2020年全国高中化学奥林匹克竞赛预赛试题(山东省)
2020年全国化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题
(满分100分时间120分钟)
可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Al 27
S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ag 108 Ba 137
一、选择题 (本题包括18小题，每题2分，共36分，每题有．1．～．2．个．选项符合题意)
1. 碳氢化合物及其氟，氯代物是大气污染物，下列现象的产生与这些污染物有关的是
A. 赤潮与水华
B. 酸雨
C. 温室效应
D. 光化学烟雾
2. 1999年诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒(105-s)化学”新领域的科学家，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能。你认为该技术做不到的是
A. 观察“电子云”
B. 观察水电解生成氢气和氧气的过程
C. 分析酯化反应的断键方式
D. 观察钠原子变成钠离子的过程
3. 通常情况下，下列各组中的物质，全部属于由分子组成的化合物的是
A. CO2，SO2，SiO2
B. C6H5ONa，NO，CO
C. NH3 ? H2O，H2SO4，CO(NH2)2
D. HD，C60，H2O2
4. 对某人的血样进行化验分析，测得其中含铁元素的质量分数为0.22％，与平均每个血红蛋白分子中铁原子个数为4的正常值相比，此人可能？ (血红蛋白的相对分子质量约为68000)
A. 含铁过高，铁中毒
B. 缺铁性贫血
C. 正常
D. 有待进一步化验
5. 甲烷在1500℃以上可以分解生成乙炔和氢气。加热一定量的甲烷使之分解，测知所得混合气体在同温同压下对H2的相对密度为4.8。在一定条件下，使该混合气体中的乙炔与氢气完全加成，则加成后的混合气体中相对分子质量最小的物质所占的体积分数是
A. 40％
B. 50％
C. 60％
D. 70％
6. 下列反应，一定不会有
．．．．．气体产生的是
A. 盐与碱溶液的反应
B. 盐与盐在水溶液中反应
C. 酸与碱在溶液里的中和反应
D. 非金属与氧组成的化合物与水反应
7. 向某硫酸铜的饱和溶液中加入含18O的无水硫酸铜粉末mg，保持温度不变，一段时间后，其结果是
A. 无水硫酸铜不会溶解
B. 溶液中进入含18O的硫酸根离子，且白色粉末变蓝色晶体，质量大于mg
C. 只发现白色粉末变蓝色晶体，其质量大于mg，溶液中无含18O的硫酸根离子
D. 有部分含18O的硫酸根离子进入溶液，剩余的粉末质量小于mg
8. 如图，标准状况下，向带有活塞的最大容积为120L的密闭容
器中充入a molH2S和b molSO2 (a，b为正整数；a≤5，b≤5)，则反应
完全后，容器内气体可能达到的最大密度(g/L)是
A. 2.67
B. 2.86
C. 5.60
D. 8.00
9.取150mL 18.3 mol·L1-的H2SO4与Zn反应，当Zn完全溶解时，生成的气体在标准状况下占有的体积为22.4L。将所得的溶液稀释成1L，测得溶液中H+的物质的量浓度为2 mol·L1-，则所生成的气体中SO2和H2的体积比约为
A. 1：2
B. 2：1
C. 1：3
D. 3：1
10. 已知在pH为4～5的环境中，Cu2+，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为4～5
D. 向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末，调节pH为4～5
11. 一定温度下，氢氧化镁饱和溶液中存在如下关系：c(Mg2+) ? [c(OH－)]2 =K sp，其中K sp为常数，称为该温度下Mg(OH)2的溶度积常数。试推断氢氧化镁在下列物质中的溶解度由大到小的顺序是
① 0.1mol·L1-AlCl3溶液②0.1mol·L1-NH4Cl溶液
③0.1mol·L1-KCl溶液④0.1mol·L1- KAlO2溶液
A. ①④③②
B. ①②③④
C. ③①④②
D. ④①③②
12. 下列说法中能证明HClO4 ? H2O的结构为H3O+ClO4－的是
A. 是极强酸
B. 有强氧化性
C. 遇热分解
D. 有4个相同的键
13. 最近有人用一种称为“超酸”的化合物[H(CB11H6Cl6)和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60]+[CB11H6Cl6]－。这个反应跟下列哪一个化学反应最相似。
A．HCl+NH3NH4Cl B．SO3+H2O H2SO4
C．CH2=CH2催化剂
△3CH2Cl D．2Na+Cl
点燃
14．2001年3月发现硼化镁在39 K时呈超导性，
可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体
的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一
层镁一层硼地相间排列，右图是该晶体微观空间中
取出的部分原子沿C轴方向的投影，白球是镁原子
投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子
投影在同一平面上。根据右图确定硼化镁的化学式为
A．MgB B．MgB2 C．Mg2B D．MgB6
15．下列公式中哪一个能用来精确地计算任意浓度[c(HCl)]的HCl水溶液中氢离子浓度[c(H+)](K w为水的离子积常数)
A． c(H+)=c(HCl) B．c(H+)c(HCl)+K w/c(H+)
C． c(H+)=c(HCl)+K w D．c(H+)=c(HCl)?K w/c(H+)
16．在酸性溶液(H2SO4)中，KBrO3能把KI氧化为KIO3，本身可还原为Br2，KIO3与KI反应生成I2。现在酸性溶液中混合等物质的量的KBrO3和KI，则完全反应后生成的氧化产物，还原产物及其物质的量之比为
A．Br2: I2: KIO3=5: 1: 8 B．Br2: KIO3=6: 5
C．Br2: I2=1: 5 D．不确定
17．NaCl溶液中可能混有杂质NaOH，NaHCO3、Na2CO3中的一种或二种，为测定溶液中混有的杂质成分，可进行如下实验操作：分别取等体积混合液二份，用盐酸的标准液(0.10mol·L1-)滴定，前者以酚酞为指示剂，后者以甲基橙为指示剂。达到终点时消耗盐酸的体积分别为V1和V2，且V2>2V1。则NaCl溶液中混有的杂质可能为
A. NaOH B．Na2CO3 C．Na2CO3，NaHCO3 D．NaOH、Na2CO3
18 铵根(NH 4+)中有四个N —H 键，其中每两个N —H 键之间的夹角的余弦值为
A ．π ? arccos 1/3
B ．arccos 1/3
C ．π ? arccos 1/2
D ．arccos 1/2
二. 问答和填空题(本题包括6小题，共34分)
19. (2分) 现有80℃的质量分数为60％和40％的某物质的水溶液，按质量比1：2混合，降温至10℃，恰好得到饱和溶液。则该物质在10℃下的溶解度为 g 。
20. (4分)科学家在美国夏威夷的莫纳罗亚山顶设置了高精度气体分析器，对大气中二氧化碳的含量(二氧化碳在空气中所占的体积分数以百万分比计)进行了连续测量，下图描述的是1958年～1994年期间的测量结果。
请你根据该图分析：
(1) 莫纳罗亚山顶空气中二氧化碳的含量是
怎样变化的?
