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2010年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案(精校版)


2010 年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题
题号 得分
注意:考试时间 3 小时,满分 150 分。直接在试卷上答题,允许使用非编程计算器。
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 Be 9.012 Mg 24.31 He







r />
总分

元 素 周 期 表
B 10.81 Al 26.98 C 12.01 Si 28.09 N 14.01 P 30.97 O 16 S 32.07 F 19 Cl 35.45

4.003 Ne 20.18 Ar 39.95

K
39.1 Rb
85.47

Ca
40.08

Sc
44.96

Ti
47.87

V
50.94

Cr
52.00

Mn
54.94

Fe
55.85

Co
58.93

Ni
58.69

Cu
63.55

Zn
65.39

Ga
69.72

Ge
72.61

As
74.92

Se
78.96

Br
79.9 I
126.7

Kr
83.8 Xe
131.3

Sr
87.62

Y
88.91

Zr
91.22

Nb
92.91

Mo
95.94

Tc
98.91

Ru
101.1

Rh
102.9

Pd
106.4

Ag
107.9

Cd
112.4

In
114.8

Sn
118.7

Sb
121.8

Te
127.6

Cs
132.9

Ba
137.3

La-Lu

Hf
178.5

Ta
180.9

W
183.8

Re
186.2

Os
190.2

Ir
192.2

Pt
195.1

Au
197

Hg
200.6

Tl
204.4

Pb
207.2

Bi
209

Po
[209]

At
[210]

Rn
[222]

Fr [223]

Ra [226]

Ac-Lr

得分

评卷人

一、本题包括 25 小题,每小题 2 分,共 50 分。每小题有 1 个或 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 2 分;错选 1 个该题不得分。

1. 化学作为一门实用性很强的学科与社会、环境等密切相关。下列有关说法中正确的是( A、 “低碳经济”主要是指减少对化石能源的依赖 B、光导纤维主要成分是晶体硅 C、制作航天服的聚酯纤维属于有机高分子化合物 D、甲型 H1N1 流感病毒的蛋白质由 C、H、O 元素组成 2.下列溶液中,一定能大量共存的离子组是( A、pH=1 的溶液中:Na 、Mg
3+ + 2+




-

、SO4

2-

、HCO3
-

B、含有大量 Fe 的溶液中:Al

3+

、Cu

2+

、Cl 、SO4

2-

C、加入铝能放出 H2 的溶液中:K+ 、NH4+ 、NO3- 、ClD、水电离产生的 c(H+)=10-12mol·L-1 的溶液中:K+ 、Ba2+ 、NO3- 、OH3.用 NA 表示阿伏伽德罗常数,一下叙述正确的是( )

A、1mol 甲烷中的氢原子被氯原子完全取代,需要氯气分子数为 2NA B、1.7g H2O2 中含有的电子数为 0.9NA C、2mol 的 NO2 与水完全反应转移电子数为 NA D、在 pH=13 的 NaOH 溶液中,OH-数目为 0.1 NA

4.科学解释能力是科学素养的重要组成部分。下列对实验现象及操作的解释合理的是( 现象及操作 A B C D 用 pH 试纸鉴别 NaCl 和 NH4Cl 溶液 取少量某溶液,滴加氯化钡溶液,生成白色沉淀 配制氯化铁溶液时加入少量盐酸 向 AlCl3 溶液中加入过量浓氨水,生成白色沉淀 ) 解释 NH4+水解使溶液显酸性 该溶液中含有 SO4 抑制 Fe 的水解 Al(OH)3 不溶于碱溶液
3+ 2-



5.下列实验装置,试剂选用或操作正确的是( NO(NO2)

KSCN 溶液 锌片 铁制品
锌片

H2O A

CuSO4 溶液 B C

浓硫酸 H2O H2O D )

