全国高中学生化学竞赛安徽赛区初赛试题.docx

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全国高中学生化学竞赛安徽赛区初赛试题

2002年全国高中化学竞赛（安徽赛区）初赛试题

（考试时间3小时，满分150分）

H

1.008

元素周期表

He

4.003

Li

6.941

Be

9.012

B

10.81

C

12.01

N

14.01

O

16.00

F

19.00

Ne

20.18

Na

22.99

Mg

24.31

Al

26.98

Si

28.09

P

30.97

S

32.07

Cl

35.45

Ar

39.95

K

39.10

Ca

40.08

Sc

44.96

Ti

47.88

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

79.90

Kr

83.80

Rb

85.47

Sr

87.62

Y

88.91

Zr

91.22

Nb

92.91

Mo

95.94

Tc

[98]

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

I

126.9

Xe

131.3

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

197.0

Hg

200.6

Tl

204.4

Pb

207.2

Bi

209.0

Po

[210]

At

[210]

Rn

[222]

Fr

[223]

Ra

[226]

Ac－La

●本试卷分试题卷和答题卷两部分，所有的答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。

●考生开始答题前，请先将答题卷上密封线内的项目填写完整。

●有关计算中，请遵循近似数计算法则。

一、本题包括10小题，每小题2分，共20分。

每小题只有一个选项符合题意。

⒈基态原子的核外电子排布为[Kr]4d105s0的元素属于的周期和族为

　A.第四周期、Ⅹ族　　　　B.第四周期、Ⅷ族

C.第五周期、Ⅷ族　　　　D.第五周期、零族

⒉某化学反应2M+N→3F是一步完成的，M和N的起始浓度分别为2mol·dm-3和4mol·dm-3，1秒钟后，M的浓度下降了1mol·dm-3，下面结论中正确的是

