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化学竞赛试卷4



2004 年全国中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题
(考试时间 3 小时,满分 150 分)
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr [223] Be 9.012 Mg 24.31 Ca 40.08 Sr 87.62 Ba 137.3 Ra [226]

相对原子质量

r />B 10.81 Al 26.98 Ga 69.72 In 114.8 Tl 204.4 C 12.01 Si 28.09 Ge 72.61 Sn 118.7 Pb 207.2 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209.0 O 16.00 S 32.07 Se 78.96 Te 127.6 Po [210] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210]

He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

Sc Ti V Cr 44.96 47.88 50.94 52.00 Y Zr Nb Mo 88.91 91.22 92.91 95.94 Hf Ta W La-Lu 178.5 180.9 183.8 Ac-La Rf Db Sg

Mn 54.94 Tc [98] Re 186.2 Bh

Fe 55.85 Ru 101.1 Os 190.2 Hs

Co 58.93 Rh 102.9 Ir 192.2 Mt

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0

Zn 65.41 Cd 112.4 Hg 200.6

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 个选项符合题意,多选或错选均不得分。若该题有 2 个选项符合题意,选对 1 个 得 1 分,选对 2 个得 2 分;选错 1 个,该题不得分。 1.下列卤素互化物中,最不稳定的是 (A)ClI3 (B)ClF3 (C)BrF3 (D)ICl3 2.下列各结构式中,最有可能的 N2OLewis 结构式为 (A)N=N=O (B)N N—O (C)N—N O (D)N=O=N 3.下列各金属碳化物中,与水反应能生成 C3H4 的是 (A)Be2C (B)Na2C3 (C)Mg2C3 (D)A14C3 4.在一定温度下,某浓度的硝酸与金属锌反应,生成 NO2 和 NO 的物质的量之比为 1:3 则要使 1 摩金属锌完全反应,需要 HNO3 的物质的量为 (A)0.8 (B)2.4 (C)2.6 (D)2.8 5.在恒温条件下,有甲、乙两容器,甲容器为体积不变的密闭容器,乙容器为一个带有 理想活塞(即无质量、无摩擦力的刚性活塞)的体积可变的密闭容器,两容器起始状态完全 相同,都充有 C 气体,若发生可逆反应 C(g) A(g)+B(g),经一段时间后,甲、乙两容 器反应都达到平衡。下列说法中正确的是 (A)平均反应速度:乙>甲 (B)平衡时 nc(甲)>nc(乙) (C)平衡时 C 的转化率: 乙>甲 (D)平衡时 A 的物质的量甲>乙 2— 2— 6.对手由 CrO4 转化为 Cr2O7 的下列各叙述中,正确的是 (A)这是 Lewis 酸碱反应 (B)这是氧化还原反应 (C)加酸,该反应向右移动 (D)加酸,该反应向左移动 7.在水溶液中,KHSO3(aq)的电荷平衡式为 — — — (A)[H3O+]十[K+]=[OH ]+[HSO3 ]+[SO32 ]
-1-

