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[化学试卷]2003年浙江省高中学生化学竞赛试题及答案


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2003 年浙江省高中学生化学竞赛试题
考生须知: ⒈全卷分试题和答题卷两部分。试题共有六大题,26 小题。满分 150 分。考试时间 120 分 钟。 ⒉本卷答案必须做在答题卷相应位置上,做在试题卷上无效,考后只交答题卷。必须在答 题卷上写明县

(市)、学校、姓名、准考证号,字迹清楚。 一.选择题(本题包括 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。每小题只有一个选项符合题意,) 1.自英国科学家狄拉克提出反粒子存在的预言,人类开始在茫茫宇宙中寻找反物质 的例证。后又聚焦于反物质的合成研究。1997 年人类首次合成了 9 个反氢原子。2002 年 是人类合成反物质的丰收年,合成了 5 万个反氢原子,也是对狄拉克诞辰 100 周年祭典的 一份厚礼。你认为反氢原子的组成应该为( ) (A)由 1 个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成。 (B)由 1 个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成。 (C)由 1 个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成。 (D)由 1 个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成。 2.环己基氨基酸钙 约比蔗糖甜 30 倍,曾广泛用于食品中,

但近年来发现它能致癌而禁止使用。下列溶剂中不能溶解该化合物是( ) (A)H2O (B)CH3OH (C)NH3(液) (D)CCl4 3.第ⅢA 族 A1、Ga 均为两性元素,Al(OH)3 与 Ga(OH)3 相比,后者酸性比前者强。 当 CO2 通人 NaAlO2 和 NaGaO2 的溶液中,首先沉淀出来的氢氧化物是( ) (A)Al(OH)3 (B)Ga(OH)3 (C)同时沉淀 (D)无法判断 4.2002 年 10 月 26 日,俄罗斯特种部队在解救歌剧院人质时,使用的气体中可能有 芬太奴, 芬太奴的结构简式为 , 它是一种医疗上速效强力镇痛药。 下列关于芬太奴的说法不正确的是( ) (A)分子式为:C19H23N2O (B)芬太奴属于芳香族化合物 (C)芬太奴显碱性 (D)芬太奴既能与盐酸反应,又能与热的氢氧化钠溶液反应 5. 用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的 CuO 制单质铜, 有人设计了以下两种方案:

若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量为( ) (A)一样多 (B)①多 (C)②多 (D)无法判断

6.已知 C-C 键可以绕键轴自由旋转,结构简式为 中正确的是( )

