−)＝0.05 mol·L−1的溶液等体积混合，溶液pH＝11.5

13. 众所周知，寒冷的冬天走在冰面上容易摔跤，其实这与冰层表面的结构有关（如图）。下列有关说法不正确的是

A. 由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解

B. 第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构

C. 第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少

D. 当高于一定温度时，“准液体”中水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑

14. 下列表示正确的是

A. 乙炔的结构式：CHCH B. 羟基的电子式：

C. 葡萄糖的结构简式可能为： D. CCl4的球棍模型：

15. 2019年牛津大学和IBM苏黎世研究中心借助原子力显微镜对分子甲及反应中间体乙、丙进行高分辨率探测成像，并利用单原子操纵技术对其进行原子尺度的操作，通过针尖施加电压脉冲逐步切断C=O基团，最终合成了分子丁。下列说法不正确的是：

A. 反应中间体乙、丙都是碳的氧化物

B. 丁和石墨、金刚石均互为同素异形体

C. 甲生成丁的反应属于分解反应

D. 甲、乙、丙互为同系物

16. 天然硅酸盐组成复杂，其阴离子基本结构单元大多是SiO4四面体。

在中，表示硅氧四面体，则该结构式的通式为：

A. (Si2O5)n2n− B. (SiO3)n2n− C. (Si6O17)n10n− D. (Si8O24)n16n−

17. 下列化合物中，不易燃烧的是：

A. 乙醚 B. 丙酮 C. 聚氯乙烯 D. 四氯化碳

18. 从夏威夷天然植物蜘蛛百合中分离得到的Pancratistatin除了优异的抗病毒活性外，还具有体外和体内抑制癌细胞生长的生理活性，其结构如图所示。下列有关Pancratistatin的说法正确的是：

A. 一定条件下，1 mol Pancratistatin最多能与4 mol H2发生加成反应（不考虑开环）

B. 分子中含有6个手性碳原子

C. 该物质与乙酸酐1∶1发生反应，最多可以生成4种酯

D. 1 mol该物质与稀NaOH反应，最多消耗2 mol NaOH

19. β-紫罗兰酮是存在于紫罗兰等多种植物种的一种天然香料，它经多步反应可合成维生素A1。

下列说法正确的是

A. β-紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色 B. 和β-紫罗兰酮相比，中间体X具有更大共轭体系

C. 维生素A1易溶于NaOH溶液 D. β-紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体

20. 碘海醇具有耐受性好、毒性低等优点，是临床中应用广泛的一种造影剂，其结构如图所示。下列说法不正确的是：

A. 该化合物有2个手性碳

B. 碘海醇能与AgNO3的乙醇溶液反应，1 mol碘海醇消耗3 mol的AgNO3

C. 通常条件下，碘海醇能发生酯化、加成、消去和氧化反应

D. 碘海醇既能在酸性条件下水解，又能在碱性条件下水解

第2题（8分）

2-1（2分）化合物A、B、C、D、X之间的转化关系见下图。化合物X含三种元素，化合物D含两种元素；B是强碱、焰色反应呈紫色；气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。

写出化合物X、D的化学式。

2-2（3分）我国科学家在金刚石压腔实验中创造出了新颖化合物X′，超过113 GPa的压力下X′能保持稳定。5.0 g X′在一定条件下完全分解为B′和0.4 g A′(g)；A′的密度约为0.18 g·L−1；A′和B′物质的量之比为1∶2。Y′为含有C′元素的气体氧化物，能使品红溶液褪色；C′的单质是环状分子，具有冠状结构。E′为常见无机物，将E′隔绝空气加热可得D′和F′，产生的D′和F′的物质的量之比为1∶3。Y′与E′以1∶1发生化合反应生成G′。假设反应过程无损耗，A′、B′、C′为单质，气体数据均为标准状况下测定；根据如下转化关系，给出A′、B′、C′、D′、E′、F′的化学式。

2-3（3分）已知甲、乙、丙、丁是四种常见物质，其转化关系如图所示：

若丁和乙均为单质，且乙中所含元素的原子序数是丁的2倍。写出甲、乙、丙的化学式。

第3题（7分）

3-1（2分）德国马克斯普朗克聚合物研究所的Klaus Müllen研究小组制备了一种六取代的苯，其拥有中性分子中目前已知的最大偶极矩（14.1 Debye），已经超过了离子化合物的偶极矩如溴化钾（10.5 Debye）。该分子含氮40.38%、氢1.94%，摩尔质量在200 g·mol−1左右。画出其结构简式。

