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2004年湖北省高中化学竞赛初赛试题(整理)


2004 年湖北省高中化学竞赛初赛试题
一、选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分,每小题只有一个正确选项)
1.水是生命之源,现在水资源日益缺乏,联合国确定 2003 年为国际淡水年。下列有关水的 说法中正确的是 ( ) A.水的沸点在同族元素形成的气态氢化物中是最高的 B.0℃以上,温度越高,水的密度越小 C.水凝固结冰时,体积膨胀与水分子间氢键数

量增大有关 D.融化雪水中比深井水中矿物质含量少 2.盐类物质有下列分类法:如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]是一种混盐,硫酸铝钾[KAl(SO4)2] 是一种复盐,冰晶石[Na3AlF6]是一种络盐。组成为 CaOCl2 的盐可归纳为( ) A.混盐 B.复盐 C.络盐 D.无法归属于上述类别 3.碳纳米管是一种纳米尺度的、具有完整分子结构的新型碳纳米材料,它是由一层碳原子 卷曲而成的无缝、中空的管体,具有质轻、可弯曲、强度好、弹性强的特点。下列关于碳纳 米管的可能用途不正确的是 ( ) A.采用它可做成攀登月球的“太空天梯” B.能解决室温下,低气压、高容量的储存氢气的难题 C.作为优秀的绝缘材料 D.制造电脑芯片可大大提升计算机系统的计算能力 4.最近意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出四个氧原子的新型氧分子, 并用质谱仪探测到它的存在。对该氧分子说法正确的是( ) A.一种新的氧化物 B.由极性键组成的非极性分子 C.在苯中有较小的溶解度 D.可能为平面结构 5.镓 Ga 是 1871 年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的 原子序数为 31,属ⅢA 族。熔点为 29.78℃,沸点 2403℃。镓有过冷现象(即冷至熔点以下 不凝固),可过冷至-120℃。判断下列关于镓的性质及其用途的叙述正确的是( ) A.镓能溶于强酸,不溶于强碱 B.GaCl3 与普通氯化物相比熔点是比较高的 C . 镓 是制造高温温度计的优秀材料 D.镓与锌、锡、铟等金属制成的合金,可广泛用在耐火 材料上 6.环己基氨基磺酸钙[ -NH-SO3-]2Ca2+约比蔗糖甜 30 倍,曾广泛用于食品中,但近年 来发现它能致癌,而禁止使用。下列溶剂中不能溶解该化合物的是( ) A.H2O B.CH3OH C.NH3(液) D.CCl4 7. 若发现位于元素周期表第七横行、 第十七纵列的元素的一种原子, 该原子的质量数为 280, 则该原子核内中子数为( ) A.163 B.164 C.165 D.166 8.医药学家最近合成一种具有抗癌活性的化合物 Depuclein,该物质的结构简式为: OH O O OH 下列关于该化合物的说法正确的是( ) A.该化合物的分子式为 C12H16O4 B.该化合物属于酯类 C.该化合物可发生消去反应,一定条件下可被氧化成醛 D.该化合物的分子中处于同一平面的原子最多有 5 个

9.某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g)+B(g)

2C(g)

达到平衡时,A 、B 和 C 的物质的量分别为 4mol、2mol 和 4mol。保持温度和压强不变, 对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( ) A.均减半 B.均加倍 C.均增加 1mol D.均减少 1mol 10.以下指定的粒子构成晶体八面体顶点的是( ) + A.CsCl 晶体中一个 Cs 周围最近的 Cl B.晶体中一个 Na+周围最近的 ClC.金刚石晶体中一个 C 周围最近的 C D.晶体中一个 CO2 周围最近的 CO2

二、选择题(每小题3分,共24分,每小题有1-2个选项符合题意。若有两个选项,只选
一个且正确得1分。多选、错选不得分) 11.丙氨酸(CH3 CH COOH)是一种重要的氨基酸,将其溶于水后,调节 pH,测 NH2 得导电能力与 pH 的关系如图所示。 在接近中性处有一导电能力最小的点 pH0, 称为等电点。 在等电点时,丙氨酸的主要存在形式为( ) 导 电 A.CH3 CH COOH B. CH3 CH COOH NH2 C.CH3 CH COONH2 NH3+ D.CH3 CH COONH3+
能 力

