2001年全国高中化学竞赛陕西赛区试题 10页

化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/2001年全国高中化学竞赛（陕西赛区）试题日期：2001年9月16日上午8：30~11：30满分：180分注意：·3小时内完成第Ⅰ、Ⅱ两卷。·所有答案必须使用黑、蓝色钢笔或圆珠笔书写，否则无效。·允许使用非编程计算器。·考完后第Ⅰ、Ⅱ卷分开按考生序号装订。可能用到的相对原子质量：K:39.0O:16.0Cl:35.5H:1.0N:14.0S:32.0Ba:137.0Br:80.0Cu:64.0Fe:56.0Ag:108.0Mg:24.0第Ⅰ卷（共100分）一、选择题（每小题有一个或两个选项符合题意。每小题2分，共30分。）1、下列各选项中所述的两个量，前者一定大于后者的是（）。A．和的沸点B．纯水在25℃和80℃的pHC．同温下，分别在100g水中最多能溶解的与的质量D．在25℃时，pH等于3的盐酸与pH等于3的溶液中的电离度2、下列说法正确的是（）。A．分散质微粒不能透过半透膜的分散系一定是胶体B．金属的导电性、导热性、延展性均与自由电子有关C．过氧根离子的电子式是D．用磺化煤处理硬水的反应是可逆反应3、已知常温下，下列反应能够进行：⑴⑵⑶由此判断下列叙述正确的是（）。A．反应不能进行B．元素在⑴和⑶的反应中均被还原C．氧化性由到弱顺序为D．还原性由强到弱顺序为4、下列离子方程式正确的是（）。A．将少量气体通入溶液中：B．在硫酸氢钾溶液中加入溶液：C．在碳酸氢镁溶液中加入足量溶液：D．在氟化银溶液中滴入盐酸：5、据报道，美国正在研究用锌蓄电池取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容量大的特点，其电池反应为其原料为锌粉、电解液和空气。则下列叙述正确的是（）。A．锌为正极，空气进入负极B．负极反应为C．电解液肯定不是强酸D．正极发生氧化反应2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/6、在重铬酸钾溶液中存在如下平衡：向溶液中加入溶液，发生离子互换反应，生成转红色沉淀且溶液的pH下降，则生成的转红色沉淀为（）。A．B．C．D．7、向的溶液100mL中缓缓地通入4.48L（标准状况）二氧化碳气体，充分反应后，溶液中离子浓度由大到小排列顺序正确的是（）。A．>>>>B．>=>>C．>>>>D．>>>>8、常温常压下，50mL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合后点燃爆炸，恢复到原状况时，体积比燃烧前缩小了100mL，则三种烃可能是（）。A．,,B．,,C．,,D．,,9、一定质量的下列混合物，当两者以任意比混合，充分燃烧后一定可以得到相同质量的的组合是（）。A．丙三醇和丙醛B．乙醇和乙醚C．甲醛和乙酸D．乙酸甲酯和丙酸10、将21g还原铁粉和8g硫粉混合均匀，在空气中加热充分反应，冷却后将全部固体物质投入足量的稀硫酸中，可产生气体的体积（标准状况，不考虑气体的溶解）是5.2L,则实验中不可能涉及的反应是（）。A．B．C．D．11、下列分子中的所有碳原子不可能处在同一平面上的是（）。①②③④⑤A．②③B．①④③C．①②④D．①⑤12、以石墨作电极电解溶液，电流强度为A，时间min后阴极增重,在阴极得（标准状况）纯净气体，则计算阿伏加德罗常数的值的正确列式是（1个电子的电量为，铜的相对原子质量为）（）。2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/A．B．C．D．无法列式13、将与的,还原产物有和。若反应后溶液中有离子，则此时溶液中含离子的物质的量为（）。A．B．C．D．14、工业上从含硒废料中提炼硒的一种方法是用硝酸钠与硫酸处理废料，得到亚硒酸和少量硒酸，再加盐酸共热，则硒酸转化为亚硒酸。反应是：再将二氧化硫通入亚硒酸溶液中出现单质硒的沉淀。有关结论正确的是（）。A．的氧化性比强B．二氧化硒的还原性比二氧化硫强C．析出硒要用，各D．的氧化性比强15、代表短周期元素，原子最外层的亚层上的未成对电子只有2个。下列关于的描述正确的是（）。A．的氧化物都能溶于水B．的最高价氧化物对应的水化物都是C．