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广东省广州市2015年高中生化学竞赛试题(A卷)



2015 年广州市高中化学竞赛(A 卷)
210 1.铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于 209 83 Bi 和 83 Bi 的说法正确的是 210 A. 209 83 Bi 和 83 Bi 都含有 83 个中子 210 B. 209 83 Bi 和 83 Bi 互为同位素 210 C. 209 83 Bi 和 83 Bi 的核外电子数不同 210 D. 209

83 Bi 和 83 Bi 分别含有 126 和 127 个质子

2.分类思想是中学化学的核心思想,分类均有一定标准。下列有关说法正确的是 A.Al2O3、NaHCO3 均可与强酸、强碱反应,都为两性物质 B.Na2O2、AlCl3 在适当条件下均可导电,都为电解质 C.CuCl2 与 FeCl3 均可与 Fe 发生置换反应,都可充当氧化剂 D.BaCO3、BaSO4、Ba(OH)2 均难溶于水,所以均属于难溶电解质 3.化学与生活息息相关,下列说法正确的是 A.海轮外壳上装锌块可减缓腐蚀 B.铝合金表面有致密氧化膜遇强碱不会被腐蚀 C.高纯 SiO2 由于可导电因此用作光导纤维 D.SO2、CO2 和 NO2 都是可形成酸雨的气体 4.设 NA 为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A.0.1mol 氯酸钾与足量盐酸反应生成氯气转移电子数为 0.6NA B.标准状况下 2.24L H2O 中含有 H2O 分子数为 0.1NA C.1L 0.1mol/L NaHSO4 溶液中含有的阳离子数目为 0.1NA D.实验室所制得的 1.7g NH3 中含有的电子数为 NA 5.下列离子能大量共存,通入足量 SO2 后,所含离子仍能大量共存的是 A.NH4+ 、Al3+ 、SO42-、AlO2B.Na+ 、SO32- 、Cl- 、K+ C.Na+ 、NH4 、SO42-、ClD.K+ 、I-、Cl- 、NO36.下列实验操作正确且能达到目的的是 A.用 NH4Cl 溶液蒸干制备 NH4Cl 固体
-1+

B.用重结晶法除去 KNO3 中混有的 NaCl C.用 BaCl2 溶液鉴别 AgNO3 溶液和 K2SO4 溶液 D.用 NaOH 溶液和分液漏斗萃取溴水中的溴 7.化学在生产生活中有广泛应用,下列有关说法没有涉及氧化还原反应的是 A.利用空气吹出法进行海水提溴 B.利用浸泡有高锰酸钾溶液的硅土保鲜水果 C.使用铁罐或铝罐储存运输浓硫酸 D.利用明矾进行河水的初步净化 8.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是 A.同质量、不同密度的 N2 和 O2 B.同温度、同体积的 H2 和 N2 C.同体积、同密度的 C2H4 和 C3H6 D.同压强、同体积的 N2O 和 CO2 9.已知 NH4CuSO3 与足量的 1mol· L
-1

硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成;

②有刺激性气味气体产生;③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是 A.该反应中 NH4CuSO3 既是氧化剂又是还原剂 B.刺激性气味的气体是二氧化硫和氨气 C.NH4CuSO3 中硫元素被氧化 D.该反应中硫酸既表现为酸性又表现氧化性 10.化学与社会、生活密切相关。对下列现象、事实、及对应解释均正确的是 选项 A. B. C. D. 现象或事实 饱和 FeCl3 溶液可用于废弃铜质印刷 线路板中金属铜的回收 氯气通入冷的消石灰溶液制得的漂 白粉在空气中久置会变质 实验室 Na 着火不能使用水而需要使 用泡沫灭火剂灭火 坩埚材质有多种,但实验室熔融烧碱 时不使用陶瓷坩埚而选择铁坩埚 解释 水溶液中浓度相同的情况下 Cu2+ 的氧化性大于 Fe3+ 漂白粉中的 CaCl2 与空气中的 CO2 反应生成 CaCO3 钠可与水剧烈反应生成 H2,但不 可与 CO2 反应 陶瓷坩埚中含有 SiO2,可与熔融 状态下的烧碱反应

