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2006年北京化学竞赛(高一)试题及答案


2006 年北京市高中学生化学竞赛试卷(高中一年级) 第 1 页

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2006 年北京市高中学生化学竞赛试卷 (高中一年级)
2006 年 4 月 16 日上午 8:30-10:30 : :
题 号 满 分 得 分 评 卷 人 分钟者不得进场。 小时内不得离场。 竞赛时间 2 小时。迟到超过 30 分钟者不得进场。1 小时内不得离场。时间 竞赛时间 小时。 把答题纸及试题纸(背面向上)放在桌面上,立即离场。 到,把答题纸及试题纸(背面向上)放在桌面上,立即离场。 竞赛答案全部写在答题纸上,使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔或钢笔答题, 竞赛答案全部写在答题纸上,使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔或钢笔答题, 使用红色或铅笔答题者,试卷作废无效。 使用红色或铅笔答题者,试卷作废无效。 姓名、准考证号和所属区、 学校必须填写在答题纸上方指定位置, 姓名、准考证号和所属区、县、学校必须填写在答题纸上方指定位置,写 在他处者按废卷处理。 在他处者按废卷处理。 允许使用非编程计算器及直尺等文具。 允许使用非编程计算器及直尺等文具。 答题纸按密封线封装。 答题纸按密封线封装。 题中可能用到的元素相对原子质量如下 对原子质量如下: 题中可能用到的元素相对原子质量如下 H C N O Na Al S Fe Cu Zn Ag 1.008 12.01 14.01 16.00 22.99 26.98 32.07 55.85 63.55 65.39 107.9 单选或多选题( 第一题 单选或多选题(共 13 分,选对一个答案得 1 分,多选一个错误答案扣 0.5 分) 1.地球上的大部分水为海水,若能找到海水淡化的大规模生产方法,将可极 大地缓解目前人类面临的水资源日益短缺的状况。下列有关海水淡化的方法 在原理上完全不可行 完全不可行的是 : 完全不可行 A)加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B)利用太阳能将海水蒸发淡化 C)在一定条件下将海水缓慢凝固以获得淡水 D)选择一种特殊的膜,在一定条件下使水分子通过,而离子不能通过
O


8 11 9 8


10 10 总分 100

1 13

2 10

3 16

4 8

5 12

6 6

7 6

2.向钒酸(HVO3)溶液中滴加 H2O2 溶液,得到过氧钒酸( H O V ) , O 化学反应方程式为 HVO3 + H2O2 = HVO4 + H2O 说法正确的 正确的是 。 正确的 A) HVO3 发生了还原反应 B) 反应中 H2O2 被还原成 H2O C) 该反应不是氧化还原反应 D) H2O2 和钒酸间发生过氧团的转移

O

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3. “绿色化学”是当今社会提出的一个新概念,理想状态是反应原子全部转 化为欲制得的产物,即原子利用率 100%。用丙炔(CH3C≡CH)合成甲基丙 烯酸甲酯(CH2CCH3COOCH3)的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要 的反应物可能 可能是 可能 A)CO2 和 H2O。 B)CO 和 CH3OH。 4.下列离子方程式正确的 正确的是 正确的 2MnO4


。 C)H2 和 CO2。 D)CH3OH 和 H2。 。

A) H2O2 溶液滴入酸性 KMnO4 溶液中: + 7H2O2 + 6H+ = 2Mn2++ 6O2↑+ 10H2O


B) 1mol CO2 通入少量的 NaOH 溶液中: CO2 + OH C) = CO32 + H2O
― ― ―

溶液中加入过量的澄清石灰水: Mg2+ + 2HCO3―+ 2Ca2+ + 4OH―= Mg(OH) 2↓+ 2H2O + 2CaCO3↓

D) 向漂白粉溶液中通入气体: Ca2++ 2ClO― + H2O + SO2= CaSO3↓+ 2HClO


5. 所示的平底烧瓶中充有潮湿的 CO2 气 体,瓶中玻璃管末端有一扎紧的充气气球。 打开瓶塞,迅速向烧瓶中投入固体粉末, 立即盖紧瓶塞,一段时间后,气球体积自 动缩小,此固体可能 可能是 可能 A) BaO2 B)Na2O2 。 C)KO2 D)RbO3
充空气气球 CO2