是非金属元素D．的氧化物在标准状况下的体积均为二、填空题（共小题，分）16．（2分）某烃室温时为气态，完全燃烧后，生成和的物质的量之比为3:4，该不饱和烃的链状同分异构体的数目应有种。17．（2分）可从植物花粉中提取酸碱指示剂，其化学式可表示。它在水溶液中可以发生如下电离：（红）==+（黄）当时，溶液的pH称之为指示剂的变色点，此时指示剂的电离度。18．（4分）1.88g相对分子质量为117..5的某易爆物质在密闭隔绝空气的容器中引爆后生成0.432g水、358.4mL、448mL（标准状况）和一定量的氮气。写出该物质爆炸反应的化学方程式。19．（2分）在25℃时，有pH都等于11的溶液和溶液，则该溶液中水的电离度是溶液中水的电离度的倍。20．（2分）第80号元素在元素周期表中位于第______周期______族。21．（4分）饱和溶液中，常温下其⑴常温下饱和溶液中的物质的量浓度为。⑵又知饱和溶液中之间存在以下限量关系：。现将适量投入盐酸中，欲使溶液里达到，应调节溶液的最低为。22．（6分）据报道一种低温生产消化烷烃的新方法已经问世。该方法是以-羟基邻苯二甲酰亚胺为催化剂用和在70℃下氧化烷烃。这种烷烃低温硝化的方法的最大优点是产率高，不发生烷烃的断链，并且叔碳原子优先被硝化用该法硝化环己烷得到产率为70%的硝基环己烷和30%的硝酸环己酯及极少量的环己醇。异丁烷用该法硝化得到的产率最高的硝基烷的产率为46%。就以上信息完成下列各题：⑴写出该硝化反应的催化剂的结构式。⑵写出环己烷发生上述反应的三个化学反应方程式（并配平）。2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/⑶写出异丁烷发生上述反应得到产率为46%的产物的结构式并命名。23．（2分）某气态烷烃5.80g,完全燃烧需氧气14.56L（标况）。该烷烃的一卤代物只有两种，试写出该烷烃的结构简式。三、完成下列各题（共2小题，每小题8分，共16分）24．下图中NH4NO3和D的式量之比为10:3，各物质间有如图所示的转化关系。其中，在常温下B为液体，A、C、G和H为无色气体。NH4NO3>573KABCDEBFF++GH+H，点燃④点燃②+B，Δ①⑤③试填写下列空白：⑴化学式：A是________；B是________；C是________；D是________；E是________；F是________；G是________；H是________。⑵写出下列反应方程式：反应①　　　　　　；反应②　　　　　　；反应③　　　　　　；反应④　　　　　　　；反应⑤。25．1993年4月，我国卫生部宣布禁止使用萘作卫生球，因为萘有毒，且易腐蚀化纤产品。提倡用樟脑代替萘。樟脑是我国特产，有愉快香味和强心功效。樟脑的结构简式为：回答问题：⑴樟脑的化学式为_________________。⑵樟脑在工业上用如下流程合成，试填写下列方框中有机物的结构简式。樟脑一定条件下氧化H2OC12H20O2(酯)α-蒎烯四、实验题（12分）26．某光卤石（）样品中含有不跟溶液及盐酸反应的杂质。欲测定此样品中含的质量分数。请根据提供的试剂，自选仪器，设计测定方案，完成实验并给出实验结果计算式。2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/1．可选用的实验试剂：⑴溶液⑵溶液⑶⑷酚酞试液⑸紫色石蕊试液2．实验步骤：第一步：称取样品，放入烧杯中，________________；（完成后续实验步骤）3．计算样品中含质量分数的式子为___________________。五、计算题（共3小题，18分）27．（5分）和组成的混合物，溶于足量的水中后，加入足量的溶液，生成沉淀。求原混合物中钾的质量分数。28．（5分）将晶体放入容积为的容器中，升温到25℃，完全汽化并发生如下反应：反应达到平衡后，同温下测得压强为完全汽化而未发生反应时压强的倍。求：⑴平衡时的压强；⑵平衡时和物质的量之比；⑶平衡时混合气体的平均相对分子质量。29．（8分）有一硫酸与硝酸的混合溶液，取出加入足量溶液，过滤，洗涤，烘干后得到的沉淀；滤液与溶液反应，用去碱液时恰好完全中和。⑴混合液中，的物质的量浓度各是多少？⑵另取原混合溶液，加入铜粉共热时，在标准状况下可收集气体的体积为多少？