(2) 可能是什么原因导致了这样的变化?
21．(6分) 学完盐类的水解后，老师出了这样一个小组讨论题: 0.1 mol·L
1-的碳酸氢钠溶液中c(CO 3-2)大于还是小于c(OH －)?请发表你的观点，并根据下列信息以及所学的知识，
通过计算证明你的观点。
信息：已知298K H 2CO 3溶液中：
H 2CO 3
H ++HCO 3－ K 1=c(H +) ·c(HCO 3－)/c(H 2CO 3)=4.30×107- HCO 3－H ++CO 32－ K 2=c(H +)·c(CO 3-2)/c(HCO 3－)=5.60×1011- 22. (4分)t ℃时，在体积为1L 的密闭容器中，使1molPCl 5发生分解：PCl 5(g)≒PCl 3(g)+Cl 2(g)，当反应达到平衡后，再加入1mol PCl 5，对化学平衡的移动有两种解释： a. 由勒沙特列原理知，增加反应物浓度，平衡向正反应方向移动。所以，增加PCl 5浓度，平衡必然向正反应方向移动。
b. 由勒沙特列原理知，增加压强，平衡向体积缩小的方向移动。所以，增加PCl 5浓度，相当于增加体系的压强，压强增加，平衡向体积缩小的方向移动，即向逆反应方向移动。
(1) 为什么用勒沙特列原理解释同一问题时会产生截然不同而且自相矛盾的答案呢?
试分析原因。
(2) 你认为此平衡该如何移动?说出你的理由。
23.(4分)烷烃CH 3CH 2CHCH 3C 4H 9
烷烃的系统名称可能是：
。
24. (14分) 已知①卤代烃 (如Br) 可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又能与含羰基的化合物反应生成醇：
RBr+Mg (C
2
H
5
)
2
O
RMgBr
CH
2
O
RCH
2
OMgBr
/H
RCH
2
OH
H O
2
+
②有机酸和PCl3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤：
R C
O
OH PCl
3R C
O
Cl
③苯在AlCl3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯：RCl
AlCl
3
R
分子式同为C10H14O两种有机物A、B，都可经上述反应合成，并都能与钠反应放出氢气，但两者都不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A、B分别与硫酸共热，前者可得到C和C’，而后者得到，D和D’。C、D分子中所有碳原子均可共处于同一平面上，而C’和D’却不可。以最基础的石油产品(乙烯、丙烯、丙烷、苯等)并任选无机试剂为原料依下列路线可以合成B。
请回答以下问题：
(1) 给出A、C’、D的结构简式及2、6所代表的物质的结构筒式。
A B C’ D 2 6
(2) 写出下列转化的化学方程式
8→9:
三. 实验题 (本题包括2小题，共16分)
25. (5分) 请用两种金属作电极设计一个原电池，要求在你设计的原电池中用比负极金属更活泼的金属做正极。请画出原电池的装置图，并写出该原电池的电极反应和电池反应的离子方程式。
26. (11分) Na2CO3是一种重要的化工原料，某学生拟在实验室中测量Na2CO3的纯度。他利用图1中给出的仪器设计了图2所示的装置，用来测定Na2CO3试样的纯度 (杂质不与水反应)，其中A容器中盛有Na2CO3样品10.0g，分液漏斗内盛有稀硫酸，B容器内为碱石灰固体。他利用碱石灰的增重求出纯净的Na2CO3质量，再求纯度。他把正确操作重复了三次，结果数据出现了较大偏差 (设原容器中CO2气体的含量可忽略不计，各容器内反应完全，下同)
(1) 请你分析出现较大偏差的原因
。
通过仔细分析，该同学重新设计了一套实验装置 (见图3)，请你认真分析这套实验装置，并回答有关问题：(实验室中可供选择的试剂和药品还有Zn片、浓硫酸、NaOH溶液，CaCO3固体，蒸馏水)
图3
(2) 该同学新设计的装置是否已完整，如有必要，可在B、D虚框内画出合适的装置简图，如要用到药品或试剂，请填在横线上：。
(3) A装置中分液漏斗所盛液体为；U形管内盛有；A装置在整套装置中的作用；F装置的作用是。
(4) 如果B、D内部不设计任何装置而直接连通ACE，则实验结果将 (偏高、偏低、无影响)。
(5) 如果实验后E装置质量增重3.96g，则该Na2CO3试样的纯度为。
四、计算题 (本题包括2小题，共14分)
27．(5分) 少量的碘化物可利用“化学放大”反应进行测定，其步骤如下：在中性或弱酸性介质中先用Br2将试样中I－定量氧化成碘酸盐。煮沸，除去过量的Br2，然后加入过量的KI，用CCl4萃取生成的I2(萃取率E=100％)。分去水相后，用肼(即联氨)的水溶液将I2反萃取至水相 (H2N ? NH2+2I2=4I－+N2+4H+)。再用
过量的Br2氧化，除去剩余Br2后加入过量KI，酸化，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定，求得I－的含量。(已知S2O3-2被氧化成S4O6-2，)
请写出上述过程所有反应的离子方程式，并根据有关反应的化学计量关系，说明经过上述步骤后，相当于“放大”到多少倍？
28. (9分) HNO3是极其重要的化工原料。工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法，将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的。
(1)工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸，生成的气体经过多次氧化。吸收的循环操作使其充分转化为硝酸 (假定上述过程中无其它损失)。
①试写出有关反应的化学方程式。
②设循环操作的次数为n，试写出NO2→HNO3转化率与循环操作的次数n之间关系的数学表达式。
③计算一定量的二氧化氮气体要经过多少次循环操作，才能使95％的二氧化氮转变为硝酸?
