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高中化学竞赛预赛试卷


高中化学竞赛测试试卷
(时间:90 分钟 满分:100 分) 可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 Ca:40 I:127 一、选择题(本题包括 10 小题,每小题只有一个选项符合题意。 ) .... 1.下列说法或做法中正确的是( ) A.氟氯烃的大量排放是造成酸雨的主要原因 B.等质量的同种煤粉和煤块完全燃烧,放热量前者大于

后者 C.液氯泄漏事故发生时,应该朝顺风方向逃逸或向避风的沟塘低洼处转移 D.火箭发动机中用偏二甲肼(C2 H8 N2 )和四氧化二氮作液体燃料时,充分燃烧后可生成CO2 、 N2 和H2 O 2.下列分子中所有原子都满足最外层为 8 电子结构的是( ) A.CS2 B.PCl5 C.HClO D.BeCl2 3.已知 I2 易溶于 KI 溶液中,HF 易溶于 NaF 溶液中,即某元素的单质或化合物通过缔合易溶于该 元素的化合物中。下列叙述中属于上述情况的是( ) A.Br2 易用于溴苯中 B.S 易用于 CS2 中 C.S 易溶于 Na2S 溶液中 D.AgF 易溶于水中 4.在盛有 AgCl 沉淀的试管中加入 KI 溶液,振荡后可观察到白色沉淀逐渐变为黄色沉淀。通过这 个实验可以说明的是( ) — - - — A.I 的还原性比 Cl 的强 B.Cl 的半径比 I 的小 + - C.AgI 的溶解度比 AgCl 的大 D.实验过程中,溶解平衡 AgCl(s) Ag + Cl 不断向右移动 5.零排放燃料电池曾被美国《时代》杂志列为 21 世纪改变人类生活 的十大新科技之首。其中质子交换膜燃料电池的工作原理如右图所 示,下列选项中不正确的是( ) ... A.该电池的正极反应式为:O2 +4H++4e-==2H2 O - + B.该电池的负极反应式为:2H2 -4e == 4H C.该电池的总反应式为:2H2 +O2 ==2H2 O D.导电离子:H+(质子)由正极定向移动至负极 6.在 pH=1 的无色溶液中能大量共存的离子组是( ) A.Na+ AlO2 - SO4 2 - NH4 + B.NH4 + Al3+ K+ Cl- C.MnO4 - K+ NO3 - Mg2+ D.Fe2+ NO3 - Na+ SO4 2 - 7.现有反应 X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应为放热反应) ,右图表示 从反应开始到 t1 秒时达到平衡, t2 秒时由于条件变化使平衡破坏, 在 到 t3 秒时又达平衡。则在图中 t2 秒时改变的条件可能是( ) A.增大压强 B.使用了催化剂 C.降低温度 D.减小了 X 或 Y 的浓度 8.1 体积 pH=3.5 的盐酸与 10 体积某一元强碱溶液恰好完全反应, 该碱溶液的 pH 为( ) A.9.0 B.9.5 C.10.5 D.11.0 9.下列说法正确的是( ) A.正四面体型的分子结构中键角均为 109°28′B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C.发生化学反应时失去电子越多的金属原子,还原能力越强 D.两种微粒的质子数和电子数均相等,则它们不可能是带异性电荷的离子 10.利用某些有机物之间的相互转换可以贮存太阳能,如原降冰片二烯(NBD)经过太阳光照转化 成为四环烷(Q)的反应为
光照 暗处 NBD Q

