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1995年全国化学竞赛(初赛)试题与答案


1995 年全国高中学生化学竞赛初赛试题
原子量及有关数据: Sn:118.7 Cl:35.45 H:1 C:12 S:32 Na:23 O:16 Br:80 Cr:51.9 Mn:54.9 Pb:207 Al:27 Mg:24 Cu:64 lg2=0.3010 1.本试卷内容限 3 小时完成; 2.全卷满分为 150 分; 3.可使用计算器 一.选择题(共 10 小题

,每题 3 分,共 30 分.每小题可能有 1 个或 2 个正确选项。 如果多选、漏选或一对一错都不给分。 ) 1.制取下列物质的方案能够达到目的的是 A 用生锈的废钢铁与稀硫酸反应制绿矾 B 用碳酸钠与稀 H2SO4 反应制 CO2 C 用食盐、二氧化锰和稀 H2SO4 共热制 Cl2 D 用铁与稀盐酸反应制氯化铁 2.两种盐的混和物,加热或遇水均能放出使澄清石灰水变浑浊的气体,这两种盐 不可能的是 A NaHSO4 和 Na2CO3 B Al2(SO4)3 和 NaHCO3 C NaHSO4 和 KHCO3 D MgSO4 和 Na2CO3 3.A、B 是短周期元素,最外层电子排布式分别为 msx,nsxnpx+1。A 与 B 形成的 离子化合物加蒸馏水溶解后可使酚酞试液变红,同时有气体逸出,该气体可使湿润的红 色石德试纸变蓝,则该化合物的分子量是 A 38 B 55 C 100 D 135 - 4.已知,常温下 CH3COOH 的电高平衡常数为 1.76×10 5,常温下将 pH=3 的 CH3COOH 溶液用水稀释一后,溶液的 pH 值为 A 3 B 3.15 C 3.3 D 2.7 5.某无色溶液中加入过县盐酸有沉淀产生,过滤后向油液中加入过量纯碱溶液又 有沉淀产生,下列溶液中符合此条件的是 + + + + + + + + ① Ag 、Fe3 、Na ② Ag 、Al3 、K ③ Ag 、Ba2 - - + + + + - + + ④ SiO32 、AlO2 、K ⑤ Ag 、NH4 、H ⑥ SiO32 、K 、Al3 A 各组均符合 B ②③④⑥ C ②③④ D ①②③④⑥ 6. 某元素 x 的原子量为 a, 它的最高价氧化物的水化物的分子式为 HmXO(m>1) , n 下列有关叙述正确的是 + - A 该酸的水溶液中,[H ]︰[XOnm ]=m︰1 B 该酸的摩尔质量为(m+a+16n)克 C 100 毫升该酸溶液只能中和 4 克 NaOH D 若 0.1 摩/升该酸溶液的 pH=1,则 NamXOn 的水溶液的 pH 值>7
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7.常温时,下列三个反应都能自发的向右进行: - - 2W +X2=2X +W2 - - 2Y +W2=2W +Y2 - - 2X +Z2=2X +Z2 由此得出的正确结论是 - - - - - A X 、Y 、Z 、W 中,Z 还原性最强 B X2、Y2、Z2、W2 中,Z2 的氧化性最弱 - - C 2Z +Y2=2Y +Z2 不能自发向右进行 - - D 还原性 X >Y 8.某密闭容器中放入一定量的 NO2,发生反应 2NO2 N2O4+Q,达平衡后, 若分别单独改变下列条件,重新达到平衡后,能使混和气体平均分子量增大的是 A 通入 N2 B 通入 NO2 C 通入 N2O4 D 升高温度 9. 甲酰胺的氮原子上两个氢原子都被甲基取代后所得到的产物称为 N, N-二甲基 甲酰胺,简称为 DMF,是现在常用的溶剂。下列四种化合物的分子量,只有一个跟其 它 3 个不同,它是 A DMF B 丙酸 C 乙醛酸 D 乙醚 10.将甘氨酸和丙氨酸混合起反应生成各种三肽,可能的连结方式有多少种? A 2种 B 4种 C 6种 D 8种 【参考答案】 1.A B 2.D 3.C 4.B 5.C 6.D 7.C 8.B C 9.A 10.D 二.选择题(共 5 小题,每题 4 分,共 20 分。每小题有 1~2 个选项符合题意。如 果多选、漏选或一对一错都不给分。 ) 11.有一瓶无色气体可能含 H2S、CO2、HBr、HCl、SO2 中的一种或几种,将此气 体通入稀氯水中,恰好完全反应,得无色透明溶液。把此溶液分成两份,分别加入盐酸 酸化的 BaCl2 溶液和硝酸酸化的 AgNO3 溶液,均出现白色沉淀。对此结论:①原气体中 肯定有 SO2;②原气体中可能有 SO2;③原气体中肯定没有 HBr 和 H2S;④不能确定原 气体中有无 HCl;⑤原气体中肯定没有 CO 调原气体中肯定有 HCl,正确的是 A ①③④ B ①④⑤ C ①③④⑥ D ①③⑤⑥ 12.已知蓄电池在放电时起原电池的作用,充电时起电解他的作用。铅蓄电池在放 电和充电时发生的化学反应可用下式表示: Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O