6.已知 a 为第 II A 族元素,b 为第 III A 族元素,它们的原子序数分别为 m 和 n,且 a、b 为同一周期元素,则下列关系错误的 错误的是 错误的 A) B) n=m+1 n = m + 11 C) D) n = m + 25 n = m + 10 。

7.镁和铜的合金 4.6g 完全溶解于足量的硝酸中后,再加入过量的 NaOH 溶 液,生成 9.7g 沉淀。合金与硝酸反应时,放出的气体可能 可能是 可能 A) 0.2 mol NO B) 0.1 mol N2O C) 0.2 mol NO2 和 0.05 mol N2O4 0.1 mol N2O4 。 D) 1 mol NO、0.1 mol NO2 和

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8.将 0.8000g 的 FeC2O4 固体加热至 400℃,固体质量变为 0.4000g。加热至 500℃,固体质量变为 0.4444g。加热至 800℃,固体质量变为 0.4296g。在 800℃时固体的成分是 A) FeO B) Fe2O3 。 C) Fe3O4 D) FeCO3

9.下列有关实验现象和操作的叙述正确的 正确的是 。 正确的 A) Cu 溶解在热的浓硫酸中溶液呈蓝色 ―1 ―1 B) 用 0.1 molL 的 Na2SO4 溶液配制 0.01 molL 的溶液,可直接在容 量瓶中稀释 C) 原则上用蒸发皿加热蒸发溶液,溶液不得超过皿高的二分之一 D) 用棕色的滴瓶存放浓硝酸

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第二题( 第二题(共 10 分)A,B 两种同族元素,B 的原子序数是 A 的两倍;A 与 B 既可形成 BA2 型,也可形成 BA3 型化合物。这两种化合物与水反应生成两种不同的二元酸。试回答下列 问题: (1)A 是__ ____, B 是___ ____;其原子的电子结构示意图分别为 A: B: (2)A,B 生成 BA2 化合物的反应____________________________; 明条件) (3) A,B 生成 BA3 化合物的反应______________________________ 明条件) (4) BA2 与水的反应方程式___________________ BA3 与水的反应方程式________________ (配平,并注 _;(配平,并注

________; _____________。

第三题( 第三题(共 15 分)考察下列三种分子:BF3, NF3, IF3,分别回答下列问题: (1) 写出各分子的路易斯电子结构式(用点和线标示原子的价电子结构) :

(2) 预言它们的几何构型,包括所有的键角: (3) 说明它们是否是极性分子,简述你的理由: (4) 讨论它们可能的路易斯酸碱性。 ― 第四题( 第四题 (共 8 分) 氰化物电镀的废液中含多种金属离子与氰离子(CN )的络离子,如 Cu(CN)2―。废液排放前,必须将剧毒的氰离子完全氧化。在废液中加入漂白粉可将这些络 离子完全氧化而从废液中除去。完成下列反应方程式: 1.氰离子和次氯酸根的反应可按氰离子中的氮呈负氧化态(负价),碳呈正氧化态(正价) 进行。 CN―+ 2. Cu(CN)2―+
― ―

OCl―+



OH― =



+

+

+

H2O

OCl―+



OH―=



+

+

+

+

.

在本反应中的得失电子数相等,是多少个电子?

第五题( 第五题(共 12 分)写出如下反应的离子方程式: (1)用盐酸滴定碳酸钠溶液,滴定终点为酚酞恰好褪色。

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(2) :向氯化银和水的混合物中加入过量的氨水形成 Ag(NH3)2Cl,得到澄清的水溶液。

(3)过量的醋酸和碳酸氢钠反应。

(4)盐酸滴入固态的漂白粉中。 (注:漂白粉有效成分常用化学式 CaCl2Ca(OCl)22H2O 表 示,化学式不得拆开)

(5)漂白粉固体吸收空气中的二氧化碳放出氯气。 (漂白粉化学式不得拆开)

