湖南化学竞赛.docx
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湖南化学竞赛
2003年湖南省高中学生化学竞赛试卷
（时量：
150分钟，满分：
150分）
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
可能用到的相对原子质量：
H
（1）O（16）Na（23）Mg（24）Al（27）S（32）
Cl（35.5）K（39）Ca（40）Fe（56）Cu（64）
一、选择题（本题共16分，每小题2分。
每小题只有一个选项符合题意）。
1．中国将要按计划在今年秋季发送首架载人航天飞船上天，执行首次载人航天任务的将是“神舟五号”飞船。
在运送飞船的某些推进器中盛有液态肼（N2H4）和液态双氧水，它们充分混合反应后的产物之一是（）
A．氧气B．氮气C．氨气D．氢气
2．在搪瓷和陶瓷器皿表面的釉质中都含有少量的Pb、Cd、Sb等有毒金属盐类，为防止中毒，下列物质中不能长期盛放在其中的是（）
A．酱油B．食醋C．蔗糖D．食盐
3．下列说法正确的是（）
A．医疗上常用75％（体积分数）的酒精作消毒剂
B．加碘食盐中的“碘”通常是指碘单质
C．体操运动员所用的防滑“镁粉”，其成分是金属镁
D．使用明矾可软化硬水
4．北京已获得2008年第30届奥运会的主办权。
专家们认为，改善北京的大气环境是一项十分重要的工作。
当前，北京上空的主要污染成分是（）
A．CO2、H2O、酸雨B．稀有气体、SO3、雾
C．SO2、NOx、CO、烟尘D．Cl2、H2S、CO、粉尘
5．食品卫生与身体健康关系密切。
下列做法会导致食品对人体有害的是（）
①在沥青公路上翻晒粮食；②香肠中加过量亚硝酸钠以保持肉类新鲜；③用煤烤制烤鸭；④用“瘦肉精”喂生猪以增加精肉；⑤用苏打做发酵粉炸油条；⑥用乙烯催熟水果。
A．③④⑤⑥B．①③⑤C．①②③④D．②④⑥
6．美国“9·11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染，吸入石棉纤维者：
易患肺癌。
已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为：
Ca2MgXSiYO22（OH）2，X、Y的值分别为（）
A．8，3B．5，8C．3，8D．5，5
7．中小学生经常使用的涂改液中含有挥发性的有毒溶剂，应告诫学生尽量不要使用，以减少对身体的毒害和对环境的污染，该溶剂是（）
A．乙醇B．乙酸C．三氯乙烯D．硬化油
8．下列说法中正确的是（NA表示阿伏加德罗常数）（）
A．SiO2晶体中，1mol硅原子与氧原子形成的共价键数是2NA
B．标准状况下，1L己烷所含碳原子个数约为6NA/22.4
C．3.2g铜在硫蒸气中完全燃烧，转移的电子数为0.1NA
D．常温常压下，0.1mol氖气含有的电子数为1NA
二、选择题（本题共42分，每小题3分。
每小题有一个或二个选项符合题意，错答或少答记0分）
9．在寒冷季节易诱发风湿性关节炎，其病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，妨碍了关节的正常活动。
其化学机理可表示为：
①HUr+H2O
Ur－+H3O+②Ur－（aq）+Na+（aq）
NaUr（s）
尿酸尿酸根离子
下列关于反应②的叙述中正确的是（）
A．正反应是吸热反应B．正反应是放热反应
C．升高温度平衡向正反应方向移动D．降低温度平衡向正反应方向移动
10．“盖中盖”广告几乎无人不晓，作为一种补钙剂，其中所含有效成份“葡萄糖酸钙”的化学式为（）
A．（C6H12O7）2CaB．（C6H11O7）2CaC．（C6H12O6）2CaD．（C6H12O8）2Ca
11．在给定条件下，下列加点的物质在化学反应中能被完全消耗的是（）
A．用浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气
B．标准状况下，将1g铝片投入20mL18.4mol/L的硫酸中
C．向100mL3mol/L的硝酸中加入5.6g铁
D．在5×107Pa、500℃和铁触媒催化的条件下，用氮气和氢气合成氨
12．下列反应的离子方程式正确的是（）
A．FeBr2溶液中通入过量Cl2：
2Fe2++2Br－+2Cl2
2Fe3++Br2+4Cl－
B．过量二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中：
CO2+2H2O+AlO2－
Al（OH）3↓+CO32－
C．在溶液中亚硫酸氢铵与等物质的量氢氧化钠混合：
NH4++HSO3－+2OH－
SO32－+NH3↑+2H2O
D．碳酸氢镁溶液中加入过量石灰水：
Mg2++2HCO3－+2Ca2++4OH－
2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O
13．2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：
铜铸的牛首、猴首和虎首。