据此判断下列叙述中正确的是 + - A 放电时铅蓄电池负极的电极反应为:PbO2+4H +SO42 十 2e=PbSO4+2H2O + - B 充电时铅蓄电池阴极的电极反应为;PbSO4+2e=Pb2 +SO42 C 用铅蓄电池来电解 CuSO4 溶液, 要生成 1.6 克 Cu, 电池内部要消耗 0.05 摩 H2SO4 D 铅蓄电池充电时,若要使 3.03 千克 PbSO4 转变为 Pb 和 PbO2,需通过 20 摩电 子
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13.在等物质的量的短周期金属单质 A 和 B 中,分别加入足量的酸,在 A 中加盐 酸,在 B 中加稀硫酸。反应完全后,生成的氢气体积分别为 VA 和 VB。 ,而且 VA≠VB。 若要确定反应生成物中 A 和 B 的化合价,你还可以要求下列选项中任何一个数据,它 们是 A VA︰VB 的值 B VA 或者 VB 的值 C 所耗两种酸的物质的量之比 D 两种酸的摩尔浓度之比 14.A、B、C、D、E 均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式(或化学式) , 但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平) :
? ① B+H2O ? ? ? C+H2O
电解

② A→B+NaCl

③ E+NaOH→B+C+H2O ④ D+NaOH→A+B+H2O 这五种化合物中氯的化合价由高到低的顺序为 A C、B、E、D、A B B、D、A、C、E C C、D、E、A、B D C、E、B、D、A 15.某烃分子量为 82,试判断它可能是 A 烷烃 B 烯烃或环烷烃 C 炔烃或二烯烃 D 环烯烃 【参考答案】 11.A 12.B C 13.A C 14.D 15.C D 三.实验题: (15 分) 16.粗食盐中除含有钙、镁、硫酸根等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质。 实验室中粗食盐提纯的操作如下: (1)在台称上称取租食盐 15 克,研细,放入小烧杯中,加 40 毫升蒸馏水,用电 炉加热并搅拌,使其溶解。然后往热溶液中加入 3~4 毫升 25%的 BaCl2 溶液。小心用 电炉保温 10 分钟,使 BaSO4 沉淀完全。 - 请问:如何运用最简方法检验溶液中已无 SO42 离子? 操作时需保温的原因是 (2)在上述溶液中滴加饱和 Na2CO3 溶液,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作 的目的是 (3) 将经过操作 (2) 后的溶液趁热进行减压过滤。 请问这一操作能除掉哪些杂质? (4)用纯净氯化氢通入操作(3)所得滤液中,直至不再析出 NaCl 晶体为止。通 氯化氢气体的作用是 (5)用减压过滤方法将产品(NaCl 晶体)抽干,并将产品移入蒸发皿,在通风橱 中炒干。请问烘炒的原因是 【参考答案】 - (1)静止片刻在上层清液处,滴加一滴 BaCl2 溶液,不出现浑浊就说明 SO42 已经 除尽。
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避免形成 BaSO4 胶体,加速 BaSO4 沉降。 + + + (2)除去 Ca2 、Mg2 以及加入过量 Ba2 (3)BaSO4、CaCO3、MgCO3、BaCO3 以及泥砂等不溶性杂质 - (4)除去溶液中的 CO32 ,同离子效应使 NaCl 结晶析出 (5)去掉吸附在晶体表面的 HCl 四.简答题(一)(共 4 小题,17~19 每题 5 分,20 题 15 分,共 30 分) : 17.SnCl2 极易水解,生成白色沉淀 Sn(OH)Cl 后难以溶解,所以,配制 SnCl2 溶液 时应防止它的水解,并防止它氧化为 SnCl4。 - 那么,怎样配制 100mL 0.1000mol·L 1 的 SnCl2 溶液呢? 18.在硫酸铬溶液中,逐滴加入氢氧化钠溶液,开始生成灰兰色沉淀,继续加碱, 沉淀又溶解,再向所得溶液中加溴水,直到溶液的绿色转为黄色。写出各步的化学方程 式。 19.氯酸是一种强酸,其浓度若超过 40%就会迅速分解,产生一种比它酸性更强的 酸,同时放出两种气体的混合气体,该气体干燥后的平均分子量为 45.57,它可以使湿 润的淀粉——KI 试纸变兰后又褪色。试写出 (1)氯酸分解的方程式 (2)气体与淀粉——KI 试纸反应方程式。 20.将 14.7 克镁、铝合金全部溶于 500 毫升 6 摩/升的盐酸中,充分反应后,再加 入 400 毫升 8 摩/升的 NaOH 溶液,结果得到 26.3 克沉淀,求合金中各组分的质量。 【参考答案】 17.称取 1.896gSnCl2 固体,溶于约 30mL 浓 HCl 中,然后用少量水洗三次,并全 部转移入 100mL 容量瓶中,配成 100mL 溶液,然后加入少量 Sn 粒以防止它氧化。 18.Cr2(SO4)2+6NaOH=Cr(OH)3+3Na2SO4 Cr(OH)3+NaOH=NaCr(OH)4 2NaCr(OH)4+3Br2+8NaOH=2Na2Cr2O4+6NaBr+8H2O 19.26HClO3=15O2+8Cl2+10HClO4+8H2O Cl2+2KI=2KCl+I2 I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl 20.①若 Al(OH)3 全部溶解:nMg=0.453mol nAl=0.141mol ②若 Al(OH)3 部分溶解:nMg=0.050mol nAl=0.500mol 五.简答题(二)(共 2 小题,每题 15 分,共 30 分) : 21.两个有机化合物 A 和 A’,互为同分异构体,其元素分析都含溴 58.4%(其它 元素数据不全,下同) 。A、A’在浓 KOH(或 NaOH)的乙醇溶液中强热都得到气态化 合物 B,B 含碳 85.7%。B 跟浓 HBr 作用得到化合物 A’。 将 A、A’分别跟稀 NaOH 溶液微微加热,A 得到 C;A’得到 C’。C 可以被 KMnO4 酸性溶液氧化得到酸性化合物 D, 中含碳氢共 63.6%; D 而在同样条件下 C’却不被氧化。
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1.试写出 A、A’、B、C、C’、D 的结构简式,并据此画一框图,表示它们之间的 联系,但是不必写反应条件。 2.试写出 C→D 的氧化反应的离子方程式。 22.有机分子的构造式中,四价的碳原子以一个、二个、三个或四个单键分别连接 一个、二个、三个或四个其它碳原子时,被分别称为伯、仲、叔或季碳原子(也可以分 别称为第一、第二、第三或第四碳原子) ,例如化合物 A 中有 5 个伯碳原子,仲、叔、 季碳原子各 1 个。