　A.F的浓度为1.5mol·dm-3　　B.F的浓度为1mol·dm-3　　

C.N的浓度为2.5mol·dm-3　　D.N的浓度为3mol·dm-3

⒊在配平的下列反应中，

　□H3AsO4（aq）+□Zn（s）+□H+（aq）+□H2O（aq）→□AsH3（g）+□Zn（H2O）42+（aq），

　H2O前面的系数为

　A.8　　　　　B.12　　　　　C.16　　　　　D.20

⒋在标准状况下，由CO和某种气态烷烃组成的1dm3混合气体与9dm3氧气混合且充分燃烧。

燃烧后保持压强不变，温度为409.5K，此时反应后气体体积为15dm3。

则该气态烃一定不是

　A.CH4　　　　B.C2H6　　　　　　C.C3H8　　D.C4H10

⒌在地壳内，深度每增加1km，压强约增加25250～30300kPa，这对固体物质的平衡会发生较大的影响，如CaAl2Si2O8+Mg2SiO4

CaMg2Al2Si3O12

　　　　　　　　　　　（钙长石）（镁橄榄石）（钙镁）石榴子石

　　　　　　　　密度：

2.703.223.50g·cm-3

　则在地壳区域高压条件下，有利于

　A.钙长石生成　　　　　　　　　B.镁橄榄石生成　　

C.钙长石和镁橄榄石共存　　　　D.（钙镁）石榴子石生成

⒍有三种易挥发的化合物，都含有同种元素X。

已知它们在标准状况下的气体密度分别6.75kg·m-3、9.56kg·m-3和10.08kg·m-3。

在这三种化合物中，X的质量分数分别为96.0%、33.9%和96.4%。

则X元素的相对原子质量为

　A.175.2　　　　B.72.6/n（n为正整数）　　　　C.36.3　　　　D.一定是72.6

⒎用Fe2（SO4）3溶液洗去煤中所含的黄铁矿，则黄铁矿中的硫元素被氧化成

　A.SO42-　　　　B.SO32-　　　　C.SO2　　　　D.S

⒏在KOH熔体中大气中的氧可将铬铁矿（FeCr2O4）中Fe和Cr的氧化态都转化为+6氧化态，1molFeCr2O4在理论上需要多少mol氧气使之氧化。

　A.2mol　　B.2.5mol　　C.3mol　　D.4mol

⒐在光照下

与Br2的反应可能得到的一元取代物的数目为

　A.6　　　　B.5　　　　C.4　　　D.3

⒑已知PCl5是三角双锥几何构型，若Cl元素有两种稳定的同位素，则PCl5的不同分子种数（包括异构体）为

　A.8　　　　B.10　　　　C.12　　　　D.14

二、本题包括15小题，每小题2分，共30分。

每小题有1个或2个选项符合题意。

若该题只有1个选项合题意，多选或错选均不得分。

若该题有2个选项合题意，选对1个得1分，选对2个得2分；选错1个，该题不得分。

⒒下列各Lewis结构式中，能正确表示出NO3-离子的Lewis结构式是

　A.

　　B.

　　C.

　　D.

⒓参照反应Br+H2→HBr+H的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是

　A.正反应为吸热的　　B.正反应为放热的　　

C.加入催化剂，该化学反应的反应热不变

D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率

⒔用

与试剂CH2=CH―CH2―ONa起反应，

　应得到的产物是

　A.

　　　　　B.

C.

　　　　　　　D.不起反应

⒕对于一个化学反应，下列说法正确的是（注：

ΔH

表示等压条件下的化学反应的热效应，ΔH

<0，放热；ΔH

>0，吸热。

）

　A.ΔH

越负，其反应速率越快　　　　B.ΔH

越正，其反应速率越快

C.只要有催化剂，那么反应肯定加速　　D.以上三种说法都不正确

⒖在

结构中，

表示成SiO4，则该结构式的通式为

　A.（Si2O5）n2n-　　B.（SiO3）n2n-　　C.（Si6O17）n10n-　　　D.（Si6O19）n14n-

⒗

与KOH乙醇溶液反应所得的主要产物为

　A.

　　B.

　C.

　D.

⒘在放热反应2SO2+O2

2SO3中，60%SO2与40%O2（体积分数）可以使反应完全。

但在硫酸厂的催化塔入口一般通入10%SO2、16%O2和74%N2混合气体（体积分数）。

硫酸厂在催化塔入口所采用的进气配制方案的理由为

　①加入不参与反应的N2，有利于平衡向正反应方向移动。

②防止催化床升温到630℃以上，使V2O5催化活性降低，甚至失效。

③直接可以利用空气来配制催化塔入口的进气。

　A①　　B.②　C.②③　　D.①②③

⒙下列各物种中，键角∠OXO最大的是

　A.NO2+　　B.NO2　　C.NO2-　　D.CO32-

⒚在水电离出来的氢离子浓度为10-13mol·dm-3的溶液中，下列各组离子一定不能存在的是

　A.Na+、NO3-、Al3+、K+　　　　B.Na+、ClO3-、ClO-、ClO4-　　　　

C.K+、Cr2O72-、I-、Na+　　　D.Na+、S2O32-、SO42-、NH4+

⒛证明CH4是正四面体几何构型的正确方法是

　A.CH4分子中的C－H键长都相等　　B.CH4分子中的∠HCH键角都相等

C.CH2Cl2不存在立体异构体　　　　

D.CHXYZ存在光学异构体（X、Y、Z代表不同的原子）

21.对于下列化学反应，产物是（*C为14C）

　A.

　B.

C.C2H5OCH2CH2－CH2OHD.

22.下列基态原子的核外电子排布中，单电子数最多的是

　A.[Ar]3d94s1　　B.[Ar]3d54s1　　C.[Ar]3s23p3　　D.[Ar]3d54s2

23.下列书写的离子方程式中，不正确的是

　①高锰酸钾溶液与草酸反应　2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

②在酸性条件下，高锰酸钾溶液与Fe2+离子反应

　MnO4-+3Fe2++4H+=MnO2↓+3Fe3++8H2O

③在酸性条件下，+4氧化态的钒与高锰酸钾溶液反应

　　　　　　　　　　　　　5V4++MnO4-+8H+=5V5++Mn2++4H2O

④Fe2+离子被空气氧化4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-

　A.①③　　　　B.②④　　　C.①②④　　　　D.①②③④

24.以Li2CO3和Na2CO3熔融物为电解质，一极通入CO，另一极通入CO2和O2，组成燃料电池。

则下列说法中，正确的是

　A.正极反应为O2+2CO2+4e→2CO32-　B.负极反应为CO+4OH--2e→CO32-+2H2O

C.正极反应为O2+4e→2O2-　　D.负极反应为CO+CO32--2e→2CO2

25.反应CH3CH=CH2+CH3OD

　的产物为

　A.