⑶试写出⑵中氧化还原反应所构成的原电池的正、负电极反应方程式。陕西省长安一中鲁雅妮编辑整理2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/第II卷（共80分）一、（10分）已知反应CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)1．当空气总压力为101.3kPa，其中二氧化碳的体积分数为0.031%，通过计算说明298K时，在空气中能否发生CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)反应。2．求在标准状况下，碳酸钙自发分解的最低温度。二、（12分）向硫酸四氨合铜的水溶液通入二氧化硫至溶液呈微酸性，生成白色沉淀A，元素分析表明A含Cu、N、S、H、O五种元素，而且物质的量之比为Cu:N:S=1:1:1,激光拉曼光谱分析和红外光谱显示A的晶体里有一种呈三角锥体和一种呈四面体的离子，磁性实验得出A呈抗磁性。1．写出A的化学式。2．写出生成A的离子方程式和化学方程式。3．将A和足量的10mol·L-1的硫酸混合微热，生成沉淀B，同时有气体生成。由本法制得的超细粉末状B物质有重要用途。写出该反应方程式。4．按3操作得到B的最大理论产率是多大？三、（12分）环丙胺是合成喹喏酮类抗菌药物环丙沙星的重要原料，文献报导的合成方法很多，最近有人提出了下述合成路线：（1）（2）（3）（5）（4）试回答下列问题：1．原料（1）的名称是什么？2．是什么催化剂？3．实验发现由（2）制备（3）时，如果ROH采用甲醇或乙醇，（3）的产率很低，你认为原因是什么？4．由（4）制备（5）涉及一个重要的人名反应，这个人名反应叫什么？5．写出（2）到（3）的反应机理。四、（10分）Z式烯烃由于分子中位阻比相应的E式烯烃大，稳定性差，因而在适当条件下能够直接异构化而转变为E式烯烃。然而E式烯烃转变为Z式烯烃就不那么容易，需要用多步反应来实现。有同学欲将下面E式烯烃转变为相应的Z式烯烃，你能否替他完成？2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/(CH3)2CHHC=CHCH3(CH3)2CHCH3C=CHH用反应式表示，并写出反应条件。五、（12分）已知298K时下列物质的ΔfHθm和Sθm，SO3SO2O2ΔfHθm/(kJ·mol-1)-395.76-296.900Sθm/(J·mol-1·K-1)256.6248.11205.04总压力为pθ，反应前气体中含SO26%，O212%（物质的量分数），其余为惰性气体。求反应：SO2(g)+O2(g)SO3(g)1.在298K时的平衡常数Kpθ。2.在什么温度下反应达平衡时有80％的SO2被转化(设反应的ΔCp=0)?六、（12分）有一酸催化反应A+BC+D，已知该反应的速率公式为：=k[H+][A][B]当[A]0=[B]0=0.01mol·L-1时，在pH=2的条件下，298K时反应的半衰期为1h，若其他条件不变，在288K时t½为2h，计算：1.在298K时反应的速率常数k值；2.反应活化能Ea。七、（12分）某一混合溶液(可能含有Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、As(V)、Sb(V)、Sn(IV)和Hg2+等离子)用盐酸调节酸度，使盐酸浓度达到0.30mol·L-1。1.通入H2S气体，有沉淀生成。沉淀不溶于Na2S，但溶于6mol·L-1HNO3之中，并有硫析出，除硫后得无色溶液。2.用NH3·H2O处理上步所得无色溶液，有白色沉淀生成，加入过量NH3·H2O时白色沉淀全部溶解。请依据上述实验现象判断该溶液中一定不存在题中所列的哪些离子。2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/参考答案第I卷一、1．B2．BD3．C4．AC5．BC6．B7．D8．D9．CD10．C11．D12．BC13．B14．A15．C二、16．417．50%18．4NH4ClO4=6H2O+4HCl↑+5O2↑+2N2↑19．10820．6IIB21．(1)2.5×10-9mol/L(2)1.26×10-3mol/L22．