pH0

pH

12.下列离子方程式书写正确的是( ) A.明矾溶液与氢氧化钡溶液反应,使 SO42-恰好沉淀完全 Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O B.硫化氢通入醋酸铅溶液中:Pb(Ac)2+H2S=2PbS↓+2HAc C.在暂时硬度的硬水中,加入石灰水 Ca2++Mg2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+MgCO3↓+2H2O D.Fe3O4 溶于氢碘酸溶液中 Fe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2O 13.下列各溶液中,指定粒子的物质的量浓度关系正确的是( ) -1 2+ + A.0.1mol· L 硫酸铵溶液中:c(SO4 )>c(NH4 )>c(H )>c(OH ) B.0.2mol· L-1 碳酸钠溶液中:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3) C.0.1mol· L-1 氯化铵溶液与 0.05mol· L-1 氢氧化钠溶液等体积混合: c(NH4+)+c(H+)=c(OH-) D.0.1mol· L-1 硫化钠溶液中:2c(Na+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(H2S) 14.有一铁的氧化物样品,用 5mol· L-1 盐酸 100mL 恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标态 的 1.12L 氯气,亚铁离子全部变成 Fe3+,该氧化物的化学式可表示为( ) A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D. Fe5O7 15.某绝热容器中有饱和石灰水,再往容器中加入少量的 CaO 粉末,下列判断正确的是 ( ) A.一定有晶体析出 B.c(H+)·c(OH-)的积不变 C.c(Ca2+) ·c(OH-)的积不变 D.c(H+)一定增大 16.甲、乙是两种常见的短周期元素的单质,其有关物质的 转化关系如图所示,其中 C 为白色沉淀,D 为气体,则下列说 法不正确的是( )
甲 乙

B

A

C

D

A.甲、乙两种物质生成的化合物发生水解反应不可能生成两种酸 B.D 可能为酸性气体 C.D 可能为碱性气体 D.A 与水反应可能生成 M g ( O H ) 2 沉淀 17.分别配制 H3PO4、KOH 的乙醇溶液,取 10mLH3PO4 溶液在不断振荡下,滴加 KOH 溶 液,立即产生白色沉淀,并不断增多,继而又逐渐减少至消失,然后又逐渐增多至一定量不 再消失,以上事实说明( ) A.K2HPO4 不溶于无水乙醇 B.KH2PO4、K3PO4 不溶于无水乙醇 C.KH2PO4、K2HPO4 不溶于无水乙醇 D.K2HPO4 溶于无水乙醇 18.科学家发现由 100 个碳原子构成的一个具有完美对称性的 C100 原子团,其中每个碳原 子仍可形成四个化学键。 最内部是由 20 个碳原子构成的正十二面体, 外层的 60 个碳原子形 成 12 个分立的五边形,处于中间层的碳将内外层碳原子连在一起,当它分别与氢和氟形成 分子时,其分子式为( ) A.C100H20 和 C100F20 B.C100H60 和 C100F60 C.C100H112和C100F12 选择题答题卡 题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 D.C100H40和C100F40

三、实验题(18分)
19.一氯甲烷,也叫甲基氯,常温下是无色气体,密度为 2.25g· cm-3,熔点为-97.73℃,沸 -1 点为-24.2℃,18℃时在水中的溶解度为 280mL·L ,与苯互溶,能溶于乙醇,在实验室可 用如图所示装置制备一氯甲烷。 制备装置的分液漏斗和烧瓶中分别装有甲醇和农盐酸、 无水 ZnCl2(催化剂)。 e (1)装置 b 的作用是_________________________, 实际实验中按甲醇与浓盐酸 1:2 物质的量比进行反应 夹子 a 的理由是_____________________________________ ; f 实验后,d 中收集到的液体是___________________。 (2)反应前,a 瓶内产生大量白雾,主要原因是 d c __________________________________________; b 水 锌元素在浓盐酸中存在的主要形态是 ___________; 如果 a 瓶加热时间过长,最终在瓶底得到白色粉末, 写出该物质的化学式___________________。 (3)实验室可用燃烧法检测 CH3Cl 中 Cl 元素的存在(火焰呈蓝绿色),但有人认为该方 法缺乏说服力,请你设计一个实验 (只要用文字说明),证实 CH3Cl 含有 Cl 元素,要求: ①设计装置与上图反应装置相连;②在实验中易于操作;③实验现象明显

(4)据某资料记载,CH4 分子中的一个 H 原子被 Cl 原子取代后,其稳定性受到影响,可 被强氧化剂如酸性高锰酸钾氧化(C 元素氧化产物为 CO2)。现有 A-E 五只洗气瓶,分别 + 盛有以下试剂: A.1.5%KMnO( 溶液 B.蒸馏水 C.5%Na2SO3 溶液 D.989%H2SO4 4 H ) E.pH=13 的澄清石灰水

