高三学生奥林匹克竞赛（预赛）化学试题
化学试题
相对原子质量：H：1
C：12 N：14 O：16
F：19 Na：23 P：31 S：32
Cl：35.5 K：39 Mn：55 Fe：56 Cu：64 Zn：65 Ag：108 I：127 Ba：137
1．本试卷共26题，用时2.5小时完成，全卷共150分；
2．可使用计算器。
一．选择题（56分）每小题有1个选项符合题意；每题4分，共14题。
1．在含有硫离子，且能使酚酞变红的无色溶液中，能大量桸的离子组是
A Na＋、Cu2+、Br－、Ba2+ B Na＋、SO32－、SO42－、K+
C K+、MnO4－、NO3－、Na＋ D K+、Ca2+、SO32－、Cl－
2．有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+3、+5两种价态，则这种化合物的化学式和应当具有的性质为
A I2O4 强氧化性 B I3O5 强还原性
C I4O9 强氧化性 D I4O7 强还原性
3．过氧化氢俗称双氧水，它是一种液体，易分解为水和氧气，常作氧化剂、漂白剂和消毒剂，为贮存、运输、使用的方便，工业上常将H2O2转化为固态的过碳酸钠晶体(其化学式为2Na2CO3·3H2O2)，该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。下列物质不会使过碳酸钠晶体失效的是
A MnO2 B H2S C 稀盐酸 D NaHCO3
4．下列生成Na2S2O3的反应中不可能实现的是
A Na2SO3＋S＝Na2S2O3
B 3Na2SO4＋4S十H2O＝3Na2S2O3＋H2SO4
C 4SO2＋2H2S＋6NaOH＝3Na2S2O3＋5H2O
D 2Na2S＋Na2CO3＋4SO2＝3Na2S2O3＋CO2
5．实验室可用下图所示装置干燥、收集某气体R，并吸收多余的R，则R是
A CH4 B HCl C Cl2 D NH3
6．解热镇痛药Aspirin的结构式为
，1 mol Aspirin在加热情况下与足量的NaOH溶液反应，最多可消耗NaOH物质的量为
A 1 mol B 2 mol C 3 mol D 4 mol
7．已知80Hg是ⅡB族元素，第七周期ⅡB族元素的原子序数是
A 112 B 98 C 88 D 82
8．某溶液中含有HCO3－、SO32－、CO32－、CH3COO－等4种阴离子。若向其中加入足量的Na2O2后，溶液中离子浓度基本保持不变的是
A CH3COO－ B SO32－ C CO32－ D HCO3－
9．已知甲醛（
）分子中四个原子是共平面的，下列分子中所有原子不可能同时存在于同一平面上的是
A
B 
C 
D 
10．下列画有横线的物质在反应中不能完全消耗的是
A 将含少量CO2的CO气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中，并不断用电火花引燃
B 将l mol Mg置于10 L空气(标况)中，使之在高温下反应
C 标准状况下，将11.2L H2S与22.4L O2混合点燃
D 在强光持续照射下，向过量的Ca(ClO)2上悬浊液中通入少量CO2
11．某白色固体可能由①NH4Cl、②AlCl3、③NaCl、④AgNO3、⑤KOH中的一种或几种组成，此固体投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞呈红色，若向溶液中加稀硝酸到过量，有白色沉淀产生。则对原固体的判断不正确的是
A 肯定存在① B 至少存在②和⑤
C 无法确定是否有③ D 至少存在①、④、⑤
12．将一定量铁粉和硫粉的混合物共热，充分反应后冷却，再加入足量稀硫酸，得到标准状况下的气体11.2L，则原混合物的组成可能是（n代表物质的量）
A n(Fe)＜n(S)，总质量等于44g B n(Fe)＞n(S)，总质量等于44g
C n(Fe)＝n(S)，总质量大于44g D n(Fe)＞n(S)，总质量小于44g
13．由于碳碳双键（
）中的π—键不能自由旋转，因此
和
是两种不同的化合物，互为顺反异构体。则分子式为C3H4Cl2的化合物的烯烃异构体有
A 4种 B 5种 C 6种 D 7种
14．某密闭容器中放入一定量的NO2，发生反应2NO2(g)
N2O4(g)+Q，在达平衡后，若分别单独改变下列条件，重新达到平衡后，能使平衡混合气体平均相对分子质量减小的是
A 通入N2 B 通入NO2 C 通入N2O4 D 降低温度
二．(共2小题，共18分)：
15．(8分)实验室用下图所示装置制备溴苯
①关闭F活塞，打开C活塞，在装有少量苯的三口烧瓶中由A口加入少量溴，再加入少量铁屑，塞住A口，则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为：
②D试管内出现的现象为:
E试管内出现的现象为:
③待三口烧瓶中的反应即将结束时(此时气体明显减少)，打开F活塞，关闭C活塞，可以看到的现象是
④反应完毕后的混合物中产物溴苯在上层还是下层?如何分离?
