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高中化学竞赛试卷


化学竞赛(一) 一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,每小题只有 1 个正确答案) 1.常温时,以下 4 种溶液 pH 最小的是 (A) 0.01 mol·L-1 醋酸溶液 (B) 0.02 mol·L-1 醋酸与 0.02 mol·L-1NaOH 溶液等体积混合液 (C) 0.03 mol·L-1 醋酸与 0.01 mol·L-1NaOH 溶液等体积混

合液 (D) pH=2 的盐酸与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合液 2.某有机物分子组成为 C9H12,它不能使溴水褪色,但可以使酸性 KMnO4 溶液褪色, 其可能结构有多少种 (A) 6 (B) 7 (C) 8 (D) 9 3.测定相对分子质量的常用方法之一是凝固点下降法。例如水是常用的溶剂,当水 中溶解了某种不挥发的溶质时,水的凝固点(即冰点)即会下降,海水在 0℃时不会结冰就 是这个原因。凝固点下降的程度与溶质的分子数有关,而与溶质是何种物质无关。当溶剂 的量确定时,凝固点的降低值与溶质分子数成正比。已知 10.0 g 樟脑中溶解 0.412 g 萘, 凝固点下降了 13℃,即么,组成为 C7H6O2 的有机物 0.23 g 溶于 15.6 g 樟脑中,凝固点下 降约多少?(已知萘的相对分子质量为:128) (A) 5℃ (B) 8℃ (C) 7℃ (D) 12℃ 3+ 4. 已知[Co(NH3)6] 呈正八面体结构, 若其中有两个 NH3 分子分别被 Cl-和 H2O 取代,所形成的[Co(NH3)2Cl2(H2O)2]3+的几何异构体种数有(不 考虑光学异构)几种 (A) 3 种 (B) 4 种 (C) 5 种 (D) 6 种 5.由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水,解决了医 务人员工作时的如厕难题。新型小分子团水,具有饮用量少、渗透力强、 生物利用度高、 在人体内储留时间长、 排放量少的特点。 一次饮用 125 mL 小分子团水,可维持人体 6 小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是 (A) 水分子的化学性质改变 (B) 水分子中氧氢键长缩短 (C) 水分子间作用力减小 (D) 水分子间结构、物理性质改变 6.往体积不变的密闭容器中充入一种体积比为 1:10 的气态烃和 O2 的混合气体,将该 混合气体点火引爆,完全反应后在 127℃时测得气体压强为 p,恢复到常温 27℃时测得气 体压强为 p/2,则该气态烃可能是 (A) CH4 (B) C2H6 (C) C4H8 (D) C6H10 7.氯磺酸(ClSO3H)是一种容易水解的一元强酸,它能与多种物质发生反应。下列说 法正确的是 (A) ClSO3H 与甲酸的反应式是:HCOOH+ ClSO3H—→CO+HCl+H2SO4 (B) ClSO3H 与足量 NaOH 溶液反应的主要产物是 ClSO3Na (C) ClSO3H 的制备既可用氯化氢气体与三氧化硫反应,又可用浓盐酸与浓硫酸反应得到 (D) 同样是 0.1 mol·L-1 的 ClSO3H 与 HCl 分别溶于水制成 1L 溶液,两者的 pH 相同 8.2004 年 7 月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发 生聚合得到高聚氮,这种高聚氮的 N-N 键的键能为 160kJ/mol(N2 的键能为 942kJ/mol),晶体片段结构如右图所示。又发现从 N2 可制 取出 N5、N3。含 N5+离子的化合物及 N60、N5 极不稳定。则下列说 法错误的是 (A) 按键型分类,该晶体中含有非极性共价键 (B) 含 N5+离子的化合物中既有离子键又有共价键 (C) 高聚氮与 N2、N3、N5、N5+、N60 互为同素异形体

(D) 这种固体的可能潜在应用是烈性炸药或高能材料 9. “熵”可看作是“混乱度” ,它的符号是“S” 。下列变化中,△S<0(“混乱度”减小)的 (A) 3Fe(s)+4H2O(g)→Fe3O4(s)+4H2(g) (B) 2NO2(g)→N2O4(l) (C) 2IBr(l)→I2(s)+Br2(g) (D) (NH4)2CO3(s)→2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g) 10.下列离子方程式不正确的是 (A) 等体积、等物质量浓度的 Ca(H2PO4)2 溶液与 NaOH 溶液混合: Ca2++H2PO4-+OHCaHPO4↓+H2O (B) 把过量碳酸氢钠溶液加入到氢氧化钡溶液中: 2HCO3-+Ba2++2OHBaCO3↓+CO32-+2H2O (C) 在 Na2HPO4 溶液中滴入少量 AgNO3 溶液:3Ag++HPO42Ag3PO4↓+H+ (D) 等体积、等物质的量浓度的明矾溶液和 Ba(OH)2 溶液混合: 3Ba2++6OH-+2Al3++3SO422Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 二、选择题(本题包括 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。每小题有 1~2 个正确答案。若 有两个正确选项,只选一个且正确的给 2 分,多选、错选都给 0 分) 11. 现有一瓶失去标签的纯净铵盐,为测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”,即: 4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O。现在称取 2 g 该铵盐溶于水,加入足量的甲醛溶液 后,再加入水配成 100 mL 溶液,取出 10 mL,滴入酚酞后再逐滴滴入 0.1 mol· L-1 的 NaOH 溶液,当滴到 25 mL 时溶液呈粉红色,且在半分钟内不褪色,则该铵盐中氮的质量分数是 (A) 17.5% (B) 17.7% (C) 21.2% (D) 35% 12.近年来科学家们发现由 100 个碳原子构成具有完美对称性的 C100 原子团,每个碳 原子可形成 4 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 个分立的正五边形,处于中间层次的碳以单键方式将内外层碳原子连接在一起, 当它与氟的单质反应形成分子时,其分子式应为 (A)C100F60 (B) C100F20 (C) C100F12 (D) C100F40 13.相对分子质量为 342 的糖,其结构简式为:

OH OH OH

O OH HO

O

O HO OH OH

已知这种糖跟氯酸钾反应后生成的产物是氯化钾、二氧化碳和水,则反应中氧化产物 跟还原产物的物质的量之比为 (A) 3:2 (B) 2:3 (C) 8:1 (D) 11:8 14.有编号为 1、2、3、4 的四瓶无色液体,仅知道是苯、甲苯、氯苯和二甲苯中的 分别一种,现在要求甲、乙、丙、丁四位同学进行鉴别,而且每人只鉴别两瓶,告诉学生 两瓶鉴别都正确得满分,只有一瓶正确的可以及格。四位同学的结果如下: 甲 1 号为甲苯 4 号为二甲苯 老师评价:四位同学 乙 1 号为氯苯 3 号为甲苯 都及格,但是没有一 丙 1 号为苯 2 号为甲苯 个满分。 丁 4 号为甲苯 2 号为氯苯 根据实验结果及老师的评价,以下对四瓶无色液体的成分判断正确的是 (A) 1 号是苯 (B) 2 号是二甲苯 (C) 3 号是氯苯 (D) 4 号是甲苯

15. 氢气是重要而洁净的能源, 要利用氢气作能源, 必须安全有效地储存氢气。有报道称某种合金材料有较 大的储氢容量,其晶体结构的最小单元如右图所示。则 这种合金的化学式为 (A)LaNi6 (B) LaNi3 (C) LaNi4 (D) LaNi5 16.分别配制 H3PO4、KOH 的乙醇溶液,取 10 mL 磷酸溶液在不断振荡下,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 渐增多到一定量不再消失,以上事实说明 (A)K2HPO4 学溶于无水乙醇 (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 17.加拿大阿尔贡天文台在星际间发现了 HC9N 链状分子,其结构式为: CH≡C-C≡C -C≡C-C≡C-C≡N,这是人类发现的最重星际有机分子,有关该分子的说法不正确的是 (A) 该物质属于不饱和烃 (B) 该分子碳、氮原子均满足八电子结构 (C) 该分子所有原子处在一条直线上 (D) 1mol 该物质在一定条件下可与 8molH2 发生加成反应 18. 有一包白色固体, 可能有①(NH4)2SO4, ②Al2(SO4)3, ③NaCl, ④AgNO3, ⑤KOH, ⑥KI,⑦BaCl2 中的一种或几种组成,该固体溶于水得到澄清溶液,而且该溶液能使酸酞 呈红色,若在该溶液中加入适量的稀硝酸,可得到白色沉淀。该白色固体可能的组成是 (A) ②③⑤ (B) ②⑤⑦ (C) ①③④⑤ (D) ①④⑤⑦ 三、填空题(本题包括 3 个小题,共 20 分) 19.(6 分)0.1 mol 某有机物 A 在 O2 中完全燃烧,生成的气体通过足量的澄清石灰水 生成沉淀 13.9 g,则有机物 A 的分子式为 ,A 在 O2 中燃烧的 化学方程式为 。 20.(8 分)电子可以和其它阴离子一样,以溶剂化形式存在于氨、醇和水溶液中。 (1) 当用高能射线照射液态水时,水分子便按照一种新的方式电离,写出水分子电离 的方程式 。 (2) 电离出来的高能电子经频繁碰撞后,被若干水分子以氢键方式形成的网捕获形成 水合电子,这种水合电子可以用 通式来表示。 (3) 与电子同时生成的阳离子通过与水反应生成羟基自由基(· OH), 该反应的离子方程 式为 。 (4) 经过高能射线照射的水的最主要的化学性质为 和 。 21.(6 分)将一定量的晶体物质 A,放在真空的密闭容器中加热到 200℃时,A 全部分 解为 4 种气体,而且它们的物质的量相等。若再冷却容器到一定温度时,又发现有晶体物 质 B 生成,此时原 4 种气体中有一种没有参加反应,已知该种气体在相同条件下相对于氢 气的密度为 14,而且能够在空气中燃烧。 (1) A 的化学式 ;B 的化学式 。 (2) 上述 A 分解所得的 4 种气体中有 2 种气体在一定条件下若以 2:1 的物质的量进行 反应可以生成常见的有机化肥 C,则 C 的结构简式 。 四.简答题(本题包括 2 个小题,共 19 分) 22.(8 分)石灰氮(固体甲)是一种古老而多用途的有效肥料,它很容易用廉价的普通化 学品乙来生产,乙高温加热分解产生白色固体 A 和无色气体 B,后者不支持燃烧。用碳高 温还原 A 生成灰色固体 C 和气体 D,C 和 D 能进一步氧化,且 C 必须密封保存,否则遇