普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2（OH）2CO3）]。
这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是（）
A．它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金
B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化
D．它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金
14．X、Y、Z三种短周期元素，原子序数按X、Y、Z依次增大，X元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y元素原子的次外层电子数是最外电子数的2倍，Z元素原子的最外层电子数是内层电子总数的一半。
则下列说法中正确的是（）
A．X元素的气态氢化物都是含极性键的非极性分子
B．Y元素在自然界的含量最多
C．Z元素可以组成不同的单质，它们互为同素异形体
D．X、Y、Z的氧化物都能溶于水形成酸
15．2002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：
C19H23N2OB．芬太奴属于芳香族化合物
C．芬太奴有剧毒D．芬太奴既能与盐酸反应，又能与热的氢氧化钠溶液反应
16．一定质量的Na、K分别投入一定量的稀盐酸中，在相同条件下产生氢气的体积随时间变化的曲线如图中a、b所示，则下列说法中正确的是（）
A．投入的Na、K物质的量一定相等
B．曲线a对应的反应使用了催化剂
C．曲线a代表K的反应，曲线b代表Na的反应
D．两次反应中盐酸必须是足量的
17．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5：
6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是（）
A．甲、乙中都是铝过量B．甲中铝过量，乙中碱过量
C．甲中酸过量，乙中铝过量D．甲中酸过量，乙中碱过量
18．2001年11月，美军为打击躲在阿富汗山洞的恐怖分子，使用了一种名为BLU-82高能燃料空气炸弹，该炸弹的成份之一是环氧乙烷
下列有关该物质的说法中正确的是（）
A．环氧乙烷是甲醛的同系物
B．等质量的环氧乙烷与乙酸乙酯分别完全燃烧时耗氧量相同
C．环氧乙烷是乙醛的同分异构体，肯定能发生银镜反应
D．环氧乙烷性质非常稳定，不易燃烧
19．某溶液中含Cl－、NH4+、H+和OH－四种离子，下列关于四种离子浓度大小的比较一定不正确的是（）
A．c（Cl－）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH－）B．c（Cl－）>c（H+）>c（NH4+）>c（OH－）
C．（NH4+）>c（Cl－）>c（H+）>c（OH－）D．c（NH4+）>c（Cl－）>c（OH－）>c（H+）
20．固体氧化物燃料电池是由美国西屋（West-house）公司研制开发的。
它以固体氧化锆-氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过。
该电池的工作原理如右图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
下列判断正确的是（）
A．有O2放电的a极为电池的负极
B．有H2放电的b极为电池的正极
C．a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e
4OH－
D．该电池的总反应方程式为2H2+O2
2H2O
21．某有机物的结构简式为
，该物质1mol与足量NaOH溶液充分反应，消耗NaOH物质的量为（）
A．5molB．4molC．3molD．2mol
22．纳米材料的表面微粒占微粒总数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。
假设某硼化镁纳米颗粒的大小和形状如右图所示，则这种纳米颗粒的表面微粒数占总微粒数的百分数为（）
A．22％B．33.3％
C．66.7％D．70％
三、实验题（共22分）
23．（9分）铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象也不同。
某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的装置。
（1）（4分）请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。
药品：
稀硝酸、稀盐酸、Cu丝、CaCO3固体
实验步骤：
①检查装置的气密性；
②
③
④
⑤
⑥用注射器向试管内推入氧气（或空气）。
（2）（1分）向试管中推入氧气（或空气），其目的是。
（3）（4分）如果分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的，你同意这种看法吗?