16．(10分)用下图所示装置(酒精灯、铁架台等未画出)制取三氯化磷，在短颈分馏烧瓶d中放入足量白磷，将Cl2迅速而又不间断地通入d中，氯气与白磷会发生反应，产生火焰。
三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下：
| 熔点 | 沸点 | |
| 三氯化磷 | －112℃ | 76℃ |
| 五氯化磷 | 148℃ | 200℃分解 |
图中a、b应该装入的试剂或药品分别是浓盐酸和二氧化锰，并在b仪器处加热。请据此回答下列问题:
①蒸馏烧瓶e中收集生成的三氯化磷，为保证三氯化磷蒸气冷凝，应在水槽g中加入
②三氯化磷遇到水蒸气强烈反应，甚至发生爆炸，所以d、e仪器及装入其中的物质都不能含有水分。为除去Cl2中的水分，c中应装入 作干燥剂。
③实验室将自磷保存于水中，取出的白磷用滤纸吸干表面水分，浸入无水酒精中片刻，再浸入乙醚中片刻即可完全除去水分。已知水与酒精互溶，酒精与乙醚互溶，乙醚极易挥发，用上述方法除去水分的原因是
④为防止Cl2污染空气，装置末端导出的气体应如何净化处理，画出装置图并注明使用药品： 。
三．(共3小题，共20分)
17．(6分)有一种模拟电化学方法处理废水的微型实验，其基本原理是在电解过程中使低价金属离子Mn+(例如Co2+)氧化为高价态的金属离子，然后以此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化分解成CO2而净化。该电化学净化法又称间接电化学氧化。其阳极反应式为：Mn+-e‑→M(n+1)+。若现按右下图所示进行实验，试回答下列问题：
①井穴板穴孔内应盛放
溶液以便检验电解时产生的C02气体，现象是
②写出电解过程中的电极反应式：
阳极：
阴极：
③写出M(n+1)+氧化有机物(以甲醇为代表)的离子方程式
18．(4分)碳纳米管(CNTs—Carbon Nanotubes)的发现是材料科学研究领域的一个新的突破，它又称巴基管(Buckytube)，属富勒(Fullerene)碳系，是伴随着C60的研究不断深入而出现的。碳纳米管是处于纳米级范围内，具有完整分子结构的新型材料。典型的碳纳米管直径小于100nm，长度为几μm。(注：lnm＝10-9m，1μm＝10-6m)
CNTs的基本结构主要由六边形碳环组成，此外还有一些五边形碳环和七边形碳环：
①这些五、七边形碳环在碳纳米管的什么位置比较多?
②你认为碳纳米管可能具有超导特性吗?为什么?
