2005年山西省化学竞赛初赛试卷-高中化学竞赛试题 12页

2005年山西省化学竞赛初赛试卷(考试时间：150分钟满分：150分)注意事项：●迟到超过30分钟不能进考场。开始考试后1小时内不得离开考场。时间到，把试卷(背面朝上)防在桌面上，立即起立撤离考场。●试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。答题时，请将第Ⅰ卷每小题答案选出后，填在第Ⅰ页答卷表格的对应空格内，否则不给分。●第Ⅱ卷各题的答案直接答在试卷的相应位置上，不得用铅笔答题。●姓名、准考证号、辅导教师和所属学校必须写在指定位置，写在其它地方按废卷论。●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMt题号一二三四五总分分数阅卷者第Ⅰ卷选择题答卷表题号12345678910得分答案题号11121314151617181920答案第Ⅰ卷(选择题共60分)一、(每小题3分，共60分，每小题有一个或两个选项符合题意)1．类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论。因此，类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。以下几种类推结论中，正确的是A．Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3，Pb3O4也可以写成PbO·Pb2O3B．不能用电解AICl3溶液来制取金属铝，也不能用电解MgCl2溶液来制取金属镁\nC．Fe和S直接化合不能得到Fe2S3，AI和S直接化合也不能得到AI2S3D．FeS可以和稀硫酸反应制取硫化氢气体，CuS也可以和稀硫酸反应制取硫化氢气体2．无色溶液可能由Na2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一种或几种组成，向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀，加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体，据此分析，下列判断中正确的是：①肯定有BaCl2、②肯定有MgCl2、③肯定有NaHCO3、④肯定有Na2CO3或NaHCO3、⑤肯定有MgCl2A．①②③B．①③C．②④D．①③⑤3．以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是4．在对醋酸盐进行的甲烷发酵研究时，曾做过如下同位素示踪实验：CD3COOHCD3H+CO2，在同样反应条件下，预测反应CH3COOH的产物是A．CH4＋CO2B．CD3H＋CO2C．CH3D＋CO2D．CH2D2＋CO25．下列有机物中，既显酸性，又能发生酯化反应的消去反应的是A．B．C．CH3-CH=CH-COOHD．CH3-CH2-C(OH)H-COOH6．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FeB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值为4～5D向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH值为4～57．下列变化或数据与氢键无关的是A．甲酸蒸气的密度在373K时为1.335g·L-1，在293K时为2.5g·L-1B．氨分子与水分子形成一水合氨C．丙酮在己烷和三氟甲烷中易溶解，其中在三氟甲烷中溶解时的热效应较大D．SbH3的沸点比PH3高\n8．已知烯烃能被O3氧化，其反应可表示为：；苯分子中单、双键可以互变，且苯也能被O3氧化。某苯的同系物分子式为C8H10，若将2molC8H10被O3氧化后，可生成3mol、2mol－CH3、1mol，则C8H10的结构式为ABCD9．对于复分解反应：X＋Y＝Z＋W，下列叙述正确的是A若Z是强酸，则X或Y必有一种是酸B若Y是强碱，X是盐，则Z或W必有一种是弱碱C若X是强酸，Y是盐，反应后可能有强酸或弱酸生成D若W是弱碱，Z是盐，则X或Y必有一种是强碱10．在一恒定容积的容器中充入2mol的A和1mol的B发失反应：2A(g)＋B(g)XC(g)。达到化学平衡后，C的体积分数为a。若在恒温恒容下，按0.6mol的A、0.3mol的B、1.4mol的C为起始物质，达到化学平衡后，C的体积分数仍为a，则X为A只能为2B只能为3C可能为2或3D无法确定11．