FeCl3 溶液

6.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是(

A、向 NaHCO3 溶液中滴加少量澄清石灰水:2HCO3- + Ca2+ +2OH- = CaCO3↓ + CO32- +2H2O B、Na2S 溶液吸收足量 SO2:S2- + 2SO2 + 2H2O = 2HSO3- + H2S↑ C、向 2mol·L-1Fe(NO3)2 溶液中滴加少量氢碘酸:3Fe2+ + NO3- +4H+ = 3Fe3+ + NO↑ +2H2O D、向 CuSO4 溶液中滴加过量的氨水:Cu2+ +2NH3· 2O = Cu(OH)2↓ + 2NH4+ H 7. 已知: 2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O。 2H 某同学向 100mL 氢硫酸溶液中通入标准状况下的二氧化硫气体, 所得溶液 pH 变化如图所示, 他据此得到下列关于二氧化硫和亚硫酸的说法。 其中正确的是 ( A、SO2 是弱电解质 B、H2SO3 不是强酸 C、亚硫酸是比氢硫酸还弱的酸 D、原氢硫酸溶液的物质的量浓度为 0.05mol·L-1 1 0 A B C D
112 224 336 v(SO2)/mL



pH 7

8.在 25ml 0.1mol/L NaOH 溶液中逐滴加入 0.2mol/L CH3COOH 溶液, 曲线如图所示。下列有关离子浓度关系的比较正确的是( A、在 A、B 间任一点,溶液中一定都有 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B、在 B 点,a>12.5,且有 c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+) C、在 C 点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) D、在 D 点:c(CH3COO-) + c(CH3COOH) = 2c(Na+) 0 a 25 v(CH3COOH)/mL 7 pH 13 )

9.下列实验方法正确的是(



A、用结晶法和重结晶法分离氯化钠和硝酸钾的混合物 B、用盐析法分离出皂化反应产生的高级脂肪酸钠 C、用分液法分离 C2H5OH 与 H2O 的混合物 D、用蒸馏法分离 H2O 和 C2H5Br 的混合物 10.某中性含 Na+的溶液中,可能还存在 NH4+ 、Fe2+ 、Br- 、CO32- 、I- 、SO32-六种离子中的一种或 几种。进行以下实验:①在原溶液中滴加足量氯水后,有气泡产生,溶液呈橙黄色;②向橙黄色 溶液中加入 BaCl2 溶液时,五沉淀生成;③橙黄色溶液不能使淀粉变蓝。由此可以推知该溶液中 肯定不存在的离子是( ) C、Fe2+ 、I- 、SO32-

A、NH4+ 、Br- 、CO32- B、NH4+ 、I- 、SO32-

D、Fe2+ 、CO32- 、I-

11.I2 在 KI 溶液中存在下列平衡: I2(aq) + I (aq)
-

I3(aq),某 I2、KI 混合溶液中,I3-

的物质的量浓度 c(I3 )与温度 T 的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法 正确的是( )
-

c(I3-)

A、反应I2(aq) + I (aq)

I3(aq) 的△H>0
D

-

A B C

B、若温度为 T1、T2 时,反应的平衡常数分别为 K1、K2 则 K1>K2 C、若反应进行到状态 D 时,一定有 v 正>v 逆 D、状态 A 与状态 B 相比,状态 A 的 c(I2)大
O

T1

T2

T3

T

12.Mg/H2O2 酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法正确的是( A、电池总反应为:Mg + H2O2 = Mg(OH)2 B、正极发生的电极反应为:H2O2 + 2H + 2e = 2H2O C、工作时,正极周围海水的 pH 增大
+ -



D、电池工作时,溶液中的 H+向负极移动 )

13.在 NaIO3 的碱性溶液中通入氯气,可以得到 Na2H3IO6。下列有关该反应的说法错误的是( A、在该反应中 NaIO3 作还原剂 B、碱性条件下,Na2H3IO6 氧化性强于氯气

C、反应中生成 1mol Na2H3IO6,转移 2mol 电子 D、反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 2:1 14.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( 物质 选项 A B C D Al2O3 CuO SO2 CO AlCl3 Cu(OH)2 Na2SO3 NaHCO3 Al(OH)3 CuCl2 H2SO3 Na2CO3 b c a b c a )

