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首届全国中学生数理化学科能力竞赛高一化学学科能力解题技能初赛试题


首届全国中学生数理化学科能力竞赛 高一化学学科能力解题技能初赛试题
试题说明:1.本试卷满分为100分. 2.考试时间为120分钟. 3.元素周期表: H 1.008 Li Be 6.941 9.012 Na Mg 22.99 24.31

总分
He 4.003 B C N O F Ne 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Al Si P S Cl Ar 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.87 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.41 69.72 72.64 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La- Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac- [223] [226] La Ⅰ 卷 ( 共 38分 ) 一 、 选 择 题 (本 题 包 括 5个 小 题 , 每 小 题 1分 , 共 5分 .每 小 题 只 有 1 个 选 项 符合 题 意 .) 本题得分 评卷人

1.(中新网金华 7 月 23 日电)7 月 22 日中午 12 时 03 分,浙江甬金高速白峰岭隧道发生一起挂车追尾 槽罐车事故,满载硫酸的槽罐车因车后的阀门被撞破,27 t 浓硫酸在隧道里足足泄漏了 11 h.泄漏的 槽罐车从隧道里驶出,其身后拖着一条又长又浓的白烟.在外接应的队员马上出了 3 支开花水枪,对 着车身后的白烟进行稀释;另一边,几名队员用石灰、液碱对流出的液体进行酸碱中和.据消防官兵 介绍,该车所装硫酸为发烟硫酸.资料显示,发烟硫酸浓度极高,成分为三氧化硫与 100%的浓硫酸. 据此分析下列有关说法不正确的是( ) ... A.浓硫酸有强氧化性,在高浓度下硫酸以分子的形式存在 B.稀释浓硫酸时,应先在烧杯中加入一定体积的浓硫酸,再注入蒸馏水 C.吸收三氧化硫时用 98.3%的浓硫酸,若用水或稀硫酸吸收,容易形成酸雾,且吸收速度 慢 D. 浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化,装载浓硫酸的槽罐车可能是铁制的 2.2008 年 06 月 28 日新华网消息:据美国《连线》杂志报道,一项研究表明,火星的液态水是来自 天空下的毛毛雨和地表收集的露水,这些降雨在火星土壤中留下了痕迹.硫酸盐似乎堆积在火星表 面,下面是一层层的氯化物,这一模式表明水是从火星大气降落到火星土壤中的.这是因为( ) A. 硫酸盐不与水发生化学反应因而堆积在火星表面,氯化物与水发生了化学反应进入了火星土 壤内部 B. 硫酸盐在水中的溶解能力比不上氯化物,它们往往会最先被水分离出来,这意味着水在向下 浸湿,将氯化物带到了硫酸盐之下的更深层的火星土壤中 C. 在火星上硫酸盐的密度比氯化物小 D. 火星的大气中含有硫酸盐而不含有氯化物

1

3.氯气和二氧化硫都有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可以观察 到有色物质( ) A.立刻褪色 B.慢慢褪色 C.先褪色,后复原 D.颜色不褪 4.野外旅行时,根据季节可以带上“即热饭盒”或“化学冰箱”.“化学冰箱”即把一种化学试剂放 入容器中,加一定量的水,就可以形成低温小环境,这种试剂可以是下列物质中的( ) A.硝酸铵 B.浓硫酸 C.固体氢氧化钠 D.食盐 5.从化学角度看,下列广告用语没有科学性错误的是( ) A.“K”牌咖啡,滴滴香浓,不含任何化学物质 B.“雪山牌”矿泉水,真正的纯水 C.“大自然”牌蔬菜,天然种植,不含化学元素,真正的绿色食品 D.食用合格碘盐,可预防甲状腺肿大

二 、 选 择 题 (本 题 包 括 11个 小 题 , 每 小 题 3分 , 共 33分 .每 小 题 有 1 或 2个 选 项 符 合 题 意 , 若 该 题 只 有 1个 选 项 符 合 题 意 , 多 选 或 错 选 均 不 得 分 ; 若 该 题 有 2个 选 项 符 合 题 意 , 选 对 1个 得 1分 , 选 对 2个 得 3分 , 错 选不 得 分 .)

