2002年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题 7页

2002年全国高中化学竞赛（安徽赛区）初赛试题（考试时间3小时，满分150分）H1.008元素周期表He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[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－La●本试卷分试题卷和答题卷两部分，所有的答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。●考生开始答题前，请先将答题卷上密封线内的项目填写完整。●有关计算中，请遵循近似数计算法则。一、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。⒈基态原子的核外电子排布为[Kr]4d105s0的元素属于的周期和族为　A.第四周期、Ⅹ族　　　　B.第四周期、Ⅷ族C.第五周期、Ⅷ族　　　　D.第五周期、零族⒉某化学反应2M+N→3F是一步完成的，M和N的起始浓度分别为2mol·dm-3和4mol·dm-3，1秒钟后，M的浓度下降了1mol·dm-3，下面结论中正确的是　A.F的浓度为1.5mol·dm-3　　B.F的浓度为1mol·dm-3　　C.N的浓度为2.5mol·dm-3　　D.N的浓度为3mol·dm-3⒊在配平的下列反应中，　□H3AsO4(aq)+□Zn(s)+□H+(aq)+□H2O(aq)→□AsH3(g)+□Zn(H2O)42+(aq)，　H2O前面的系数为　A.8　　　　　B.12　　　　　C.16　　　　　D.20⒋在标准状况下，由CO和某种气态烷烃组成的1dm3混合气体与9dm3氧气混合且充分燃烧。燃烧后保持压强不变，温度为409.5K，此时反应后气体体积为15dm3。则该气态烃一定不是　A.CH4　　　　B.C2H6　　　　　　C.C3H8　　D.C4H10⒌在地壳内，深度每增加1km，压强约增加25250～30300kPa，这对固体物质的平衡会发生较大的影响，如CaAl2Si2O8+Mg2SiO4CaMg2Al2Si3O12　　　　　　　　　　　（钙长石）（镁橄榄石）（钙镁）石榴子石　　　　　　　　密度：2.703.223.50g·cm-3　则在地壳区域高压条件下，有利于　A.钙长石生成　　　　　　　　　B.镁橄榄石生成　　第7页共7页\nC.钙长石和镁橄榄石共存　　　　D.（钙镁）石榴子石生成⒍有三种易挥发的化合物，都含有同种元素X。已知它们在标准状况下的气体密度分别6.75kg·m-3、9.56kg·m-3和10.08kg·m-3。在这三种化合物中，X的质量分数分别为96.0%、33.9%和96.4%。则X元素的相对原子质量为　A.175.2　　　　B.72.6/n(n为正整数)　　　　C.36.3　　　　D.一定是72.6⒎用Fe2(SO4)3溶液洗去煤中所含的黄铁矿，则黄铁矿中的硫元素被氧化成　A.SO42-　　　　B.SO32-　　　　C.SO2　　　　D.S⒏在KOH熔体中大气中的氧可将铬铁矿(FeCr2O4)中Fe和Cr的氧化态都转化为+6氧化态，1molFeCr2O4在理论上需要多少mol氧气使之氧化。　A.2mol　　B.2.5mol　　C.3mol　　D.4mol⒐在光照下与Br2的反应可能得到的一元取代物的数目为　A.6　　　　B.5　　　　C.4　　　D.3⒑已知PCl5是三角双锥几何构型，若Cl元素有两种稳定的同位素，则PCl5的不同分子种数（包括异构体）为　A.8　　　　B.10　　　　C.12　　　　D.14二、本题包括15小题，每小题2分，共30分。每小题有1个或2个选项符合题意。若该题只有1个选项合题意，多选或错选均不得分。