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g)2C(g)；△H<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：\n下列判断一定错误的是A．图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B．图Ⅰ研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高12、某二元弱酸(H2A)溶液按下式发生一级和二级电离：H2AH++HA－；HA－H++A2－，己知相同浓度时的电离度a(H2A)＞a(HA－)，则[H2A]浓度最大的是A．0.01mol/L的H2A溶液B．0.01mol/L的NaHA溶液C．0.02mol/L的HCl溶液与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合D．0.02mol/L的NaOH溶液与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合13．将羧酸的碱金属盐电解可生成烃类化合物，例如：2CH3COOK+2H2OCH3－CH3↑+2CO2↑+H2↑+2KOH现充分电解水溶液，并加热电解后的水溶液，则下列说法中合理的是A．CO2气体在阴极放出B．加热后有不溶于水的油状物生成C．混合液蒸干后得到的固体物质是KOHD．混合液蒸干后得到的固体物质是KCl14．某铁的“氧化物”用1.4mol/L盐酸50mL恰好溶解，所得溶液还能吸收标准状况下56mL的Cl2，则该“氧化物”的化学式为AFe2O3BFe5O7CFe4O5DFe3O415、含8.0gNaOH的溶液中通入一定量H2S后，将得到的溶液小心蒸干，称得无水物7.9g，则该无水物可能的组成是A、只有Na2SB、只有NaHSC、Na2S和NaHSD、Na2S和NaOH16．Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量为1∶1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为A、1∶5B、1∶7C、1∶9D、2∶917．将KCl和CrCl3两种固体混合，共熔化合，制得化合物X，X是由K、Cr、Cl三种元素组成，将1.892gX中的Cr元素全部氧化成Cr2O72-，这些Cr2O72可以从过量的KI溶液中氧化生成2.667g碘单质，反应的离子方程式为：Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O，如果取溶有1.892gX的溶液，加入过量的AgNO3溶液，可以得到AgCl沉淀4.52g，则X的化学式为A．K3Cr2Cl9B．K3Cr2Cl7C．K3Cr2Cl5D．K2CrCl418．有一定质量的KNO3样品，在10℃下加蒸馏水使之充分溶解，残留固体的质量为250g。该实验在40℃下进行时，残留固体质量为120g，70℃时为20g。已知KNO3在不同温度下的溶解度：下列对该样品的推断正确的是：\n温度10℃40℃55℃70℃溶解度20g65g100g140gA．样品为纯净物B．样品中混有不溶于水的杂质C．样品中混有溶解度较大的杂质D．当温度在55℃左右时KNO3完全溶解19、铜、镁合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反府中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mLN204气体(气体均为标况)，在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，生成沉淀的质量为A7.04gB8.26gC8.51gD9.02g20．2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解。蛋白质水解可得到多肽，多肽进一步水解，最终产物为氨基酸。今有一个多肽分子，其化学式为C55H70O19N10，将其完全水解后得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)和谷氨酸(C5H9O4N)。则一个该多肽分子完全水解后所得谷氨酸的分子数为A1个B2个C3个D4个第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、(本小题包含3个小题，共18分)21．(7分)下面是有关氢硫酸存放的诸多实验事实：①在蒸馏水中充H2S制成的氢硫酸饱和溶液，敞口放置一两天，明显失效，但没有明显变浑浊的现象产生；如果密闭存放，即使是十天半月，溶液既不浑浊，也不失效。