潮湿空气即产生含碳质量分数最高的常见气态烃,C 与氮气反应,最终生成固体甲。经测 定固体甲由三种元素组成,其中钙元素占 50.00%、碳占 15.00%(元素质量分数) (1) 完成下列合成固体甲的反应方程式: ① 乙 A+B ② A+碳→C+D ③ C+氮气→甲+单质 (2) 写出固体甲水解的反应方式 。 23.(8 分)MMT 是用于提高汽油辛烷值的四乙基铅被禁用后于 1976 年首先在加拿大 出现的汽油添加剂。该化合物的结构可以看作是两种较早合成的金属有机化合物二茂铁 Fe(C5H5)2 和四羰基合镍 Ni(CO)4 的杂交变种。经测定 MMT 的相对分子质量 O2 的 6.8125 倍,组成元素的质量分数分别为:C 49.54%、Mn 25.23%、H 3.21%、O 22.02%。通过计算 确定 MMT 的化学式,并画出它的合理的结构简式。 24.(6 分)化学中有许多有趣的实验,如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例。 在 250 mL 平底烧瓶中依次加入 2g 氢氧化钠、100mL 蒸馏水、2g 葡萄糖(粉末), 振荡使其溶解。 滴入 4~6 滴 0.2% 的亚甲基蓝溶液,塞上瓶塞(如图),振荡烧瓶,溶液呈蓝色。 静置,约 3 分钟后蓝色消失,变为无色。再次振荡,无色溶 液又呈蓝色。可反复多次。为探究是什么原因引起的,有人 做了以下实验。 (1) 从烧瓶中取出溶液注满一支试管,塞上橡皮塞。试 管中的溶液由蓝色变为无色,再振荡试管溶液不能变蓝。 (2) 在原烧瓶中经 A 处鼓入空气,又慢慢变蓝了。静置片刻后,蓝色又消失。再次鼓 入空气,又慢慢变蓝。 (3) 为了进一步弄清是何种成分引起的,他又继续探索。从 A 处改通纯净的 N2、CO2, 都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从 A 处通入,发现上述无色溶液慢慢变为 蓝色,到此为止,“蓝瓶子”实验原理有了科学结论,请总结“蓝瓶子”实验的变色原理: 五.(本题包括 2 个小题,共 24 分) 25.(14 分)(1)在某天然产物中得到一种有机物分子 X,分子式为 C10H14,经酸性高锰 酸钾氧化后得到有机物 A 和 B,A 经高碘酸氧化后得到分子式为 C2H4O2 的酸和 CO2。而 B 是二元羧酸,可由环戊二烯和乙烯经双烯加成的产物用酸性高锰酸钾氧化得到。请给出 化合物 A、B 和 X 的结构简式(可用键线式表示)。 提示:①

R O O , R

高温

+

+HIO4+H2O→RCOOH+R’COOH+HIO3 A B X

(2) A、B、C、D 四种烃,摩尔质量之比是 1:2:3:4,且它们的实验式都是 C7H5,都只 有 3 种一硝基取代物。 写出 A、B、C、D 的结构简式(各写一例); 、 、 、

26.(10 分)有机物 A 的分子式 C3H7NO2S,无色晶体,溶于水,不溶于苯、二硫化碳 等,可由毛发等蛋白质水解提纯制备。A 有两性,等量的 A 消耗 H+、OH-的物质的量比为 1:2。A 在中性或微碱性溶液中被空气氧化生成有机物 B。B 的分子式 C6H12N2O4S2,白色 片状晶体,易与酸、碱反应。结构测定:A 中不同环境的 H 的 5 种,而B中只有4种。试 回答: (1) A、B的结构简式:A B (2) A在中性或微碱性溶液中被空气氧化成B的化学方程式 (3) A 与强碱反应的离子方程式 (4) A 燃烧的化学方程式 。 六、计算题(12 分)27.如图:V(NO):V(O2)=3:1。当抽去 NO 和 O2 之间的隔板后,NO 和 O2 反应后成 NO2,部分 NO2 聚合成 N2O4(N2O4 此时为气态)。当体系达到平衡后,U 形 毛细管两端汞面高度差由反应前 10cm 变为 7.1cm。假设温度不变,且隔板及 U 形毛细管 的体积都忽略不计,求此时混合气体的平均相对分子质量。


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