(2) 上述方法制备的硝酸为稀硝酸，将它用水稀释
或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的硝酸。实验证明：不同浓度的硝酸与同一金属反应可生成不同的还原产物。例如，在镁与硝酸的反应中，测得其气相产物中有H2、N2、NO、NO2，液相产物中有Mg(NO3)2、NH4NO3和H2O。生成这些产物的HNO3的浓度范围为：H2：c<6.6 mol·L－1；N2和NH4+：c<10mol·L－1；NO：0.1mol·L-1 NO2：c>0.1mol·L－1。各气相产物成分及含量随HNO3浓度的变化曲线如右图所示。 ④写出Mg与11mol·L－1的HNO3反应的方程式。 ⑤ 960 mg Mg与25mL 4mol·L-1的HNO3恰好完全反应，收集到224mL气体(标准状况)气体，试通过计算写出反应方程式。 2020年全国高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题 参考答案及评分标准 一、选择题 (本题包括18小题，每题2分，共36分，每题有．l．～．2．个．选项符合题意，多选错选不得分，有两个答案的只选一个且对者得1分) 1. C 2. A、D 3. C 4. B 5. C 6. C 7. B 8. B 9. D 10. D 11. B 12. D 13. A 14. B 15. B 16. A 17. C 18. A. 二、问答和填空题 (34分) 19. (2分) 87.5g 20. (1) 在每一年度里，二氧化碳的含量呈现季节性的变化(冬季高，夏季低)，每年一个周期。在不同的年度里，二氧化碳的含量是逐年增加的，其间略有起伏。(2)二氧化碳含量的周期性变化是由植物的光合作用引起的，夏季植物光合作用旺盛，冬季则比较缓慢；二氧化碳含量的逐年上升趋势可能是人类过度燃烧含碳燃料引起的(如煤，石油、天然气、木柴、秸秆等)。(每小题2分) 21. (6分) c(CO3-2)>c(OH￣) 己知K1=c(H+) ? c(HCO3￣)/c(H2CO3) (1) K2=c(H+)·c(CO32￣)/c(HCO3￣) (2) 在NaHCO3溶液中存在如下平衡： 电荷守恒：c(Na+)+c(H+)c(HC03￣)+2c(CO32￣)+c(OH￣) (3) 物料守恒：c(Na+)c(HCO3￣)+c(CO32￣)+c(H2CO3) (4) (3)、(4) 两式相减得质子守恒：c(H+)+c(H2CO3)=c(C032￣)+c(OH￣) (5) 将(1)、(2)两式代入(5)式得： c(H+)+c(H+)c(HC03￣)/K1=Kw/c(H+)+K2c(HCO3￣)/c(H+)；由于c(HC03￣)≈0.1mol·L1-则：cK2>>Kw；C>>K1 整理得：c(H+)≈(K1K2)1/2=4.91×10￣9mol·L￣1 c(OH￣)=2.04×10￣6mol·L￣1 将c(H+)和c(HCO3￣)代入(2)得：c(CO32￣)=1.14×10￣3mol·L￣1>c(OH￣) 评分说明：只有观点，无证明过程不得分，观点正确，过程不完整的酌情给分 22. (4分)(1)因为勒沙特列定律只适用于一个物理量变化的情况，而对于两个或多个物理量同时变化的情况不一定适用。本题就属于两个物理量(浓度和压强)同时变化的情况。 (2)平衡应向逆反应方向移动。 可将本过程解析为两个阶段：首先保持压强不变，再加入1molPCl5，体积增大一倍，浓度不变，平衡不移动；然后增大压强，缩小体积，平衡向逆向移动。 评分说明：第(1)题2分，第(2)题2分，解题的基本原理正确即可，描述方法可灵活多样。 23.(4分) 3-甲基庚烷；3,4-二甲基己烷；2,4-二甲基己烷：2,2,3-三甲基戊烷 评分说明：每一个名称1分，书写不规范不得分。 24.(1) OH OH A. B. C. D. 2. CH3CH2MgBr； 6. CH 3C Cl O O CH 3CH 2MgBr OMgBr +(2) 评分说明：每空2分，共14分，写结构简式等，只要书写正确也得分 三、实验题 (本题包括2小题，共16分) 25．(5分) 负极：2Al+8OH －—6e ￣ 2AlO 2￣+4H 2O 正极：6H 2O+6e － 3H 2↑+6OH － 电池反应：2Al+2OH －+2H 2O 2AlO 2－+3H 2↑ 评分说明：装置2分，方程式每个1分。 26. (11分) （1）① U 型管A 中的CO 2气体未全部进入U 形管B ； ② U 形管A 中的反应有少量的水蒸气进入U 形管B ，使得碱石灰增重的量不完全是CO 2的量； (2) B 中不加装置；D 中加个盛浓H 2SO 4的洗气瓶； (3) 稀硫酸(NaOH 溶液也可)；Zn 片；A 中生成的H 2推动C 中的CO 2气体向右运动，使C 中的CO 2气体全部被E 中的碱石灰吸收；F 的作用：①导出H 2的通道；②吸收进入F 中的水蒸气，CO 2等气体，使E 中碱石灰的增量即为反应生成的CO 2的量。 (4) 偏高； (5) 95.47% 评分说明：每个得分点1分，共11分 四、计算题 (本题包括2小题，共14分) 27．(5分) I －+3Br 2+3H 2O IO 3－+6Br －+6H + (1分) IO 3－+5I －+6H +3I 2+3H 2O (1分) I 2+2S 2O 3- 22I －+S 4O 6-2 (1分) 根据化学计量关系有： 故相当于放大36倍 (2分) 28．(共9分) ① 3NO 2+H 2O 2HNO 3+NO ；2NO+O 22NO 2 ② 设起始时NO 2物质的量为1 mol ．经过n 次循环后生成HNO 3的物质的量为： Sn=(2/3)+(2/3)×(1/3)+(2/3)×(1/3)2+(2/3)×(1/3)3+……+(2/3)×(1/3)n-1，经等比 数列求和得 Sn=l －(1/3)n 。因此，NO 2→HNO 3转化率为[1－(1/3)n ]/1×100％ ③ [1－(1/3)n ]/1×100％=95％，因此.，n=2.6≈3，要经过3次循环操作才能使95％的NO 2转化为HNO 3 ④ Mg+4HNO 3 Mg(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ⑤ 40Mg+100HNO 35NO↑+H 2↑+NO 2↑+3N 2↑+4NH 4NO 3+40Mg(NO 3)2+41H 2O 评分说明：第①题全对得1分，其余各题每题2分，共9分。 2019年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题 考生须知： 1.全卷分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.只能用黑色水笔成签字笔答卷，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（10分）根据所给条件按照要求书写化学反应方程式（要求系数为最简整数比） 1-1 铜在潮湿空气中慢慢生成一层绿色铜绣23[Cu(OH)CuCO ] 。 1-2 乙硼烷与一氧化碳在NaBH 4、THF 条件下1:2化合，生成物有一个六元环。 1-3 古代艺术家的油画都是以铅白为底色，这些油画易受H 2S 气体的侵蚀而变黑（PbS ），可以用H 2O 2对这些古油画进行修复，写出H 2O 2修复油画的化学反应方程式。 1-4 光气（COCl 2）和NH 3反应制备常见的氮肥。 1-5 银镜实验时需要用的银氨溶液，必须现配现用：因为久置的银氨溶液常析出黑色的氮化银沉淀。写出相应的化学反应方程式。 第2题（30分） 2-1 画出下列分子的立体结构：PH 3、P 2H 4、H 3PO 2。 2-2 甲基异氰酸酯（MIC）是制造某些杀虫剂的中间体，是一种剧毒的物质，其分子式为C2H3NO，MIC原子连接顺序为H3CNCO，除氢外的四个原子不都在一条直线上。指出N的杂化类型、写出最稳定路易斯结构式。 