（填“同意”或“不同意”》，原因是；另一同学提出溶液呈“绿色”是Cu2+与NO2混合的结果，请你设计一个简单的实验证明之（简述实验方案和实验现象）。
。
24．（13分）某同学为了验证氯气是否有漂白性，设计了如下装置进行实验。
其中①为饱和食盐水②为干燥的红纸③为浸湿的红纸④为氢氧化钠溶液
请回答：
（1）（3分）A装置中反应的化学方程式为，
利用A装置还可制取哪些气体（举例）。
（2）（1分）随着反应的进行，发现分液漏斗中的浓盐酸逐渐滴不下去，其原因是
。
（3）（2分）解释B装置中为什么可用饱和食盐水来洗涤气体?
（4）（3分）该同学按他设计的装置进行实验，发现干、湿红纸的颜色都很快褪去。
请分析他得出错误结论的原因。
为了得出正确结论，需要改进实验装置，应在与之间连接装置（见以下选项）。
①盛碱石灰的干燥管②盛浓硫酸的洗瓶③盛水的洗瓶④盛NaOH溶液的洗瓶
（5）（4分）实验结束时，为了防止倒吸，该同学先将导管从NaOH溶液中移出液面，然后再移去酒精灯，你认为这样操作是否合理?
为什么?
，若不合理，请你提出一个合理的方案?
（若认为合理，此问不答。
）
四、填空题（共30分）
26．（8分）粉笔是现阶段最常用的教学用品，也是教室内空气的主要污染源，粉笔的生产过程可简示如下：
（1）A的化学式，步骤②反应的有关化学方程式：
。
（2）已知甘油是一种能与水以任何比例互溶的有机物，在A中加入少量甘油和纯碱，可制成“无尘”粉笔。
加甘油能减少粉尘，其原因是。
加纯碱是为了增加硬度，写出与此相关的化学方程式。
26．（4分）动画片“大力水手”中，每当大力水手吃下－罐菠菜后就会变得力大无穷。
这是影片的夸张手法，但菠菜确实含有一定的营养成分，如维生素C、铁质等。
然而过量吃菠菜，会造成人体缺钙。
菠菜中富含草酸（乙二酸），其味苦涩，溶于水，是二种二元弱酸。
以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒物质，过量草酸会腐蚀胃粘膜，还会对肾脏造成伤害。
为了既能吸收菠菜中的营养，又不被草酸伤害；有两种可用的方法：
一种方法是在油炒前，先把菠菜用热水烫一烫，这样炒的菠菜没有苦涩味；另一种方法是“菠菜烧豆腐”，也可使涩味大大降低。
（1）食用菠菜后，在胃部草酸主要的存在形式是（分子或离子，用化学式表示），原因是。
（2）草酸具有较强的还原性，在实验室里用基准物质草酸钠配成的酸性溶液标定高锰酸钾溶液的浓度，写出离子反应方程式：
。
（3）为什么过量吃菠菜会造成人体缺钙。
27．（6分）移动电话是利用微波数字通信实现语言通信的通信工具。
近年来，中国移动电话用户的增长速度令世人瞩目。
移动电话的电池主要有镍镉电池和锂电池。
镍镉电池的总化学反应可以表示为：
Cd+2NiO（OH）+2H2O
2Ni（OH）2+Cd（OH）2。
电池放电时，其正极反应为，电池充电时，其阴极周围溶液的pH不断（填“减小”或“增大”）。
锂电池的负极材料是可插入锂的碳材料，本身就是离子、电子混合导体，正极材料是过渡金属氧化物（例如LiCoO2）混以一定量的导电添加物构成的混合导体，电解质溶液为可传导锂离子的有机溶剂。
锂电池负极的电极反应式是，该电池具有很大能量密度的原因是；
该电池的电解液使用有机溶剂的原因是；
将LiCoO2改写为氧化物的形式为。
28．（12分）过氧化氢（H2O2）又称双氧水，常温下它是—种液态，它难电离，且易分解。
作为一种经典化工产品，工业上早在100年前便开始生产。
随着社会需求的增长，尤其是生态环境保护的需要，过氧化氢近年来更受到人们的青睐，被称为绿色氧化剂。
为了贮存、运输、使用的方便，工业上采用“醇析法”将其转化为固态的过碳酸钠晶体（其化学式为2Na2CO3·3H2O2），该晶体具有Na2CO3·H2O2双重性质。
“醇析法”的生产工艺过程如下：
在0℃～5下，往饱和的Na2CO3溶液中，先加入H2O2和稳定剂（MgCl2和Na2SiO3），经充分反应后，再加入异丙醇，过滤分离，即得到过碳酸钠晶体。
（1）你认为H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是：
。
（2）我们知道，稀硫酸不与铜反应，但在稀硫酸中加入H2O2后，则可使铜顺利溶解，写出该反应的离子方程式：
（3）已知重金属离子Fe2+、Mn2+、Cu+和Cr3+等可催化H2O2分解。