(B) [H3O+]十[K+]=[OH ]+[HSO3 ]+2[SO32 ] — — — (C) [H3O+]十[K+]=[OH ]+[HSO3 ]+1/2[SO32 ] — — — (D) [H3O+]十 2[K+]=[OH ]+[HSO3 ]+2[SO32 ] 8.下列各组离子中,能在强碱性溶液中共存,且在滴加盐酸过程中会生成气体和沉淀的 是 — — — — — — (A)Na+、CrO2 、SO42 、CO32 (B)NH4+、A1O2 、SO42 、CO32 — — — — — — (C)K+、A1O2 、SO42 、HCO3 (D)K+、ZnO2 · 、SO42 、CO32 9.已知 Al 和 Ga 是同族元素,且都是两性元素,并知 A1(OH)3 的碱性比 Ga(OH)3 大。若 将等物质的量的的 Al 和 Ga 溶于 NaOH 溶液中,然后再通入 CO2,则 (A)Ga(OH)3 先沉淀 (B)A1(OH)3 和 Ga(OH)3 同时沉淀出来 (C)Al(OH)3 先沉淀 (D)无法判断两种沉淀的先后次序 10. 在抢救大出血的病危病人时, 常需静脉点滴 0. 9%氯化钠溶液(从俗称 “生理盐水’ ’ ), 是由于人体血液的“矿化度”(即无机盐的含量)为 0.9%。另有研究表明,30 亿年前地表 原始海水的“矿化度”即为 0,9%。对此,下列猜测或评论中不足取的是 (A)人类祖先可能是从原始海洋逐渐进化到陆地上来的 (B)人体血液和原始海水的“矿化度”都为 0.9%纯属巧合 (C)人体血液和原始海水之间存在着某种尚未认识的关系 (D)人体血液仍然带有原始海水的某些印痕 11.2004 年 4 月 16 日重庆天原化工总厂的氯气贮罐发生泄漏,严重影响了附近群众的生 命安全。下列有关安全措施中不正确的是 (A)可用毛巾蘸取石灰水捂嘴 (B)在氯气泄漏的地区人应站在高处 (C)向氯气中喷洒水 (D)将泄漏的氯气在空气中点燃除去 14 12. C 是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的,它和 12C 以一定比例混合存在于空 气中的二氧化碳里。14C 随生物体的吸收代谢,经过食物链进入活的生物体中。当生物死 亡之后新陈代谢停止,在以后年代里,12C 通常不再发生变化,其数量固定下来,而 14C 具有放射性,仍不断衰变减少。与其有关的说法中不正确的是 (A) 14C 与 12C 互为同位素 (B)0.012kg 的 14C 中含有 NA 个碳原子数(NA 表示阿伏加德罗常数) (C)等物质的量的 14C 与 12C 所含的中子数不同 (D)可根据 14C 在生物体内的含量来计算生物体的死亡年代 13.下列离子方程式正确的是 — — (A)NaHCO3 的水解:HCO3 +H2O H3O++CO32 - — (B)过量的氯气通入溴化亚铁溶液中:3C12+2Fe2++4Br =C1 +2Fe3++2Br2 (C)在 NaHSO4 溶液中滴入 Ba(OH)2 溶液至中性: — — Ba2++2OH +2H++SO42 =BaSO4↓+2H2O (D)鸡蛋壳溶解在醋酸中:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ 14.A、B 两元素的原子分别得到 2 个电子形成稳定结构时,A 放出的能量大于 B 放出的 能量:C、D 两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时,D 吸收的能量大于 C 吸收
— — —

-2-

的能量。若 A、B、C、D 间分别形成化合物时,属于离子化合物可能性最大的是 (A)D2A (B)C2B (C)D2B (D)C2A 15.下面四种化合物按酸性减弱的顺序排列正确的是 ①CH3CH2COOH (A)①>③>②>④ (C)②>③>①>④
OCH3

②CH3CH2CH2OH (B)②>①>④>③ (D)③>②>④>①
Cl2 FeCL3



-OH

④CH3C

CH

16. 反应
CH2CH3
OCH3

主要产物是

OCH3
Cl

OC H2C l

OCH3

(A) (C)

(B) (D)
CHCH3 Cl
C 2H 5

CH2CH3

CH2CH2Cl

17 . 反 应

ONa +CH3CH2Br →

OC2H5

+NaBr 的反应类型是 (C) 亲电

(A) 消 除 反应 (B) 亲核取代反应 加成反应 (D)氧化反应 18.下列化合物中,能与 H2O/H+(Hg2+作催化剂)反应产生酮类化合物的是 (A) (D) 19.下列反应中,以高产率生成羧酸的反应是
H
O

SO3H

(B)

C

C

(C)

C Cl

(A)CH3COOH

H

+

(B)

Cl C CH3 Cl

H2O H+

(C)