2-3 在水溶液中，水以多种微粒的形式与其它物种成水合物，画出微粒H5O2+和H9O4+的结构图示。 2-4 根据所给信息画出下列物种的结构。 2-4-1 As3S4+中每个原子都满足8电子结构，有一个S-S键，如果将其中一个S换成As，则变成一个有三重轴的中性分子。 2-4-2 As4蒸气分子具有白磷一样的正四面体结构：As4S4分子可以看做4个硫原子分别插入As4的四条边，As的化学环境相同。画出As4S4的结构。 2-4-3 S4O62-中含有3个S-S键。 2-5 A、B、C、D、E五种元素分居四个不同的周期和四个不同的族，它们的原子序数依次增大。常温常压下，A、B、D的单质为气态，而C、E的单质为固态。五种元素中，只有C、D、E的单质能与氢氧化钠溶液反应；C的剧毒单质与氢氧化钠溶液加热反应，有一种剧毒气体生成；D单质与氢氧化钠溶液加热反应，生成两种盐；E单质与氢氧化钠溶液反应，放出A单质。E的基态原子不含单电子，其L能层和M能层的电子数不相等，N能层只有2个电子。 2-5-1 写出A、B、C、D、E的元素符号。 2-5-2 写出D单质与氢氧化钠溶液加热反应的方程式。 2-5-3 写出E单质与氢氧化钠溶液反应的方程式。 2-6 用次氯酸钠氧化过量的氨可以制备化合物A，A可以用作火箭燃料。最新制备A的工艺是用氨和醛（酮）的混合气体和氯气反应，然后水解。A的水溶液呈碱性，用硫酸酸化一定浓度A溶液，冷却可得到白色沉淀物B。在浓NaOH介质中A溶液可作氧化剂放出气体C。气体C的水溶液可以使Cu2+溶液变成深蓝色溶液D。C的水溶液不能溶解纯净的Zn(OH)2，但若加入适量的NH4Cl固体后，Zn(OH)2溶解变成含E的溶液。A的水溶液有很强的还原能力，它能还原Ag+，本身被氧化成气体单质G。将气体C通过红热CuO粉末，可得到固体单质F和G。给出A~G的化学式。 第3题（15分） 3-1 有一含Co的单核配合物，元素分析表明其含Co 21.4%，H 5.4%，N 25.4%，C l 13.0%（质 全国高中化学竞赛试题集萃（五） 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CuSO 4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 ，阴极反应式为 ；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： 和 。 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 、NaH 2PO 4、Na 3 PO 4、H 3 PO 4和Na 2HPO 4。 ⑴这六种物质两两间可能形成 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 和 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V 1mL(V>V 1)，试确定此组合溶液是 和 物质组成的。 30. （7分）我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N 2H 2(CH 3)2，助燃剂为N 2O 4，两者发生完全燃烧时产生了巨大推力，让火箭携带卫星上天。 ⑴N 2H 2(CH 3)2中N 的氧化数为 ，N 2O 4中N 的氧化数为 。 ⑵完全燃烧反应的化学方程式为 。 ⑶试写出N 2O 4中N 、N 连接的一种Lewis 结构式并标出形式电荷 。 ⑷N 2H 4与N 2O 4比较， 的N －N 键长较长，其理由是 。 H G E A F B C D O 2 NH 3·H 2O HCl 2002年全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)选拔赛试题 (2002年8月5日8：30－11：30 共计3小时) 姓名 1．(12分)(1) 如果已经发现167号元素A，若已知的原子结构规律不变，167号元素应是第周期、第族元素；可能的最高氧化态为；氢化物的化学式为。 (2) 某一放射性物质衰变20％需15天，该物质的半衰期是。 分子中有种化学环境不同的氢原子。如果用氯 (3) 化合物CH3CH CH2 O 取代分子中的氢原子，生成的一氯代物可能有种。 (4) 硅与碳为同族元素，呈四价。然而，与碳化合物相比，硅化合物的数量要少得多。碳易于形成双键，硅则不易形成双键。但据美国《科学》杂志2000年报道，已合成了分子中既有Si－Si单键，又有Si=Si双键的化合物X。X的分子式为Si5H6，红外光谱和核磁共振表明X分子中氢原子的化学环境有2种，则X的结构式是：。 2．(13分)(1) 磷和氢能组成一系列的氢化物，如PH3，P2H4，P12H16等。其中最重要的是PH3。PH3称为膦，它是一种无色剧毒的有类似大蒜臭味的气体。它可由NaOH和白磷反应来制备，其制备反应的化学方程式为，P2H4的沸点比PH3(填“高”或“低”)，原因是。AsH3又称胂，试写出由As2O3制备胂的反应方程式，胂的汽化热比膦(填“大”或“小”)。 (2) ①根据VSEPR理论，SCl3+和ICl4－的空间构型分别是和，S 和I分别以和杂化轨道同Cl形成共价键。 ② SCl3+和PCl3是等电子体，其S－Cl键键长(填>、＝或<)P－Cl键键长，原因是。 3．(5分)石墨晶体由如图(1)所示的C原子平面层堆叠形成。有一种常见的2H型石墨以二层重复的堆叠方式构成，即若以A、B分别表示沿垂直于平面层方向(C方向)堆叠的两个不同层次，它的堆叠方式为ABAB……。图(2)为AB两层的堆叠方式，O和●分别表示A层和B层的C原子。 (1) 在图(2)中标明两个晶胞参数a和b。 (2) 画出2H型石墨晶胞的立体示意图，并指出晶胞类型。 高中化学竞赛初赛试题 考试限时：150分钟试卷满分：150分 第I卷（选择题，共70分） 一、（本题包括14小题，每小题5分，共70分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都给0分。请将答案填写在第I卷答题表中） 第Ⅰ卷答题表 1、2008年诺贝尔化学奖授予了钱永键等三位科学家，以 表彰他们在发现和研究绿色荧光蛋白质（简称GFP）方面 做出的卓越贡献。生色团是GFP发出荧光的物质基础，也 是GFP结构中的一个重要组成部分，多管水母中GFP生 色团的化学结构如下图，该生色团中的肽键数为（） A．2 B．3 C．4 D．5 2、向三份均为100mL2mol/LNaHCO3溶液中，分别加入0.2g冰醋酸、0.1gCa(OH)2、0.3gNaAlO2固体（忽略溶液体积变化），则溶液中CO32－物质的量浓度的变化依次为（） A．减小、减小、增大 B.减小、增大、增大 C．增大、减小、减小 D.减小、减小、减小 3、已知：⑴Al(OH)3的电离方程式为：AlO2－+H＋+H2O Al(OH)3Al3＋+3OH－；⑵无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃，溶于水的电离方程式为：AlCl3＝Al3＋＋3Cl－；⑶PbSO4难溶于水，易溶于醋酸钠溶液，反应的化学方程式为：PbSO4＋2CH3COONa＝Na2SO4＋(CH3COO)2Pb。下列关于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的说法中正确的是（） A．均为强电解质B．均为弱电解质 C．均为离子化合物D．均为共价化合物 4、甲、乙、丙、丁都是第三周期元素形成的单质，下列叙述正确的是( ) 第1题（4分） 2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒，X 发生α-衰变，得到Y 。