　　　　　　　B.

C.

　　　　　　D.

三、本题包括2小题，共24分。

（第26题6分，第27题18分）

26.S2O在碱性条件下发生的歧化反应如下：

S2O+OH-→S2-+S2O42-+SO32-+H2O

　该反应包含两个独立的歧化反应，它们的离子方程式分别为　①　、　②　。

如果这两个独立的歧化反应是等物质的量发生的，则按上述S2O的总歧化反应的配平的离子方程式为　③　。

27.在酸性溶液中IO3-离子被I-离子还原生成碘，在碱性溶液中IO3-离子不被I-离子还原，而无论在酸性或碱性溶液中IO4-都被I-离子还原。

　在酸性溶液中，IO3-离子与I-离子反应的方程式为　①　，IO4-离子与I-离子反应的方程式为　②　；在碱性溶液中IO4-离子与I-离子反应的方程式为　③　。

　现有1升含有IO3-和IO4-离子的混合溶液，用移液管取出25.00cm3放入锥形瓶中，酸化后加入过量的固体碘化钾，用0.1014mol·dm-3的硫代硫酸钠标准溶液滴定，消耗24.65cm3硫代硫酸钠标准溶液；另取上述混合液25.00cm3，用碳酸氢钠溶液缓冲到pH=8，加入过量的固体碘化钾，用0.05020mol·dm-3的亚砷酸钠标准溶液滴定，消耗4.98cm3亚砷酸钠标准溶液（酸根离子均为正酸根离子）。

第一次滴定的离子方程式为　④　，产物中的含氧阴离子的Lewis结构式为　⑤　，第二次滴定的离子方程式为　⑥　，产物中的含氧阴离子的几何构型为　⑦　。

在1升原溶液中，IO3-离子的mol数为　⑧　，IO4-离子的mol数为　⑨　。

四、本题包括2小题，共19分。

（第28题15分，第29题4分）

28.硼烷化学是二十世纪的产物，由于它有可能作为高能燃料而促使其化学迅速发展，五十年代后，硼烷的立体化学、结构和键合理论有很大发展，已成为现代无机化学的重要内容之一。

　最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），它属于　①　电子化合物（填缺、富、正常），它燃烧能放出大量的热，其燃烧反应方程式为　②　，它之所以没有实际应用作火箭燃料，是因为⑴　③　，⑵　④　。

　在180℃时乙硼烷与NaBH4反应，得到一种钠盐和一种气体。

其钠盐中含有由B和H两种元素组成，式量为141.82，电荷为-2的离子，在这种离子中，B和H的质量分数分别为：

B：

91.47%，H：

8.53%。

B2H6与NaBH4反应的化学方程式为　⑤　，该反应转移的电子数为　⑥　，在产物中硼元素的平均氧化数为　⑦　，该反应的氧化剂是　⑧　，还原剂是　⑨　。

乙硼烷还能与氨气反应，生成共价型离子化合物，且阴、阳离子都有四面体结构，其阳离子的化学式为　⑩　，阴离子的化学式为　

　，化学反应方程式为　

　。

29.有一立方晶系AB型离子化合物，A的离子半径为61pm，B的离子半径为220pm，则B离子的堆积方式为　①　，A离子占有B离子围成的　②　空隙中，该类空隙占有率为　③　%，该晶体属于　④　型。

五、本题包括3小题，共22分。

（第30题4分，第31题6分，第32题12分）

30.某分子式为C5H10的化合物中，存在着分子内张力，从核磁共振谱中可知，分子内有三类不同化学环境的碳原子和四类不同化学环境的氢原子，它可以发生加成反应，此化合物的结构式为　①　（注意立体构型），它的命名为（用系统法命名）　②　。

31.α-氨基丙酸是蛋白质中的一个成分，它可由另一个α-氨丙酸[L-（-）-丝氨酸]通过一系列的反应制得。

将下列反应所得的中间产物填写在答题卡中相应的位置处。

　　　L-（-）-丝氨酸

32.分子式为C10H10的某烃（A）与氯化亚铜的氨溶液不起反应，在HgSO4存在条件下（A）与稀硫酸（H2SO4+H2O）反应，生成化合物（B）和（C），它们的分子式均为C10H12O。