试写出H2O2被Fe2+催化分解的机理，用化学方程式表示：
。
（4）稳定剂能与水反应生成难溶物，将过碳酸钠粒子包裹住，该反应的化学方程式为：
。
（5）下列物质能使过碳酸钠较快失效的是（有几项选几项）。
A．MnO2B．H2SC．稀H2SO4D．NaHCO3
（6）加入异丙醇的作用是。
五、有机题（共22分）
29．（16分）某有机物J（C19H20O4）不溶于水，毒性低，与氯乙烯、聚丙烯等树脂具有良好相溶性，是塑料工业主要增塑剂，可以用下列方法合成之：
已知：
合成路线：
上述流程中：
（I）反应A→B仅发生中和反应，（II）F与浓溴水混合不产生白色沉淀。
（1）指出反应类型：
反应②，反应④。
（2）写出结构简式：
Y，F。
（3）写出B+E→J.的化学方程式。
（4）写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式：
、、。
30．（6分）2002年诺贝尔化学奖的一半奖金授予瑞士科学家库尔特·维特里希，以表彰他“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法。
”质子核磁共振谱（简称为PMR）谱线是研究有机化合物分子结构的重要手段和依据。
有机化合物分子结构中的不同环境的氢原子在PMR谱线上都有相应的峰（即谱线中的位置）。
峰的强度与结构中的该氢原子的个数成正比。
因此PMR谱可同时定性和定量地分析结构中氢原子的位置。
如乙醛的结构式为CH3CHO，其PMR谱线有两个峰，强度之比为3：
1。
（1）化学式为C3H6O2的物质在PMR谱上观察到下列两种情况下氢原子给出的信号峰：
第一种情况出现两个信号峰，第二种情况出现三个信号峰，由此可推断对应于这两种情况该有机物质结构式可能为：
；
（2）测定CH3CH＝CHCl时：
能得到氢原子给出的信号峰共6种：
由此可推断该有机物一定存在种不同的结构，其结构式为：
。
六、计算题（共18分）
31．（8分）将一定量混合均匀的铁粉与硫粉在隔绝空气的条件下共热，充分反应后冷却至室温，得到固体A。
将质量为m的固体A加入到300mL2mol／L盐酸中使之完全溶解。
测得室温下加入固体A的质量与收集到气体体积V（已换算成标准状况）的关系如右图所示（假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出）。
试分析与计算：
（1）固体A中所含的物质有。
（2）3.2g固体A中各物质的物质的量分别为，
溶于上述盐酸充分反应后，所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为（忽略溶液体积的变化）
；
（3）当固体A全部溶于上述盐酸，且A的质量m>3.2g时，收集到的气体体积（标准状况下）V=
mL（用含m的代数式表示）。
32．（10分）标准状况下进行下列实验：
甲、乙、丙各取30mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝合金，所取合金质量和产生气体的体积如表所列，求
（1）盐酸的物质的量浓度；
（2）合金中Mg的质量分数；
（3）丙实验后，还需向容器中加入1.0mol/L的NaOH溶液多少毫升才能使剩余合金中的铝粉恰好完型溶解。
实验序号
甲
乙
丙
合金质量（mg）
510
765
918
气体体积（mL）
560
672
672
湖南省2003年高中学生化学竞赛试卷参考答案
一、二、选择题（共58分。
1—8题每小题2分，9—22题每小题3分。
错答或少答都记零分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
B
A
C
C
B
C
D
BD
B
C
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
D
D
C
AC
AC
B
B
C
D
B
D
三、实验题（本题共2个小题，合计22分）
23．（9分）
（1）②向试管中加入一定量的CaCO3固体、③向试管中倒入过量的稀HNO3，并迅速塞上带铜丝和导管的橡皮塞④待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面⑤将铜丝插入到溶液中。
