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2005年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题

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2005年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题

(考试时间 3小时,满分 150分)

H

1.008

元素周期表

He

4.003

Li

6.941

Be

9.012

B

10.81

C

12.01

N

14.01

O

16.00

F

19.00

Ne

20.18

Na

22.99

Mg

24.31

Al

26.98

Si

28.09

P

30.97

S

32.07

Cl

35.45

Ar

39.95

K

39.10

Ca

40.08

Sc

44.96

Ti

47.88

V

50.94

Cr

52.00

Mn

54.94

Fe

55.85

Co

58.93

Ni

58.69

Cu

63.55

Zn

65.39

Ga

69.72

Ge

72.61

As

74.92

Se

78.96

Br

79.90

Kr

83.80

Rb

85.47

Sr

87.62

Y

88.91

Zr

91.22

Nb

92.91

Mo

95.94

Tc

[98]

Ru

101.1

Rh

102.9

Pd

106.4

Ag

107.9

Cd

112.4

In

114.8

Sn

118.7

Sb

121.8

Te

127.6

I

126.9

Xe

131.3

Cs

132.9

Ba

137.3

La-Lu

Hf

178.5

Ta

180.9

W

183.8

Re

186.2

Os

190.2

Ir

192.2

Pt

195.1

Au

197.0

Hg

200.6

Tl

204.4

Pb

207.2

Bi

209.0

Po

[210]

At

[210]

Rn

[222]

Fr

[223]

Ra

[226]

Ac-La

注意:答案必须写在答题卷上,写在试题卷上无效

一、本题包括25小题,每小题2分,共50分。每小题有1个或2个选项符合题意。若该题只有1个选项合题意,多选或错选均不得分。若该题有2个选项合题意,选对1个得1分,选对2个得2分;选错1个,该题不得分。

⒈我国有些煤矿的坑道中具有丰富的可燃性气体。目前已建成利用坑道气的发电厂,这样既充分利用了能源,又保证了煤矿的安全生产,坑道中的可燃性气体是

 A.H2    B.CO  C.CH4  D. CH4 和CO的混合气体

⒉A是烷烃,B是单烯烃,B分子中的碳原子数比A分子中多。常温下1L该混合气体充分燃烧可得到同温同压下的二氧化碳气体2.5L,则原混合气体中A和B的组合方式可能有

 A.2和  B.3和  C.4和  D.5和

⒊某种混合气体,可能含有N2、HCl、CO。把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都没有变化;再通过足量的Na2O2固体,气体体积减小;最后通过灼热的铜丝,经充分反应后气体体积又减小,但还有气体剩余。以下对混合气体组分的判断中,正确是

 A.一定有N2、HCl,没有CO  B.一定有N2,CO和HCl中至少有一种

C.一定有N2、CO和HCl    D.一定没有N2,CO和HCl中至少有一种

⒋设硫酸为二元强酸,现有0.01mol/LH2SO4溶液滴定0.01mol/L NaOH溶液,中和后加至100mL。若滴定终点判断有误差:①多加了1滴H2SO4溶液;②少加了1滴H2SO4溶液(1滴溶液的体积约为0.05mL),则①和②两种情况下溶液中[H+]之比的值是

 A.10  B.50   C.5×103  D. 104

⒌下列电子排布式中,属于第121号元素的是

 A.[118]5g18s2   B.[118]8s28p1     C.[118]7d18s2    D.[118]6f18s2

⒍在呈强酸性的无色溶液中,能大量共存的离子组是

 A.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl-  B.Na+、K+、CO32-、NO3-  

C.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-   D.Ag+、Ca2+、Cl-、NO3-

⒎已知在pH值为4左右的环境中,Ca2+、Fe2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法中可行的是

 A.加入纯Cu将Fe2+还原为Fe    

B.向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀    

C.向溶液中通入Cl2,再通入NH3,调节pH值为4左右    

D.向溶液中通入Cl2,再加入纯净的CuO粉末调节pH值为4左右

⒏金刚烷(C10H16)是一种重要的脂肪烷烃,其结构高度对称,如右图所示。金刚烷能与卤素发生取代反应,其中一氯一溴金刚烷(C10H14ClBr)的同分异构体数目是

 A.4种    B.6种   C.8种   D.10种

⒐在配平P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+ H2SO4时,H2O前面的化学计量数应为

 A.60    B.70    C.85    D.96

⒑下列离子方程式正确的是

 A.等物质的量的Ba(OH)2与明矾加入足量水中

  3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3

 B.Fe(OH)3溶于氢碘酸 

Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O

C. H218O中投入Na2O2固体  

2H218O+ 2O22-=4OH-+ 18O2

D.CuCl2溶液中加入NaHS溶液 

Cu 2++2HS-+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S↑

⒒某钾(·)的石墨嵌入化合物沿c轴的投影图如图,该化合物的化学式为

 A.KC12   B. KC10   C. KC8   D. KC6

⒓右图是正四面体的原子簇Aun一个三角面图,根据该图,确定Aun中的n数值为

 A.47   B.18   C.19    D.20

⒔下面二维平面晶体所表示的化学式为AX3的是

 

