高中化学竞赛-试题

高中化学竞赛试题

本试卷共8页，22小题，满分为100分。考试时间90分钟。

注意事项：

1. 答卷前，考生务必在答题卡上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己的姓名和准考证号

（9位），用2B铅笔将对应的号码涂黑。准确填写试卷密封线外姓名、准考证号等信息。

2. 选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。

3. 非选择题必须用签字笔或圆珠笔作答，答案直接填写在试卷相应空白处。

4. 考生必须保持答题卡和试卷的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 S：32 K：39 Fe：56 Zn：65

第一部分选择题（共44分）

一、单项选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个

．．．．选项符合题意。）1. 下列哪一项符合“绿色化学”的原则?

A．排放前对废气、废水、废渣进行无害化处理

B．在化学生产中少用或不用有害物质以及少排放或不排放有害物质

C．在化工生产中，尽量避免使用任何化学物质

D．在化工厂范围多种草种树，努力构建花园式工厂

2. 某学习小组辨析以下说法：①纳米材料和蛋白质溶液都有丁达尔效应；②天然气和沼气的

主要成分都是甲烷；③棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O；④制作航天服的聚酯纤维和用于光缆通信的光导纤维都是新型无机非金属材料；⑤冰水混合物和干冰既是纯净物又是化合物；⑥粗盐和酸雨都是混合物；⑦金属材料都是导体，非金属材料都是绝缘体。正确的是

A．①②④B．②⑤⑥C．③⑤⑦D．②⑥⑦

3. 下列实验方法及操作正确的是

A．可用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液

B．使用pH试纸测定未知气体的酸碱性时，不能用蒸馏水润湿试纸

C．将20g KNO3完全溶于80 mL水中，配制质量分数约为20％的KNO3溶液

D．为准确测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热，所用酸和碱的物质的量应恰好相等

4. 下列关于有机物的说法正确的是

A．乙醇、乙烷和乙酸都可以与钠反应生成氢气

B．乙醇可以被酸性重铬酸钾溶液直接氧化为乙酸

C．乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应均属于加成反应

D．汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物

Fe 稀H 2SO 4 Cu Ag Fe NaBr 溶液 淀粉KI 溶液 Cl 2 AgBr NaCl 溶液 Na 2S 溶液 稀硫酸 Na 2CO 3 Na 2SiO 3

棉球 5. N A 表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是

A ．实验室以H 2O 2和MnO 2为原料制取O 2，每生成1mol O 2转移2N A 个电子

B ．标准状况下，0.5N A 个H 2O 分子所占有的体积为11.2L

C ．1mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为N A

D ．18.0g NH 4+中所含的质子数为10N A

6. 下列实验现象正确、所得结论合理的是

A B C D

实验

实验现象 结论 A

左烧杯中银表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡 活动性：Fe ＞Cu ＞Ag B

左边棉花变为橙色，右边棉花变为蓝色 氧化性：Cl 2＞Br 2＞I 2 C

淡黄色固体先变为白色，后变为黑色 溶解性：AgCl ＞AgBr ＞Ag 2S D 锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊 非金属性：S ＞C ＞Si

7. 温度为T 1时，向容积不变的密闭容器中通入2mol SO 2和1mol O 2，发生反应：

2SO 2（g ）+ O 2（g ）2SO 3（g ）ΔH =－197kJ ／mol 。反应一段时间．．．．

后，将反应体系的温度瞬间升高至T 2，此后开始连续测定体系中SO 2的百分含量（SO 2％），并作出SO 2的百分含量随时间（t ）的变化关系图，下列示意图中哪一个不．可能．．

与实验结果相符？

A B C D 8. 在化学学习与研究中类推的思维方法有时会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经过