②在酒精中充H2S至饱和制成氢硫酸的酒精溶液，敞口在空气中置放十天半月，不会有浑浊现象发生；且这种溶液可以替代氢硫酸的水溶液去做氢硫酸的全部性质实验。③如果在普通自来水中通入H2S在充制的过程中都会有浑浊现象发生，待充制完毕已变成白色浊液，不能作为氢硫酸试剂使用了。对以上事实和现象，回答下列问题：(1)．制氢硫酸的重要方法是；贮存氢硫酸时需注意的事项是。(2)．氢硫酸失效的主要因素是。(3)．为什么用自来水配制氢硫酸溶液有浑浊？。(4)．写出氢硫酸溶液与Cl2、HClO、Fe3＋反应的方程式。、、。22．(6分)天然氟矿主要有萤石、氟磷灰石等。由萤石矿制F2\n的方法是先用浓硫酸与萤石反应，生成HF，再电解得F2。(1)给出由萤石矿制F2的主要化学反应的方程。。(2)你认为用硫酸与萤石反应而不用盐酸的理由是什么？。(3)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与痛苦，这种阳离子是：。(4)请提出一种除去污水的过量的F－的方案，并给以简单的评价。。23．(5分)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热(△H)，化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键Si－OSi－ClH－HH－ClSi－SiSi－C键能/kJ·mol－1460360436431176347请回答下列问题：(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)SiCSi；SiCl4_________SiO2(2)右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。(3)工业上用高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g);该反应的反应热△H=kJ/mol三、(本题包含3个小题，共24分)24．(8分)根据信息完成下列方程式。(1)化工厂为了检验输送氯气的管道是否漏气，用蘸有浓氨水的粗玻璃棒接近管道，根据是否有白烟产生来判断。用方程式表示其原理。。(2)FeSO4溶液在pH＝2的硫酸溶液中，暴露在空气中是比较稳定的。如在该溶液中加入氧化亚铁硫杆菌后，大部分Fe2+离子可迅速转化成Fe3+(Fe3+是浸出硫化矿物的良好的出剂)。这一反应是细菌浸出矿物的重要反应之一，该反应方程式为：。(3)四氢硼酸钠(NaBH4)是一种重要的广谱还原剂，写出它在碱性溶液中将Ru3+\n离子还原为金属的反应的离子方程式。。(4)向KI和H2SO4的混合溶液中加入过氧化氢，放出大量不溶于水的无色气体，同时溶液呈棕黄色，可使淀粉变蓝。。I225．(6分)有A、B、C、D四种短周期元素。已知一个B原子的原子核受到a粒子的轰击得到一个A原子的原子核和一个C原子的原子核，又知C、D元素同主族，且能发生下面两个反应。A、B化合物＋B、C化合物B单质＋A、C化合物A、D化合物＋D、C化合物D单质＋A、C化合物请回答：(1)比较B、C原子半径大小；画出D离子的结构示意图。(2)分别写出上述两个反应方程式；。26．(10分)根据框图回答下列问题：(1)下列物种的化学式为：A，B，C。(2)完成下列变化的离子方程式A(aq)……：，B+H2C2O4→……：(3)A转化为C的产率为(4)为在工业上实现A全部转化成C，实用的方法是，总的化学方程式为。四、(本题包括两个小题，共29分)27．(8分)2001\n年诺贝尔化学奖被美国的诺尔斯、夏普雷斯和日本的野依良治获得，他们发现了某些手性分子可用作某些化学反应的催化剂，为合成对人类有用的重要化学物开辟了一个全新的研究领域。在有机物分子中，若某个碳原子连接4个不同的原子或基团，则这种碳原子称为“手性碳原子”，如：。若同一个碳原子上连着2个碳碳双键(如C=C=C)时，分子极不稳定，不存在。某链烃C7H10。的众多同分异构体中：(1)处于同一平面上的碳原子数最多有个。(2)含有“手性碳原子”，且与足量H2发生加成反应后仍具有“手性碳原子”的有多种。它们的结构简式除2种外，再写出3种、、。(3)含有“手性碳原子”，但与足量H2发生加成反应后，不具有“手性碳原子”的结构简式是。28．(9分)空29．(12分)虽然分子中同一碳原子同时连接两个OH的化合物容易失水成为羰基(C＝O)而无法分离，但是，一个碳原子同时连两个OR基或一个OR、一个OH基的化合物(称作缩醛、半缩醛)却是可以存在的。