A.        B.        C.         D.

⒕Na2SO4溶液的溶解度曲线如右图,下列说法错误的是

 A.A点表示Na2SO4溶液尚未达到饱和,但降温或加入Na2SO4固体都可使其饱和

 B. Na2SO4的溶解度随着温度的升高而增大

C.在t℃时给Na2SO4饱和溶液降温或升温,都会使其溶液变浑浊

D.制取芒硝的最佳方法是在100℃时配成Na2SO4的饱和溶液,并降温至0℃,可析出Na2SO4·H2O晶体 

⒖分子中含有n个碳碳双键的烯烃的分子量为M,wg该烯烃和标准状况下VL的H2恰好完全反应,则每摩尔该烯烃的分子中所含碳碳双键的数目为(NA表示阿伏加德罗常数)

 A.    B.    C.      D.

⒗下面官能团在芳香苯环的取代反应中,不是邻、对位定位基团的是

 A.-R(烷基)    B.-OH    C.      D.-NH2

⒘在20%的NaOH溶液中,用丙酮在100℃条件下与反应得到的主要产物是

 A.        B.    

C.       D.

⒙下面有机物中,无顺反异构体的是

A.(CH3)2C=CHCH3  B. CH3CBr=CHC2H5 

C. CH3CH=CHCH3  D. CH3CH=CHC2H5

⒚下面反应中,主要产物为.(CH3)3C-OCH3(甲基叔丁基醚)的是

 A. (CH3)3C-ONa+CH3I  B.

C. (CH3)3CCl+KOCH3   D.


⒛反应                  的主要产物是

 A.   B.

 C.      D.

21.反应(CH3)3C-OH  的主要产物是

 A. (CH3)3C-C-C(CH3)3       B. (CH3)3CH

C. (CH3)2C=CH2         D.CH2=CH-CH=CH2

22. 下列关于2SO2+ O22SO3的说法中,不正确的是

 A. 增加O2,有利于平衡正向移动   B. 催化剂有利于平衡正向移动  

C. 增大压强有利于平衡正向移动   D. 通入N2有利于平衡正向移动

23.下面反应中,不能合成1-丙醇的是

 A. CH3CH2COOH  CH3CH2CH2OH    

B. CH3CH=CH CH3CH2CH2Br  CH3CH2CH2OH  

C. CH3CH2Br  CH3CH2MgBr  CH3CH2CH2OH    

D. CH3CH=CH2  CH3CH2CH2OH

24. 对于反应F2+H2O=HOF+HF而言,下列说法中正确的是

 A.由含氧酸的定义可知,HOF是次氟酸  

B.在反应产物中,氟的氧化数分别为+1、-1  

C.在上述反应中,氟气既是氧化剂,又是还原剂  

D.在该反应中,水是还原剂

25.现有反应:

下面物质中是该反应的主要产物的是

 A.CHBr3    B.HOCBr3   C.    D.

二、本题包括5小题,共29分。

26. (3分)如右图所示,在盛有水的烧杯中,等质量的铁圈和银圈的连接处,吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液。

 ⑴经过一段时间后,观察到的现象是(指金属圈)

  A.铁圈和银圈左右摇摆不定 

B.保持平衡状态不变

C.铁圈向下倾斜    D.银圈向下倾斜

⑵产生上述现象的原因是 ▲ 

27. (4分)以铜为阳极,石墨为阴极,用含3~5gNaOH的15%NaCl的混合溶液做电解液,外加电压为1.5V电解时,得到一种半导体产品(产率93%以上)和一种清洁能源,则它的阳极反应式为 ① ,阴极反应式为 ② ;电解也是绿色化学中一种有效工具,试以此为例,写出绿色化学的两点特征: ③  ④ 


28. (10分)下图中E是一种固体的非金属单质,A、B、D、F、G、H中都含有E元素,A、C、F、H、G都含有相同的阳离子,G加入含碘的淀粉蓝色溶液,蓝色褪去。

 ⑴试写出A~H的分子式:

  A ▲ ;B ▲ ;C ▲ ;D ▲ ;E ▲ ;F ▲ ;G ▲ ;H ▲ 

⑵写出G与单质碘反应的离子方程式。

29. (5分)某溶液中可能含有下列物质中的两种:HCl、NaOH、NaH2PO4、Na3 PO4、H3 PO4和Na2HPO4

⑴这六种物质两两间可能形成 ① 种互相不发生反应的组合。

⑵取某种组合溶液,滴入甲基红指示剂后为黄色(pH=6.2),再滴入酚酞指示剂后仍是黄色(酚酞无色,pH≤8.0),则此组合是 ②  ③ 的组合液。

⑶取另一组合溶液xmL,以甲基橙作指示剂,用c mol/LNaOH溶液滴定至红橙色(此时pH约为9.6左右),又消耗V1mL(V>V1),试确定此组合溶液是 ④  ⑤ 物质组成的。

