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2001年浙江省高中化学竞赛初赛试题


2001 年浙江省高中化学竞赛初赛试题

一、选择题(本题共 15 分。有 5 小题,每小题 3 分。每小题只有一个选项符合题意) 1.2001 年 1 月,某地发生了导致四人死亡、一百多人中毒的食用熟牛肉中毒事件, 经过对该牛肉的检测,发现某盐的含量比国家允许标准高 800 多倍,该盐可能是 A、NaCl B、NaNO2 C、NaNO3 D、BaSO4

/>
2.从植物花中可提取一种简写为 HIn 的有机物,它在水溶液中因存在下列平 衡: 而用作酸碱指示剂。往该溶液中加入 Na2O2 粉末,则溶液颜色为 A、红色变深 B、黄色变浅 C、黄色变深 D、褪为无色 3.往溴的苯溶液中加入少量铁屑能迅速反应,其过程如下: 3Br2+2Fe=2FeBr3; Br2+FeBr3=FeBr4 +Br (不稳定);
+

由上反应可知:

中的催化剂为 A、Fe B、FeBr3 C、Br D、FeBr4
+ -

4.在恒温恒容的容器中进行反应

,若反应物浓度由 0.1 mol/L 降到

0.0 6mol/L 需 20 s,那么由 0.06 mol/L 降到 0.024 mol/L,需反应的时间为 A、等于 18 s B、等于 12 s C、大于 18 s D、小于 18 s

5.如图,标准状况下,向带有活塞的最大容积为 120 L 的密闭容器中充入 a molH2S 和 b molSO2(a、b 为正整数;a≤5,b≤5),则反应完全后,容器内气体可能达到的最大

密度(g/L)是

A、14.40

B、8.00

C、5.60

D、2.86

参考答案 1、B 2、D 3、B 4、C 5、D 二、 选择题 (本题共 40 分。 10 小题, 有 每小题 4 分。 每小题有 1~2 个正确答案) 第 6. 二次世界大战期间,某国有支侦查小分队到德国法西斯一座十分隐蔽且又戒备森严的军火 厂。上级要求小分队在三天内必须炸毁它,结果他们用十多只涂有化学药剂的老鼠完成了 任务。据你推测这种化学药剂是 A、TNT B、KMnO4 和 H2SO4 C、黑火药和甘油 D、白磷的 CS2 溶液

7.NCl3 的电子式为 A、NH3

,则 NCl3 与 H2O 反应时,最初的生成物一定有 B、HNO2 C、HClO D、NH4Cl

8.青霉素试验针用它的稀溶液(200 国际单位青霉素/mL)。现有 1 小瓶 20 万国际单 位青霉素,1.0 mL 注射器(分刻度为 0.1 mL),注射用水和几个干净小瓶。现吸取 1.0 mL 注射用水注入第 1 瓶内溶解青霉素。吸取 0.1 mL 溶液在第 2 小瓶中用水稀释成 1.0 mL。 再吸取 0.1 mL 在第 3 小瓶中稀释成 1.0 mL。又??在第几小瓶中青霉素浓度为 200 国际 单位/mL。 A、3 B、4 C、5 D、6 9.测得 HClO4·H2O 的结构为 H3O ClO4 ,下列叙述最符合这种结构的证据是 A、是极强酸 B、有强氧化性 C、遇热分解 D、有 4 个相同的键
+ -

10.铝和镓的性质相似,如 M(OH)3 都是难溶的两性氢氧化物。在自然界镓常以极少量 分散于铝矿,如 Al2O3 中。用 NaOH 溶液处理铝矿(Al2O3)时,生成 NaAlO2、NaGaO2;而后通 入适量 CO2,得 Al(OH)3 沉淀,而 NaGaO2 留在溶液中(循环多次后成为提取镓的原料)。发 生后一步反应是因为