15.下列有关物质结构的叙述正确的是(



A、有键能很大的共价键存在的物质熔沸点一定很高 B、由电子定向移动而导电的物质是金属晶体 C、只含有共价键的物质不一定是共价化合物 D、在离子化合物中不可能存在非极性共价键 16.有 A、B 两种短周期元素,原子半径是:r(A)<r(B),且 A、B 两种元素原子的最外层电子数相同 (选项中的 m、n 均为正整数),下列说法正确的是( A、若 B(OH)m 是强碱,则 A(OH)m 一定为强碱 B、若 HnAOm 是强酸,则 B 的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸 C、若 B 是金属,则 A 可能是非金属,若 B 是非金属,则 A 一定是非金属 D、常温下,若 B 元素的氢化物是气体,则 A 元素的氢化物一定是气体 17. 将某些化学知识用数轴表示能体现出直观形象、 简明易记的特点。 下列用数轴表示正确的是 (
1 平衡常数 K 转化率大于 50%





A、平衡常数与转化率关系:

转化率小于 50%

10-9 B、分散系的分类: 溶液 胶体

10-7 分散质微粒直径(m) 浊液 1 4
-

C、AlCl3 和 NaOH 反应铝元素的存在形式: 2 D、Na 与 O2 反应的产物: Na2O2

n(OH ) AlO2
-

-

Al(OH)3 4

Al(OH)3+AlO2

n(Al )

3+

n(Na) n(O2) )

Na2O2 + Na2O Na2O

18.短周期元素 X、Y、Z 在元素周期表的位置如右下图所示,下列说法正确的是( A、X、Y、Z 三种元素中,X 的非金属性最强 B、Y 的氢化物的稳定性比 Z 的氢化物的稳定性弱 C、Y 的最高正化合价为+6 D、X 的单质的熔点比 Z 的熔点低 Z Y X

19.在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝,在上述溶 液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断错误的是( ) A、氧化性:SO4
2-

> ClO >I2

-

B、漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝 C、向氯水中加入亚硫酸钠溶液,氯水褪色 D、次氯酸钠可以与亚硫酸钠共存 20.某小组为了证明铁的金属活动性比铜强,他们设计了如下方案,其中合理的是( )

A、铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出 B、铁、铜和氯气反应分别生成 FeCl3 和 CuCl2 C、足量的铁粉和铜粉分别与浓硫酸反应生成 FeSO4 和 CuSO4 D、把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上无气泡产生,而铜片上有 气泡产生 21.下列化合物的沸点高低排列正确的是( )

①CH3CH2CH2OCH2CH2CH3 ②(CH3)2CHOCH(CH3)2 ③(CH3)3CCH2OH ④CH3CH2CH2CH2COOH A、①>②>③>④ B、②>③>①>④ C、③>②>④>① ) D、④>③>①>②

22.下列化合物的酸性强弱排列正确的是(
O CH3CH2CH C OH
CH3CHCH2COOH



Br



Br

③CH3CH2CH2COOH C、②>①>④>③

④CH3CH2CH2CH2OH D、①>②>③>④

A、④>②>③>①

B、③>②>④>①

23.下列化合物中,有旋光异构的是
O
CH3 CH2 CH CH2OH

O CH2 CH CH3 C OH

HO C

A、

Br

B、
CH3 C

C、HOCH2CH2CH2OH

CH COOH

D、 )

CH3

24.下列化合物中,具有芳香性的是(

A、

B、

C、 )

D、

25.下列化合物中,不能形成分子内氢键的是(

CH3
NO2 OH
评 人 卷
NO2

A、
得分

OH B、CH3CCH2CHCH3

O

C、 OH

D、

OH

二、本题包括 8 小题,共 47 分。

26. 分)我省铜陵市有大型的电解铜工厂,在电解铜的阳极泥中含有 3~14%X 元素,其余为稀有 (9 金属及贵金属。X 和硫同主族,人体缺少 X 就会得“克山病” 也是制光电池的一种原料。从阳 ,X

