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2009年北京市化学竞赛高一组试题及答案


2009 年北京市高中学生化学竞赛试卷 (高中一年级)
2009 年 4 月 19 日下午 14:00-16:00
题号 满分 得分 评卷人 ·竞赛时间 2 小时。迟到超过 30 分钟者不得进场。开赛后 1 小时内不得离场。时间到,把试 卷(背面向上)放在桌面上,立即离场。 ·竞赛答案全部写在试卷指定位置上,使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔、钢笔答题,使用红 色或

铅笔答题者,试卷作废无效。 ·姓名、准考证号和所属区、县、学校必须填写在答题纸指定位置,写在其他处者按废卷处 理。 ·允许使用非编程计算器及直尺等文具。 ·试卷按密封线封装。 题中可能用到的元素相对原子质量如下:
H 1.008 C 12.01 N 14.01 O 16.00 Na 22.99 Al 26.98 K 39.10 Si 28.09 S 32.07 Cl 35.45 Cu 63.55 Ag 107.9 Ba 137.3


9 12 10 10


总分 90

1 18

2 6

3 6

4 6

5 8

6 10

7 8

8 6

第 1 题 单选择题(18 分) - - - 1.炼金废水中所含 CN 有剧毒,其性质与卤素离子相似,还原性介于 I 与 Br 之间,HCN 为弱酸。下列说法不正确的是 ( C ) - A.CN 可以和稀硫酸反应生成 HCN - B.CN 可被 Cl2 氧化成(CN)2 - C.在水溶液中(CN)2 可被 F 还原 D.HCN 的电子式为 2.镁及其化合物一般无毒(或低毒),且镁电池放电时电压高而平稳,使镁电池越来越成 为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应式为: 放电 xMg+Mo3S4 MgxMo3S4,在镁原电池放电时,下列说法错误的是(A) .. A.Mo3S4 发生还原反应 - - B.正极反应式为:Mo3S4+2xe == Mo3S42 + C.Mg2 向正极迁移 - + D.负极反应式为:xMg-2xe == xMg2 3.14 g 铜、银合金与足量的某浓度的硝酸完全反应,将生成的气体与 1.12 L(标准情况下) 氧气混合,通入水中恰好全部被吸收,则合金中铜的质量为 ( A ) A.3.2 g B.1.6 g C C.9.6 g D.6.4 g A 4.有原子序数为 Z 的元素 R,在周期表中 位于 A、B、C、D 四种元素中间,如右图所示,
zR

充电

B

D

-1-

A、B、C、D 四种元素的原子序数之和不可能 是 ( C ) A.4Z B.4Z+10 C.4Z+5 D.4Z+14 5. 在标准状况下, CO2 和 CO 的混合气体(密度是 H2 的 16 倍)充满一盛有足量 Na2O2 的 密 将 闭容器中(容积为 22.4 L),用间断的电火花引发至充分反应。反应完全后容器里的存在物叙述 正确的是 ( B ) A.存在 0.5 mol 的 CO B.存在 0.125 mol 的 O2 C.存在 0.25 mol 的 Na2CO3 D.存在 1.00 mol 的 Na2CO3 6.强酸与强碱稀溶液发生中和反应的热效应,H (aq)+OH (aq) == H2O(l);△ H=- 57.3kJ/mol。向 1L0.5mol/L 的 NaOH 溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,则恰好完全反应时 的热效应依次为△H1、△H2、△H3,它们之间关系正确的是 ( D ) A.△H1>△H2>△H3 B.△H1<△H3<△H2 C.△H2>△H1>△H3 D.△H1>△H3>△H2 第 2 题(6 分) - - 用溴置换碘的反应式为:Br2 + 2 I = 2 Br + I2 ;用碘置换溴的反应式为: - - I2 + 2 BrO3 = 2 IO3 + Br2。两个置换反应矛盾吗?简述理由。 不矛盾;前者是“Br”得电子倾向强于“I” ,后者是“I”失电子倾向强于“Br” 。 若指明两个反应式中氧化剂、还原剂也可。 第 3 题(6 分) 亚氯酸钙 Ca(ClO2) 2 和 HCl 反应可得较纯的 Cl2,而在铁、钴盐催化下生成 O2。请写出这两 个反应的化学反应方程式。 Ca(ClO2) 2 + 8 HCl = CaCl2 + 4 Cl2 + 4 H2O Ca(ClO2) 2 = CaCl2 + 2 O2 第 4 题(6 分) Zn(OH) 2 是两性氢氧化物, 请分别写出 Zn(OH) 2 和 NaOH,Zn(OH) 2 和 NH 3· 2O + NH4+反应的 H 方程式。 Zn(OH) 2 + 2 NaOH = Na 2Zn(OH) 4 或 Zn(OH) 2 + 2 NaOH = Na 2ZnO2 + 2 H2O Zn(OH) 2 难溶于氨水,加一点 NH4Cl 发生反应 Zn(OH) 2 + 2 NH4+ + 4 NH 3· 2O = [Zn(NH3) 4] 2+ + 2 NH4OH + 4 H2O H 或 Zn(OH) 2 + 2 NH4+ + 2 NH 3· 2O = [Zn(NH3) 4] 2+ + 4 H2O H 第 5 题(8 分) 称取 m (g) H2C2O4· 2O 2H (相对分子质量为 126.0) 溶于水配成 250.00 mL 溶液。 移取 25.00 - 2+ mL 溶液加适量 H2SO4 后用 KMnO4(c mol/L)溶液滴定(MnO4 ? Mn ,H2C2O4 ? 2CO2) ,消
-2+ -