实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论中，正确的是

A ．SO 2能与碱反应，推测：非金属氧化物都能与碱反应

B ．金属钠着火不能用CO 2扑灭，推测：金属钾着火也不能用CO 2扑灭

SO 2％ 0 t SO 2％ 0 t SO 2％ 0 t SO 2％

0 t

C ．Fe 3O 4可表示为FeO·Fe 2O 3，推测：Pb 3O 4也可表示为PbO·Pb 2O 3

D ．F 、Cl 、Br 、I 的单质熔点依次升高，推测：N 、P 、As 、Sb 、Bi 的单质熔点也依次升高

9. 氢化亚铜（CuH ）是一难溶物质，用CuSO 4溶液和“另一种反应物”在40℃~50℃时反应

可生成它。CuH 不稳定，易分解；CuH 在氯气中能燃烧；CuH 跟盐酸反应能产生气体。以下有关推断中不正确．．．

的是 A ．“另一种反应物”在反应中表现还原性

B ．CuH 在化学反应中既可做氧化剂也可做还原剂

C ．CuH 在氯气中燃烧的化学方程式为CuH+Cl 2

CuCl+HCl D ．CuH 与盐酸反应生成的气体是H 2

10. 常温下，向0.1mol·L －1的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液（装置

如图1），生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图2所示，a 、b 、c 、d 分别表示实验的不同阶段，下列有关说法中不正确．．．

的是

图1 图2

A ．实验过程中小灯泡由亮逐渐变暗直至熄灭，后又逐渐变亮

B ．实验中反应发生的条件是有难溶物质和难电离物质生成

C ．溶液的pH 值：a

D ．小灯泡的亮度：a>b=d>c

二、双项选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分。每小题均有两个．．

选项符合题意。只选一个且正确的得2分；错选、多选时，该小题得0分)

11. 下列各组离子或分子，在溶液中不能．．

大量共存的是 A ．NH 4＋、NO 3－、HSO 3－、NH 3·H 2

O 小灯泡 10 20 30 V [Ba(OH)2]/mL

m(BaSO 4)/g a b c d · · · · 小灯泡

B ．K + 、Al 3+、SO 42－、AlO 2－

C ．Na +、Fe 3＋、NO 3－

、MnO 4－ D ．Na + 、CH 3COO －、CO 32－、HCO 3

－ 12. 将V 1mL 1.0 mol/L 盐酸和V 2 mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，

实验结果如图所示（实验中始终保持V 1＋V 2＝50 mL ）。下列叙述正确的是

A ．由图可知进行该实验时环境温度约为20℃

B ．该实验表明1molH ＋（aq ）和1molOH －（aq ）

的能量总和大于1mol H 2O （l ）的能量

C ．V 1=30 mL 时对应的中和热大于V 1=10 mL 时 对应的中和热

D ．V 1=10 mL 时，混合后溶液的pH 约为14

错误！未指定书签。3. 下列离子方程式书写不正确．．．

的是 A ．二氧化硫通入NaOH 溶液至过量：SO 2＋OH －＝HSO 3－

B ．氯化铵溶液溶解少量氢氧化镁固体：2NH 4＋＋Mg(OH)2＝Mg 2＋＋2NH 3·H 2O

C ．硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液反应：SO 42－＋Ba 2＋＋2H ＋＋2OH －

