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2015化学竞赛初赛试题


2015 高中化学竞赛初赛试题
一、选择题(单选,本题包括 12 小题,每题 3 分,共 36 分) 1.设 N0 为阿佛加德罗常数,下列对 0.2 mol/L 硫酸钠溶液的正确说法是( )。 A.1 L 溶液中含有 0.2 NA 个钠离子 B.1 L 溶液中含有钠离子和硫酸根离子的总数为 0.6 NA C.3 L 溶液中钠离子浓度为 1.2 mol/L D.2 L 溶

液中含有 0.6 NA 个硫酸根离子 2. 下列化合物中键的极性最弱的是( )。 A.FeCl3 B.AlCl3 C.SiCl4 D.PCl5 3. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )。 A.Fe3+、Na+、Cl-、IB.Cu2+、K+、NO3-、S2C.AlO2-、K+、NO3-、OHD.Ba2+、H+、Cl-、SO424.下列说法正确的是( )。 A.1 个碳原子的质量是 12 g B.碳元素的原子量是 12 g C.碳元素的近似原子量是 12 g D.1 mol 12C 的质量是 12 g 5. 下列反应的离子方程式正确的是( )。 A.亚硫酸钠溶液中加入氢氧化钠溶液: H++OH-=H2O B.用氨水溶解氯化银沉淀: Ag++2 NH3· H2O=[Ag(NH3)2]++2 H2O C.硫酸氢钠溶液中加入碳酸氢钠溶液: H++HCO3-=CO2↑+H2O D.硫化氢气体通入酸性高锰酸钾溶液: 2 MnO4-+5 S2-+16 H+=2 Mn2++5 S↓+8 H2O 6. 下列分子或离子中,构型不为直线型的是( )。 A.I3+ B.I3C.CS2 D.BeCl2 7. 苯可被臭氧分解,发生如下化学反应: 若邻二甲苯进行上述反应,对其反应产物描述正确的是( A.产物为 a、b、c,其分子个数比为 a:b:c=1:2:3 B.产物为 a、b、c,其分子个数比为 a:b:c=1:2:1 C.产物为 a 和 c,其分子个数比为 a:c=1:2 D.产物为 b 和 c,其分子个数比为 b:c=2:1 )。 二甲苯通过上述反应可能的产物为:

8. 既易溶于稀氢氧化钠,又易溶于氨水的是( )。 A.Al(OH)3 B.Cu(OH)2 C.Zn(OH)2 D.Ag2O 9. 工业上生产 SO2 的方法主要是( )。 A.单质硫在空气中燃烧 B.焙烧 FeS2 C.亚硫酸盐与盐酸反应 D.浓硫酸与铜反应 10.下列配离子中,还原能力最强的是( )。 A.Fe(H2O)62+ B.Fe(CN)64C.Co(H2O)62+ D.Co(NH3)62+ 11.化合物 M 叫假蜜环菌甲素,它是香豆素类天然化合物。对 M 的性质叙述错误的是( A.1mol M 在常压下催化氢化可吸收 2 mol H2 B.1 mol M 在浓 H2SO4 存在下可与 2 mol CH3COOH 反应 C.M 可溶于稀 NaOH 溶液,且加热时发生水解反应 D.1 mol M 可与 1 mol HBr(氢溴酸)反应 12.下列化合物均为天然萜类化合物: 对这些萜类化合物叙述错误的是( )。 A.三种化合物中只有 a 和 c 互为同分异构体 B.三种化合物中 b 的沸点最高 C.三种化合物均易被氧化 D.三种化合物均可催化氢化 二、填空题(本题包括 9 小题,含 18 个空,每空 2 分, 共 36 分) 13. 配平下列反应方程式: P+ CuSO4+ H2O →