A、镓酸酸性强于铝酸 C、镓浓度小,所以不沉淀

B、铝酸酸性强于镓酸 D、Al(OH)3 是难溶物

11. 有一定质量的 KNO3 样品, 10 ℃下加蒸馏水使之充分溶解, 在 残留固体的质量为 250 g。该实验在 40 ℃下进行时,残留固体质量为 120 g,70 ℃时为 20 g。已知 KNO3 在不同 温度下的溶解度:
温度 溶解度 10 ℃ 20 g 40 ℃ 65 g 55 ℃ 100 g 70 ℃ 140 g

下列对该样品的推断正确的是 A、样品为纯净物 C、样品中混有溶解度较大的杂质 B、样品中混有不溶于水的杂质 D、当温度在 550 ℃左右时 KNO3 完全溶解

12.生石灰中往往含有 CaCO3 和 SiO2 杂质,若检验是否存在这两种杂质,最适宜的试 剂是 A、氟化氢 B、浓硫酸 C、盐酸 D、苛性钠 13.将白磷隔绝空气加热到 260 ℃可转变为红磷。以下说法正确的是 A、白磷转变为红磷是一个吸热过程 B、红磷比白磷稳定

C、白磷转变为红磷需外界提供引发反应的能量 D、白磷比红磷稳定 14.1999 年美国《科学》杂志报道:在 40 GPa 高压下,用激光器加热到 1 800 K, 人们成功制得了原子晶体干冰,下列推断正确的是 A、原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,有很大的硬度 B、原子晶体干冰易气化,可 用作制冷材料 C、原子晶体干冰硬度大,可用作耐磨材料 mol C—O 键 D、每摩尔原子晶体干冰中含 2

15.电视剧《西游记》中仙境美仑美奂。这些神话仙境中所需的烟幕是用 NH4NO3 和 Zn 粉按质量比 8:6.5 混合放于温热的石棉网上,使用时滴水数滴即产生大量的白烟,又知发 生反应后有 N2 和水生成。有关的说法中正确的是 A、水起着溶解 NH4NO3,发生吸热现象以启动反应的作用 B、每还原 1 mol NO3 需氧化 1 mol Zn 和 1 mol NH4
+

C、成烟物质是两性氧化物小颗粒 D、成烟物质是小锌粒,它由 NH4NO3 反应放热而蒸出 参考答案 6、D 7、AC 8、B 9、D 10、A 11、BD 12、C 13、BC 14、AC 15、BC 三、选择题(本题共 15 分。有 5 小题,每小题 3 分。每小题只有一个正确答案)

16.反应: 已达平衡。若增大压强,平衡移动,但混合气体的平均相对分子质量不变。下列说法 正确的是 A、原混合气体的平均相对分子质量为 30 B、原混合气体的平均相对分子质量为 28 C、起始时,NH3 与 CO2 的体积比为 13:14 D、起始时,NH3 与 CO2 的体积比为 14:15

17.SF6 是一种无色气体,具有很强的稳定性,可用于灭火。SF6 的分子结构如下图所 示,呈正八面体型。如果 F 元素有两种稳定的同位素,则 SF6 的不同分子种数为

A、6 种 B、7 种

C、10 种

D、12 种

18.CH4 分子为正四面体结构,若 CH4 分子中的氢原子能被 F、Cl、Br、I 四种卤原子 取代,那么所得卤代烃有多少种? A、68 B、69
3

C、70

D、71
3

19.已知 25%氨水的密度为 0.91 g/cm ,5%氨水的密度为 0.98 g/cm ,若将上述两溶 液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是 A、等于 15% B、大于 15% C、小于 15% D、无法判断