; △H = 88.62 kJ·mol-1

1

以下叙述不正确的是( ) ... A.NBD 的内能比 Q 的内能高 B.NBD 和 Q 互为同分异构体 C.Q 的一氯代物只有 3 种 D.NBD 的二氯代物可有 9 种 二、选择题(本题包括 10 小题,每小题有一个或两个选项符合题意。 ) ..... 11. Al65 Cu23 Fe12 是一种具有凸多面体规则外形的固态物质,它具有合金的某些优良性能。有关该 物质的说法中不正确的是( ) ... A.Al65 Cu23 Fe12 的硬度比金属 Al、Cu、Fe 的硬度大 B.Al65 Cu23 Fe12 中三种金属的化合价均可视作零 C.Al65 Cu23 Fe12 不可用作长期浸泡在海水中的材料 D.1mol Al65 Cu23 Fe12 溶于过量的硝酸时共失去 265 mol 电子 12. 已知反应 (1) 2NaI+MnO2 +3H2 SO4 =2NaHSO4 +MnSO4 +2H2 O+I2 和反应 (2) 2NaIO3 +5NaHSO3 =2Na2 SO4 +3NaHSO4 +H2 O+I2 均可得到 I2 ,下列有关说法正确的是( ) - 2- 2+ A.NaI 和 NaIO3 在一定条件下能反应生成 I2 B.氧化性:MnO2 >IO3 >I2 >SO4 >Mn C.两个反应中生成等量的 I2 时转移的电子数相等 D.I2 在反应⑴中是氧化产物,在反应⑵中是还原产物 13.NA 代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A.1 molMg 与足量 O2 或 N2 反应生成 MgO 或 Mg3 N2 均失去 2 NA 个电子 B.7.1 g 氯气与足量 NaOH 溶液生成次氯酸钠,反应转移的电子数为 0.2 NA C.常温时,44 gCO2 中含有的氧原子的物质的量是 2 mol D.在浓度为 1 mol/L 的某酸溶液中,c(H+)≤1 mol/L 14. 0.2 L 0.1 mol/LNaOH 溶液中通入 448 mL 向 (标准状况)H2 S 气体, 已知 NaHS 溶液显碱性, 则所得溶液中离子浓度关系正确的是( ) + + 2+ 2A.c(Na )+c(H )=c(HS )+c(S )+c(OH ) B.c(Na ) =c(H2 S)+c(HS )+c(S )+c(OH ) + 2+ 2+ C.c(Na )>c(HS )>c(OH )>c(H2 S)>c(S )>c(H ) D.c(S )+c(OH )=c(H )+c(H2 S) 15.T℃时,A 气体与 B 气体反应生成 C 气体,反应过程 中 A、B、C 浓度变化如图(Ⅰ)所示。若保持其他条 件不变,温度分别为 T1 和 T2 时,B 的体积分数与时间 的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是( ) A.在(t1 +10)min 时,保持其他条件不变,增大压强, 平衡向逆反应方向移动 B. 1 +10)min 时,保持容器体积不变,通入稀有气 (t 体,平衡向逆反应方向移动 C.其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且 A 的转化率增大 D.T℃时,在相同容器中,若由 0.4 mol/L A、0.4 mol/L B 和 0.2 mol/L C 反应,达到平衡后, C 的浓度仍为 0.4 mol/L 16.在右图所示曲线中,前半支表示芒硝(Na2 SO4 ·10H2 O)的溶解度曲线, 后半支表示硫酸钠的溶解度曲线,则下列说法错误的是( ) A.t℃时 Na2 SO4 在 B 点的溶解度大于在 C 点的溶解度 B.A 点表示 Na2 SO4 溶液尚未达到饱和,但是降温或加入 Na2 SO4 ·10H2 O 都能使它达到饱和 C.在 C 点时 Na2 SO4 溶液降低温度或升高温度都可以使溶液变浑浊 D.在 t℃时配制 Na2 SO4 的饱和溶液,降温到 0℃可以析出芒硝 17.下列实验能够达到预期目的的是( ) A.用饱和 NaHCO3 溶液除去 CO2 中的少量 SO2 B.用加热的方法提取 NH4 Cl 固体中混有的少量碘 C.用醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐 D.用 pH 试纸鉴别 pH=5.1 和 pH=5.3 的两种 NH4 Cl 溶液 18.世界卫生组织推荐达菲(Tamiflu)作为应对可能的禽流感大 流行的储备用药, 合成达菲的主要原料是莽草酸(shikimicacid)。 莽草酸和达菲的结构式如右,下列说法不正确的是( ) ...
2

A.莽草酸的分子式为 C7 H10 O5 B.达菲在热的 NaOH 溶液中能稳定存在 C.莽草酸能使溴的四氯化碳溶液褪色,达菲则不能 D.莽草酸发生分子内酯化反应后可形成五元环或六元环 19.利用相关数据作出的推理或判断不正确的是( ) ... A.用键能大小的数据,可判断分子的稳定性 B.用原子半径的数据,可推断元素的主要化合价 C.用沸点数据,可推测能否将一些液体混合物用分馏的方法分离开来 D.用溶解度数据,可判断煮沸 Mg(HCO3 )2 溶液所得产物是 Mg(OH)2 还是 MgCO3 20.石灰氮是由 Ca、N、C 等三种元素组成的盐,其含钙、碳的质量分数分别为 50%、15%。 (1) 石 灰氮的完全水解反应的产物是 A 和 B,其中 B 可方便地制成一种氮肥。 (2)A 在高温下分解生成 C 和 D,通常状况下,C 为气体。 (3)B 的催化氧化产物为 E 和 F; (4)E 遇到 D 生成唯一产物 G,G 与 C 反应重新生成 A 和 E.(5)F 再被氧气氧化后的产物遇到 E 可以制备常用的一种强酸 H; (6) B、C、E 混合反应生成一种常用的氮肥 I。以下有关叙述中正确的是( ) A.石灰氮是化学式为 Ca(CN)2 B. (2)(5)(6)为有关工业生产过程的反应原理 、 、 C.1molB 经过催化氧化生成 E 和 F 的过程中有 3 mol 电子发生转移 D.足量 B 和 C 与饱和氯化钠溶液反应可以制得发酵粉的主要成分之一 三、实验填空题:

21.将过氧化氢溶液滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中,红色消失,甲同学认为是过氧化氢具有弱 酸性中和了氢氧化钠,使酚酞褪色;乙同学认为是过氧化氢具有氧化性,破坏了酚酞的分子 结构,使红色消失,请设计一个简单的实验验证甲乙两个同学的说法哪个正确____________ _____________ 。
22.新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质,做了如下实验,请 你帮助完成: (1) HClO 不稳定, 见光易分解生成 HCl 和 O2 。 请设计实验证明有 O2 生成 。 (2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质,同学们的看法不一致,认为氯水 中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验,得出正确结论。 提出问题 收集资料 提出假设 验证假设 得出结论 ①氯气有强 氯水中何 ①_____________ 实验①:把红色干布 氧化性 ____________。 条放入充满氯气的集 ________ ②氯气与冷 ②_____________ 气瓶中, 布条不褪色; _________ 种物质能 水反应生成 ____________。 实验②: 使湿润的 盐酸和次氯 ③____________ ________________。 红色布条 酸 _____________。 实验③:把红色布条 褪色? ③次氯酸有 ④ H2 O 使布条褪 放在水里,布条不褪 强氧化性 色 色。 (3)平衡常数表明了封闭体系的可逆反应在给定的温度下进行的程度,对于同一个类型的反应,平 衡常数越大,表明反应进行的程度越大。 - + - + -7 H2 CO3 HCO3 + H Ka1 (H2 CO3 ) = c(HCO3 )·c(H )/c(H2 CO3 ) = 4.45×10 - 2- + 2- + - HCO3 CO3 + H Ka2(H2 CO3 ) = c(CO3 ) ·c(H )/ c(HCO3 ) = 5.61×10-11 + - -8 HClO H + ClO Ka(HClO) = 2.95×10 请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数,写出在下列条件下所发生反应的离子方程式: ①将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中____________________________________; ②氯气和碳酸钠按照 1︰1 的比例恰好反应_____________________________________; ③将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液______________________________________。 23.硝基苯是一种重要的化工原料,其制备原理是:
+ HONO2 H2SO4 50℃~60℃
NO2 +H2O

;△H<0

3

在温度稍高的情况下会生成副产物间二硝基苯:
NO2 NO2 + HONO2 NO2

+H2O

请将下列制备硝基苯的实验内容填写完整: (1)混酸的配制:取 100 mL 烧杯,用浓硫酸 20 mL、浓硝酸 18 mL 配制混 酸,其操作过程为__________________________________。 (2)安装反应装置:按右图所示安装实验装置,在这个实验中冷凝管的作用 是________________________________________。 (3)反应步骤:①把 18 mL 的苯加入到三颈瓶中,将混酸加入到分液漏斗中, 逐滴滴加混酸,边滴加边搅拌,这样做的目的是______________________。 .... ②混酸滴加完毕后, 在加热搅拌的条件下反应半小时。 控制加热温度的方法是_____________。 ③分离和提纯:除去产物中没有反应的酸,可在产物中加入碱溶液,然后用分液漏斗分液, _______层物质为粗产品。除去硝基苯中没有反应的苯和生成的副产物的简便方法是(填方法 名称)__________。 四、推断填空题: 25.A、B、C、D、E 是五种中学常见的单质,已知 A、B、C、D 在常温下均为气体。E 是地壳中 含量居第二位的金属。D 可分别跟 A、B、C 在一定的条件下化合,生成 X、Y、Z;Y、Z 与 Ne 的电子数相等,A 是第三周期的元素。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去) :

B W Z B Y X E E 混合 M

Y

W N

G

+ A

D

H A
(1)A 的化学式为_________,B 的化学式为_________,D 的化学式为_________,C 的电子式为 __________。 (2)Z 和 W 在催化剂的作用下反应生成 C 和 Y,这是一个很有意义的反应,可以消除 W 对环境的 污染,该反应的化学方程式为___________________________。 (3) N 溶液慢慢滴入 G 的溶液中会产生 W, 将 写出上述变化的离子反应方程式__________________。 (4)Z 与 N 恰好反应后产物溶解在水中,所得溶液的 pH(填“大于”或“小于” )____________7, 用离子反应方程式表示其原因为__________________________。