(1)(2)4+4NO2+O2+2H2O4+4NO2+O2+2H2O2+O22(3)2-甲基-2-硝基丙烷23．三、24．(1)O2H2ON2MgMg3N2Mg(OH)2NH3H2(2)①2NH4NO3O2↑+4H2O+2N2↑②3Mg+N2Mg3N2③Mg+2H2OMg(OH)2↓+H2↑④O2+2H22H2O⑤Mg3N2+6H2O==Mg(OH)2↓+2NH3↑25．(1)C10H16O(2)四、26．加适量水溶解；第二步：加入AmLNaOH溶液（过量）充分反应，过滤并洗涤沉淀；第三步：将滤液和洗涤液全部注入锥形瓶中，滴加酚酞指示剂2~3滴；第四步：用盐酸滴定至溶液由浅红色变为无色。消耗盐酸BmL。五、27．35.5%28．(1)p平=1.47atm=1.48×105Pa(2)1:2(3)76.729．(1)c(H2SO4)=4.0mol/Lc(HNO3)=1.0mol/L(2)V=0.224L(3)正极：NO3-+4H++3e=NO↑+2H2O负极：Cu-2e=Cu2+第II卷一、1．CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)ΔrGθ298=ΔrHθ298-TΔrSθ298=-(179-161×10-3×298)=-131kJ·molΔrG=ΔrGθ+RT=-131+8.314×10-3×298=-111kJ·mol-1<0所以反应能自发进行。2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/2．ΔrGθ=ΔrHθ-TΔrSθ欲使反应能自发进行，则ΔrHθ-TΔrSθ<0==1.11×10-3T>1.11×10-3K二、1.CuNH4SO32.2[Cu(NH3)4]2++3SO2+4H2O2CuNH4SO3↓+6NH4++SO42-2Cu(NH3)4SO4+3SO2+4H2O2CuNH4SO3↓+3(NH4)2SO43.2CuNH4SO3+2H2SO4Cu↓(B)+2SO2+CuSO4+(NH4)2SO4+2H2O4.最大理论产率为50%三、1.γ-丁内脂2.相转移催化剂3.当ROH为甲醇或乙醇时，中酯基的位阻小，易被OH-皂化（水解），皂化副反应加剧，因而关环产物（3）的收率降低。 4.霍夫曼重排（霍夫曼降解）5.(CH3)2CHHC=CHCH3(CH3)2CHCH3C=CHH(CH3)2CHBrHC—CHBrCH3(CH3)2CHC≡CCH3四、五、1.ΔrGθm=ΔrHθm-TΔrSθmΔrHθm=-98.86kJ·mol-1ΔrSθm=-94.03J·mol-1·K-1ΔrGθm=-70839J·mol-1因为ΔrGθm=-RTlnKθpKθp=2.61×10122.因为ΔCp=0故ΔrHθm，ΔrSθm均与温度无关ΔrGθm(T)=ΔrHθm(平)-TΔrSθm(平)=-RTlnKθp在转化率为80%时SO2(g)+O2(g)SSO3(g)惰性气体开始612082平衡6(1-0.8)12-3×0.86×0.882平衡时总物质的量为97.6mol，因为p=pθ代入上式得-98.86×103+94.03T=-8.314Tln12.75T=858K六、1．=k[H+][A][B]=k’[A][B]对于[A]0=[B]0的二级反应，在298K时及288K时k’(298K)===100(mol·L)-1·h-1k(298K)==1×104(mol/L)-2·h-12001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页\n化学之旅·竞赛题库　　　　　　　http://chemexplorer.nease.net/k’(288K)==50(mol·L)-1·h-1k(288K)==5×103(mol·L)-2·h-12．ln=Ea=49.46kJ·mol七、由实验1知可能含有Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+等离子。无色溶液，说明无Cu2+离子。由实验2知溶液中有Cd2+离子，而不含Pb2+、Bi3+离子。综上可知溶液中Pb2+、Bi3+、Cu2+、As(V)、Sb(V)、Sn(IV)和Hg2+等离子不存在。2001年陕西省高中化学竞赛预赛试题及参考答案·第10页共10页