19．(10分)有一黑色化合物A，它不溶于碱液，加热时可溶于浓盐酸而放出黄绿色气体B。将A与KOH和KClO3共热，它就变成可溶于水的绿色化合物C。若将C酸化，则得到紫红色溶液D和黑色沉淀A。用Na2SO3溶液处理D时，也可得到黑色沉淀A。若用H2SO4酸化的Na2SO3溶液处理D，则得到几乎无色的溶液E，而得不到沉淀A。问A、B、C、D、E各为何物?写出有关化学反应式。
A B C D E
四．(共4小题，共30分)
20．(5分)丁二烯聚合时，除生成高分子化合物外，还有一种环状结构的二聚体生成。该二聚体能发生下列诸反应：①加氢生成乙基环己烷；②1mol该二聚体可与2molBr2加成；③氧化时生成β—羧基己二酸。
①试写出二聚体的结构简式
②试写出上述③中氧化反应的化学方程式：
21．(9分)写出下列转化网图中A、B、C、D四个化合物的结构简式；指出①、④、⑤三个反应各属于什么反应类型；写出⑥、⑦两个化学反应方程式。
其中化合物B可发生银镜反应，C可与NaHCO3水溶液反应放出气体。
A B C D
反应类型： ① ④ ⑤
反应方程式：⑥
⑦
22．(7分)化合物A的分子式为C6H10O，A可使高锰酸钾溶液褪色。A经催化加氢得B，B与溴化钠和浓硫酸的混合物加热生成C。B经氧化得D，D的分子式也为C6H10O。B在加热下与浓硫酸作用的产物经还原得环己烷。写出A、B．D可能的结构简式。(如有多种可能，尽列之，只考虑位置异构。)
23．(9分)氨基酸分子（
）中，既有碱性的氨基(—NH2)，又有酸性的羧基（—COOH）。在一定的酸碱性条件下，能自身成盐（
）。所以在氨基酸分析中不能用碱溶液测定氨基酸水溶液中羧基的数目，而应先加入甲醛，使它与—NH2缩合（R－NH2＋HCHO→R－N＝CH2＋H2O），然后再用碱液滴定法，测定羧基含量。氨基酸中—NH2的数目可用与HNO2反应定量放出N2而测得，氨基在反应中变成（—OH）。（R－NH2＋HNO2→R－OH＋N2＋H2O）。
化合物A，分子式为C8H15O4N3。中和l mol A与甲醛作用后的产物消耗1 mol NaOH。1 mol A与HNO2反应放出l mol N2。，并生成B（C8H14O5N2）。B经水解后得羟基乙酸和丙氨酸。
①A的结构简式为
②B的结构简式为
③跟亚硝酸反应的化学方程式为：
五．(共3小题，共26分)
24．(9分)有一瓶(约100mL)硫酸和硝酸的混合溶液，取出10.00mL该混合溶液，加入足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，可得到4.66g沉淀。滤液跟2.00mol·L-1NaOH溶液反应，共用去35.00mL碱液时恰好中和。求：
①混合液中H2SO4和HNO3的物质的量浓度；
②另取10.00mL原混合酸溶液，加入1.60g铜粉共热，在标准状况下可收集到多少毫升气体?
25．(9分)一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示。
即：AmBn(s)
mAn+(aq)＋nBm－(aq) [An+]m·[Bm－]n＝Ksp
已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl－] ＝1.8×10－10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+][CrO2- 4] ＝1.1×10－12
试求：
（1）此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。
（2）此温度下，在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。
26．（8分）化学反应2CuBr2(s)
2CuBr(s)＋Br2(g),487K的平衡常数应表示为
，但对有固体参与的反应，固相物质的分压可以作为常数1，因此，KP可以大为简化，例如上式可表示为KP＝P[Br2(g)]＝0.0460atm。现有容积为10.0L的容器，其中装有过量的CuBr2(s)并加入0.100 mol I2(g)，因发生反应Br2(g)＋I2(g)
2BrI(g)而使平衡时气体总压P＝0.746atm，求：
①2个反应的平衡常数。
②再向体系中充入0.100 mol I2，则平衡时气体总压为多少？
参考答案及评分标准
一、(共56分)每一小题4分。
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 答案 | B | C | D | B | S | C | A | A | D | C | B | D | D | A |
二、（共18分）
15．（共8分）
①
（2分）
②D管出现白雾，试液变红；E管生成浅黄色沉淀（2分）
③水通过F塞进入B 三口烧瓶中液体分层（2分）
④溴苯在下层，可用分液漏斗分离。（2分）
16．（共10分）
①冰盐水或冷水（2分）
②无水氯化钙（2分）
③白磷上残留的水溶解在酒精中，残留的酒精又溶解在乙醚中（3分）
④用氢氧化钠溶液吸收。装置图如下：（3分）
三．（共20分）
17．(共6分)
①Ca(OH)2（1分） 生成白色沉淀（1分）
②阳极：2Co2+－2e→2Co3+ （1分）