若该题有2个选项合题意，选对1个得1分，选对2个得2分；选错1个，该题不得分。⒒下列各Lewis结构式中，能正确表示出NO3-离子的Lewis结构式是　A.　　B.　　C.　　D.⒓参照反应Br+H2→HBr+H的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是　A.正反应为吸热的　　B.正反应为放热的　　C.加入催化剂，该化学反应的反应热不变D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率⒔用与试剂CH2=CH―CH2―ONa起反应，　应得到的产物是　A.　　　　　B.第7页共7页\nC.　　　　　　　D.不起反应⒕对于一个化学反应，下列说法正确的是（注：ΔH表示等压条件下的化学反应的热效应，ΔH<0，放热；ΔH>0，吸热。）　A.ΔH越负，其反应速率越快　　　　B.ΔH越正，其反应速率越快C.只要有催化剂，那么反应肯定加速　　D.以上三种说法都不正确⒖在结构中，表示成SiO4，则该结构式的通式为　A.(Si2O5)n2n-　　B.(SiO3)n2n-　　C.(Si6O17)n10n-　　　D.(Si6O19)n14n-⒗与KOH乙醇溶液反应所得的主要产物为　A.　　B.　C.　D.⒘在放热反应2SO2+O22SO3中，60%SO2与40%O2（体积分数）可以使反应完全。但在硫酸厂的催化塔入口一般通入10%SO2、16%O2和74%N2混合气体（体积分数）。硫酸厂在催化塔入口所采用的进气配制方案的理由为　①加入不参与反应的N2，有利于平衡向正反应方向移动。②防止催化床升温到630℃以上，使V2O5催化活性降低，甚至失效。③直接可以利用空气来配制催化塔入口的进气。　A①　　B.②　C.②③　　D.①②③⒙下列各物种中，键角∠OXO最大的是　A.NO2+　　B.NO2　　C.NO2-　　D.CO32-⒚在水电离出来的氢离子浓度为10-13mol·dm-3的溶液中，下列各组离子一定不能存在的是　A.Na+、NO3-、Al3+、K+　　　　B.Na+、ClO3-、ClO-、ClO4-　　　　C.K+、Cr2O72-、I-、Na+　　　D.Na+、S2O32-、SO42-、NH4+⒛证明CH4是正四面体几何构型的正确方法是　A.CH4分子中的C－H键长都相等　　B.CH4分子中的∠HCH键角都相等第7页共7页\nC.CH2Cl2不存在立体异构体　　　　D.CHXYZ存在光学异构体（X、Y、Z代表不同的原子）21.对于下列化学反应，产物是（*C为14C）　A.　B.C.C2H5OCH2CH2－CH2OHD.22.下列基态原子的核外电子排布中，单电子数最多的是　A.[Ar]3d94s1　　B.[Ar]3d54s1　　C.[Ar]3s23p3　　D.[Ar]3d54s223.下列书写的离子方程式中，不正确的是　①高锰酸钾溶液与草酸反应　2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O②在酸性条件下，高锰酸钾溶液与Fe2+离子反应　MnO4-+3Fe2++4H+=MnO2↓+3Fe3++8H2O③在酸性条件下，+4氧化态的钒与高锰酸钾溶液反应　　　　　　　　　　　　　5V4++MnO4-+8H+=5V5++Mn2++4H2O④Fe2+离子被空气氧化4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-　A.①③　　　　B.②④　　　C.①②④　　　　D.①②③④24.以Li2CO3和Na2CO3熔融物为电解质，一极通入CO，另一极通入CO2和O2，组成燃料电池。则下列说法中，正确的是　A.正极反应为O2+2CO2+4e→2CO32-　B.负极反应为CO+4OH--2e→CO32-+2H2OC.正极反应为O2+4e→2O2-　　D.