3-2（2分）化合物甲由四种元素组成，甲隔绝空气爆炸产生乙、丙、丁的数量关系如下图：

丙和丁是相对分子质量相同的常见气体，其中丁是空气的主要成分之一。给出甲的化学式。

3-3（3分）含铬配合物X由四种元素组成，元素分析结果如下：含氯40.0%、含氧36.0%、含氢4.5%。将1.066 g X溶于100 mL水中，加入过量HNO3使其溶解；再在溶液中加入过量硝酸银至沉淀完全，收集沉淀、将沉淀干燥，得0.574 g产物X。

3-3-1 给出配合物X的化学式（写明内界和外界）。

3-3-2 画出配合物X中阳离子的几何异构体。

第4题（7分）

以FeSO4和NaOH制备Fe(OH)2的过程出现一种灰绿色物质X。称取此物质1.0293 g，用稀盐酸溶解完全后，定量转移到250 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，得样品液。

① 移取样品液25.00 mL于锥形瓶中，加入25 mL 0.50 mol·L−1 H2SO4，用0.005000 mol·L−1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.60 mL。

② 移取样品液25.00 mL于碘量瓶中，加适量水及0.8 g KI后，在暗处放置5分钟。加水80 mL，立即以0.02500 mol·L−1 Na2S2O3溶液滴定至浅黄色，再加入淀粉溶液滴定至蓝色消失，消耗Na2S2O3溶液12.80 mL。

③ 移取样品液100.00 mL于小烧杯中，滴入HCl至pH＝1左右，缓慢加入过量的BaCl2溶液。静置一定时间后，过滤、烘干、灰化，在800℃下灼烧至恒重，称得固体物净重0.2988 g。

根据实验结果和相关方法测定后，发现X的化学式可以表示为：n×氧化物·m×盐·y×氢氧化物，且n∶m∶y是最小正整数比。

请回答下列问题：

4-1 根据上述实验，计算并推出X的化学式（以氧化物·盐·氢氧化物形式表示）。

4-2 写出FeSO4和NaOH反应生成X的化学方程式。

第5题（8分）

5-1（2分）一种常见的矿石是由[CH(NH2)2]+、Pb2+和Cl−三种微粒构成，写出[CH(NH2)2]+微粒中碳原子的杂化方式。

5-2（2分）磷化硼是一种性能优异的耐磨涂料，其晶体中磷原子作面心立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中，如图5-2-1所示；图5-2-2为晶胞沿c轴的投影图（俯视图）。已知磷化硼晶体密度为ρ，单位g·cm−3。计算晶体中硼原子和磷原子的最近核间距。

5-3（4分）A、B、C、D、E五种元素位于元素周期表前四周期，且原子序数依次增大。A元素原子共有2个未成对电子；C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；D、E二种元素在同一周期，D与E的原子序数相差3，且D元素的单质在一定条件下可与CO反应生成D(CO)5。

5-3-1 写出E元素基态原子的电子排布式。

5-3-2 给出C元素简单气态氢化物的VSEPR模型。

5-3-3 写出A、B、C三种元素的第一电离能由低到高的顺序（用元素符号表示）。

5-3-4 A元素的一种单质晶体结构如图甲所示，D元素一种单质的晶体结构如图乙所示。写出甲图中A原子的配位数与乙图中D原子的配位数之比。

第6题（10分）

Perrier（巴黎水）是一种天然气泉水，产自法国南部靠近尼姆Vergèze镇的孚日山脉。Perrier被誉为是“矿泉水中的香槟”；巴黎水实际是二氧化碳的饱和溶液。

CO2(g) + H2O → CO2·H2O KH＝3.34×10-7（mol·L-1·Pa-1）

CO2·H2O → H+ + HCO3- Ka1＝4.2×10-7

HCO3- → H+ + CO32- Ka2＝5.6×10-11

已知空气中CO2含量为0.031%，水的饱和蒸汽压为0.03167×105 Pa，求天然水的pH值。

第7题（8分）

化合物A是合成雌酮激素的中间体，科学家们采用如下合成路线：

7-1（6分）画出B-G的结构简式。

7-2（2分）解释由B到C反应的选择性。

第8题（12分）

德国化学家Vogel于1979年合成了化合物F，它具有轮烯[10]的骨架，具有芳香性。B的氢谱有2个峰，峰面积之比为2∶1；D的分子式为C11H14；E有二重对称轴。

8-1（5分）根据以上信息，写出B-F的结构简式。

8-2（3分）写出三氯乙酸钠分解后中间体的结构，给出碳原子的价电子数。

8-3（2分）E到F反应过程中，三元环开环的动力是什么？

8-4（2分）解释F为什么具有芳香性，而轮烯[10]没有芳香性。

注：需要字体ZBFH，某些符号才能正常显示。

2020年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛答题卷

第1题：选择题（本题包括20小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）

第2题（8分）

第3题（7分）

第4题（7分）

第5题（8分）

第6题（10分）

第7题（8分）

第8题（12分）

2020年中国化学奥林匹克竞赛（浙江省）预赛试题及答案