阴极：2H+＋2e→H2↑ （1分）
③6Co3+＋CH3OH＋H2O＝CO2↑＋6Co2+＋6H+ （2分）
18．(共4分)
①碳纳米管管身弯曲开叉部位，以及两端封闭部分（2分）
②可能。由于这种碳纳米管可以看成石墨结构卷曲而成，所以在它的径向存在自由电子导电，所以可能具有超导性(其它答案只要合理均可给分) （2分）
19．(共10分)
A．MnO2 B．O2 C．K2MnO4 D．KMnO4 E．MnSO4 （5分，每物质1分）
MnO2＋4HCl(浓)
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（1分）
3 MnO2＋6KOH＋KClO33K2MnO4＋KCl＋3H2O（1分）
3K2MnO4＋2H2SO4＝2KMnO4＋MnO2＋2K2SO4＋2H2O（1分）
2KMnO4＋3Na2SO3＋H2O=2 MnO2＋3Na2SO4＋2KOH（1分）
2KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4＝2 MnSO4＋5Na2SO4＋K2SO4＋3H2O（1分）
四．（共30分）
20．（共5分）
（3分）
（2分）
21．（共9分）
A CH3CH2OH （1分） B CH3CHO （1分）
C CH3COOH （1分） D CH2＝CH2（1分）
①取代反应 （1分） ④消去反应 （1分） ⑤加成反应 （1分）
反应⑥：
（1分）
反应⑦：H18OCH2CH218OH＋2
（1分）
22．（共7分）
A
和
（答对1个给2分，两个都对给3分）
B
（2分） D 
（2分）
23．（共9分）
1mol A 与甲醛作用后的产物消耗 1 mol NaOH，1 mol A与HNO2反应放出1 mol N2，说明A分子中有一个游离的—COOH和一个游离的—NH2。
B经水解后得羟基乙酸和丙氨酸，说明—OH原来是一个—NH2，即A由甘氨酸和丙氨酸组成，由A的分子式可知，应有2分子丙氨酸。
①A．
（3分）
②B．
（3分）
③
（3分）
五．（共26分）
24．（9分）
解：（1）n(H2SO4)=n(BaSO4)=
=0.0200 mol
∴c(H2SO4)=
（2分）
由H＋～OH－，设［H＋］为x mol·L-1
则x×0.01000L=2.00mol·L-1×0.03500L 解得x=7.00mol·L-1
∴c(HNO3)=7.00－2×2.00＝3.00 mol·L－1 （2分）
②3Cu ＋ 2NO3－ ＋ 8H+＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
3×64(g) 2(mol) 8(mol) 2×22.4(L)
1.60(g) y z w
y=0.016 (mol) 现NO3－为0.03 mol ∴NO3－过量
z＝0.066 (mol) 现H＋为0.07 mol ∴H+过量
∴计算NO体积应以不过量的Cu作计算依据，即：
w=0.373
(L)=373 (mL)（5分，列式2分，结果3分）
25．（9分）
①AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
（1分）
Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq)＋CrO42－(aq)
2x x (2x)2·x=Ksp
（1分）
∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4)
②在0.010 mol·L-1 AgNO3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol·L-1
AgCl(s) Ag＋(aq) ＋ Cl－(aq)
溶解平衡时： 0.010＋x x
(0.010＋x)·x＝1.8×10－10 ∵ x很小，∴ 0.010＋x ≈0.010
x＝1.8×10－8(mol·L－1)
c(AgCl)= 1.8×10－8(mol·L－1) （2分）
Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq) ＋ CrO2－4(aq)
溶解平衡时： 0.010＋x x
(0.010＋2x)2·x＝1.1×10－10 ∵ x很小，∴ 0.010＋2x≈0.010
x＝1.1×10－10(mol·L－1) ∴ c(Ag2CrO4)＝1.1×10－10(mol·L－1)
∴ c(AgCl)＞c(Ag2CrO4) （2分）
26．（共8分）
（1）I2的浓度为：
（1分）
Br2(g) ＋ I2(g) 2BrI(g)
0.0460 0.400
0.0460 0.400－x 2x （1分）
0.0460＋0.400－x＋2x＝0.746
x＝0.300 （1分）
K＝
（1分）
（2） Br2(g) ＋ I2(g) 2BrI(g)
0.0460 0.800－y 2y （1分）
（1分）
y＝0.511（atm） （1分）
P总＝0.0460＋0.800－y＋2y＝0.846＋0.511＝1.357（atm）
答案误差在10%以内得满分，答案有效数字不对每个扣0.5分，共扣1分。