＝BaSO 4↓＋2H 2O D ．铁粉溶于足量稀硝酸：3Fe ＋2NO 3－

＋8H +＝3Fe 2+＋2NO↑＋4H 2O 14. 元素X 、Y 和Z 可结合形成常见化合物XYZ 3；X 、Y 和Z 的原子序数之和为26；Y 和Z

在同一周期。下列有关推测合理的是

A ．XYZ 3是一种含氧酸，且X 与Y 可形成共价化合物XY

B ．XYZ 3是一种含氧酸，且Y 与Z 可形成共价化合物YZ 2

C ．XYZ 3是一种微溶于水的盐，且X 与Z 可形成离子化合物XZ

D ．XYZ 3是一种易溶于水的盐，且Y 与Z 可形成共价化合物YZ

15. N 2O 5是一种新型绿色硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。已知一定条件下会发生反

应：2N 2O 5（g ） 4NO 2（g ）+O 2(g) ΔH ＞0 ，平衡常数为K 。下列叙述正确的是

A ．上述反应的平衡常数随温度升高而增大

B

．上述反应达到平衡后，只增大氧气浓度，因为K 值变大了，所以平衡将向左移动

C ．N 2O 5与苯发生硝化反应除了生成硝基苯（ 错误！未找到引用源。－NO 2），还有氧气生成

D ．以N 2O 4等为原料采用电化学方法可以合成N 2O 5，该合成应避免碱性环境

16. 某温度下向20mL 0.1 mol·L －1 CH 3COOH 溶液中逐滴加入0.1 mol·L －

1 NaOH 溶液，混合液的pH 随NaOH 溶液的体积（V ）的变化关系如图（忽略温度变化）。下列说法中正确的是

A ．该温度下醋酸的电离平衡常数约为1×10－5mol·L －

1 B ．图中V 1 > 20mL ，且a 点对应的溶液中： pH

01020304050202224262830温度/℃V 1/ mL

温度 / ℃ V 1 / mL

c (Na +）+ c (H +) ＝ c (OH －）+ c (CH 3COO －

) C ．图中V 1 < 20mL ，且a 点对应的溶液中：

c (CH 3COOH) + c (CH 3COO －

) > c (Na +） D ．当加入Na O H 溶液的体积为20mL 时，溶液中：

c (CH 3COOH) + c (H +) > c (OH －

）

第二部分 非选择题 （共56分） 题号

17 18 19 20 21 22 总 分 分数

三、（本题包括6小题，共56分）

17.（8分）短周期元素X 、Y 、Z 、W 在元素周期表中的位置如图所示，其中Z 所处的主族

序数与周期序数相等，请回答下列问题：

（1）用符号表示X 的一种核素：_______________。

（2）Y 的原子结构示意图为___________________。

（3）W 的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，写出该反应的化学方

程式并表示出电子转移的方向和数目：_____________________________________。

（4）298K 、101kPa 时，X 、Z 的单质各1mol 完全燃烧，分别放出热量a kJ 和b kJ 。已知

Z 的单质能将X 从它的最高价氧化物中置换出来，请写出298K 、101kPa 时该置换 反应的热化学方程式：____________________________________________________。

18.（9分）课外化学兴趣小组欲测定铜锌合金粉末中锌的质量分数。

Ⅰ. 除托盘天平必用外，供选择的实验装置如下：

A B C

D E F G H

Ⅱ. 实验中可测得的数据及其代号如下：

样品的质量m 1；充分反应生成的气体体积V （标准状况）；反应前仪器和药品的总质

X Y Z W ⑨ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦

⑧ 水 无水硫酸铜

量m 2；充分反应后仪器和药品的总质量m 3；充分反应后剩余固体的质量m 4。

（1）实验时必须用到的化学试剂为_________________。

（2）甲同学实验中使用了A 、E 、F 三种装置，组装时接口编号的连接顺序为：

___________________。样品中锌的质量分数的计算式为__________________。

（3）乙同学实验中测得的数据为m 1和m 4，他使用的实验装置有__________（填字母）。

（4）丙同学实验中只选用了A 装置，他要测得的数据有_______________（填代号）。

（5）丁同学设计了另一种测定方法，他考虑使用A 、C 、D 三种装置，在C 装置中添

加足量CuO 。除测定m 1外，还准备测定C 装置反应前后的质量变化。请评价该

方法是否可行并说明理由：____________________________________________

____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。 19.（8分）维持生命的能量来自太阳，太阳发出的热量一小部分到达地球，地球表面的大气

层，就像毯子一样保护着地球，使它不会像真空的世界那样有极端的温差变化。大气层的作用就像温室一样，因此有了“温室效应”一词。温室效应在20世纪越来越显著，报刊杂志上常说，二氧化碳排放量增加，是20世纪气温上升的主要原因。甲同学对地球大气层的平均温度和二氧化碳排放之间的可能关系很感兴趣，他在图书馆找到下面两幅曲线图：