　化合物（B）能和羟氨（NH2OH）发生反应，并能起卤仿（NaOH+X2）反应，化合物（C）也能与羟氨反应，但不起卤仿反应。

化合物（A）与高锰酸钾酸性溶液共热，得到间苯二甲酸。

则：

　（A）的结构式为①，（B）的结构式为②，（C）的结构式为③。

　化合物（B）＋羟氨反应的产物为④，

化合物（B）与卤仿应的产物为⑤，

化合物（C）＋羟氨反应的产物为⑥。

六、本题包括2小题，共13分。

（第33题3分，第34题10分）

33.锂与H2反应生成氢化锂时，在生成物中常含有未反应的锂。

常用气体容量法测定氢化锂中未反应的金属锂的含量。

在22℃和97.46kPa时，0.205g样品与水反应，收集到561cm3未经干燥的氢气，试计算该样品中未反应的金属锂的质量百分比。

（已知22℃时水的饱和蒸气压为2.67kPa）

34.

试回答下列问题：

　⑴下列物种的化学式为A①，B②，C③。

⑵完成下列变化的离子方程式

CO2

　　A（aq）④，B+H2C2O4→⑤

⑶A转化为C的产率为⑥

⑷为在工业上实现A全部转化成C，实用的方法是⑦，化学表达式为⑧。

七、本题包括3小题，共22分。

（第35题8分，第36题6分，第37题8分）

35.在某KReO4酸性溶液中含Re26.65mg，将其通过一个装有Zn粒的反应柱后，ReO4-离子被锌还原，用0.02000mol·dm-3KMnO4标准溶液滴定还原后收集到的溶液（包括洗涤液），当滴到11.45cm3时，还原态的Re又全部被氧化成ReO4-。

　⑴用计算说明被还原后的Re氧化数。

⑵用Re元素的核外电子构型说明此结果是合理的。

⑶试画出ReO4-的结构式（几何构型）。

36.绿色植物的光合作用的总反应式为

6CO2（g）+6H2O（l）　　　　　　　　C6H12O6（s）+6O2（g）

　每放出1分子O2需吸收波长为6.88×10-7m的8个光量子，1molO2只能植物贮存469kJ·mol-1的能量。

　在人体中，糖是体内能量主要的来源，人体所需的热量有70%是由糖类转化提供的，1mol葡萄糖完全氧化时在理论上可释放2872kJ·mol-1热量。

在人体内葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为C6H12O6+6O2+38H3PO4+38ADP→6CO2+44H2O+38ATP