然后Y 连续发生4 次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案： Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n （2分）不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分） 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 （答下式不计分：284113-44He = 268105或268105Db ）（蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同） 第2题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol)，晶体结构如图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数为 ；按键型分类时，属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ，这是因为： 。 答案： 3 原子晶体 炸药（或高能材料） 高聚氮分解成N 2释放大量能量。（各1分） 第3题（6分）某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa 如下表所示： 3－1 请将各种气体的分子式填入上表。 3－2 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。 答案： 姓名学校赛场报名号赛区省市自治区 （每空1分，共4分） 呼出气中的N2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是呼出气中的CO2和水蒸气有较大分压，总压不变，因而N2的摩尔分数下降（1分）；呼出气中的O2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的O2被人体消耗了。（1分）（共2分） 第4题（15分）在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A（键角102o，偶极矩0.78x10-30 C·m；对比：氨的键角107.3o，偶极矩4.74x10-30 C·m)； 4-1 写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。 答案：NF3（1分）4NH3 + 3F2 = NF3 + 3NH4F（1分）（共2分） 4-2 A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么？ 答案：N-F 键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反，导致分子偶极矩很小，因此质子化能力远比氨质子化能力小。画图说明也可，如： （1分） 4-3 A与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。 答案： 2NF3 +2Hg = N2F2 + 2HgF2（1分） (14+19)X2=66（每式1分）（共3分） 4-4 B与四氟化锡反应首先得到平面构型的D和负二价单中心阴离子E构成的离子化合物；这种离子化合物受热放出C，同时得到D和负一价单中心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F 的立体结构；写出得到它们的化学方程式。 答案： D E F （每式1分） 2 N2F2 + SnF4 = [N2F+]2[SnF6]2-（1分） [N2F+]2[SnF6]2- = [N2F] +[SnF5]- + N2F2 （1分）（共5分） 4-5 A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐，它的阳离子水解能定量地生成A和HF，而同时得到的O2和H2O2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式，并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。 答案： 阳离子的化学式为NF4+。（1分） NF3 + F2 + BF3 = NF4+BF4-（1分） NF4+水解反应首先得到HOF （否则写不出配平的NF4+水解反应）: 1.下列说法，你认为无科学性错误的是( ) A. CO2可以灭火，所以镁条着火时可用CO2灭火 B. 海水的溴以Br-形式存在，所以需加入氧化剂才能提取Br2 C. 氮气的化学性质稳定，所以常温下不可能发生氮的固定 D. 碘遇淀粉变蓝，所以可用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3) 2.溴单质与氯气的性质相似。在探究溴单质的性质时，其基本程序应该是( ) A.观察溴的外观→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 B.观察溴的外观→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 C.做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论→观察溴的外观 3.下列气体中，既能用浓硫酸干燥又能用碱石灰干燥的是( ) A. O2 B.SO2 C.NH3 D.Cl2 4 .下列有关试剂的保存方法，错误的是( ) A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处 B.少量的金属钠保存在煤油中 C.液溴应保存在棕色细口瓶，并加水液封 D.新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中 5.Na2O、NaOH、Na2CO3可按某种标准划为同一类物质，下列分类标准正确的是( ) ①钠的化合物;②能与硝酸反应的物质;③电解质;④细分为：碱性氧化物、碱、盐; A.①②③ B.①②③④ C.②③ D.②③④ 6.某溶液中存在较多的OH-、K+、CO32-，该溶液中还可能大量存在的是( ) A.H+ B.Ca2+ C.SO42- D.NH4+ 7.鉴别NaCl、NaBr、NaI 三种溶液可以选用的试剂是( ) A.氯水、CCl4 B.淀粉溶液 C.溴水 D.碘水 8.下列物质不能用单质直接化合而制得的是( ) A.Na2O2 B.FeCl3 C.NO2 D.SO2 9.下列反应的离子方程式书写正确的是( ) A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3++Cu === Cu2+ +Fe2+ B.氯气跟水反应：Cl2 + H2O === 2H+ + Cl- + ClO- C.铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+ === 2Fe3++3H2↑ D.NaHCO3溶液与NaOH溶液反应：OH-+ HCO3-=== CO32- + H2O 10.下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( ) A. 将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有无色气泡(H+) B. 将红色布条放入新制的氯水中，布条退色(HCl) C. 将SO2通入新制的氯水中，溶液退色(Cl2) D. 将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl-) 11.除去下列溶液中的杂质(括号内是杂质)所用试剂不正确的是( ) A.NO(NO2)：水 B.FeCl2溶液(FeCl3)：Fe C.CO2(HCl )：Na2CO3溶液 D.NaHCO3溶液(Na2CO3)：CO2 12.