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2015年高中化学竞赛初赛试题


2015 年 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- 、 I- B.Cu2+ 、 K+ 、 NO3- 、 S2-

C.AlO2- 、 K+ 、 NO3- 、 OH- D.Ba2+ 、 H+ 、 Cl- 、 SO42-

4. 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.I3- C.CS2 D.BeCl2

7. 苯 可 被 臭 氧 分 解 , 发 生 如 下 化 学 反 应 :

二甲苯通过上述反应可能的产物为:

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

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)64 -

C.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 mmol 。

(3) 吸 收 氨 消 耗 的 H2SO4 物 质 的 量 为 mmol 。

(4) 氮 肥 试 样 中 氮 ( 相 对 原 子 量 14) 的 质 量 分 数 为 。

【标准答案】

( 本 试 卷 共 150 分 , 考 试 时 间 120 分 钟 )

一 、 选 择 题 ( 单 选 , 本 题 包 括 12 小 题 , 每 题 3 分 , 共 36 分 )

1 B

2 D
7 A

3 C
8 C

4 D
9 B

5 C

6 A
10 D 11 B 12 C

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 OH -

19. (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 )

23. (1)A:SiO2; E:H2SiO3 (2)CO2+Na2SiO3+2 H2O = H4SiO4 ↓ +Na2CO3

(3) 氢 氟 酸 ; SiO2+4 HF = SiF4 ↑ +2 H2O

24.

25.

(1) 二 氯 化 三 氨 一 水 一 乙 二 胺 合 钴 (II) (2) 八 面 体 ; 顺 磁

(3)( 各 3 分 , 共 6 分 )

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;(C H3CH2CH2CH2)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 H 2O; 甲 基 红

(2)3.218; (3)2.407; (4)16.85%


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