20.下图中曲线表示原子序数在前 20 号中的某些元素的原子序数(按递增顺序连续

排列)和单质沸点的关系,其中 A 点表示的元素是

A、Si B、Al C、F D、S 参考答案 16、A 17、C 18、B 19、C 20、C 四、填空题(每空 1 分,有 5 小题,共 23 分)21.(SN)n 是最早发现的无机高分子化 合物(相对分子质量很大的化合物),n 是一个很大的整数。由许许多多(SN)n 分子组成的 晶体,有各向异性的结构特点。最典型的是,从晶体两个相互垂直的方向上,室温下测定 其导电率,其相差竟在 2 个数量级上。回答下列问题: (1)已知(SN)n 由 S2N2 聚合而生成,在 S2N2 中,S 和 N 的化合价数值视为相同,则 S2N2 分子结构是(请画出)________。 (2)上述晶体属于________(填晶体类型),理由是________。 (3)(SN)n 分子的几何形状,是平面型,立体型,还是线型?______,理由是______。 22.水具有很高的热稳定性,即使加热到 2 000 K 也只有 0.588%的水分解成氢气和氧 气。科学家已经找到了一种方法,分三步可使水在 500 ℃以下分解:首先在 500 ℃下加热 FeCl2 水溶液, 将生成的 Fe3O4 在 HCl 介质中与 Cl2 在 100 ℃时反应, 最后将生成的固体物质 在 300 ℃时加热分解。则该三步方程式分别是: (1)______; (2)______; (3)_______。 23.有 A、B、C、D 四种短周期元素。已知一个 B 原子的原子核受到 a 粒子的轰击得 到一个 A 原子的原子核和一个 C 原子的原子核,又知 C、D 元素同主族,且能发生下面两个 反应。

请回答: (1)比较 B、C 原子半径大小_________;画出 D 离子的结构示意图_________。 (2)分别写出上述两个反应方程式_________;_________。

24.在烃的分子结构中,若每减少 2 个氢原子,则相当于碳碳间增加一对共用电子。 试回答下列问题: (1)分子式为 CnH2n+2 的烃分子中碳碳间共用电子对数为_________; (2)分子式为 CnH2n-6 的烃分子中碳碳间共用电子对数为_________; (3)Cx 可看作是烃减氢后的产物,若某物质分子中碳碳间的共用电子对数为 160, 则符合该条件的碳单质的分子式为_________; 符合该条件的单烯烃的分子式为_________。 (4)目前,化学家们已经找到十余种富勒烯家族的 Cx,它们分子结构中都由正五边 形和正六边形构成的封闭的凸多面体,C60 就是其中的一种富勒烯,其结构见下图。

第(3)小题中的 Cx 也是其中一种富勒烯。则第(3)小题中 Cx 结构中五边形和六边 形的个数分别是_________和_________。 (5)下列物质不属于富勒烯家族的有_________。 A、C18 B、C44 C、C72 D、C83 25.据 2000 年 4 月出版的《参考消息》报道:美国硅谷已成功开发出分子计算机, 其中主要器件为分子开关和分子导线。 美国 Gokel 教授研制了氧化还原型电控分子开关——蒽醌套索醚电控开关。它是通过 电化学还原使冠醚“胳膊”阴离子化,从而加强对流动阳离子的束缚力,达到“关”的作 用;再借助氧化反应使其恢复到原来的“开启”状态,使阳离子顺利流动:

(1)在括号中填写反应类型(填氧化反应、还原反应):a_____反应,b____反应。 (2)若分子计算机中分子开关处于 A 状态,则计算机处于_________状态,若分子计 算机中分子开关处于 B 状态,则计算机处于_________状态(填“开启”或“关闭”)。

参考答案 四、填空题(每空 1 分,有 5 小题,共 23 分)

21.(1) (2)分子晶体;因为它靠(SN)n 分子彼此间的分子作用力维系成晶体 (3)线型;因为是由线型分子整齐有序排列形成的晶体,在线伸长方向及其垂直方 向上导电率相差巨大,如为立体结构,不会如此;而从 S2N2 结构推知,它也不可能是平面 形,只能是线型。

22.(1)

(2)

(3)

23.(1)B>C; (2)2NH3+N2O3=2N2+3H2O;2H2S+SO2=3S+2H2O 24.(1)n-1 (2)n+3 (3)C80;C160H320 (4)12;30 (5)AD; 25.(1)还原;氧化 (2)开启;关闭 五、实验题(每空 1 分,有 1 小题,共 17 分) 26.Na2CO3 是一种很重要的化学物质,某学生拟在实验室中制备并分析 Na2CO3 的纯度。 下面是他的实验过程:

实验一:Na2CO3 制备: 用 50 mL NaOH 溶液吸收 CO2 气体制备 Na2CO3。为防止通入的 CO2 过量而生成 NaHCO3, 他设计了如下步骤:(i)用 25 mL NaOH 溶液吸收过量的 CO2 气体,至 CO2 气体不再溶解; (ii)小心煮沸溶液 1~2 分钟;(iii)在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH 溶液, 使溶液充分混合。 (1)他能否制得较纯净的 Na2CO3?_________。理由是_________。 (2)按他的设计,第(i)步实验装置如图 1:

图1 装置 A 使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。 可否使用纯碱代替石灰石?___。 原因是___。 ②装置 B 使用的试剂是___________,作用是___________。 ③为了后续的煮沸、混合等实验,装 NaOH 溶液的容器还可使用_____。 (填实验仪器) ④有人认为实验步骤(ii)、(iii)的顺序对调,即先混合,再煮沸,更合理,你 认为对吗? ___________,为什么?___________。 实验二:Na2CO3 纯度分析: 实验室中部分仪器的图示为(图 2):

图2 某同学用图 3 测定 Na2CO3 试样的纯度(杂质不与水反应),其中 A 容器中盛有 Na2CO3 样品 10.0 g,分液漏斗内盛有稀硫酸,B 容器内为碱石灰固体。他利用碱石灰的增重求出 纯净的 Na2CO3 质量,再求纯度。他重复正确操作了三次,结果数据出现了较大偏差(设原 容器中 CO2 气体的含量可忽略不计,各容器内反应完全,下同)

图3 (3)请你分析出现较大偏差的原因_______________。 通过仔细分析,该同学重新设计了一套实验装置(见图 4),并回答有关问题:(实 验室中可供选择的试剂和药品还有 Zn 片、浓硫酸、NaOH 溶液、CaCO3 固体、蒸馏水)

图4 (4)该同学新设计的装置是否已完整,如有必要,可在 B、D 虚框内画出合适的装置 简图,如要用到药品或试剂,应在右下角注明__________。 (5)A 装置中分液漏斗所盛液体为__________;U 形管内盛有__________;A 装置在 整套装置中的作用__________;F 装置的作用是__________。 (6)如果 B、D 内部不设计任何装置而直接连通 ACE,则实验结果将__________(偏 高、偏低、无影响)。 (7)如果实验后 E 装置质量增重 3.96 g,则该 Na2CO3 试样的纯度为__________。 参考答案五、实验题(每空 1 分,有 1 小题,共 17 分) 26. 能; (1) 实验①生成 NaHCO3, 其中过量溶解的 CO2 气体煮沸时除去, 在实验③NaHCO3 恰好被 NaOH 中和完全转化为 Na2CO3 (2)①不能;实验中使用的 CO2 气体发生器,只适用于块状固体和液体反应,Na2CO3 是粉末状固体

②水;除去 HCl ③锥形瓶 ④不合理;若不先驱出溶液中溶解的 CO2 气体,实验③加入的 NaOH 将有一部分消耗于 与 CO2 的反应,使 NaHCO3 不能完全转化为 Na2CO3。 (3) ①U 形管 A 中的 CO2 气体未全部进入 U 形管 B; 形管 A 中的反应有少量的水蒸 ②U 气进入 U 形管 B,使得碱石灰增重的量不完全是 CO2 的量; (4)B 中不加装置;D 中加一个盛浓 H2SO4 的洗气瓶; (5)稀硫酸(NaOH 溶液也可);Zn 片;A 中生成的 H2 推动 C 中的 CO2 气体向右运动, 使 C 中的 CO2 气体全部被 E 中的碱石灰吸收;F 的作用:①导出 H2 的通道;②吸收进入 F 中 的水蒸气、CO2 等气体,使 E 中碱石灰的增量即为反应生成的 CO2 的量。 (6)偏高; (7)95.4% 六、有机题(每空 2 分,有 2 小题,共 16 分) 27.已知:①乙醛甲基上的氢原子都是 a 氢原子,活性较大,都可以与甲醛中的醛发 生加成反应,如