极泥中提取 X 的流程如下: 混 有 浓硫 酸 的阳极泥
①443~573K

生成 XO2 、 SO2 等物质

②进一步加热

焙烧

到 773~873K

XO2 、SO2 等挥发

通入水中

H2XO3 、 H2SO3 及 SO2

H2XO3 与 H2SO3

生成 X↓
或 SO2 发生反应

(1)X 的元素符号是________,它的基态原子核外电子排布式为_________________________ (2)阳极泥中 X 以 X 单质、Ag2X、Cu2X 等型体存在,则①中 X 单质与浓硫酸的反应方程式为
___________________________________________________________________________ ,Cu2X 与浓硫酸的反

应方程式为___________________________________________________________________________ 。 (3)2XO3 与 SO2 的反应方程式为____________________________________________________________________ H 27. 分)X、Y、Z 为周期表前四周期中的常见元素。X 的单质是人体呼吸及新陈代谢中必不可少 (6 的气体。Y 的单质也为气体,易溶于水,溶液呈浅黄绿色。Z 的基态原子外围电子排布为 3d64s2。 (1)将 Z2X3 与 ZY3 按等物质的量放在密闭管中加热使其恰好完全反应,只生成一种产物 A,其物 质的量是反应物的 1.5 倍,A 为菱形片晶,具有金属光泽。此化学反应方程式为
___________________________________________________________________________

(2)A 不溶于冷水,但在沸水中缓慢水解,生成棕黄色沉淀 B,溶液呈酸性,且无气泡产生。取水 解后的上层清液,滴入硝酸银溶液,生成白色沉淀,说明 Y 在 A 中与_________________________ 是相连的,所以水解时 Y 进入水中。B 的化学式为_________________________。 (3)将 A 溶于稀盐酸中,滴入硫氰化铵,呈红色,说明 A 中的 Z 的氧化数为____________________, A 的命名应为__________________________________________________。 28. 分)在固体 KHSO4 中,有一半是以双聚分子存在,另一半是以链式结构存在,生成这两种 (6 空间构型的原因是_________________________键存在,请画出双聚分子的结构:
_________________________________________ ,链式结构为_________________________________________。

29. 分)在 CS2 溶剂中,加入碘和过量的白磷(P4)反应,只生成四碘化二磷。反应后蒸出 CS2, (5 固体物质为四碘化二磷和过量的 P4,加入计量水到固体物中反应,生成磷酸和一种碘化物 A,A 中阳离子为四面体构型,A 中既含有离子键,也有共价键,还有配位键。写出四碘化二磷、P4 和水反应的化学方程式__________________________________________________, 四碘化二磷的 氧 化 数 为 ________ , 磷 酸 中 磷 的 氧 化 数 为 ____________________ , A 中 磷 的 氧 化 数 为 ____________________。 30. 分)在日光照射下,O2、F2、和 AsF5 以 2:1:2(物质的量比)混合反应,只生成离子化合物 (8 X,X 中阳离子为 O2+,此化学反应方程式为__________________________________________________, 其中 O2 为__________________剂,F2 为_________________剂。而阴离子的空间构型为____________ 构型,其中心原子的杂化轨道类型为_________________________。 X 是一种强氧化剂,它可氧化 Br2,生成离子化合物 Y(其中 Br 的质量分数为 55.93%)和 一种助燃气。Y 也可用 Br2、BrF5 和 AsF5 混合后通过化合反应制得,且 X 与 Y 的阴离子相同, 写出该反应的化学方程式______________________________________________________________________ ,

此反应中 Br2 是 _________________ 剂,BrF5 是 _________________剂。Y 中阳离子的空间构型为
_______________型,其中心原子的杂化轨道类型为_________________________。

CH2 CH3 CH3 CH2 CH C CH2 CH3 : ___________________________________________,

31. 4 分) ( 用系统命名法命名:

该分子中有________________________个 sp2 杂化碳原子、______________________个 sp3 杂化碳原子。 该分子中有________________________个 sp2-sp3 的δ 键、_______________________个 sp3-sp3 的δ 键型。 32. 分)写出符合以下条件的含六个碳原子的烷烃结构式。 (3 (1)含有两个三级碳原子的烷烃:__________________________________________________ (2)含有一个异丙基的烷烃:__________________________________________________ (3) 含有一个四级碳原子及一个二级碳原子的烷烃: ________________________________________________ 33. 分)ICl 可作为离子型化合物的溶剂。因此,可用 KCl 的的 ICl 溶液滴定 SbCl5。用相应的酸 (6 碱理论说明: 在 ICl 溶剂中形成的_______________________离子作为碱, _______________________ KCl 而 作为酸,发生的酸碱反应方程式为__________________________________________________。
得分 评分人