负极反应为CO+CO32--2e→2CO225.反应CH3CH=CH2+CH3OD　的产物为　A.　　　　　　　B.　　C.　　　　　　D.三、本题包括2小题，共24分。（第26题6分，第27题18分）26.S2O在碱性条件下发生的歧化反应如下：S2O+OH-→S2-+S2O42-+SO32-+H2O　该反应包含两个独立的歧化反应，它们的离子方程式分别为　①　、　②　第7页共7页\n。如果这两个独立的歧化反应是等物质的量发生的，则按上述S2O的总歧化反应的配平的离子方程式为　③　。27.在酸性溶液中IO3-离子被I-离子还原生成碘，在碱性溶液中IO3-离子不被I-离子还原，而无论在酸性或碱性溶液中IO4-都被I-离子还原。　在酸性溶液中，IO3-离子与I-离子反应的方程式为　①　，IO4-离子与I-离子反应的方程式为　②　；在碱性溶液中IO4-离子与I-离子反应的方程式为　③　。　现有1升含有IO3-和IO4-离子的混合溶液，用移液管取出25.00cm3放入锥形瓶中，酸化后加入过量的固体碘化钾，用0.1014mol·dm-3的硫代硫酸钠标准溶液滴定，消耗24.65cm3硫代硫酸钠标准溶液；另取上述混合液25.00cm3，用碳酸氢钠溶液缓冲到pH=8，加入过量的固体碘化钾，用0.05020mol·dm-3的亚砷酸钠标准溶液滴定，消耗4.98cm3亚砷酸钠标准溶液（酸根离子均为正酸根离子）。第一次滴定的离子方程式为　④　，产物中的含氧阴离子的Lewis结构式为　⑤　，第二次滴定的离子方程式为　⑥　，产物中的含氧阴离子的几何构型为　⑦　。在1升原溶液中，IO3-离子的mol数为　⑧　，IO4-离子的mol数为　⑨　。四、本题包括2小题，共19分。（第28题15分，第29题4分）28.硼烷化学是二十世纪的产物，由于它有可能作为高能燃料而促使其化学迅速发展，五十年代后，硼烷的立体化学、结构和键合理论有很大发展，已成为现代无机化学的重要内容之一。　最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），它属于　①　电子化合物（填缺、富、正常），它燃烧能放出大量的热，其燃烧反应方程式为　②　，它之所以没有实际应用作火箭燃料，是因为⑴　③　，⑵　④　。　在180℃时乙硼烷与NaBH4反应，得到一种钠盐和一种气体。其钠盐中含有由B和H两种元素组成，式量为141.82，电荷为-2的离子，在这种离子中，B和H的质量分数分别为：B：91.47%，H：8.53%。B2H6与NaBH4反应的化学方程式为　⑤　，该反应转移的电子数为　⑥　，在产物中硼元素的平均氧化数为　⑦　，该反应的氧化剂是　⑧　，还原剂是　⑨　。乙硼烷还能与氨气反应，生成共价型离子化合物，且阴、阳离子都有四面体结构，其阳离子的化学式为　⑩　，阴离子的化学式为　　，化学反应方程式为　　。29.有一立方晶系AB型离子化合物，A的离子半径为61pm，B的离子半径为220pm，则B离子的堆积方式为　①　，A离子占有B离子围成的　②　空隙中，该类空隙占有率为　③　%，该晶体属于　④　型。五、本题包括3小题，共22分。（第30题4分，第31题6分，第32题12分）30.某分子式为C5H10的化合物中，存在着分子内张力，从核磁共振谱中可知，分子内有三类不同化学环境的碳原子和四类不同化学环境的氢原子，它可以发生加成反应，此化合物的结构式为　①　（注意立体构型），它的命名为（用系统法命名）　②　。31.α-氨基丙酸是蛋白质中的一个成分，它可由另一个α-氨丙酸[L-(-)-丝氨酸]第7页共7页\n通过一系列的反应制得。将下列反应所得的中间产物填写在答题卡中相应的位置处。　　　L-(-)-丝氨酸32.分子式为C10H10的某烃(A)与氯化亚铜的氨溶液不起反应，在HgSO4存在条件下(A)与稀硫酸(H2SO4+H2O)反应，生成化合物(B)和(C)，它们的分子式均为C10H12O。　