实验是化学研究的基础，下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是( ) 已知：氯气不溶于饱和食盐水 13.下列溶液中的Cl-浓度与100 mL 0.1 mol?L?1 MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是( ) A.200 mL 0.1 mol?L?1 KCl溶液 B. 50 mL 0.2 mol?L?1 CaCl2溶液 C.150 mL 0.2 mol?L?1 NaCl溶液 D. 25mL 0.15 mol?L?1 AlCl3溶液 重排 酮肟在酸性条件下发生重排生成烃基酰胺的反应。1886年由德国化学家.贝克曼首先发现。常用的贝克曼重排试剂有硫酸、五氯化磷、贝克曼试剂（氯化氢在乙酸－乙酐中的溶液）、多聚磷酸和某些酰卤等。反应时酮肟受酸性试剂作用，形成一个缺电子氮原子，同时促使其邻位碳原子上的一个烃基向它作分子内 1,2－迁移，其反应过程如下： 贝克曼重排是立体专一性反应。在酮肟分子中发生迁移的烃基与离去基团（羟基）互为反位。在迁移过程中迁移碳原子的构型保持不变，例如： 贝克曼重排反应可用于确定酮类化合物的结构。工业上利用环己酮肟发生贝克曼重排，大量生-己内酰胺，它是合成耐纶6（见聚己内酰胺）的单体。 亲电取代反应 亲电取代反应一种亲电试剂取代其它官能团的化学反应，这种被取代的基团通常是氢，但其他基团被取代的情形也是存在的。亲电取代是芳香族化合物的特性之一．芳香烃的亲电取代是一种向芳香环系，如苯环上引入官能团的重要方法。其它另一种主要的亲电取代反应是脂肪族的亲电取代。 亲电加成反应 亲电加成反应是烯烃的加成反应，是派电子与实际作用的结果。派键较弱，派电子受核的束缚较小，结合较松散，因此的作为电子的来源，给别的反应物提供电子。反应时，把它作为反应底物，与它反应的试剂应是缺电子的化合物，俗称亲电试剂。这些物质又酸中的质子，极化的带正电的卤素。又叫马氏加成，由马可尼科夫规则而得名：“烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上”。广义的亲电加成亲反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。 在烯烃的亲电加成反应过程中，氢正离子首先进攻双键（这一步是定速步骤），生成一个碳正离子，然后卤素负离子再进攻碳正 ● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把 试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后 一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（4分） 2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒，X 发生α-衰变，得到Y 。然后Y 连续发生4次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案： Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n （2分）不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分） 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 （答下式不计分：284113-44He = 268105或268105Db ） （蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同） 第2题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol)，晶体结构如图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数为 ；按键型分类时，属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ，这是因为： 。 答案： 3 原子晶体 炸药（或高能材料） 高聚氮分解成N 2释放大量能量。（各1分） 姓名学校 赛场报名号赛区 省市自治区 中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛（省级赛区)试题题号１ 2 3 4 ５ 6 7 8 ９10 １1 总分 满分12 ６ 1 ２9 １0０ 得分 评卷人 ●竞赛时间３小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷 (背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。 不得持有任何其他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题(1２分) 通常,硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH）4。1-1已知反应分两步进行,试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5＋的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动－转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型:氢原子围绕着碳原子快速转动;所有Ｃ-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明?简述理由。 1-3该离子是( )。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D．亲核试剂 ２003年5月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”,若能合成,有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子? 1-8该分子有无手性？ 第２题(5分) 羟胺和用同位素标记氮原子（Ｎ﹡)的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+ＨＮ﹡Ｏ2→A+H2Ｏ NH2ＯH＋ＨN﹡Ｏ２→Ｂ＋Ｈ2O Ａ、B脱水都能形成N2O，由A得到Ｎ﹡NO和NＮ﹡Ｏ，而由Ｂ只得到NN﹡Ｏ。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题(８分) X-射线衍射实验表明,某无水MｇCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（cｃp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数:a=363.63pｍ,ｃ=17６6.６3pm;p=2．53ｇ·ｃm-3。 3－１以“”表示空层,Ａ、Ｂ、Ｃ表示Cｌ－离子层，a、b、c表示Mg２＋离子层,给出 三方层型结构的堆积方式。 ２计算一个六方晶胞中“MｇCl2”的单元数。 3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Ｍg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第４题(7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品,加热至4０0℃,记录含A量不同的样品的质量损失（％），结果列于下表: 样品中A的质量分数/% 20 50 70 90 33.3 样品的质量损失/％７.4 18．