为证实这一资料的可靠性,请从上面选择最恰当的洗气瓶,将 a 装置生成的气体依次通 过洗气瓶________________________;如果观察到_________________________,则证实上 述资料的正确性。写出洗气瓶中发生反应的离子方程式___________________ _______________________________________________,如果 CH3Cl 是大气污染物,上述洗 气瓶中最后还应接一只盛_____________________的洗气瓶。 四、(本题包括 4 小题,共 18 分) 20. (4 分) 已知 A+B2=AB2 的平衡常数为 K1, A+AB2=2AB 的平衡常数为 K2, 则 AB+1/2B2 =AB2 的平衡常数为_________________。若该平衡常数很大,但室温条件下不反应,原因 为____________________________________________________________。 21. (7 分)燃料电池是一种新的利用能源物质的形式。比如我们可用熔融的 K2CO3 作为电 解质,惰性材料作电极,一极通 CH2=CH2 ,另一极通 O2、CO2。通 CH2=CH2 一极为 ______________(正、负)极。电极反应:正极___________________________ 负极______________________________________________。电池总反应为: _______________________________________________。 22.(3 分)已知 KClO3 、KIO3 在不使用催化剂时,加热均可发生歧化反应: 4KXO3


3KXO4+KX (X 代表 Cl、I),但 KBrO3 加热时不能生成 KBrO4,从热分解发生的

条件分析,原因可能为____________________________________________________ ______________________________________________________________________。 O 23.(4 分)有机物可以进行开环聚合。如 可聚合成 状化合物开环聚合形成的高分子化合物的结构简式 O (1) __________________ (2) N O ______________________。 CH2CH2 O n ,写出下列环

五、(本题包括 3 小题,共 22 分) 24.(8 分)氯气和二氧化氮气体在室温下可以化合生成一种新的气态化合物 A,为了测定 A 的组成,进行如下实验,取 Cl 2、NO2 混合气体总体积为 5L,测定反应后所得气体体积随 Cl2 在原混合气体中所占体积分数 x 的变化而变化的规律。实验测知当 Cl2 所占体积分数为 0.2 或 0.6 时,反应后的总体积均为 4L。 (1)通过分析和计算求得化合物 A 的化学式为_________________,发生反应的化学方 程式为________________________________________________________。 (2)当 x 的取值范围不同时,写出反应后总体积 V 随 x 变化的函数关系。

25.(4 分)将 5.6gFe 投入浓硝酸溶液加热,产生红棕色气体 A,把所得溶液减压蒸干,得 到 20gFe(NO3)2 和 Fe(NO3)3 的混合物,将该固体在高温下密闭加热,得到红褐色的 Fe2O3 和 气体 B,将 A、B 气体混合通入水中,还有__________mL 气体(标态)不能在水中溶解。 S 26.(10 分) (1)已知 CH3 C CH可命名为丙硫酮,则 CH3CH2SH 命名为_______, 3 O S CH3 C SH 已知 命名为乙硫羟酸, 则 CH3 C OH命名为_________________, 写出上述

两物质在硫酸存在条件下加热时的反应方程式:_____________________________。 S CH3 C NH2 )的水溶液具有微弱的气味。在制备硫化物的实验中,不 (2)硫代乙酰胺( 3 需要气体发生装置,用硫代乙酰胺可代替硫化氢。硫代乙酰胺的水溶液相当稳定,常温时水 解很慢,加热时水解加快。在酸、碱性水溶液中均易水解。 ①酸性溶液中水解反应的离子方程式为: ______________________________________________________________________ ②碱性溶液中水解反应的离子方程式为: ______________________________________________________________________ 六、(本题包括 2 小题,共 10 分) 27.(5 分)A 为一种烈性炸药,它含有 C、H、O、N 四种元素,相对分子质量为 222.0, 其中 C、H、O 的质量分数分别为 16.2%、2.7%、43.2%。已知其分子结构中含有 1 个六元 环,不含碳氧双键,所得的 C、H、O 原子分别都为等同化学环境的原子,N 原子有两种化 学环境,两种化学环境中的 N 原子数相等,请写出 A 的结构式。