化合物(B)能和羟氨(NH2OH)发生反应，并能起卤仿(NaOH+X2)反应，化合物(C)也能与羟氨反应，但不起卤仿反应。化合物(A)与高锰酸钾酸性溶液共热，得到间苯二甲酸。则：　(A)的结构式为①，(B)的结构式为②，(C)的结构式为③。　化合物(B)＋羟氨反应的产物为④，化合物(B)与卤仿应的产物为⑤，化合物(C)＋羟氨反应的产物为⑥。六、本题包括2小题，共13分。（第33题3分，第34题10分）33.锂与H2反应生成氢化锂时，在生成物中常含有未反应的锂。常用气体容量法测定氢化锂中未反应的金属锂的含量。在22℃和97.46kPa时，0.205g样品与水反应，收集到561cm3未经干燥的氢气，试计算该样品中未反应的金属锂的质量百分比。（已知22℃时水的饱和蒸气压为2.67kPa）34.绿色钾盐晶体A加水溶解黑色沉淀B紫红色溶液C在H+条件下加入H2C2O4在H+条件下加入H2C2O4无色气体D近无色溶液F白色沉淀E通入澄清石灰水中深红色溶液G加磷酸，再加入上述C在H+条件下，加入H2C2O4的物质的量为C→F的1/5试回答下列问题：　⑴下列物种的化学式为A①，B②，C③。⑵完成下列变化的离子方程式CO2　　A(aq)④，B+H2C2O4→⑤第7页共7页\n⑶A转化为C的产率为⑥⑷为在工业上实现A全部转化成C，实用的方法是⑦，化学表达式为⑧。七、本题包括3小题，共22分。（第35题8分，第36题6分，第37题8分）35.在某KReO4酸性溶液中含Re26.65mg，将其通过一个装有Zn粒的反应柱后，ReO4-离子被锌还原，用0.02000mol·dm-3KMnO4标准溶液滴定还原后收集到的溶液（包括洗涤液），当滴到11.45cm3时，还原态的Re又全部被氧化成ReO4-。　⑴用计算说明被还原后的Re氧化数。⑵用Re元素的核外电子构型说明此结果是合理的。⑶试画出ReO4-的结构式（几何构型）。光和叶绿素36.绿色植物的光合作用的总反应式为6CO2(g)+6H2O(l)　　　　　　　　C6H12O6(s)+6O2(g)　每放出1分子O2需吸收波长为6.88×10-7m的8个光量子，1molO2只能植物贮存469kJ·mol-1的能量。　在人体中，糖是体内能量主要的来源，人体所需的热量有70%是由糖类转化提供的，1mol葡萄糖完全氧化时在理论上可释放2872kJ·mol-1热量。在人体内葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为C6H12O6+6O2+38H3PO4+38ADP→6CO2+44H2O+38ATP　　　ATP+H2O→ADP+H3PO4　　　ΔH=-36.0kJ·mol-1　请回答下列问题：　⑴计算光合作用中绿色植物的能量转换效率。⑵计算人体内葡萄糖完全氧化分解时能量的利用率。⑶若将光合作用反应的逆反应设计成一个原电池，即葡萄糖的燃料电池，则其正极的电极反应式为　　▲　　，其负极的电极反应式为　　▲　　。　（光子的能量公式为，式中h为普朗克常数6.626×10-34J·s，c为光速，3.000×108m·s-1，λ为光的波长。）37.最简单的二元硼氮化合物可以通过下列反应合成：　　　　B2O3(l)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)　反应产生的氮化硼的结构与石墨结构相类似，但上、下层平行，B、N原子相互交替（见图）。层内B－N核间距为145pm，面间距为333pm。请回答下列问题：⑴试画出层状六方氮化硼的晶胞。⑵写出晶胞中各原子的原子坐标。⑶试计算层状六方氮化硼晶体的密度。⑷在高压(60kbar)、高温(2000℃)下，层状六方氮化硼晶体可转化为立方氮化硼，它与金刚石有类似结构。若立方氮化硼晶胞的边长为361.5pm，　试计算立方氮化硼晶体中B－N键的键长。第7页共7页