30. (7分)我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N2H2(CH3)2,助燃剂为N2O4,两者发生完全燃烧时产生了巨大推力,让火箭携带卫星上天。

 ⑴N2H2(CH3)2中N的氧化数为 ① ,N2O4中N的氧化数为 ② 

⑵完全燃烧反应的化学方程式为 ③ 

⑶试写出N2O4中N、N连接的一种Lewis结构式并标出形式电荷 ④ 

⑷N2H4与N2O4比较, ⑤ 的N-N键长较长,其理由是 ⑥ 

 

三、本题包括5小题,共28分。

31. (4分)将下面标数字的方框中的主要产物填在答题纸上。

32. (4分)己二腈[CN(CH2)4CN]是合成尼龙-66的原料,若以丙烯腈(CH2=CHCN)为原料合成时,因多步工艺导致产率不太高,然而用Pb作阳极,以对-甲基苯磺酸甲乙胺作电解液(以增大导电性),电解丙烯腈可一步完成制备己二腈,则它的阳极反应式为 ① ,理论产率应为 ② (由概率估算)。

   有机合成不但可用电解法完成,同时有机合成也可形成原电池,既生产产品,又生产电能。例如,用烯烃生产卤代烃,约可得到0.8伏的电势差。试以

 为例,制成原电池时,其正极反应式为 ③ ,负极反应式为 ④ 

33.(6分)把下面标数字的方框中的试剂、反应条件或产物填在答题纸上。

34.(6分)某芳香化合物A(C8H10)有 ① 种合理的异构体,但在催化剂AlCl3存在下与CH3COCl反应,只有一种产物B,将B用酸性KMnO4氧化,得到C,C经分离纯化后,称取0.4203g,加入50.00mL、0.1500mol/L NaOH溶液,溶解完全后,用0.1000mol/LHCl溶液滴定过量的NaOH,消耗15.00mL。则A的结构式应是 ②,B的结构式应为 ③ ,C的分子量为 ④ ,其计算过程为 ⑤ ,所以,C最合理的结构式应是 ⑥ 

35.(8分)化合物A的元素分析结果为:含C元素85.6%、H元素14.40%。将0.5000g化合物A,在0℃和0.1MPa条件下催化加氢可以吸收100mL氢,A经O3和Zn/H2O作用后只得到一种醛,试推测化合物A的可能结构式(注意构型),并用系统命名法命名化合物A。

四、本题17分。

36. RuO4与C2H4、H2O2-H2O发生下列一系列反应:

 ①、②、⑤、⑥、⑦中加入H2O2-H2O,③、④中加入C2H4。A与B、E与F有相同的化学式,但是不属于立体异构体。

 ⑴请画出上图A~F各字母所代表的化合物的结构式并标出Ru的氧化态。

⑵说明H2O2-H2O在上述系列反应中起哪些作用?

⑶H2O2与其它物质反应时,还能起什么作用?试用化学反应方程式说明。

五、本题15分。

37. S8与NH3在无水条件下反应,得到一种二元化合物A,元素分析可知,A中含S元素69.60%。A进行如下反应:

A、B、C、D的分子量范围在150~190之间,各元素含量都是质量分数。试回答下列各问题:

⑴写出A、B、C、D的化学式。

⑵写出生成A的化学方程式。

⑶写出A→B的化学方程式。

⑷只以A的骨架来

⑸D与一种无色液体(该液体是由常见的红棕色气体在加压下形成的)为等电子体,但D与无色液体的几何构型完全不同,试画出D的最稳定的Lewis结构式。并说明它是最稳定Lewis结构式的理由。

⑹在D的最稳定的Lewis结构式中,S原子的电子构型分别是多少?从电子构型看,D属于哪一类化合物?

六、本题11分。

38. 将XeF2和XeF6混合样品用水处理,得到混合气体A和溶液B。把A通入焦性没食子酸溶液(能吸收氧气)和浓硫酸后,A减少了14.9mL;在B溶液中加入过量的Ba(OH)2,得到Ba F2和Ba3XeO6的混合沉淀物3.981g,加热分解后,得到一种气体D,D与A所含组分相同,但各组分含量不同。D通入焦性没食子酸和浓硫酸后,得到单一组分气体E,其体积为53.5mL,试求n(XeF6)和 n(XeF2)(气体体积都已换算成标准状态)。

(录入:化学之旅工作室/张汉生/2005/09/02)