RCHO＋H2ORCH(OH)2不稳定(在碱中稳定，可以分离出来)请写出下列反应式中A、B、C、D、E的结构式(1)(2)(3)b\n(4)D(C6H12O3)3CH3CHO(5)E(C9H18O3)CH3CH2COOH＋CH3CH2CHO＋CH3CH2CH2OHA：B：C：D：E：五、本题包括2个小题，共22分)30．(8分)a克镁在盛有b升(标况)CO2和O2混和气体的密闭容器中燃烧(1)写出在密闭容器中可能发生化学反应式：(2)若反应容器中CO2有剩余，则容器内的固体物质一定含有(填化学式)。(3)若反应容器中O2有剩余，则容器内固体物质的质量为克，此时，在b升CO2和O2的混和气中氧气体积必须满足的条件是。(4)若反应容器中无气体剩余，则容器内固体物质的质量(m)的取值范围为，并说明理由(要求写出推导过程)。31．(14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试写出上述反应的化学方程式。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HNO3为稀硝酸，将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3。实验证明：不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物。例如，镁与硝酸反应实验中，测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2，液相产物有Mg(NO3)2，NH4NO3和H2O。生成这些产物的HNO3浓度范围为：H2：c<6.6mol/L；N2和NH4+：c<10mol/L；NO：0.1mol/L0.1mol/L。各气相产物成分及含量随HNO3浓度变化曲线如下图所示。④写出Mg与11mol/L的HNO3反应的方程式；⑤960mgMg与一定体积4mol/L的HNO3恰好完全反应，收集到224mL气体(S.T.P)气体，试通过计算写出反应方程式。\n参考答案一、选择题(共90分。每小题3分，全对得3分，一对一错为0分，少选得1分。)1、B2、B3、BD4、C5、D6、D7、D8、B9、C10、C11、A12、C13、D14、B15、CD16、B17、A18、BD19、C20、D二、(共18分)21．(7分)(1)．在蒸馏水中充H2S至饱和(1分)密闭存放(1分)。(2)．H2S的挥发性(1分)(3)．自来水中的氧化剂的氧化(1分)(4)．H2S＋Cl2S↓＋2HCl(1分)；H2S＋HClOS↓＋HCl＋H2O(1分)；H2S＋2Fe3＋S↓＋2Fe2＋＋2H＋(1分)22．(6分)(1)CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF(g)2HFH2(g)+F2(g)(各1分)(2)①盐酸易挥发，容易给产物HF带来杂质，而硫酸难挥发。②盐酸是由硫酸制的，盐酸价格更高，但在制HF中起的都是酸的作用。(各1分)(4)①加入Fe3+，利用生成络合物FeF63－②往污水中加入石灰乳(或硫酸钙)，利用生成CaF2沉淀。(各1分，写一种即可。别的合理方案也给分。)23．(5分)(1)＞＜(2分)(2)(1分)如下图(3)(2分)+236三、(共24分)24．(8分。各2分)(1)3Cl2+8NH36NH4Cl+N2或3Cl2+2NH36HCl+N2、HCl+NH3NH4Cl(2)或\n(氧化亚铁硫杆菌可不要求)(3)3BH4－+8Ru3++24OH－BO2－+8Ru+18H2O(4)H2O2+2KI+H2SO4I2+K2SO4+2H2O2H2O22H2O+O2↑(两个方程式合并起来写不得分，I2做催化剂可不做要求)25．(6分)(1)B＞C；(2)2NH3+N2O32N2+3H2O(2分)；(或2N2H4+N2O43N2+4H2O)2H2S+SO23S+2H2O(2分)26．(10分)(1)K2MnO4(1分)MnO2(1分)KMnO4(1分)(2)3MnO42-+2H2O2MnO4-+MnO2+4OH-(2分)MnO2+H2C2O4+2H+Mn2++2CO2↑+2H2O(2分)(3)66.67%(1分)(4)电解法(1分)2K2MnO4+2H2O2KOH+H2↑+2KMnO4(1分)四、(共27分)27．(8分)(1)7(2)(任写2种)(3)28．(9分)29．(10分)(1)A(2分)(2)B(2分)\n(3)C(2分)(4)D(2分)(5)E(2分)五、(共22分)30．(8分)(1)2Mg+O22MgO、2Mg+CO22MgO+C、2C+O22CO2(2)(2)MgO(3)克MgO，<氧气体积