本题得分

评卷人

6.将足量 CO2 通入 KOH 和 Ca(OH)2 的混合液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入 CO2 体积(V)的关 系正确的是( )

7.有 G、Q、X、Y、Z 均为含氯的化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下 转换关系(未配平): ① G →Q+NaCl ② Q+H2O→X+H2 ③ Y+NaOH→ G+Q+H2O ④ Z+NaOH→Q+X+H2O 这 5 种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为 ( ) A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ 8.把含有一种杂质的 MgCl2 粉末 0.95 g 溶于水后,与足量的 AgNO3 溶液反应,生成 3.00 g 的 AgCl 沉淀, 则该 MgCl2 中的杂质可能是( ). A.KCl B.AlCl3 C.CaCl2 D.NaCl 9.下列离子方程式书写正确的是( ).

2 ? A.用碳酸钠稀溶液吸收少量二氧化碳:CO 3 ? +CO2+H2O=2 HCO 3 2 B.向小苏打溶液中加入醋酸:CO 3 ? +2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO


2

C.向硫酸氢钠溶液中加入少量氢氧化钠:H +OH =H2O 2+ - - 3+ D.向 FeBr2 溶液中加入过量的氯水:2Fe +2Br +2Cl2=Br2+4Cl +2Fe 10.若 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法中正确的是( ). A.通常状况下,1 mol NaHCO3 投入足量盐酸中,完全反应后,最多逸出 NA 个 CO2 分子 B.NO2 和 N2O4 混合气体 46 g ,其中含有的原子数为 3NA - + C.若某醋酸钠溶液中含有 1 mol CH3COO ,则 Na 数目等于 NA D.O3 和 O2 的混合气体 22.4 L 中一定含有 3NA 个原子 11.一定温度下,将 Cl2 缓慢通入水中.当通入的 Cl2 体积为 V1 时达到饱和,溶液中 c(H )变化如下图中曲 线 a.已知 Cl2 的溶解度随温度升高而迅速降低,下列叙述中正确的是( ). + A.将饱和氯水加水稀释,溶液中 c(H )变化如曲线 b + + B.将饱和氯水升高温度,溶液中 c(H )变化如曲线 c c(H ) b a C.在饱和氯水中加入 NaOH 使 pH>7,所得溶液中存在下列关系: c c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(ClO-) D.在饱和氯水中加入 NaOH 使 pH=7,所得溶液中存在下列关系: V1 V(Cl2) O c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(HClO)






12.如下图在带漏斗的 U 型管中装有足量的煤油和水的混合物,静置后投入一小块碱金属.可观察到金属 在煤油和水的界面 a 附近上下往复运动,下列说法不正确的是( ) ... A.此碱金属可能是钾或钠 B.反应一段时间后煤油会燃烧 C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气 D.若是金属锂则不能观察到上述现象

13.在某 100 mL 混合液中,HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是:0.4、0.l mol·L ,向该混合液中加入 2+ 1.92 g 铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的 Cu 的物质的量浓度是( ) -1 -1 -1 -1 A. 0.15 mol·L B. 0.225 mol·L C. 0.0225 mol·L D. 0.45 mol·L 14.研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时,发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质.倒去试 管中的浓硫酸,将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中,发现所得溶液为蓝色,黑色 固体未溶解.过滤、洗涤后,向黑色固体中加入过量浓硝酸,黑色固体溶解,溶液呈蓝色,所得溶液加 BaCl2 溶液后有白色沉淀生成.下列所得结论正确的是( ) A.铜与浓硫酸反应所得白色固体是 CuSO4 B.加 BaCl2 溶液后所得白色沉淀是 BaSO3 C.白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是 CuO D.白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素 Cu、S 15. Fe2O3、ZnO、CuO 的固体混合粉末 a g,在加热条件下用足量 CO 还原,得到金属混合物 2.41 g,将生 成的 CO2 气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生 5.00 g 白色沉淀,则 a 的数值为( ) A.7.41 B.3.21 C.2.46 D.3.59