三、本题包括 2 小题,共 20 分

34. (14 分)完成下列反应式: KMnO4 (1) H ,△
+

CH3CH2OH H ,△
+

(2)

Cl2 + 。

Br2 (3)

KOH 乙醇△

CH2 CH CHO



35. 分)分子式为 C6H10 的化合物 A 和 B 均能使溴的四氯化碳(CCl4)溶液褪色,并经催化氢化 (6 得到相同的产物正己烷,化合物 A 可与 Cu2Cl2 的氨溶液作用产生红棕色沉淀而 B 不发生反应,B
H C O C O H

经 O3 氧 化 后 再 还 原 水 解 得 到 CH3CHO 及

,则化合物 A 的结构简式是

_____________________,B 的结构简式是_________________________。

得分

评卷人

四、本题包括 3 小题,共 33 分。

36. 10 分) 0.100molAgCl 加入到浓度为 1.20mol· -1 的 1.00L 氨水中[Ksp(AgCl)=10-9.75, ( 将 L Ag(NH3)2+ 生成常数β 2=107.05]。 (1)计算 AgCl 沉淀溶解反应的平衡常数 K 值。 (2)判断 0.100molAgCl 能否全部溶解? (3)计算溶液中 Ag+的游离浓度为多少 mol·L-1?(假设体积不变)

37. (15 分)CaCN2 曾经直接用作肥料。在自然界中,它与水反应产生肥料,在此过程中会涉及到 下面一些步骤: 第一步水解,CaCN2 与 H2O 以 1:1(物质的量比)反应,生成两种中间体 A 和 B,它们都是 含钙的离子化合物,这步反应可以描述为简单的酸碱反应。化合物 A 和 B 在热力学上不稳定, 受热很容易分解。 化合物 A 热分解生成离子化合物 C 和共价化合物 D,A 与 CO2 反应,生成共价化合物 D 和 新的离子化合物 E。E 热分解得到化合物 C 和 H2O。 化合物 B 与 CO2、H2O 反应生成 E 和新的共价化合物 F,F 简单水解(以 1:1 物质的量比) , 产生共价化合物 G,G 常用作肥料,G 彻底水解生成 CO2 和另一种气体 H。试回答下列问题: (1)试画出 CaCN2 中阴离子的共振结构式与共轭结构式: _______________________________________________ 、 _______________________________________________ (2) 试写出字母 A~H 所代表物质的化学式: ______________、 A B________ ___、 C_________________、
D_______________、 E________________、 F__________________、 G_______________、 H_______________

(3)写出该问题中描述的下列有关反应的化学方程式: CaCN2 与 H2O 反应:________________________________________________________________________ 化合物 A 热分解: ___________________________________________________________________________ 化合物 B 与 CO2、 2O 反应: H __________________________________________________________________ G 彻底水解生成 CO2 和另一种气体 H:__________________________________________________ (4)画出 G 的 Lewis 结构式:__________________________________________________

(5)F 的结构式是_________________________,画出其三种异构体的结构式(不考虑三元环)并 命名: _____________________________________________________________________________________

38. 分)锂离子电池的正极材料往往用锂、锰复合氧化物和锂、钴复合氧化物。锂、钴复合氧化 (8 物的晶体结构示意图如右。锂、钴、氧原子的堆积方式相同。 (1)从图中能看出哪些离子显示了周期性堆积?哪些离子未显示出周期性堆积? 说出相应的理由。 (2)试画出锂、钴复合氧化物的晶胞。 (3)写出锂、钴复合氧化物的化学式。一个晶胞中有几个化学式? (4)若把锂、钴原子看作一种金属原子,该晶体属于什么晶型?试画出该晶型的 晶胞。


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