耗 V mL。请写出氧化还原反应方程式和求 c(mol/L)的计算式。 2 MnO4


+ 5 H2C2O4 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O

c = 2 m/5V×126.0×10

某次取样后忘记了加 H2SO4,就用 KMnO4 滴定,开始现象正常,不久出现红褐色沉淀,请 解释现象。 MnO4 氧化 H2C2O4 是消耗 H+ 的过程,开始由 H2C2O4 提供 H+,溶液 pH 逐渐提高,当达到 - 某 pH 时,MnO4 被 Mn2+还原为 MnO2(红褐色沉淀) 。


第 6 题(10 分) 称取三份 1.52 g 由两种单质组成的混合物样品。 第一份样品和过量 H2SO4 反应生成 0.896 L (标准状况,下同)气体及 0.56 g 残余固体;第二份样品和过量 NaOH 溶液反应得 0.896 L 气 体及 0.96 g 残余固体;第三份样品在隔绝空气下加热得到一化合物,化合物和过量 H3PO4 反应 得 0.448 L 气体,使之和 1.000 L O2 混合并反应,消耗了约 90%的 O2。请写出两种单质的符号 及第三份样品所有反应的方程式。 单质是 Mg 和 Si 2 Mg + Si = Mg2Si Mg2Si + 4 H3PO4 = SiH4 + 2Mg(H2PO4)2* SiH4 + 2 O2 = SiO2 + 2 H2O *题意为过量,不能写成 Mg3 (PO4)2,不得分;若写成 MgHPO4 扣一半分。 第 7 题(8 分) 根据所学化合价及相关结构的知识,画出下列分子的结构示意图。 CO2 P4O6 NO3F N2O

O C O

O O P O P P O O N N O

O

P

O F N O O

N N

O

第 8 题(6 分) 根据所学的核外电子排布原则,写出核电荷数分别为 19 的 K、24 的 Cr、26 的 Fe 以及 29 的 Cu 原子的电子排布,并指出在第五周期中与上述元素有相同价电子排布的相应原子核电荷 数。 19 K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1; 第五周期中相应元素核电荷数 37

-3-

24 Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1; 26 Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2;

42

29 Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1;

47

电子排布每个答案 1 分,核电荷数共 2 分,如写出元素符号(如 Rb、Mo、Ag)也可。 第 9 题(12 分) 1.在探究铝和盐酸反应的实验现象是: “向铝片滴加盐酸,开始铝片表面出现少量气泡, 而且气泡越来越多,甚至于使酸液 ‘沸腾’起来。 ”请解释上述现象。 铝片表面有一层氧化铝,故开始铝片表面露出少量氧化铝,与盐酸反应出现气泡较少; 分) (1 随后表面氧化铝溶解,露出金属铝越多,反应产生气泡越来越多; 分)又因铝和稀硫酸反 (1 应放热,反应速率加快,故反应越来越剧烈(1 分) 2.有同学设计了装置(见图) ,进行铝和盐酸反应制 氢气的定量实验(铁架台等支垫仪器从略) 。试回答下列 有关问题: (1)装置中,导管的作用是:使分液漏斗内气体压强与圆底烧瓶内 气体压强相等。打开分液漏斗活塞时,盐酸能顺利流下(1 分) ;滴入烧 瓶的盐酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除最初实验时加入盐酸引起的氢气体积 误差。 分) (1 。 (2)实验结束时,怎样测量实验中生成氢气的体积? 实验结束,待装置冷却后,上、下移动漏斗,使漏斗内的液面与量气筒内的液面相平,再平 视读取量气筒内的液面并读取体积数, 即可推算反应产生的氢气在通常状况时的体积。 分) (2 。 (3) 实验中, 准确测得 4 个数据: 实验前铝粒的质量 m1(g) 实验后残留固体的质量 m2(g) , , 实验前、后量气管中液面读数分别为 V1(mL) 2(mL) 、V 。则通常情况时气体摩尔体积: V = 18(V1-V2)/ 1000(m1-m2) (L/mol) 分) 。 (2 第 10 题(10 分) 在真空中将 CuO 和硫粉混合加热可生成 S2O 和固体 A,1mol CuO 反应电子转移数为 1mol。 (1)写出上述反应的化学方程式: 2CuO+2S S2O+Cu2O

(2) 若将 S2Cl2 与 CuO 加热, 100~400℃时, 在 也能生成 S2O, 试写出该反应的化学方程式: S2Cl2+CuO

100- 400C

S2O+CuCl2
-4-

(3)S2O 在 NaOH 溶液中发生两种歧化反应,生成 S2 、S2O42 、SO32 ,请写出这两种歧化 反应的离子反应方程式: 5S2O+14OH ==4S2 +3S2O42 +7H2O, 2 S2O+8OH ==2S2 +2SO32 +4H2O (4)S2O 也能在水中发生歧化反应,生成两种酸, (两种酸酸性都不强)试写出上述反应的 化学方程式: 5S2O+7H2O ==4H2S+3H2S2O4
- - - - - -







-5-


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