-1

3

16.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( ①H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4 ②2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 ③3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3 2+ 2+ A. H2SO3、HI、Fe 、NO B. HI、Fe 、H2SO3、NO 2+ 2+ C. Fe 、HI、H2SO3、NO D. NO、Fe 、H2SO3、HI

)

Ⅱ 卷 ( 共 62分 ) 本题得分 三、本大题包括 3 小题,共 26 分. 17.(8 分) 变色眼镜的玻璃片内含有少量 AgBr 和微量氧化铜.当玻璃片受阳光照射时,因为发生反应而 使玻璃片由无色变成黑灰色.把玻璃放到暗处,又因为发生反应,而使玻璃又变成无色透明,在这个变化 过程中氧化铜的性质与质量没有发生改变. (1)请问氧化铜在变化过程中所起的作用是 . (2)玻璃片由无色变成黑灰色的化学方程式是 (3)又由黑灰色变成无色的化学方程式是 . . 评卷人

18.(8 分)高级轿车中装有安全气囊,内部贮存化学物质.当汽车高速前进过程中受到撞击时,化学物质 会在瞬间爆发产生大量气体,充满气袋,填补在乘员与挡风玻璃、仪表板、方向盘之间,防止乘员受伤. (1)(1)如果气袋内贮有硝酸铵,它受猛烈冲击后能迅速分解,产生大量 N2O 气体,试写出其化学方 程式:____________________________________. 3 (2)若需要产生 30 dm (标准状况)的 N2O 气体,需要贮备_________mol 的硝酸铵. 19.(10 分) “卤块”主要成分为氯化镁,含少量 FeCl2 等杂质,工业上用于制造轻质氧化镁(生产流程 2+ 3+ 3+ 如下图).已知:过氧化氢在酸性条件下具有很强的氧化性,可将 Fe 氧化为 Fe ;当有 Fe 存在时,pH >9.5 才会生成 Mg(OH)2 沉淀;MgCO3 在水中煮沸可转化为更难溶的 Mg(OH)2.

卤块

1

盐酸 过滤


溶液A 白 色 沉淀F 无 色 气 体

2

+H2O2

溶液B

3

+X,PH=9 过滤

红褐色 沉淀C 溶液D

氧化镁

灼烧

5

白 色

4

澄清石灰水

水中煮沸 沉淀E

+Y

浑浊

(1)写出下列物质的化学式:X : (2)写出下列步骤的化学方程式:③ ④ ⑤ ⑥

,Y:

. , , , .

四、本大题包括 2 小题,共 18 分.

本题得分

评卷人

4

20. 分)莫尔盐的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,将(NH4)2SO4、FeSO4 等物质的量混合可制得莫尔盐. (8 下表列出几种盐在一定温度下水中的溶解度: 物质

s/g t/℃
10 20 30

FeSO4·7H2O 20.0 26.5 32.9

(NH4)2SO4 73.0 75.4 78.0

(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 17.2 21.6 28.1

实验室制取少量莫尔盐的流程如下: m1 g 的铁屑 15 mL 质量分数为 10% Na2CO3 溶液 15 mL 3 mol· -1 L H2SO4 溶液 一定质量的 (NH4)2SO4 固体 缓慢加热 浓缩结晶 滤渣 m2 g 步骤 3 . ,趁热过滤的目 . . ,理论上制得的莫尔

小火加热 过滤洗涤 步骤 1

水浴加热 趁热过滤 步骤 2

莫尔盐

试回答下列问题: (1) 步骤 1 的主要作用是 (2) 步骤 2 中不应到反应结束时才过滤,原因是 的是 (3) 步骤 3 中加热浓缩至出现 时为止,原因是 (4) 步骤 3 中析出的晶体不含(NH4)2SO4、FeSO4 的原因是 盐的质量为 .