24.下表是元素周期表的一部分,表中字母分别代表某一化学元素,请回答有关问题。

4

(1)人们曾认为 g、h、i 不发生化学反应,因而把它们叫做稀有气体,但是后来发现这族气体可以 参加化学反应,你认为 g、h、i 中最有可能首先被发现可以参加化学反应的元素是__________, 其原因__________________________________。 (2) 是周期表中的___________族元素, e 最外层电子数为_______。 的两种氧化物的化学式为 d (要 表达出 d 的元素符号,下同)_____________________。 (3)科学家们认为 a 元素可以排在元素 j 上面,请给出一个实例(化学方程式)来支持这一观点 ____________________________。 (4)在元素周期表中有一个对角线规则,其中包括 b、c 的化合物的性质十分相似。则 b 的氯化物 与少量和过量的氢氧化钠溶液发生反应的离子方程式分别为: __________________________; _________________________________。 (5)f 的+4 价氧化物可与浓盐酸反应,且已知其氧化性强于氯气,则该氧化物与浓盐酸反应的化学 方程式可表示为______________________________________。 五、有机推断题: 26.有机物 A、B、C、D、E、F、G 的相互转化关系如下图所示。5.2 g 的 F 能与 100 mL 1 mol/L NaOH 溶液恰好完全中和;0.1 mol 的 F 还能与足量金属钠反应,在标准状况下放出 2.24 L H2 ;D 的分 子式为 C3 H3 O2 Na;E 的分子中含有羧基。

请依次写出 A、D、E、F、G 的结构简式。

27.目前市场上出售的保鲜膜从原材料上主要分为三大类:聚乙烯(PE 或 LDPE)、聚氯乙烯(PVC) 和聚偏二氯乙烯(PVDC)。PVC 保鲜膜的安全隐患主要来自于塑料中残留的 PVC 单体以及不符合 国家标准的增塑剂 DEHA。 请回答下列问题: (1)工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步合成 PVC:
一定条件 一定条件 一定条件

乙烯











PVC
反应①、③的化学方程式分别为________ ____________ (2)DEHA[己二酸二(2-乙基己酯) ]的结构简式如下:
C2H 5 C2H5

_____________________、 ______________________。

CH3(CH2)3CHCH2OOC(CH2)4COOCH2CH(CH2) 3CH3
请写出由己二酸和其他试剂为原料合成 DEHA 的化学方程式________________
5



其反应类型是 。 (3) PVDC 由偏二氯乙烯 (CH2 =CCl2 ) 为单体聚合而成, 请写出 PVDC 的结构简式______________; (4)邻苯二甲酸二(2-乙基己酯) (俗称 DOP)是目前应用最广的增塑剂,低毒。试写出 DOP 的 结构简式 。 (5)下列物质中与 DEHA 互为同分异构体的是 异构体的是 。
C 2H5 COO(CH 2)7CH3 COO(CH 2)7CH3 COO(CH2)7CH3 COOCH2CH(CH2) 3CH 3

(填编号,下同) ,与 DOP 互为同分

COO(CH 2)7CH3

COOCH2CH(CH 2)3CH3 C 2H5

A
C 2H5 COOCH 2CH(CH2)3CH3 (CH2) 7 COOCH 2CH(CH2)3CH3 C 2H5

B C
COO(CH2)5CH(CH 3)2 (CH2) 4 COO(CH2)5CH2(CH 3)3

COO(CH2)7CH3 (CH2) 4 COO(CH2)7CH3

D
六、计算题:

E

F

28.亚硝酸钠易溶于水,有碱味,有氧化性,也有还原性。NaNO2 大量用于染料工业和有机合成工
业中,也可用作水泥施工的抗冻剂。然而由于 NaNO2 有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起 __NaNO2 + ___KI + __ _____ ? ___NO +__ I 2 +__ K2 SO4 + __Na2 SO4 +__ _____ (1)请完成该化学方程式并配平。 (2)在上述反应中,若要生成 50.8 g I2 ,则电子转移了_______________个。 (3)用上述反应来处理 NaNO2 并不是最佳方法,其原因是______ _____ _____________________________。从环保角度来讲,要处理 NaNO2 ,所用的物质的_________ (填“氧化性”或“还原性” )应该比 KI 更____(填“强”或“弱”。 ) (4)亚硝酸钠可以与酸反应生成亚硝酸,亚硝酸是不稳定的弱酸,它只存在于冷的稀溶液中,易发 生如下分解反应:3HNO2 =2NO↑+HNO3 +H2 O 请用两种简便的化学方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠。 方法一:__________________________________________________________。 方法二:__________________________________________________________。 (5)现有 25.00 mL 的 KI 溶液, 用酸化的 10.00 mL 0.0500 mol/L 的 KIO3 溶液处理 - + IO3 - +6H+ = (5I 3I2 + 3H2 O) 。将生成的 I2 全部除去后,再加入过量的 KI 溶液,使之与剩余的 KIO3 反应,然后 将溶液调节至中性,析出的单质碘用 0.1000 mol/L 的 Na2S2 O3 溶液滴定(2S2 O3 + I2 = S4 O6 + 2I-) ,用去该溶液的体积为 21.15 mL,求原 KI 溶液的物质的量浓度。
22-