(6) 中药“生磁石” (主要成分 Fe3O4)在热铁锅中边炒边喷醋,磁石中的 Fe2O3 溶解生成 醋酸铁溶于水后洗去得到不含 Fe2O3 的“煅磁石” 。

第六题( 第六题(共 4 分)若以 I2(l)为溶剂,下列四个反应中何者为歧化、反歧化、溶剂合、复分解: KI + IBr = KBr + I2 _______________ NaCN + I2 = NaI + ICN KI + I2 = KI3 PbCl2 + 2KI = PbI2 + 2KCl _______________ _______________ ________________

( SO 它在液态空气冷阱中成橘红色液体。 第七题 共 6 分) 2 和 S 混合物经低压放电得产物 A, A 受热生成等物质的量的 S 和 SO2。写出以下两个反应的方程式。 (1) 和微量 H2O 反应得 H2S、S、SO2(已知有 1/5mol 的 A 转化为 S) 。

(2) 和金属 M 反应生成金属硫化物(设为 MS) 。

第八题( 第八题(共 11 分)有试验装置如右图, 将 Mg 放在导热性良好的惰性金属 片上置于 C 管中进行实验。实验步 浓硫酸 骤为:先关闭 K,使 A 管中反应进 行,加热玻璃管 C,可观察到 C 管
A

空气 B K Mg C NaOH 溶液

D Na2SO3

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中发出耀眼的白光,管壁上附有淡 黄色物质。实验完成后将 C 管中固 体全部加入盐酸中,有臭鸡蛋气味 的气体生成。B 为橡胶气胆。 (1) C 管中的 Mg 应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁,这是因为 。 (2) 停止实验时,先打开 K,再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆 B 在实验中的作用是 (3) C 中全部反应产物有 、 、 。 。

(4) 检验气密性并盛放药品后,实验前应采取的措施是 ,其目的是 。

第九题( 第九题(共 8 分) 以乳糖、玉米浆为原料在微生物作用下得到含青霉素(~8mg/L)的溶 液,过滤掉微生物后,溶液经下列萃取和反萃取过程(已略去所加试剂) ,可得到青霉素钠 盐(~8g/L) 。流程为:滤液打入萃取釜,先调节 pH=2 后加入溶剂,再调节 pH=7.5,加 入水;反复此过程,最后加丁醇,得到产物纯的青霉素钠盐。 (如下流程图)
乙酸戊酯

H 2O
油相

乙酸戊酯

H 2O
油相

丁醇

油相 滤液 调 pH 水相

油相 调 pH 水相

2

调 pH

7.5

2

调 pH

7.5

水相

水相

萃取

反萃取

萃取
S RCONH CH3 CH 3 N O COOH

反萃取

青霉素钠盐

已知青霉素结构式:

1. 在 pH=2 时,加乙酸戊酯的原因是什么?

为什么不用便宜的乙酸乙酯?

2. 在 pH=7.5 时,加水的原因是什么?

3. 加丁醇的原因是什么?

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第十题 (共 10 分) 电解质溶液 A:25g CuSO45H2O + 4mL 浓 H2SO4 + 200mL H2O 电解质溶液 B:16g CuCl + 100mL 浓 HCl + 100mL H2O + 4g 铜粉 以铜为电极,通电电解串连的两个电解槽(分别盛电解质溶液 A 和电解质溶液 B) 。正极质 量改变如下表所示: 电解前质量/g 电解质液 A 电解质液 B 正极 负极 正极 负极 7.4 7.5 7.4 7.3 电解后质量/g 7.3 7.6 7.2 7.5 改变量/g -0.1 0.1 -0.2 0.2

1. 正极质量改变不同的原因是什么?

2. 电解质液中加铜粉的原因是什么?

3. 从理论上讲,电解过程铜粉质量不会改变,为什么?实际情况如何?

北京市高中学生化学竞赛高中一年级试题答案
2006 年 4 月 16 日,北京
第一题( 但不出现负分。 第一题(共 13 分)每个答案 1 分,每多选一个错误答案扣 0.5 分,但不出现负分。 1. A 9. B & C 2. C & D 3. A & B 4. C 5. C & D 6. D 7. C 8. C

2006 年北京市高中学生化学竞赛试卷(高中一年级) 第 8 页

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第二题( (1)A: O; B: S; 第二题(共 10 分) (2)S + O2 → SO2
燃烧
V2O5

A: 2, 6

B:2, 8, 6

(4 分) (2 分) (2 分) (2 分)