28.(5 分)B 物质为实验室常用的无色液体试剂。为制取 B 的纯水溶液,常用下列方法: 在搅拌下将物质 C(常见重金属化合物)缓慢加入到 13%的稀冷硫酸中制得,该方法得缺 点是产率为理论的 7%,改进过程如下:将物质 C 在搅拌下缓慢加入水中,并通入 CO2 气 体,这样的产率为 82%,得到的 B 的溶液与酸性高锰酸钾溶液反应,此时放出气体 D,其密 度为空气的 1.1 倍,问:(1)确定 B、C、D 的化学式_________________, (2)指出第一种方法产率低的主要原因_________________________________________ ______________________________________________________________________。 七、(本题包括 2 小题,共 28 分) 29.(13 分)SiC 是原子晶体,其结构类似金刚石,为 C、Si 两原子依次相 同排列的正四面体空间网状结构。如图为两个中心重合,各面分别平行的 两个正方体,其中心为 Si 原子,试在小正方体的顶点画出与 Si 最近的 C (用 表示)的位置,在大正方体的棱、顶、面等处画出相应 Si(用 表 示)的位置。设 Si-C 键长为 acm。 (1)两个正方体的边长之比为:_______________________________。 (2)用余弦的反三角函数表示一个四面体中 Si-Si—Si 的连线的夹角为____________,Si -C——Si 的键角为__________________________。 (3)用 N0 表示阿伏加德罗常数,该晶体的密度为_________g· cm-3。 (4)该结构单元中 Si 与最近的 Si 形成的正四面体的体积为________________cm3。 30.(15 分)仔细观察下列芳香族化合物,回答有关问题: ?? (1)写出含有 n 个芳香环烃的分子式。 (2)求含有 n 个芳香环烃的一氯取代物的同分异构体有多少种。 (3)求含有 n 个芳香环的二氯取代物的同分异构体有多少种。

参考答案
题号 答案 1 B 2 A 3 C 4 D 5 C 6 D 7 A 8 C 9 C 10 B 11 D 12 BD 13 B 14 C 15 AD 16 A 17 BD 18 B

三、19.(1)防止倒吸(1 分);加热烧瓶会使 HCl 大量挥发(1 分);盐酸、CH3OH 溶液 和饱和的 CH3Cl 溶液。(1 分) (2)ZnCl2 的强吸水性(1 分)[ZnCl4]2-(1 分) ZnO(1 分) (3)关闭止水夹 f,打开止水夹 e,将 a 中排出气体先后通过盛有 NaOH 溶液、AgNO3 溶液 和热 NaOH 溶液的三个洗气瓶,当 AgNO3 溶液洗气瓶内不出现白色沉淀时,用 HNO3 酸化 最后洗气瓶中的溶液至呈酸性,滴加 AgNO3 溶液产生白色沉淀(3 分) (4)BAE (2 分); A 中紫色褪去, E 中产生白色沉淀 (2 分) ; 5CH3Cl+6MnO4-+13H+=5CO2↑+6Mn2++5Cl-+14H2O (2 分) CO2 +Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O (2 分);乙醇或酸性高锰酸钾溶液 (1 分) 四、20.(K1/K2)1/2 (2 分) 动力学条件不满足(或反应速率不够、或活化能太大)(2 分) 21.负 (1 分);3O2+6+CO2+12e-=6CO32-(2 分);CH2=CH2+6CO32-=8CO2+2H2O+12e-(2 分) ;CH2=CH2+3O2=2CO2+2H2O (2 分) 22.KBrO4 受热易分解,加热 KBrO3 时生成的 KBrO4 很快又分解了(3 分) 23.(1)[ O ] n (2 分) (2) [ N ] n (2 分) 五、24.(1)NO2Cl (2 分) Cl2+2NO2=2NO2Cl (2 分) (2)当 x 小于 1/3 时,V=5-5x (2 分);当 x 大于或等于 1/3 时,V=2.5+2.5x(2 分) 25.2240(4 分) 26.(1)乙硫醇 (2 分) ;乙硫羰酸 (2 分); S 浓 H2SO4 S +CH3CH2SH CH3 C S-CH2CH3 +H2O (2 分) CH3 C OH △ S O CH3 C NH2 CH3 C OH + (2)①(2 分) +H +2H2O +H2S+NH4+ S ② CH3 C NH2 O C O-

+3OH-

CH3

+S2-+NH3 +H2O

CH2 N—NO2 O2N— N CH2 六、27.(5 分) CH2 N—NO2

28.H2O2 、BaO2 、O2 (每个 1 分)BaO2 与 H2SO4 反应生成难溶的 BaSO4,阻碍反应 的进行。(2 分) 七、29.(1)2:1 (3 分) (2)arccos(1/2) (2 分) arccos(-1/3) (2 分) (3)15(3)1/2/ 2NAa3 (3 分) (4)8/27 (3)1/2 ·a3 (3 分) 30.(1)C4n+2H2n+4 (2 分) (2)n 为 1 时,有 1 种 (2 分); n 为奇数时,有(n+3)/2 种 (2 分); n 为偶数时,有(n+2)/2 种 (2 分); (3)n 为 1,有 3 种;n 为其他值时,有 (n+2)(n+3)/2 种 (5 分)


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