O CH3CH2 C CCl3

NaOH

H+

H2SO4,H2O

(D) CH3C

CCH3

Hg2+

20. 下列化合物
-3-

中,最不易在酸性条件下被 CrO3 氧化的是

21.下列化合物中,沸点最高的是

22.下列化合物中,与 FeCl3 反应生成有颜色产物的是

24.下列反应中,属于芳香族亲电取代反应的是

(A)①和② (B) ②和④ (C) ①、②和③ (D) ①、②、③和④ 25.高氯酸是化合物中最强的酸,纯的高氯酸的沸点为 130℃,市售浓度为 70%(w/w), 当浓度大于 60%时,受热易分解,热而浓的高氯酸是强氧化剂,遇有机物易发生爆炸。在 浓缩市售高氯酸时,最好的方法是 (A)磨口仪器,加浓硫酸后蒸馏 (B)磨口仪器,直接蒸馏 (C)磨口仪器,加浓硫酸后减压蒸馏 (D)磨口仪器,加浓磷酸后减压蒸馏
-4-

二、本题包括 5 小题,共 22 分。 26.(7 分)A、B、C、D、E 是 5 种短周期元素,它们的原子序数依次增大。A 与 D、C 与 E 分别为同一主族元素, B 与 C 为同周期元素。 甲是由 A 与 B 形成的在常温下为气态的共 价化合物:乙是由 A 和 C 形成的在常温下为液态的共价化合物;丙是由 C 和 D 形成的固 态离子化合物。甲、乙、丙的化学式中原子个数比都为 1:l。丁是由 D 和 E 形成的固态离 子化合物,其中阳离子比阴离子少一个电子层。则各物质的化学式为甲_____;乙______或 ________;丙_______或________;丁________或_________。 27.(5 分)科学家 P.Tatapudi 等人首先使用在酸性条件下电解纯水的方法制得臭氧。臭氧 在_____极周围的水中产生,其电极反应式为_________________:在_______极附近的氧 气则生成过氧化氢, 其电极反应式为________________. 电解的化学方程式为__________。 28.(4 分)美国和欧洲的科学家合作,在同温层发现破坏臭氧的 C12O2。在该化合物中,氯 的氧化数为_________:氧的氧化数为___________。Cl2O2 的 Lewis 结构式为__________, 该分子中所有原子____________(填:共或不共)平面。 29.(2 分)2004 年美国{科学}杂志报导了 700'C 时,在 Rh-CeO2 催化剂作用下;湿的乙醇 蒸气与足量空气反应制备氢气的方法。试以 1mol 乙醇作反应物,写出该反应的化学方程 式___________________________________· 30.(4 分)四氧化三铁在强碱性溶液中与次氯酸盐反应,生成高铁(Ⅵ)酸盐,其化学反应方 程 式 是 ________________________ 。 高 铁 酸 盐 的 作 用 之 一 是 净 化 水 , 这 是 因 为 __________________、____________________________________ . 三、本题包括 6 小题,共 41 分 31.(4 分)美国加州大学 Zettle 教授所在的研究小组发现,在用改进的碳弧法合成 C60 和 C70。得到的产物中发现了 C36.已知 C60 有 12 个正五边形,20 个正六边;C70 有 12 个 正五边形,25 个正六边形。则 C36 有___________个正五边形,__________个正六边形。 32.(4 分)在碱性溶液中 Na2Sx 与 NaCIO 反应,生成两种可溶盐溶液。在该混合液中加入 BaCl2 或 AgNO3 溶液都会生成不溶于稀酸的白色沉淀。经测试: 1molNa2Sx 与消耗 6molNaOH 恰好完全反应。x 的值为_________;Na2Sx 与 NaCIO 反应的离子方程式是 ______________________________。 33.(10 分)单质 A 是一种固体,它有多种同素异形体。B、C、H 在常温下都是气体,F、 E 为化肥,但 E 的肥效和稳定性都比 F 高,A~J 可以发生如下所示的转化:

-5-

试 写 出 A ~ J 的 化 学 式 : A__________;B__________;C__________;D__________;F __________;G__________;H__________;I__________;J__________。 — - — - 34. (10 分)从某些性质看, NH3 和 H2O, NH4+和 H3O+, OH 和 NH2 ,NH2 和 O2 两两相似。 (1) 试写出乙酸在液态氨中的形式___________. 在水溶液中 CH3COOH CH4+CO2,

则乙酸在液态氨中的相应反应的方程式为________________________________。 (2) 在液态氟化氢中, SbF5 成为导电强的溶液, 其离子方程式为____________________, 生成的两种物质的几何构型为______________,__________________。 35.(6 分)自然界存在的某天然碱(纯净物)的化学组 成可表示为 aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、 c 为正整数)。现称取不同质量的天然碱样品, 溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液 30mL,产生 CO2 的体积(标准状况)如右图所示。 (1)若用 2.49g 样品进行同样的实验时,产生 CO2 的体积为多少 mL(标准状况)? (2)另取 3.329 天然碱样品于 200℃加热至完全分解 (200℃时 Na2CO3 不分解) ,产生 CO2112mL(标准状况)和水 0.45g,试通过计算确定 该天然碱的化学式。 (3)实验中所用盐酸的物质的量浓度为多少? 36.(7 分)天然氟矿主要有萤石、氟磷灰石等。由萤石矿制 F2 的方法是先用浓硫酸与萤石 反应,生成 HF,在 HF 中加入 KF,再电解得 F2。 (1)由萤石矿制 F2 的主要化学反应的方程式。 ①___________________②________________; (2)之所以用硫酸而不用盐酸与萤石反应的理由是_________________________________; (3)在制取过程中加入 KF 的作用是_________________________________________; - - - (4)F 对人体的危害是很严重的。人体中若含有过多的 F ,F 会与人体内一种重要的金属 阳离子形成难溶物,而带给人体严重的伤害和痛苦。这种阳离子是:__________。 四、本题包括 4 小题,共 18 分。 37. (4 分)将反应产物填入方框内

38. (4 分)将反应产物填入方框内

-6-

39.(4 分)化合物(A)从元素分析可知只含有 C、H 两种元素,从有机质谱测定其分子量为 134:由红外光谱和核磁共振可知化合物(A)含有苯环,而且是对位二元取代苯;由核磁共 振可知化合物(A)含有五类不同化学环境的氢原子。请写出化合物(A)的结构式并用系统命 名法命名。 40.(6 分)化合物(A)的分于式为 C5H10O,不溶于水,与 Br2/CCl4 溶液和金属钠都无反应, 与稀盐酸、 稀氢氧化钠反应得到同一化合物(B), 分子式为 C5H12O2。 (B)与等物质量的 HIO4 水溶液反应得到 HCHO 和化合物(C),分子式为 C4H8O,(C)可发生碘仿反应。请写出化合 物(A)、(B)、(C)的结构式。 五、本题包括 2 小题,共 19 分。 41.(6 分)某不活泼金属(A)重 0.159g,在氯气中燃烧后,所得到产物经高温灼烧,恒重后 得(B),溶于浓盐酸中得到黄色溶液(C)。此金属在氯气中燃烧后的产物再经高温灼烧时 所得气体通入 KI 溶液后, 再用 0.1000mol/LNa2S2O3 标准溶液滴定至终点, 消耗 25.00mL Na2S2O3 溶液。 (1)通过计算写出(A)、(B)、(C)的化学式。 (2)写出由(A)变成(C)的化学反应方程式。 42.(13 分)镍砷合金的晶体如右图所示 (1)试画出该合金的晶胞图 (2)试写出该合金的化学式 (3) 试 计 算 该 合 金 的 密 度 ( 晶 胞 参 数 为 a = 360.2pm, c=500.9pm) (4)写出各原子分数坐标 (5)Ni 利 As 的配位数分别为多少?它们各占有何种 空隙类型?

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