二、选择题(本题包括 8 个小题,每小题 2 分,共 16 分。每小题有 1~2 个 选项符 . . . . 合题意。漏选得 1 分;错选、多选得 0 分)
-2-

11.如图所示铜锌原电池工作时,下列叙述正确的是(已知盐桥可以传导电流) A.正极反应为:Zn -2e- =Zn2+ B.电池反应为:Zn+Cu2+ = Zn2++Cu C.在外电路中,电子从负极流向正极 D.盐桥中的 K+ 移向 ZnSO4 溶液 12.下列有关实验操作不能达到目的的是 选项 A B C D 目的 - 配 制 100 mL 1.0 mol· L 1 CuSO4 溶液 检验高温条件下水蒸气与铁 粉反应产生的气体 除去自来水中含有的 Cl确定 NaCl 溶液中是否混有 Na2CO3 操作 将 25 g CuSO4· 5H2O 溶于 100 mL 蒸馏水 中 将所得气体通入肥皂水中用火柴点燃肥 皂泡观察现象 将自来水置于蒸馏装置进行蒸馏操作 取少量溶液滴加 CaCl2 溶液,观察是否出 现白色浑浊

13.对于密闭容器中反应 2SO2+O2

2SO3,下列判断正确的是

A.2 体积 2SO2 和足量 O2 反应,必定生成 2 体积 SO3 B.改变体系温度,平衡必定发生移动 C.平衡时,SO2 的消耗速度必定等于 SO3 的生成速度 D.平衡时,SO2 浓度必定等于 O2 浓度的两倍 14.元素 R、X、T、Z、Q 在元素周期表中的相对位置如下表所示, 其中只有 X 是短周期的金 属元素,下列判断不正确的是 R A.X 的最高价氧化物能溶于强碱 B.非金属性:T<R X T Z C.气态氢化物稳定性: Z>T Q D.R 与 Q 的原子核外电子数相差 16 15.下列实验不能 达到目的的是 .. A.用 AlCl3 溶液和过量氨水制备 Al(OH)3 B.用 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合加热制备 NH3 C.用 NaOH 溶液除去溶于苯中的溴 D.用足量铜粉除去 FeCl2 溶液中的 FeCl3 杂质 16.下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论

-3-

A

SO2 通入溴水中

溶液褪色

SO2 有漂白性

B

将 Fe(NO3)2 样品溶于稀 H2SO4,滴 加 KSCN 溶液 将新制氯水和 KI 溶液在试管中混合 后,加入 CCl4,振荡静置 分别向 0.1 mol· L 1 醋酸和饱和硼酸 - 溶液中滴加 0.1mol· L 1Na2CO3 溶液


溶液变红

Fe(NO3)2 样品已氧化变质

C

溶液分层, 下层呈 紫色 醋酸中有气泡产 生, 硼酸中没有气 泡产生

氧化性:Cl2>I2

D

酸性:醋酸>碳酸>硼酸

17.科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为: NaHCO3+H2
储氢 释氢

HCOONa+H2O,下列有关说法正确的是

A.储氢、释氢过程均无能量变化 B.NaHCO3、HCOONa 均含有离子键和共价键 C.储氢过程中,NaHCO3 被氧化 D.释氢过程中,每消耗 0.1molH2O 放出 2.24L 的 H2 18.某含铬 Cr2O72


废水用硫亚铁铵[FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元

素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到 n molFeO·FeyCrxO3 。已知在该过程中铬元素转变成 +3 价铬,不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述正确的是 A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为 n(2-x)mol nx - B.处理废水中 Cr2O72 的物质的量为 2 mol C.反应中发生转移的电子数为 3nx mol D.在 FeO·FeyCrxO3 中 2x=y 19. (16 分)已知 A、B、C、D、E 五种元素的原子序数依次增大,其中 A、B、C、D 为短周期 元素,且只有 A、D 为非金属元素。A 的氢化物溶于水得到的溶液能使酚酞溶液变红。B、C、 D 的最高价氧化物对应水化物相互之间能够两两反应,且 D 原子最外层电子数是 C 原子最外 层电子数的 2 倍。B、E 元素同主族,且原子序数相差 8。 (1)E 在元素周期表中的位置: 质反应的化学方程式: (2)A 的氢化物溶于水后的电离方程式: 备 A 的氢化物的化学方程式: (3)B 单质燃烧后的产物为 ,产物中存在的化学键类型有
-4-