5 ２ ５．８ 利用上述信息,通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 高中化学竞赛试题精选及答案 班级 姓名 1. 在一定条件下将a 体积NO 2和b 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内充分反应后，容器内残留a 9 体积的气体，该气体遇空气即变为红色，则a 与b 的比值为--------------------------------------------------------------------------------------[B] A 、1：6 B 、6：1 C 、8：3 D 、3：8 〖提示〗：残留的 a 9体积的NO 气体是由剩余的39 a NO 2与水反应得到有，故与O 2参加反应的NO 2的体积为a-39a =69a ，消耗O 2的体积为69a 的四分之一。 2. 某学生为测定一瓶失去标签的铁的氧化物样品的成份，称取14.00克该样品用足量的CO 在适宜的条件下使其全部还原，将生成的CO 2用足量的澄清石灰水吸收生成26.25克沉淀，据此可推断出该样品是--------------------------------[A] A 、Fe 2O 3 B 、Fe 3O 4 C 、不纯的Fe 2O 3 D 、FeO 〖提示〗：CO 与之反应后均生成CO 2，其中的一个氧原子全部来自铁的氧化物，所以生成的CO 2的物质的量（0.2625摩）也就是铁氧化物中所含的氧原子的量，其中每1摩氧原子所对应的式量=140002625 5333...= 3. a 在常温下为离子晶体，由X 、Y 两元素构成，在a 中X m+和Y n-的电子层结构相同。已知下列反应： （1）a+H 2O 电解?→??H 2+b+c （2）H 2+c →d （气） （3）b+c →a+e+H 2O 则a 、e 、f 依次是-----------------------------------------------------------------------[B] A 、NaCl NaClO HCl B 、CaCl 2 Ca(ClO)2 HClO C 、Na 2S Na 2SO 3 H 2SO 3 D 、K 2S K 2SO 3 H 2SO 4 4. 将amol/L 的碳酸氢钙溶液跟bmol/L 的烧碱溶液等体积混合后的溶液中含有四种生成物，则下列a 与b 的关系正确的是----------------------------------------------[B] A 、a:b ≥1:2 B 、1:2 2007年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （时间：3小时满分：100分） 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分） 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g样品，与25 mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数（%）。 5-3 通常，上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。 5-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。 中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （2007年9月16日9：00 - 12：00共3小时） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 得分 评卷人 ●竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌 面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其 他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填 写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废 卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第一题 (17分) Cr及其化合物在现今工业上十分常用，Cr占地壳蹭的丰度为0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1.写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。 。其水溶液可有三2.Cr常见的价态为+3和+6，常见的Cr（Ⅲ）化合物为CrCl 3 种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr的杂化方式 3.常见的Cr（Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。 4.在钢铁分析中为排除Cr的干扰可加入NaCl和HClO 加热至冒烟来实现，写出 4 (CN)2被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。 1. 写出制取(CN)2的反应方程式。 2. (CN)2不稳定，它在水溶液中有2种水解方式，其中一种是生成HCN与HOCN。 请分别写出(CN)2的两种水解反应的方程式。 3. HCN在加热时与O2反应，反应比为8:3，写出该反应方程式。 4.液态的HCN不稳定，易聚合。其中，三聚体中包含有2种不同环境的C, 2 种不同环境的H与2种不同环境的N；而四聚体中H只有1种环境，C，N则各有2种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的 SmCo5是一种典型的AB5型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下 其中大球为Sm，小球为Co。而另一种永磁体材料X跟SmCo5的结构密切相关，他是将如图（a）层的1/3Sm原子用一对Co原子代替，并且这对Co原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB……型排列，三方晶胞则为ABCABC……型排列。 高中化学竞赛用书推荐 常规/高考类： 化学岛 用户名： 密码：woaihuaxuedao 以下是另一个公邮 icholand. 密码:huaxuedaogongyou 提供公共邮箱的目的还是方便大家交流，如果遇到超出流量限制的问题，可以直接把邮件转发出去。 尽管以前有XX的Gbaopan。。但是貌似很多人并不清楚密码。。 附上： 部分优秀资料帖索引 《高中化学重难点手册》（华中师范大学出版社，王后雄老师主编）；历年高考试题汇编（任何一种，最好有详细解析的，比如三年高考两年模拟）；《高中化学读本》（很老的人民教育出版社甲种本化学教材，最近有更新版本）；《高中化学研究性学习》（龙门书局，施华、盛焕华主编）南师大化科院创办的《化学教与学》每年的十套高考模拟题题型新颖质量比较高，可作为江苏预赛的模拟卷，不少5月份预赛原题就出自本套模拟题。 初赛类： 比较经典的有《化学高考到竞赛》（陕西师范大学出版社，李安主编，比较老）；《高中化学奥林匹克初级本》（江苏教育出版社，段康宁主编）；《高中化学竞赛初赛辅导》（陕西师范大学出版社，李安、苏建祥主编）；《高中化学竞赛热点专题》（湖南师范大学出版社，肖鹏飞、苏建祥、周泽宇主编，版本比较老，但编排体系不错）；最新奥林匹克竞赛试题评析·高中化学》（南京师范大学出版社，马宏佳主编，以历年真题详细解析为主，可作为课外指导）；《最新竞赛试题选编及解析高中化学卷》（首都师范大学出版社）；《化学竞赛教程》（华东师范大学出版社，三本，王祖浩、邓立新、施华等人编写，适合同步复习），还有一套西南师范大学出版社的《奥林匹克竞赛同步教材·高中化学》（分高一、高二和综合卷，综合卷由严先生、吴先生、曹先生等参加编写，绝对经典），还有浙江大学出版社《高中化学培优教程》AB教程、《金牌教程·高一/二化学》（邓立新主编，南京大学出版社）。