现由乙烯和丙二酸等物质合成 I,合成路线如下:

请回答下列问题: (1)写出下列物质的结构简式:E________;H________;I_______。 (2)写出 A→D 化学方程式:_________。 28.人们在对烷烃分子空间结构的研究中发现某一系列的烷烃分子只有一种一卤取代 物。如:

这一系列烷烃具有一定的规律性,当一种烃分子的-H 全部被-CH3 取代后,它的一 卤代物异构体数目不变。试回答: (1)请写出这一系列烷烃化学式的通式__________。 (2)请写出这一系列烷烃中第 6 种烷烃的化学式__________。 (3)上一系列烷烃中, 其中含碳量最高的烷烃中碳元素质量分数约为__________(保 留三位有效数字)。 (4)人们在研究中发现另一系列烷烃分子也只有一种一卤取代物,请写出它们化学 式的通式__________。 参考答案 六、有机题(每空 2 分,有 2 小题,共 16 分) 27.(1)

(2)

28.(1)C53H108

(2) (3)85.7%

(4) 七、计算题(有 1 小题,共 24 分) 29.HNO3 是极其重要的化工原料。工业上制备 HNO3 采用 NH3 催化氧化法,将中间产生 的 NO2 在密闭容器中多次循环用水吸收制备的。 (1)工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸,生成的气体经过多次氧化、吸收的循环操 作使其充分转化为硝酸(假定上述过程中无其它损失)。 ①试写出上述反应的化学方程式。 ②设循环操作的次数为 n, 试写出 NO2→HNO3 转化率与循环操作的次数 n 之间关系的数 学表达式。 ③计算一定量的二氧化氮气体要经过多少次循环操作, 才能使 95%的二氧化氮转变为 硝酸? (2)上述方法制备的 HNO3 为稀硝酸,将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的 HNO3。实验证明:不同浓度的 HNO3 与同一金属反应可生成不同的还原产物。例如,镁与硝 酸反应实验中,测得其气相产物有 H2、N2、NO、NO2,液相产物有 Mg(NO3)2,NH4NO3 和 H2O。 + 生成这些产物的 HNO3 浓度范围为:H2:c<6.6 mol/L;N2 和 NH4 :c<10 mol/L;NO:0.1 mol/L<c<10 mol/L;NO2:c>0.1 mol/L。各气相产物成分及含量随 HNO3 浓度变化曲线如下

图所示。

④写出 Mg 与 11 mol/L 的 HNO3 反应的方程式; ⑤960 mg Mg 与 0.1 L 4 mol/L 的 HNO3 恰好完全反应,收集到 224 mL 气体(S.T.P) 气体,试通过计算写出反应方程式。 参考答案 七、计算题(有 1 小题,第①③④小题各 4 分、第②⑤小题各 6 分,共 24 分) 29.(1)①3NO2+H2O=2HNO3+NO;2NO+O2=2NO2 ②设起始时 NO2 物质的量为 1 mol,经过 n 次循环后生成 HNO3 的物质的量为: Sn=2/3+2/3′1/3+2/3′(1/3)2+2/3′(1/3)3+······+2/3′(1/3)n-1,经等 比数列求和得 Sn=1-(1/3)n。因此,NO2→HNO3 转化率为[1-(1/3)n]/1′100% ③[1-(1/3)n]/1′100%=95%,因此,n=2.6≈3,要经过 3 次循环操作才能使 95%的 NO2 转化为 HNO3 (2)④Mg+4HNO3=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O ⑤40Mg+100HNO3=5NO↑+H2↑+NO2↑+3N2↑+4NH4NO3+40Mg(NO3)2+41H2O 本题考查识图能力、图象的定量分析、氧化还原反应得失电子守恒、方程式比例系数 + 的确定。由图象可知:n(NO):n(N2):n(NO2):n(H2)=5:3:1:1,同时还原产物还有 NH4 ,并通 过得失电子相等确定与前者的关系。


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