,写出 E 的最高价氧化物对应水化物与 C 的单 。 ;实验室制 。 ,写

出该产物和水反应的离子方程式:



( 4 ) 写 出 D 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 与 Cu 反 应 的 化 学 方 程 式: 。

20. (16 分)以铬铁矿(主要成分为 FeO 和 Cr2O3 ,含有 Al2O3、SiO2 等杂质)为主要原料生产化工 原料红矾钠(主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7· 2H2O),其主要工艺流程如下:

查阅资料得知:在碱性条件下,某些氧化剂能将 Cr3+转化为 CrO42 。 回答下列问题: ( 1 ) 为 了 提 高 铬 铁 矿 中 Cr3+ 的 浸 出 率 , 可 采 取 的 措 施 有 ( 填 两 项): 。 ( 2 ) 实 验 室 中 操 作 ①② 中 用 到 的 硅 酸 盐 质 的 主 要 仪 器 有 (填仪器名称) 。 (3)固体 A 中含有的物质是 是 ( 4 ) 写 出 溶 液 式 ( 5 ) 酸 化 过 程 是 使 CrO42 式 (6)将溶液 F 经过下列操作, 得红矾钠。






,固体 C 中含有的物质

。 D 转 化 为 溶 液 E 过 程 中 反 应 的 离 子 反 应 方 程 。 转 化 为 Cr2O72 。 , ,过滤,洗涤,干燥即


, 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程

21. (16 分)请依据题意完成下列问题。 (1)某研究小组拟设计实验探究固体表面积和反应物浓度对化学反应速率的影响。 限选试剂与用品:0.1 mol· L
-1

HCl、颗粒状 CaCO3、粉末状 CaCO3、蒸馏水、量筒

请完成以下实验表格以达到实验目的。

-5-

物理量

V(0.1mol· L HCl)/mL

-1

相同质量的 CaCO3 V(蒸馏水)/mL

实验目的:实验 1 和 2 探究固体表 面积对反应速率

实验序号 实验 1 实验 2 实验 3 10 10 5 颗粒状 5

的影响; 实验 1 和 3 探究反应物浓度 对反应速率的影 响

(2)牙膏中的摩擦剂一般由 CaCO3、Al(OH)3 或 SiO2 组成。某小组对几种牙膏中摩擦剂成分及 其含量进行探究:
(注:牙膏中除摩擦剂外其他成分均可溶于水。)

探究一:已知某品牌牙膏中摩擦剂可能含有一或两种物质,将此牙膏的摩擦剂溶于足量 盐酸时,发现有不溶性物质。 ①对该品牌牙膏摩擦剂的成分提出合理假设: 假设 1:只有 SiO2 假设 2:可能有 SiO2 和 CaCO3 假设 3:可能有________________。 ②请设计方案对 B 品牌牙膏摩擦剂的成分进行验证。填写下表。 限选 试剂:蒸馏水、稀盐酸、稀硫酸、NaOH 溶液、澄清石灰水 .. 实验步骤 步骤 1:取适量该牙膏样品, 步骤 2: 步骤 3: 。 。 。 预期现象和结论

探究二:已知某品牌牙膏中的摩擦剂为 CaCO3,为测定 CaCO3 的质量分数,该研究小组取 20.0g 牙膏样品溶于水后过滤, 将所得沉淀溶于 100mL1mol/L 的盐酸 (假设所得溶液体积不变) , 从所得的溶液中取 20.00mL, 与 5.00mL 1mol/L NaOH 溶液反应恰好中和, 则该品牌牙膏中 CaCO3 的质量分数为 _ (保留四位有效数字) 。.