的烃,下列说法

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(A)分子中至少有 9 个碳原子处于同一平面上 (B)分子中至少有 10 个碳原子处于同一平面上 (C)分子中至少有 11 个碳原子处于同一平面上 (D)该烃属于苯的同系物 7.不久前,日本某一材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计” ,这种温度 -6 -7 计被认定为世界上最小的温度计。研究人员在长约 10 m,直径为 10 m 的碳纳米管中充 人液态的金属镓。当温度升高时,管中的镓就会膨胀,通过电子显微镜就能读取温度值。 这种温度计测量的范围可从 18℃到 490℃,精确度较高,所以它可用于检查电子线路是否 异常,测定毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息判断下列推测中不正确的是( )。 (A)碳纳米管的体积在 10℃至 500℃之间随温度变化很小,可忽略不计 (B)金属镓的熔点很低,沸点很高 (C)金属镓的体积在 10℃至 500℃之间随温度变化比较均匀 (D)金属镓的体积在 10℃至 500℃之间随温度变化很小,可忽略不计 8.A、B 是周期表中相邻两主族的两种元素,若 A 的原子序数为 a,以下不可能是 B 的原子序数是( ) (A)a-17 (B)a-7 (C)a+18 (D)a+19 9.1L 某混合溶液中,溶质 X、Y 浓度都为 0.1molL-l,向混合溶液中滴加某溶液 Z(0.1molL-l 氢氧化钠或硫酸溶液),所得沉淀的物质的量 如图所示,则 X、Y、Z 分别是( )。 (A)氯化铝、氯化铁、氢氧化钠 (B)氯化铝、氯化镁、氢氧化钠 (C)偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸 (D)偏铝酸钠、氯化钡、硫酸 10.在 100mL 某混合溶液中,c(HNO3):0.4 molL-1,c(H2SO4)=0.1 molL-l,向其中 加入 1.92gCu 粉,微热充分反应后溶液中的 c(Cu2+)为( ) (A)0.15m01.L-1 (B)0.225mo1.L-1 (C)0.3mo1.L-1 (D)无法计算 二.选择题(本题包括 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。每小题可能有 1 或 2 个选项符合题 意,若有 2 个正确选项,只选 1 个且正确给 2 分,多选、错选都给 0 分。) 11. “绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中,理想状态 是反应中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为 100%。在用丙炔合成。—甲 基丙烯酸甲酯( )的过程中,欲使原子的利用率达到最高,在催化剂作用 下还需要其他的反应物是( ) (A)CO 和 CH3OH (B)CO2 和 H2O (C)H2 和 CO (D)CH3OH 和 H2 12.以铁为阳极,铜为阴极,对足量的 NaOH 溶液进行电解。一段时间后得到 4mol Fe(OH)3 沉淀,此间共消耗的水的物质的量为( ) (A)8mol (B)10mol (C)11mol (D)12mol
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13.2001 年曾报道,硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合晶体 结构中的晶胞如右图所示。镁原子间形成正六棱柱,六个硼原子位于 棱柱内。则该化合物的化学式可表示为( ) (A)Mg14B6 (B)Mg2B (C)MgB2 (D)Mg3B2 14.下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) (A)0.1mol L-1 的(NH4)2SO4 溶液中,c(SO42- )>c(NH4+ )>c(H+)>c(OH-) (B)0.2m01 L-1 的 Na2CO3 溶液中,c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3) (C)0 . 1mol L-1 的 NH4Cl 溶 液 与 0 . 05mol L-l 的 NaOH 溶 液 等 体 积 混 合 , c(Cl- ) >c(Na+ ) >c(NH4+ ) >c(OH- ) >c(H+) (D)c(NH4+)相等的(NH4)2SO4 溶液,(NH4)2CO3 溶液和 NH4C1 溶液, c[(NH4)2SO4]<c[(NH4)2CO3]<c(NH4C1) 15.据某科学杂志报道,国外有一研究所发现了一种新的球形分子,它的分子式为 C60Si60 它的分子结构好似中国传统工艺品“镂雕” ,经测定其中包含 C60、也有 Si60 结构。 下列叙述不正确的是( )。 (A)该物质有很高的熔点、很大的硬度 (B)该物质形成的晶体属分子晶体 (C)该物质分子中 Si60 被包裹在 C60 里面 (D)该物质的相对分子质量为 2400 16. xg 铜镁合金完全溶于浓硝酸中, 取 反应过程中硝酸被还原只产生 8960mL 的 NO2 气体和 672mLN2O4 的气体(都已折算到标准状态), 在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶 液,生成沉淀质量为 17.02g。则 x 等于( )。 (A)8.64g (B)9.20g (C)9.00g (D)9.44g 17.某温度下,某容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应: CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H>0

当反应达平衡时,测得容器中各物质均为 n mol,欲使 H2 的平衡浓度增大一倍,在 其它条件不变时,下列措施可以采用的是( )。 (A)升高温度 (B)加入催化剂 (C)再加入 n molCO 和 n molH2O (D) 再加入 2n molCO2 和 2n molH2 1 2 3 18.已知氢元素有 H、 H、 H 三种同位素,氧元素也有 16O、18O 二种同位素。它们 之间形成化合物的种类有( )。 (A)30 种 (B)18 种 (C)21 种 (D)33 种 三.(本题共有 2 小题,共 20 分) 19.(8 分)现有一瓶未知浓度的 Ba(OH)2 溶液、一瓶未知浓度的 H3PO4 溶液,还有酚 酞试液、pH 试纸、试管、胶头滴管等。 (1)请设计一个最佳的实验方案, 要求能够简便地判断 Ba(OH)2 溶液跟 H3PO4 溶液反应 过程中恰好全部生成 Ba3(PO4)2。 (2)解释你设计的实验中为什么能判断出恰好全部生成 Ba3(PO4)2?
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20. 分)烟草制品燃烧时, (12 所产生的烟雾中存在对人体健康有害的物质包括烟焦油、 烟碱(如尼古丁)、CO、烟草生物碱、丙烯醛类、芳香胺、脂肪烯、酚类等一千多种有害物 质。下图是检验点燃的香烟烟雾中有害成分的初步方法:

用于检验的试剂有:①乙醇,②澄清石灰水,③饱和 NaOH 溶液,④酸性高锰酸钾溶 液,⑤浓硫酸,⑥银氨液,⑦氯化汞溶液,⑧氧化铜。 (1)将香烟燃烧后的产物进行吸收分析,使燃烧产物依次通过空气冷却、蒸馏水、乙 醇??后面的药品顺序由你排定{用序号填入空格}A ,B ,C ,D , E ,F (尼古丁和丙烯醛成分要单独取样分析)。 (2)要使香烟点燃后继续燃烧而不熄灭,怎样操作能得到保证 :这是依据什么原 理使香烟继续燃烧的? (3)当更换第三支烟后,取出 中的略带黄色的样液 5mL 于试管中,后加入 2mL 银氨液放在水浴中加热,写出发生的银镜反应方程式 ; (4)当燃尽第七支烟后,再取出 中的褐色样液 5mL 于试管,后 向其中滴加数滴 HgCl2 溶液,产生白色溶液说明有尼古丁。 (5)通过观察硬质试管中的氧化铜颜色是否变化,来证明燃着的香烟产物中有无 CO? 有人认为不行,他的理由是 。但是本实验还是能 验证燃着的香烟产物中有 CO 产生的,是通过 装置中实验现象 得以证明。 四.(本题共 2 小题,共 20 分) 21. (10)据报道, 2002 年某市一辆满载砒霜的大货车翻下山坡, 少量砒霜散落河水中。 有关部门紧急采取措施。已知砒霜的化学式为:As2O3,剧毒,在低温下微溶于水,溶于 水后生成亚砷酸,亚砷酸为三元弱酸。请回答下列问题: (1)有关部门采取措施中加入一种物质。这种物质是 (写名称),写出与亚砷 酸在水中反应的化学方程式 。 (2)古时确定人是否是砒霜中毒死亡,常用马氏试砷法。其原理是在含砒霜的物质中加 入 Zn 和稀 H2SO4,得到一种气体 A。加热 A,在试管中得到砷镜。写出上述两个化学方 程式 、 。 (3)砒霜与面粉、淀粉、味精及小苏打极其相似,容易误食中毒,急救方法之一是,立 即将中毒者移离现场,灌服氢氧化铁胶体或悬浊液(12%硫酸亚铁溶液与 20%氧化镁等量 混合)并进行催吐,写出制备氢氧化铁胶体或悬浊液的反应原理(用方程式表 示) 。经过上述催吐后再进一步药物处理,即可得救。 22.(10 分)现有 aA、bB、cC、dD、eE 五种短周期元素,它们都是生命体不可缺少的 重要元素已知它们的原子序数有如下关系:a+b=c,a+c=d,c+d=e,B、D、E 都有多种同
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素异形体。B 的化合物种类与 A 的化合物种类何者更多,目前学术界还有争议,但有一点 是肯定的,那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们。根据以上信息回答下列有关 问题: (1)请比较 B2A4、C2A4、E2A4 三种化合物的沸点由高到低的顺序 。 (2)从给定的元素中选出若干种组成化合物, 写出相对分子质量最小的离子化合物的化 学式 ; (3) 从 题 中 元 素 为 选 择 对 象 , 写 出 不 少 于 三 种 炸 药 的 化 学 式 或 名 称 、 、 。 (4)有人设想某种分子式为 C4N4O8 的物质(该物质中同种原子的化学环境完全相同)是 一种威力极强的炸药,请推测它的结构简式。 五.(本题共 2 小题,共 14 分) 23.(8 分)脂肪烃(CxHy)分子中碳碳原子间共用电子对数为 (用 x、y 代数式表 示),若某脂肪烃分子中碳碳原子间的共用电子对数为 26,且分子中含有一个双键一个叁 键,则它的化学式为 。若将 Cx 看作烃完全失去氢原子后的产物,则球碳 C70 中的碳碳原子间的共用电子对数为 。 24.(6 分)青蒿素是我国科学家从青蒿中提取的一种治疗疟疾的有效成分。下图是某 研究室通过晶体衍射测定得到的有关青蒿素分子 结构中一些主要共价键的键长数据,图中元素符 号左下角的数字是相应原子的编号,数据是相应 键长(键长的单位是 pm)。 (1)写出青蒿素的分子式 。 (2)试分析在青蒿素分子中, 写出分子中可能 是双键的原子及编号 。 六.(本题共 2 小题,共 24 分) 25.(10 分)实验室定量分析某样品中亚硫酸 钠的一种方法是: ①在 1.520g 样品中加入碳酸氢钾溶液、0.13%I2 的氯仿溶液,在分液漏斗中振荡 15min。离子方程式为: SO32-+I2+2HCO3-===SO42-+2I-+2CO2↑+H2O ②取①中所得的水溶液,加人一定量乙酸、足量的饱和溴水溶液,充分振荡,其中碘 离子被氧化成碘酸根离子,得到 250mL 溶液。 ③在②所得溶液中取 25mL,滴加甲酸,除去其中过量的 Br2。 ④将③所得溶液中加适量的醋酸钠,再加入足量的碘化钾溶液,振荡溶液。离子方程 式为:6H++IO3-+5I-===3I2+3H2O ⑤用标准的硫代硫酸钠溶液滴定④中所得溶液,共消耗 0.1120 molL-1 Na2S2O3 15.10mL。离子方程式为: I2+2S2O32-===2I-+S4O62回答下列问题;
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(1)写出②、③三步操作中所发生反应的离子方程式。 ② ,③ 。 (2)①中为什么要用 0.13%I2 的氯仿溶液,而不直接用 I2 的水溶液? 。 (3)计算样品中亚硫酸钠的质量百分含量。 26.(14 分)有许多现象,你去留心观察,分析思考,会发现一些有趣问题,从中发现 规律。如下系列芳香族有机物,各项排列构成一个等差数列。请回答有关问题:

(1)写出上面等差数列的第 n 项芳烃分子式。 (2)某课外兴趣小组,做了系列实验。他们将该数列的前五项芳烃逐一加到浓的酸性高 锰酸钾溶液中加热。结果发现,只有 A1 无明显变化,其余四种物质都能使酸性高锰酸钾 溶液褪色。经分析知,后四种的氧化产物是 或者两者都有。由

此你能得出什么结论? (3)甲、乙、丙三同学同做酸性高锰酸钾溶液氧化 A5 的实验。甲将氧化后的混合液酸 化分离得到一种无色晶体 X, 称取 0. 2540gX, 用热水配成 100mL 溶液, 取出 25mL 用 0. 1mol -1 L NaOH 溶液中和滴定,滴到 10mL 时达到终点;丙用酸性高锰酸钾溶液氧化 A5,将氧化 后的混合液酸化分离得到无色晶体 Y,中和测定知 Y 的中和能力比 X 的中和能力弱得多; 乙用酸性高锰酸钾溶液氧化 A5, 将氧化后的混合液酸化分离得到无色晶体, 经分析其中包 含了甲与丙获得的两种成份。通过计算确定 X 的结构简式。 (4)仔细分析该系列芳烃的二氯取代物异构体的数目,很有规律性。请你分析推出 An 的二氯取代物种数的代数表达式。

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