(3)2SO2 + O2 → 2SO3 (4)SO2 + H2O = H2SO3 ; SO3 + H2O = H2SO4 第三题( 第三题(共 16 分) (1)
F B F F F F N F F F I F

(3 分)

(2)平面三角形,F–B–F =120o 三角锥体,F-N-F <107o T–形, F–I o –F = 90 (3 分) (3) 非极性 极性 极性 (3 分) 理由:BH3 分子中,正电荷中心与负电荷中心在 B 原子处重合,故为非极性 分子;NF3 分子为三角锥体分子,正电荷中心在 N 原子上,负电荷中心在 3 个 F 原子构成的等边三角平面中心上,两者不重合,故为极性分子;IF3 分子 为 T 形分子,正电荷中心在 I 原子,负电荷中心在 3 个 F 原子构成的三角平 面中心,两者不重合,故为极性分子。 (4 分) (4) 路易斯酸 路易斯碱 路易斯碱 (3 分) 第四题( 第四题(共 8 分) (每式 4 分) (1) 2CN― + 5OCl― + 2OH― = N2 + 2CO32― + 5Cl― + H2O
― ― ― ― ― ― ― ― ― ―

(2) 2Cu(CN)2― + 11OCl― +2OH― = 2N2 + 2CuCO3 + 2CO32― + 11Cl― + H 2O ― ― ― ― ― 或 2Cu(CN)2 + 11OCl +6OH = 2N2 + 2Cu(OH)2 + 4CO32 + 11Cl + H 2O 或 2Cu(CN)2 ― + 11OCl ― +4OH ― = 2N2 + Cu2(OH)2CO3 + 3CO32 ― + 11Cl― + H2O 第五题(共 12 分) 第五题( (每式 2 分) - + 2― (1) H + CO3 = HCO3 (2) AgCl + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl― (3) CH3COOH + HCO3― = CH3COO― + CO2 + H2O (注:CO2 后标不标 “↑”不扣分)


2006 年北京市高中学生化学竞赛试卷(高中一年级) 第 9 页

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(4) CaCl2Ca(OCl)22H2O + 4H+ = 2Cl2 + 2Ca2+ + 4H2O (5) CaCl2Ca(OCl)22H2O + 2CO2 = 2Cl2 + 2CaCO3 + 2H2O (注:CaCO3 后 允许不标“↓”) ― (6) Fe2O3 + 6CH3COOH = 2Fe3+ + 6CH3COO + 3H2O (注: 本题意在要求中学生按题面一开始给出的原则敢于修正现行中学课本 中的错误,以考察中学生的创造性思维能力。以上答案都是唯一的,其他写 法均不能给分。漂白粉已明确提示不能拆开写,即固体是反应物。 ) 第六题( (每答案 1.5 分) 第六题(共 6 分) 反歧化 歧化 溶剂合 复分解 第七题( (每式 3 分) 第七题(共 6 分) (1) 5SO + H2O = S + 3SO2 + H2S (2) 2SO + M = MS + SO2 第八题( (每答案 2 分,第(3)小题共三分) 第八题(共 11 分) (1) 防止 Mg 与玻璃管中的 SiO2 反应 (2) 防止倒吸并防止环境污染 (3) MgS、 MgO、 S (4) 加热先通入 SO2 排除空气(注:只写排出氧气或氮气均不给分,

写排除 O2、N2 算对) 第九题( 第九题(共 8 分) (1)青霉素以 RCOOH 存在,可溶于乙酸戊酯。 (2)青霉素以 RCOO―存在,可溶于水。 (3)降低青霉素钠盐的水溶性。

乙酸乙酯水溶性大。

第十题( 第十题(共 10 分) (1) 电解质液 A 中为 Cu2+ ,电解质液 B 中为 Cu+ ,串联电路中电流强度 不变, 所以电解质液 B 中正极改变量是电解质液 A 中正极改变量的二 倍。 (4 分) (2) 使溶液中的铜以 Cu+ 为主。 (2 分) (3) 因正极:Cu e― = Cu+,负极:Cu+ + e― = Cu 所以铜粉质量不变。实 际上因空气中 O2 氧化 Cu+ → Cu2+, Cu2+ + Cu = 2Cu+, 而 所以铜粉减 少。 (4 分)


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