甲同学从图中得出结论：地球大气层平均温度的上升，是由二氧化碳排放增加而引起的。

（1）曲线图中支持甲同学结论的证据是_________________________________________

_________________________________________。 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 年份 20 － 10 －

二氧

化

碳

排放量 （

每年以10亿吨计

） 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 年份

15.4 － 14.6 － 地球大气层平均温度/℃ 15.0 －

（2）乙同学不同意甲的结论，他比较两张图表后认为图线的某些地方并不支持甲的结

论。请举出两个不支持的例子：____________________________________________ _____________________________________________________________________。

（3）丙同学认为仅从甲收集的数据根本不足以下结论。他认为还有其他因素也会影响

大气层温度，如（举两例）______________________________________________

________________________。必须满足____________________________________

___________________才能肯定二氧化碳排放和大气层温度上升之间有因果关系。

20.（12分）据媒体报道，2009年2月12日我外交部就法国

佳士得公司拍卖我圆明园兔首和鼠首两件文物（如图），

发表严正声明：中国对其拥有不可置疑的所有权。这两件

文物均为青铜器，其表面呈绿色，查阅资料得知，这是铜

器长期暴露在空气中生成了铜绿［Cu 2(OH)2CO 3］，铜绿

不稳定，受热易分解。

（1）根据铜绿的组成，可以推测铜绿的形成是铜与________________________________ （填化学式）作用的结果。

（2）除题目中已有的说明，请再写出铜绿的一种物理性质和一种化学性质：

物理性质：_______________________，化学性质：____________________________。

（3）为了探究铜绿的性质，小王同学从其它铜器上刮下

适量铜绿，放入右图所示装置中，加热后，可以观

察到的现象有________________________________

____________________________________________ ____________________________________________。

（4）小李同学偶然发现一腐蚀严重的金属片表面呈绿色，但从其硬度和重量估计不是铜

片，小李查阅资料后猜测其为一种铝合金（主要含铝、铜以及少量镁）。请你设计一个实验验证该金属片中含铝和铜，写出简要的操作步骤、预期现象及结论。（仪器和试剂不限） 操作步骤 预期现象及结论

铜绿 澄清

石灰水

兔首 鼠首

21.（10分）2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只，锂电池消耗量巨大，对不可再生的

金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂（LiCoO 2）、导电乙炔黑（一种炭黑）、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下：

（1）上述工艺回收到的产物有 。

（2）废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂，为了安全对拆解环境的要求是

_______________________________________________________________________。

（3）碱浸时主要反应的离子方程式为___________________________________________。

（4）酸浸时反应的化学方程式为_____________________________________________。如

果用盐酸代替H 2SO 4和H 2O 2的混合液也能达到溶解的目的，但不利之处是_________ _______________________________________。

（5）生成Li 2CO 3的化学反应方程式为_______________________________________。已知

Li 2CO 3在水中的溶解度随着温度升高而减小，最后一步过滤时应________________。

22.（9分）某温度下，向密闭容器中充入2.0mol CO

和1.0mol H 2O ，发生反应：

CO （g ）+H 2O （g ） CO 2（g ）+H 2（g ）。 CO 的转化率随时间变化关系如图，回答下列问题：

33.3－ CO 的转化率

/％

t 1 0 t 2 废旧锂电池 拆解 碱浸 NaOH 溶液 过滤 滤液 滤渣 调pH 稀硫酸

Al(OH)3固体 酸浸 H 2SO 4、H 2O 2 过滤 滤液 萃取法分离

CoSO 4溶液 Li 2SO 4溶液 浓缩

加热至95℃ 饱和Na 2CO 3溶液 Li 2CO 3固体 过滤 过滤

（1）如果一个可逆反应的平衡常数K值很大，下列说法正确的是（填字母）。

A．该反应的反应物混合后很不稳定B．该反应一旦发生将在很短的时间内完成C．该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量很小

D．该反应一定是放热反应E．该反应使用催化剂意义不大

（2）t1时刻反应达到平衡状态，计算该温度下上述反应的平衡常数，写出计算过程。（3）t2时刻向平衡体系中再通入1.0mol H2O（g），请在原坐标图中将改变这一条件后CO的转化率的变化结果表示出来。