水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下:

6

高中化学竞赛试题参考答案
题号 答案 题号 答案 1 D 11 D 2 A 12 AD 3 C 13 AC 4 D 14 D 5 D 15 D 6 B 16 A 7 C 17 AC 8 B 18 BC 9 D 19 B 10 A 20 BD

21 向褪色的溶液中加入过量的氢氧化钠,如果能够恢复红色,说明原溶液的褪色是由于过氧化

氢的弱酸性引起的,反之就是过氧化氢的氧化性破坏了酚酞的结构引起的颜色变化。
22(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,瓶底有无色气体生成。将瓶子 倒转过来,用带火星的木条在瓶口检验气体,若木条复燃,证明 HClO 分解生成的气体为氧气。 (2)提出假设:①氯气使布条褪色 ② HClO 使布条褪色 ③盐酸使布条褪色 验证假设:②把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色

结论:次氯酸使布条褪色
2 (3)① Cl2+2CO3-+H2O=2HCO-+Cl-+ClO- 3

2 ② Cl2+CO3-+H2O=HCO-+Cl-+HClO 3 2 ③ 2Cl2+CO3-+H2O=CO2 ? +2Cl-+2HClO

23(1)在 100 mL 的烧杯中先加入 18 mL 浓硝酸,然后缓慢加入 20 mL 浓硫酸,不断搅拌,冷 却到 50℃~60℃左右 (2) 冷凝回流, 防止苯和硝酸挥发 (或者回答为提高原料的利用效率, 回答平衡压强也不扣分) (3)①防止反应进行得过快,使温度升高得过快,增加反应的副产物 ②水浴加热 ③下 分馏 24(1)Cl2 O2 H2

N
催化剂

N
440℃
800 大气压


(2) 6NO+4NH3 ??? 5N2 +6H2O ? (3) 4H+ +NO-+ 3Fe2+=NO ? +2H2O+3Fe3+ 3


(1) 小于 7 NH4 +H2 O NH3 ·H2 O+H 25(1)i 从上到下,原子半径增大,失去电子越来越容易 (2)VIII 或第八族 2 CuO Cu2 O (3)2Na+H2 =2NaH 2+ 2+ 2- (4) Be +2OH =Be(OH) 2 ↓ Be +4OH =BeO2 +2H2 O (5)PbO2+4HCl=PbCl2 +Cl2 ↑+2H2 O 26.A:CH2 =CH—COOCH2 CH2 CH2 Br D:CH2 =CH—COONa E:HOOCCH2 CH2 Br F:HOOCCH2 COOH G:HOCH2 CH2 OH 27{1} ①CH2 =CH2 +Cl2 ???? ClCH2CH2Cl ; ?
一定条件

③ n H2C CHCl
(2)

在一定条件 CH2 CH n Cl
C2H5

催化

HOOC(CH2)4COOH+2HOCH2CH(CH2)3CH3 CH3(CH2)3CHCH2OOC(CH2)4COOCH2CH(CH2)3CH3+2H2O
C2H5 C2H5

取代反应或者是酯化反应
7

C2H5 COOCH2CH(CH2)2CH3

n C2H5 (3) (4) (5)E F;A B C 28(1)2,2,2,H 2 SO4 2,1,1,1,2,H2 O (2) 2.408×1023 (或 0.4NA ) (3)是反应生成了 NO ,该物质会造成大气污染 ,还原性 , 强 (4)方法一:取适量样品于两支试管中,分别加入稀盐酸,有气体产生,气体在瓶口变为红棕色的 为 NaNO2 ,无明显现象的为 NaCl 方法二:取适量样品于两支试管中,分别加入稀盐酸和碘化钾淀粉溶液,若溶液变蓝,证明该 物质的是 NaNO2 ;若无明显现象,该物质则是 NaCl(其他合理答案也可) (5)0.0295 mol/L

CH2 CCl2

COOCH2CH(CH2)3CH3

8


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