江苏省化学夏令营使用的讲义是马宏佳主编的《全国高中化学竞赛标准教程》（东南大学出版社），简明扼要，但由于不同教授编写不同章节，参差不齐；春雨出版的《冲刺金牌·高中化学奥赛辅导》（任学宝主编，吉林教育出版社）、《冲刺金牌·高中化学奥赛解题指导》（孙夕礼主编，吉林教育出版社）。《赛前集训·高中化学竞赛专题辅导》（施华编著，体现他的竞赛培训思维，华东师范大学出版社） 比较新颖的包括浙江大学出版社的林肃浩主编的竞赛系列《高中化学竞赛实战演练》（高一、高二）、《高中化学竞赛解题方法》、《冲刺高中化学竞赛（省级预赛）》、《冲刺高中化学竞赛（省级赛区）》、《高中化学竞赛解题方法》、《决战四月:浙江省高中化学竞赛教程(通向金牌之路)》《金版奥赛化学教程》（高一、高二、·综合）都是近年来体系、选题新颖的竞赛资料，足见浙江省对化学竞赛的重视，端木非常推荐。南京教研室刘江田老师2010年5月份主编的《高中化学竞赛全解题库》（南京大学出版社）选择了近年来省级赛区真题和各地新颖的预赛题，解析详细，适合缺少老师指导的同学参考。 决赛类： 比较经典的有《高中化学奥林匹克高级本》（江苏教育出版社，段康宁主编，完全按照大学的思路）；《金牌之路高中化学竞赛辅导》以及配套解题指导书（陕西师范大学出版社，李安主编）；《高中化学竞赛决赛辅导》（陕西师范大学出版社，李安、苏建祥主编）；《历届国际化学奥林匹克竞赛试题分析》（学苑出版社）；《最新国际国内化学奥林匹克竞赛优化解题题典》（吉林教育出版社），还有浙江大学出版社的浙江大学出版社《高中化学培优教程》“专题讲座”，《高中化学奥赛一 2020年中学生化学知识竞赛题库及答案1．“纯净水”“太空水”“蒸馏水”等商品作为日常饮用水，因缺少某些成分而不利于儿童身体健康，你认为在制备上述商品饮用水时至少还需要添加的微量物质是： A A．钙和镁的碳酸氢盐 B．含碘酸盐的食盐 C．漂白粉等消毒剂 D．小苏打 2．目前排放到空气中的CO2逐年增加，对此最担心的是： B A．会使空气中的氧气含量下降，不足以供人类呼吸 B．会使地球温度升高，冰川融化，生态失衡 C．会使人体吸进大量CO2损害健康 D．会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光 3．对臭氧层有破坏作用的化学物质主要有氟氯烃(“氟利昂”等)。科学家呼吁人类要重视对臭氧层的保护。臭氧层中，臭氧对人类的有益作用是： D A．吸收CO2 B．补充O2 C．吸收红外线 D．吸收紫外线 4．通常所说的“白色污染”指的是： C A．冶炼厂的白色烟尘 B．石灰窑的白色粉尘 C．聚乙烯等塑料垃圾 D．白色建筑废料 5．绿色食品是指： D A．绿颜色的食品 B．含有叶绿素的食品 C．在加工和包装上干净、卫生的食品 D．在原料生产、加工各工序均为安全、无污染的食品 6．绿色化学的目标是： A A．减少对环境的污染 B．设计有利于人类健康和使环境更安全的 化合物 C．防患于未然，最终杜绝化学污染源 D．研究变换基本原料和起 始化合物 6.炸油条用的膨松剂中含有一种对人体危害很大的元素，它是（A） A.铝； B.铜； C.铁； D.铅。 7.下列哪一个是发酵粉的正确组成（C） A．硝酸和碳酸钠； B.酒石酸和碳酸铜； C.柠檬酸和碳酸钠； D. 柠檬酸和碳酸氢铵。 8.下列哪一种属于碳酸饮料（B） A.矿泉水； B.汽水； C.白酒； D.菊花茶。 9.啤酒的度数是指（D） A.100克啤酒中含酒精的克数； B.100克麦芽汁中含麦芽糖的克数； C.100体积啤酒中含酒精的体积数； D.100克麦芽汁中含糖类的克数。 10.酒精在人体内的代谢过程是（D） A.酒精→乙酸→乙醛→二氧化碳和水； B.酒精→糖类→二氧化碳 和水； C.酒精→脂肪→二氧化碳和水； D. 酒精→乙醛→乙酸→二氧化碳和水。 11.用淀粉酿制白酒的过程产物是（A） 高中化学奥林匹克竞赛实验试题集锦（浙江省） 1. 下列实验现象描述和解释都合理的是 （ ） 2. 如右图所示装置，a 、c 为弹簧夹，b 为分液漏斗旋塞，欲检验该装置的气密性，下列操作属必需的是 （ ） A ．关闭a ，打开 b 、 c ，液体不能顺利流下 B ．关闭a 、c ，打开b ，液体不能顺利流下 C ．关闭c ，打开a 、b ，液体不能顺利流下 D ．关闭a 、c ，拔掉分液漏斗上口的橡胶塞，打开b ，液体不能顺利流下。 3. 下列实验操作或实验原理的说法中正确的是（ ） A ．用如图装置进行蒸馏实验 B ．用如图装置分离氯化钠、碘固体混合物 C ．用裂化汽油提取溴水中溴 D ．用如图装置灼烧碳酸钙制取少量氧化钙 4. 下列选择或操作均正确的是 ( ) A．.装置Ⅰ适合用于吸收氨气。 B．.装置Ⅱ适合用于分离乙酸乙酯和碳酸钠饱和溶液。 C．.装置Ⅲ适合用于高温煅烧石灰石。 D．.装置Ⅳ适合用于分馏乙醇和乙酸。 5.（10分）实验室用如图装置制备1-溴丁烷。已知有关物质的性质如下表： 实验操作流程如下所示： 回答下列问题： ⑴回流装置C中漏斗一半扣在水面下、一半露在水面上的原因是_____________________； ⑵回流过程中生成1-溴丁烷的化学方程式_________________________________________； ⑶实验中往烧瓶中加1∶1的硫酸溶液，目的是________； A．加水作反应的催化剂 B．降低硫酸浓度，以减少溴元素被氧化为Br2 C．降低硫酸浓度，以防止较多正丁醇转化成烯烃、醚等副反应发生 ⑷制得的1-溴丁烷粗产物经常显红色，上述操作流程中为了除去红色杂质要加入试剂X溶液再洗涤，下列试剂中最合适作为试剂X的是； A．水B．饱和NaHCO3C．KI溶液D．饱和NaHSO3E．NaOH溶液 ⑸下图为常压蒸馏和减压蒸馏的装置图，减压蒸馏中毛细管的作用是。蒸馏操作时，蒸馏的速率不宜过快，原因是________________________________________。 6.（8分）乙酰苯胺是一种常用的解热镇痛药的主要成分。已知：纯乙酰苯胺是无色片状晶体，熔点114℃，不溶于冷水，可溶于热水；乙酸酐遇水反应生成乙酸。 实验室可用苯胺跟乙酸酐反应、或苯胺跟冰醋酸加热来制取乙酰苯胺，且苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率。反应式为： 用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺的实验步骤如下： ①在装有磁力搅拌子的100mL圆底烧瓶中，依次加入5.0 mL苯胺（密度1.04 g/mL）、 20 mL水，在搅拌下分批次加入6.0 mL乙酸酐（密度1.08 g/mL），搅拌2小时至反应完全。 ②反应完全后，及时把反应混合物转移到烧杯中，冷却、抽滤、洗涤，得粗产品； ③将粗产品转移至烧杯中，加入适量水配制成80℃的饱和溶液，再加入过量20%的水。稍冷后，加半匙活性炭，搅拌下将溶液煮沸3~5 min，过滤I，用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体，合并滤液，冷却结晶，过滤Ⅱ、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。 （1）若不搅拌会有结块现象，结块将导致的后果是；2019年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题
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