[A] 请回答以下问题: (1) 化合物 A 是汽油燃烧品质抗震性能的参照物, 它的学名是 。 它的沸点比正辛烷的 (填写下列选项的字母)A 高;B 低;C 相等;D 不能肯定。 (2)用 6 个叔碳原子和 6 个伯碳原子(其余为氢原子)建造饱和烃的构造式可能 的形式有种 (不考虑顺反异构和光学异构) 。请尽列之。 (3)只用 8 个叔碳原子(其余的为氢原子)建造一个不含烯、炔健的烃的结构式。 【参考答案】 据题意,A、A’应为溴代烃,脱 HBr 后得 B。设 B 为 CmHn,计算得 m=2n,故 B 是单烯烃,A、A’是溴代烷烃。解得 n=4。那么 C 应为醇,D 为酸 C4H8O2,计算其碳氢 含量为 63.6%,符合题意。再根据各物质之间的转化,判断出结构简式。

(1)

(2)5(CH3)2CHCH2OH+4MnO4 +12H →5(CH3)2CHCOOH+4Mn2 +11H2O 22. (1)2,2,4—三甲基戊烷;B; (2)8 种:







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(3)

六.计算题: (共 2 小题,23 题 10 分,24 题 15 分,共 25 分) 23.两个体积相等的玻璃球,中间用细管连通(其体积不计) ,开始时两球温度均 0 0 为 300K,共含 0.7mol H2,其压强为 0.5×P (P 为标准压力,其值为 101.325KPa,1Kp 3 =10 Pa) 若将(甲)球放入 400K 油浴中,而(乙)球仍为 300K。求两球内的压强和 H2 的 物质的量。 24.温度对反应速率的影响可用阿伦尼乌斯公式的一种形式表示: k2 E ?T 2 ? T 1 ?
lg ? k1 2 . 303 RT 1 T 2

式中 k1、k2 分别为温度 T1、T2 时某反应的速率常数;E 为反应的活化能(单位:kJ/mol) (假定活化能在温度变化范围不大时是常数) 。又对同一反应,在不同温度下反应速率 常数与反应时间的关系如下:
k1 k2 ? t2 t1

(1)现知在 300K,鲜牛奶 5 小时后即变酸,但在 275K 的冰箱里可保存 50 小时, 牛奶变酸反应的活化能是多少? (2)若鲜牛奶存放 2.5 小时后即变酸,则此时温度为多少? 【参考答案】 23.0.572P0 甲球 0.3nol 乙球 0.4mol 24. (1)63.19 kJ/mol (2)308.5 K 本卷由胡波整理编辑 以上答案仅供参考

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