22.(16 分)铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。

-6-

铜丝 导管 D

A 浓硫酸

品 红 B C

NaOH 溶液

(1)此装置发生反应可得到硫酸铜,实验室也可在硫酸酸性条件下铜与双氧水反应获得,请 写出该化学方程式 中的现象是 ,试管 C 的作用是 。 ;过程中试管 B

(2)导管 D 的下端(虚线段)应位于 后排除装置中的 SO2;②

(液面上、液面下) ,导管 D 的作用有:① 实验结束 。

实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含 有 CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。为探究甲的成分,进行了以下的实验。 查阅资料可知:Cu2O + 2HCl =CuCl2 + Cu + H2O,
煅烧 2Cu2O + O2==== == === 4CuO, 煅烧 2CuS+3O2==== == ===2CuO+2SO2 , 煅烧 Cu2S+2O2==== == ===2CuO+SO2 。

CuS、Cu2S 和稀 HCl 不反应。

(3)固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还必须 有: 。

(4)煅烧过程中,除上述反应外,还可能发生反应的方程式 为 (5)结论:甲中有 CuO,还肯定含有的物质是 。 。

-7-

2015 年广州市高中化学竞赛试题参考答案
1 B 10 D 2 B 11 BC 3 A 12 A 4 D 13 BC 5 C 14 D 6 B 15 D 7 D 16 CD 8 C 17 B 9 A 18 BC

19. (16 分) (1)第四周期第 I A 族(2 分) ;2KOH + 2Al + 2 H2O = 2 KAlO2 + 3 H2 ↑(2 分) ; (2)NH3· H2O NH4+ + OH— (2 分) ;


Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑ + 2H2O(2 分) ; (3)Na2O2 (2 分) ;离子键、共价键(非极性键) (2 分) ; 2 Na2O2 + 2 H2O = 4 Na+ + 4 OH— + O2 ↑ (2 分) (4)Cu + 2 H2SO4(浓)


CuSO4 + SO2 ↑ + 2 H2O (2 分) ;

20. (16 分) (1)略微升高溶液温度、将铬铁矿粉碎成颗粒、搅拌、略微增大硫酸溶液的浓度等(2 分) ; (2)烧杯、玻璃棒、漏斗(3 分) ; (3)SiO2 (2 分) ;Al(OH)3 和 Fe(OH)3 (3 分) (4)10 OH— + 2 Cr3+ + 3 H2O2 = 2 CrO42- + 8 H2O (2 分) (5)2 H+ + 2CrO42— = Cr2O72— + H2O (2 分) (6)蒸发浓缩,冷却结晶(2 分)

-8-

21. (16 分) 物理量 V(0.1mol· L HCl)/mL 实验序号 实验 1 实验 2 实验 3 (1) 10 10 5 颗粒状 粉末状 (1 分) 颗粒状 (1 分) 5 5(1 分) 10(1 分)
-1

相同质量的 CaCO3 V(蒸馏水)/mL

实验目的:实验 1 和 2 探究固体表 面积对反应速率 的影响; 实验 1 和 3 探究反应物浓度 对反应速率的影 响

(2) ① SiO2 和 Al(OH)3(或二氧化硅和氢氧化铝) (1 分,少一种不得分) ② 实验步骤 步骤 1:加入足量蒸馏水充分搅拌、过滤,得滤液和沉淀。 (2 分) 沉淀不能完全溶解,若出现 步骤 2:取适量步骤 1 所得沉淀于试管中,滴加过量稀盐酸。 (2 分) 无色气泡, 说明假设 2 正确; 若无明显现象则假设 3 可能 正确(1 分) 预期现象和结论

-9-

若先生成沉淀, 后沉淀溶解, 步骤 3:取步骤 2 的上层清液,逐滴滴加氢氧化钠溶液。 (2 分) 18.75% (或 0.1875) ( 3 分) 说明假设 3 正确。 (1 分)

22.(16 分) (1)Cu +H2O2 + H2SO4 == CuSO4 +2H2O (2 分)、 品红溶液褪色(2 分) 、吸收多余的 SO2,防止污染空气(2 分) (2)液面下(1 分) ;防倒吸 (2 分) (3)泥三角、坩埚(坩埚钳) (2 分,坩埚钳不写不扣分)
△ (4)2Cu+O2 = 2CuO (2 分)

(5)CuS(3 分)

- 10 -



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