)。

Cu3P+ H3PO4+ H2SO4 14. 用电子式表示金属镁与氯气加热形成氯化镁的过程。

15. 写出将稀硫酸加入到硫化钠与亚硫酸钠的混合液中,发生反应的离子方程式。

16. 有等摩尔浓度的五种溶液: ① CH3COONa、 ② CH3COONH4、 ③ CH3COOH、 ④ NH3· H2O、 ⑤ NH4Cl。 (1)按溶液 pH 由大到小排列的顺序(写序号)为: 。 (2)按溶液中离子总浓度的大小关系排列顺序(写序号)为: 。 17. 1874 年 Griess 报导了二氨基苯甲酸[C6H3(NH2)2CO2H]脱羧生成二氨基苯[C6H4(NH2)2]的反应。 (1)均称作二氨基苯甲酸的异构体共有 种。 (2)脱羧后能生成邻二氨基苯的二氨基苯甲酸有 种。 (3)脱羧后能生成间二氨基苯的二氨基苯甲酸有 种。 18. 常用的钮扣电池是银锌电池,它分别以锌和氧化银为电极。请写出电池放电时配平的正、负极反应式。 (1)负极: (2)正极: 19. 路易斯酸碱电子论的概念是能接受电子对的为酸,能给予电子对的为碱。请判断下列离子或分子中哪些是酸, 哪些是碱:H+、F-、OH-、Cu2+、C2O42-、BF3、H2O、SO3。 (1)路易斯酸; (2)路易斯碱: 20. 化工行业合成了一种硬度比金刚石还大的晶体氮化碳,其分子式可能是 C3N4。该晶体类型为 ,其硬度大于 金刚石的主要原因是 。 21.

(1)化合物 A 的分子式为 。 (2)由 A 转化为 B 可通过三步反应完成。第一步是将 A 通过 反应获得中间体 X。第二步是 X 与 Br2 反应得 到另一中间体 Y,写出 Y 的结构简式:Y: 。第三步是 Y 与 反应得到产物 B。 三、简答题(本题包括 7 小题,共 60 分) 22.(6 分)将臭氧不断通入酸化的碘化钾淀粉溶液,给出实验现象及相应的反应方程式。

23.(9 分)物质 A 是一种高熔点的化合物,不溶于硫酸、硝酸等强酸。A 用纯碱熔融生成化合物 B 的同时放出无色气体 C(标准状态下,密度为 1.96 g/L)。若将 C 通入 B 的溶液中得到化合物 D,D 在空气里干燥转化至化合物 E,E 经加热 又可得到 A。 (1)化合物 A、E 的化学式:A: ;E: 。 (2)将 C 通入 B 的溶液发生反应的方程式: (3)化合物 A 能溶于什么酸? 。 溶解反应的方程式为: 。 24.(4 分)麻黄碱是一种神经型药物,常用于医治支气管哮喘等疾病。其结构式如下: 对它的检识方法是 : 在麻黄碱或其盐的水溶液中加入 CuSO4 溶液,再加入 NaOH 溶液,可产生蓝紫色物质 P(C20H28N2O2Cu)。写出 P 的结构。

25.(12 分)某配合物[Co(NH3)3(en)(H2O)]Cl2(en:乙二胺) (1)命名: 。 (2)配离子的几何构型为 ;磁性(顺磁或反磁)为 。 (3)图示配离子的几何异构体(不包括旋光异构)。 26.(6 分)简要解释为何由不同种元素的原子形成的 PCl5 分子为非极性分子,而由同种元素的原子形成的 O3 分子 却是极性分子。

27. (16 分)碳碳双键有如下的断裂方式:

高分子单体 A(C6H10O3)可进行如下反应(反应框图): 对框图中某些化合物性质说明 :室温下 A 不与 NaHCO3 溶液反应,但可与 Na 反应 放出 H2;B 可与 NaHCO3 溶液反应放出 CO2;C 可与 Na 作用放出 H2 而 D 不能;G 在 室温下既不与 NaHCO3 溶液反应,也不与 Na 作用放出 H2。 (1)写出 A、C、D、E 的结构简式。 A: C: D: E: (2)写出与 B 所含官能团相同的 B 的同 分异构体:

(3)B 在 浓 H2SO4 存 在 下 与 甲 醇 反 应 的 产 物 在 一 定 条 件 下 聚 合 , 写 出 这 个 聚 合 物 的 结 构 简 式: 。 (4)写出 F→G 的化学反应方程式: 。 28.(7 分)正溴丁烷的制备主要反应如下:

主要实验步骤为:将正丁醇与一定量浓 H2SO4 和 NaBr 混合后加热回流,反应一定时间后冷却,对反应混合物进行 蒸馏,蒸出粗正溴丁烷和水,用分液漏斗分出粗正溴丁烷,依次用浓 H2SO4、水、NaHCO3 水溶液、水洗,分出的油 层用无水 CaCl2 干燥后蒸馏得到纯的正溴丁烷。 粗正溴丁烷除含有少量未反应的正丁醇外,还含有少量反应的有机副产物。 (1)写出制备中有机副产物的结构简式: 。 (2)操作中用浓 H2SO4 洗涤粗正溴丁烷是为了除去 杂质(用文字表述)。 四、计算题(本题包括 2 小题,共 18 分) 29.(8 分)将 SO2 和 O2 的混合气体通入容积为 1L 的密闭容器内,在一定温度和催化剂存在的条件下,反应达平衡 时测得 SO2、O2 和 SO3 物质的量分别为 2mol、1mol 和 3mol。 (1)SO2 和 O2 反应的方程式:

。 (2)初始混合气体中:SO2 的浓度为 mol/L,其转化率为 ;O2 的浓度为 mol/L,其转化率为 。 (3)若将 O2 的起始浓度增加至 6 mol/L,测得相同实验条件下达平衡时 SO3 物质的量为 4 mol,则 SO2 的转化率 为 ;O2 的转化率为 。

30.(10 分)氮肥或土壤中的含氮量可以用酸碱滴定法测定。称取氮肥氯化铵 0.2000 g 于蒸馏瓶中,加蒸馏水溶解后加入 过量浓 NaOH 溶液,加热使产生的氨气导入 40.00 mL 浓度为 0.1004 mol/L 的硫酸溶液中被吸收。然后用 0.1600 mol/L 的 NaOH 标准溶液滴定余量的硫酸,消耗 NaOH 标液 20.11 mL。 (1)写出滴定反应方程式: 选用的指示剂是 。 (2)滴定消耗 NaOH 物质的量为 mol。 (3)吸收氨消耗的 H2SO4 物质的量为 mol。 (4)氮肥试样中氮(相对原子量 14)的质量分数为 。

答案
1B2D3C4D5C6A7A8C9B10D11B12C 二、填空题(本题包括 9 小题,含 18 个空,每空 2 分,共 36 分) 13. 11、15、24、5、6、15 14.

15. 2 S2-+SO32-+6 H+ = 3 S↓+3 H2O 16. (1) ④ > ① > ② > ⑤ > ③ ;(2) ① = ⑤ > ② > ③ = ④ 17. (1)6; (2)2; (3)3 18. (1)Zn+2 OH--2e = Zn(OH)2 (2)Ag2O+H2O+2e = 2 Ag+2 OH19. (1)路易斯酸:H+、Cu2+、SO3、BF3(各 0.5 分,共 2 分) (2)路易斯碱:F-、OH-、C2O42-、H2O(各 0.5 分,共 2 分) 20. 原子晶体;N 原子半径 C-C。 21. (1)C18H22O2; (2)水解; ;HBr 三、简答题(本题包括 7 小题,共 60 分) 22. O3 氧化 I-至 I2,使溶液由无色变蓝,颜色由浅至深。 O3+2 I-+2 H+ = I2+O2+H2O) 当 O3 过量后,I2 可被氧化至无色的 IO3-,溶液蓝色由深变浅,最后褪至无色。 5 O3+I2+H2O = 2 IO3-+5 O2+2 H+(2 分) 25.(1)二氯化三氨一水一乙二胺合钴(II) (2)八面体; 顺磁 23. (1)A:SiO2; E:H2SiO3 (3)(各 3 分,共 6 分) (2)CO2+Na2SiO3+2 H2O = H4SiO4↓+Na2CO3 (3)氢氟酸; SiO2+4 HF = SiF4↑+2 H2O 24

26.

PCl5 分子是三角双锥形,键的偶极矩相互抵消,使分子的正、负电重心重合,所以 PCl5 为非极性分子。 O3 分子为角形(折线),端氧原子周围电子密度与中心氧原子不同。分子的非对称性及氧原子周围电子密度不同造 成正、负电重心不重合,所以 O3 分子具有极性。

28.(1) CH3CH2CH=CH2;(CH3CH2CH2CH2)2O (2) 正丁醇、正丁醚、1-丁烯 四、计算题(本题包括 2 小题,共 18 分) 29. (1) 2SO2(g)+O2(g ) 2SO3(g) (2) 5; 60%; 2.5; 60% (3) 80%; 33.3% 30. (1)2 NaOH+H2SO4 = Na2SO4 + 2 H2O; 甲基红 (2)3.218; (3)2.407; (4)16.85%


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