　　　ATP+H2O→ADP+H3PO4　　　ΔH

=-36.0kJ·mol-1

　请回答下列问题：

　⑴计算光合作用中绿色植物的能量转换效率。

⑵计算人体内葡萄糖完全氧化分解时能量的利用率。

⑶若将光合作用反应的逆反应设计成一个原电池，即葡萄糖的燃料电池，则其正极的电极反应式为　　▲　　，其负极的电极反应式为　　▲　　。

　（光子的能量公式为

，式中h为普朗克常数6.626×10-34J·s，c为光速，3.000×108m·s-1，λ为光的波长。

）

37.最简单的二元硼氮化合物可以通过下列反应合成：

　　　　B2O3（l）+2NH3（g）

2BN（s）+3H2O（g）

　反应产生的氮化硼的结构与石墨结构相类似，但上、下层平行，B、N原子相互交替（见图）。

层内B－N核间距为145pm，面间距为333pm。

请回答下列问题：

⑴试画出层状六方氮化硼的晶胞。

⑵写出晶胞中各原子的原子坐标。

⑶试计算层状六方氮化硼晶体的密度。

⑷在高压（60kbar）、高温（2000℃）下，层状六方氮化硼晶体可转化为立方氮化硼，它与金刚石有类似结构。

若立方氮化硼晶胞的边长为361.5pm，　试计算立方氮化硼晶体中B－N键的键长。

2002年全国高中化学竞赛（安徽赛区）初赛试题

参考答案与评分标准

一、共20分

⒈C⒉A⒊B⒋A⒌D⒍B⒎A⒏B⒐A⒑C

二、共30分

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

B

AC

C

D

C

C

D

A

CD

CD

B

B

D

AD

C

三、共24分

26.（6分）①5S2O+14OH-＝4S2-+3S2O42-+7H2O（2分）

②S2O+4OH-＝S2-+SO32-+2H2O（2分）

注：

①、②次序可以交换。

③10S2O+34OH-＝9S2-+3S2O42-+5SO32-+17H2O（2分）

27.（18分）①IO3-+5I-+6H+＝3I2+3H2O（2分）②IO4-+7I-+8H+＝4I2+4H2O（2分）

③IO4-+I-+H2O＝IO3-+I2+2OH-（2分）④I2+2S2O32-=2I-+S4O62-（2分）

⑤

（2分）⑥AsO33-+I2+2OH-=AsO43-+2I-+H2O（2分）

⑦正四面体（2分）⑧0.00333mol（2分）⑨0.01000mol（2分）

四、共19分

28.（15分）①缺（1分）②B2H6+3O2=3B2O3+3H2O（2分）　　

③硼烷的热分解产物有毒（1分）　④硼烷在空气中易着火爆炸（1分）。

⑤5B2H6+2Na[BH4]=Na2[B12H12]+13H2↑（2分）　⑥26e（1分）　⑦+5/6（1分）　

⑧B2H6、Na[BH4]（1分）⑨B2H6、Na[BH4]（1分）　⑩[（NH3）2BH2]+（1分）　

BH4-（1分）　

B2H6+2NH3=[（NH3）2BH2][BH4]（2分）

29.（4分）　①立方面心（1分）　　②正四面体空隙（1分）

　③50%（1分）　④ZnS型（1分）

五、共22分

30.（4分）　①

（

）（2分）　

②顺-1,2-二甲基环丙烷，或（1R,2S）-1,2-二甲基环丙烷（2分）

31.（6分）①

②

③

（每空各2分）

32.（12分）（每空各2分）

　①

②

③

④

⑤

⑥

六、共13分。

（第33题3分，第34题10分）

33.（3分）解：

LiH+H2O=LiOH+H2↑2Li+2H2O=2LiOH+H2↑（1分）

　　　　　　　设样品中锂的质量分数为x

（1分）

x=0.374（1分）

34.（10分）⑴①K2MnO4（1分）②MnO2（1分）③KMnO4（1分）

④3MnO42-+O2+2H2O=2MnO4-+MnO2+4OH-（2分）

⑵⑤MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O（2分）

⑶⑥66.67%（1分）

⑷⑦电解法（1分）　⑧阳极：

MnO42-－e→MnO4-（1分）

七、共22分

35.（8分）解：

⑴ReO4-中Re为+7氧化态，它的物质的量　n=26.65/186.2=0.1434mmol（1分）

　在MnO4-→Mn2+的变化中，1molMnO4-得到5mol电子，则11.45mL0.02000mol/LMnO4-共得到电子　ne=0.02000×11.45×5=1.145mmol电子（1分）

　1molReO4-失去的电子为　1.145/0.1431=8mol电子（1分）

∴被还原后Re的氧化数为　7-8=-1　　　　　　（1分）

⑵Re的电子构型为[Kr]4f145d56s2，获得一个电子后，其电子构型为[Kr]4f145d66s2，这是一种合理的电子排布式。

（2分）

⑶

或

（2分）

36.（6分）解：

⑴吸收光量子的总能量

（1分）

植物贮存能量=469×6=2814kJ·mol-1转换效率=2814/8352=33.69%（1分）

⑵人体内葡萄糖释放的能量=36.0×38=1368kJ·mol-1（1分）

　∴人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率＝1368／2872=47.60%（1分）

⑶正极反应：

O2+4H++4e→2H2O（1分）

负极反应：

C6H12O6+6H2O-24e→6CO2+24H+（1分）

37.（8分）

⑴（2分）

⑵B原子　（0,0,0）（

）或（

）（1分）

N原子（0,0,

）（

0）或（

0）（1分）

⑶

（2分）

⑷dB-N=

=

×361.5=156.5pm（2分）