21. (10 分)小明发现家中贮藏的碳酸氢铵(NH4HCO3)的质量减少了,并闻到一股刺激性的气味. 他很好奇,于是和同学们进行探究,请你一同参与:

[提出问题] 碳酸氢氨减少的原因是什么? [猜想假设] 碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气. [实验设计] 小明设计了如上图所示的装置进行实验 (实验装置中的铁架台省略). (1)根据现象 ,证明实验后生成了水和氨气. (2)装置 B 中澄清石灰水 ,证明产物中有二氧化碳生成. (3)小红同学认为若将装置 B 中澄清石灰水改为 NaOH 溶液,再经过某实验操作,也可以证明碳酸氢铵

5

分解后有二氧化碳生成,请你帮她设计完成实验: 实验步骤 实验现象 反应的化学方程式

[实验结论] 碳酸氢铵受热易分解,其反应的化学方程式为 . [实验评价] 在上述同学们的探究活动中,你最欣赏的是 [实验反思] 根据以上实验,你认为化肥碳酸氢铵在保存时应注意的问题是 . 本题得分 五、本大题包括 2 小题,共 18 分. 评卷人

.

22 . 10 分 ) 在 化 学 反应 中 , 物 质 所 含 元素 的化 合 价 发 生 变 化 的反 应就 是 氧 化 还 原 反 应 .例 如: ( 2Na+Cl2=2NaCl,反应前后,Na、Cl 的化合价发生了变化,该反应是氧化还原反应. (1)根据化合价是否变化分析,下列反应属于氧化还原反应的是(填序号) A. 2Mg+O2=2MgO B. CaO+H2O=Ca(OH)2 C. 2KClO3=2KCl+3O2↑ D. CaCO3=CaO+CO2↑ E. H2+CuO=Cu+H2O F. HCl+NaOH=NaCl+H2O (2)4 种化学基本反应类型中,一定属于氧化还原反应是 的是 . ;

,一定不属于氧化还原反应

(3) 含有高价态元素的化合物,通常具有氧化性,如在氯化铁溶液中,氯化铁能将单质铜氧化成氯化 铜,自身被还原成氯化亚铁.试回答下列问题: ① 该反应的化学方程式可表示为 . ② 向上述反应后的溶液中加入过量的锌粉充分反应后过滤,则滤纸上一定有的固体是 (写化学式) ,滤液中的溶质是 (写化学式). 23.(8 分) 一般情况下,较强的氧化剂如:MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2 等氧化浓盐酸时, 有如下反应规律:氧化剂+浓盐酸→金属氯化物+水+氯气.实验室通常用该原理制取少 量 Cl2. ⑴ 从原子经济学角度出发,要使浓盐酸中 Cl 充分转化为 Cl2,制取等量的 Cl2 最好选用 上述氧化剂中的 氧化浓盐酸. ⑵ 将 214.5 g Ca(ClO)2 放入 500 mL 12.0 mol·L 的浓盐酸中,生成的 Cl2 在标准状况 下的体积为 39.2 L.若反应前后溶液的体积保持不变, 计算反应后溶液中 HCl 的物质的量 浓度.
-1 -

6

⑶ 漂白粉是 Ca(ClO)2、CaCl2 ·Ca(OH)2 ·H2O 和 CaO 的混合物.漂白粉放出的氯气具 有漂白作用,叫有效氯.通常用有效氯表示漂白粉的纯度.漂白粉中的有效氯含量常用滴 - 定碘法进行测定,即在一定量的漂白粉中加入过量的 KI ,加 H2SO4 酸化,有效氯与 I 作 用析出等量的 I2, 析出的 I2 以淀粉指示剂立即用 Na2S2O3 标准溶液滴定.若测定漂白粉中有 -1 效氯时用盐酸酸化,则盐酸的浓度应小于 mol·L ,否则测定的有效氯将 (填“偏高”“偏低”或“不变” 、 ).

7


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