（2）检验生成的NO气体（3）不同意铜片质量相同，溶液体积相同，生成的Cu2+浓度相同加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色（其它合理答案也可以）。
24．（13分）
（1）MnO2+4HCl（浓）
MnCl2+Cl2↑+2H2OHCl
（2）圆底烧瓶内产生的气体逐渐增多，导致分液漏斗液面上方的压强小于圆底烧瓶内的压强
（3）饱和食盐水中有较大Cl－浓度，抑制Cl2+H2O
H++Cl－+HClO正向移动，降低Cl2的溶解度
（4）Cl2未干燥B、C②
（5）不合理：
因为氯气有毒，会造成环境污染；可在D、E装置中间加一个空的集气瓶（答案有很多种，只要合理均可）
四、填空题（本题共4个小题，合计30分）
25．（共8分）
（1）2CaSO4·H2O2CaSO4·H2O+3H2O
2CaSO4·2H2O（每空2分）
（2）甘油能与水以任意比互溶，吸湿性很强，粉笔中含甘油可使粉笔末因潮湿而不易漂浮
Na2CO3+CaSO4
CaCO3↓+Na2SO4（每空2分）
26．（共4分，每空1分）
（1）H2C2O4（1分）草酸进入人体后，在胃酸作用下，抑制其电离平衡向右移动，以分子形式存在。
（1分）
（2）5H2C2O4+2MnO4－+6H+
10CO2↑+2Mn2++8H2O（1分）
（3）Ca2+易与C2O42－开成难溶的CaC2O4沉淀，使人体中的钙大量流失（1分）
27．（共6分，每空1分）
NiO（OH）+e－+H2O
Ni（OH）2+OH－增大Li－e－＝Li+Li是第3号元素，具有最小的标准电极电位，是地球上最轻的金属Li与水剧烈作用Li2O·Co2O3（各1分）
28．（共12分）
（1）H2O2参与反应后产物是H2O，无污染（1分）
（2）Cu+H2O2+2H+→Cu2++2H2O（2分）
（3）2Fe2++H2O2+2H+→2Fe3++2H2O（1分）2Fe3++H2O2→2Fe2++2H++O2↑（1分）
（4）MgCl2+Na2SiO3+3H2O→2NaCl+Mg（OH）2↓+H4SiO4↓（2分）
（5）A、B、C（3分）
（6）减小溶剂的极性，降低过碳酸钠的溶解度，有利于晶体析出（2分）
五、有机题（本题共2个小题，合计22分）
29．（共16分，每空2分）
（1）取代酯化
30．（共6分）
（1）第一种情况对应的结构简式为CH3COOCH3（1分）；第二种情况对应的结构简式为
CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3（2分）
（2）二（1分）；
六、计算题（本题共2个小题，合计18分）
31．（8分）
（1）Fe、FeS（写名称也可）（2分）
（2）n（Fe）＝0.01mol、n（FeS）=0.03molc（H2S）=0.1mol／L（3分）
（3）280m－672（答案合理均给分）（3分）
32．（10分）
（1）因为乙与丙中产生的H2相同，可判断出盐酸已反应完全。
n（H2）=667mL÷22400mL·mol－1=0.0300mol
所以c（HCl）=（0.0300mol×2）÷0.030L=2.0mol·L－1（2分）（有效数字不作要求）
（2）设Mg、Al分别为xmol、ymol
甲中24g·mol－1·xmol+27g·mol－1·ymol＝510×10－3g
xmol+1.5ymol＝
解得：
x＝y＝0.010mol
所以镁的质量分数为：
×100％＝47％（4分）
（3）解：
丙中Mg、Al都为
根据题意，铝全部溶解后，溶液中只有NaCl和NaAlO2，Mg以Mg（OH）2形式存在根据关系式：
HCl～NaCl和Al～NaAlO2可知：
n（NaCl）=n（HCl）=2mol·L－1×30×10－3L=0.060mol
n（NaAlO2）=n（Al）＝0.018mol
由Na+质量守恒可得：
n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2）=0.060mol+0.018mol＝0.078mol
所以V（NaOH）=n（NaOH）÷c（NaOH）
=0.078mol÷1.0mol·L－1×1000mL·L－1=78mL（4分）
答：
（1）盐酸的物质的量浓度为2.0mol·L－1
（2）合金中Mg的质量分数为47％；
（3）还需NaOH溶液78mL。
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