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1、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）H1.008元素周期表He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90K

2、r83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLa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

3、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。基态原子的核外电子排布为Kr4d105s0的元素属于的周期和族为A.第四周期、族B.第四周期、族C.第五周期、族D.第五周期、零族某化学反应2M+N3F是一步完成的，M和N的起始浓度分别为2 moldm-3和4 moldm-3，1秒钟后，M的浓度下降了1 moldm-3，下面结论中正确的是A.F的浓度为1.5 moldm-3B. F的浓度为1 moldm-3C.N的浓度为2.5 moldm-3D.N的浓度为3 moldm-3在配平的下列反应中，H

4、3AsO4(aq)+Zn(s)+H+(aq)+H2O(aq)AsH3 (g) +Zn(H2O)42+(aq)，H2O前面的系数为A.8B.12C.16D.20在标准状况下，由CO和某种气态烷烃组成的1 dm3混合气体与9 dm3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15 dm3。则该气态烃一定不是A. CH4B. C2H6C. C3H8D. C4H10在地壳内，深度每增加1km，压强约增加2525030300kPa，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

5、镁）石榴子石密度： 2.70 3.22 3.50gcm-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6.75k gm-3、9.56 k gm-3和10.08 k gm-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.175.2B.72.6/n(n为正整数) C.36.3D. 一定是72.6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. S

6、O2D. S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，1mol FeCr2O4在理论上需要多少mol氧气使之氧化。A.2 mol B.2.5 mol C. 3 mol D. 4 mol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.8B.10C.12D.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

7、得1分，选对2个得2分；选错1个，该题不得分。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. 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，降低逆反应速率用与试剂CH2=CHCH2ONa起反应，应得到的产物是A.B. C.D.不起反应对于一个化学反应，下列说法正确的是（注：H表示等压条件下的化学反应的热效应，H0，吸热。）A. H越负，其反应速率越快 B. H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

8、三种说法都不正确在结构中，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- 与KOH乙醇溶液反应所得的主要产物为A.B.C.D. 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加入不参与反应的N2，有利于平衡向正反应方向移动。防止催化床升温到630以上，使V2O5催化活性降低，甚至失效。直接可以利用空气来配制催化塔

9、入口的进气。A B. C. D.下列各物种中，键角OXO最大的是A.NO2+ B.NO2C.NO2-D.CO32-在水电离出来的氢离子浓度为10-13 moldm-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+证明CH4是正四面体几何构型的正确方法是A. CH4分子中的CH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

10、是（*C为14C）A. B. C.C2H5OCH2CH2CH2OH D. 22. 下列基态原子的核外电子排布中，单电子数最多的是A.Ar3d94s1B. Ar3d54s1C. Ar3s23p3 D. Ar3d54s2 23. 下列书写的离子方程式中，不正确的是高锰酸钾溶液与草酸反应2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O在酸性条件下，高锰酸钾溶液与Fe2+离子反应 MnO4-+3 Fe2+4H+=MnO2+3 Fe3+8H2O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+4H2OFe2+离子被空气氧化 4 Fe2+

11、 O2+2H2O=4 Fe3+4OH-A.B. C.D. 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+4e2CO32-B.负极反应为 CO+4OH- - 2eCO32-+2H2OC.正极反应为O2+4e2O2- D.负极反应为CO+ CO32- 2e2CO225. 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-+H2

12、O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、。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。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，IO4-离子与I-离子反应的方程式为；在碱性溶液中IO4-离子与I-离子反应的方程式为。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0.1014 moldm-3的硫代硫酸钠标准溶

13、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0.05020 moldm-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，产物中的含氧阴离子的Lewis结构式为，第二次滴定的离子方程式为，产物中的含氧阴离子的几何构型为。在1升原溶液中，IO3-离子的mol数为，IO4-离子的mol数为。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

14、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，它之所以没有实际应用作火箭燃料，是因为，。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，该反应转移的电子数为，在产物中硼元素的平均氧化数为，该反应的氧化剂是，还原剂是。乙硼烷还能与氨气反应，生成共价型离子化合物，且阴、阳

15、离子都有四面体结构，其阳离子的化学式为，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，A离子占有B离子围成的空隙中，该类空隙占有率为%，该晶体属于型。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 （注意立体构型），它的命名为（用系统法命名） 。31. -氨基丙酸是蛋白质中的一个成分，它可由另

16、一个-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 ，(B)的结构式为 ，(C)的结构式为 。化合物(B)羟氨反应的产物为 ，化合物(B)与卤

17、仿应的产物为 ，化合物(C)羟氨反应的产物为 。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：下列物种的化学式为A ，B ，C 。完成下列变化的离子方程式CO2A(aq) ， B+ H2C2O4 A转化为C的产率为 为在工业上实现A全部转化成C，实用的方法是 ，化学表达式为 。

18、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0.02000moldm-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-。用计算说明被还原后的Re氧化数。用Re元素的核外电子构型说明此结果是合理的。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6.8810-

19、7m的8个光量子，1mol O2只能植物贮存469kJmol-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2872 kJmol-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+38ADP6CO2+44H2O+38ATP ATP+H2OADP+H3PO4H=-36.0 kJmol-1请回答下列问题：计算光合作用中绿色植物的能量转换效率。计算人体内葡萄糖完全氧化分解时能量的利用率。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

20、的电极反应式为。（光子的能量公式为，式中h为普朗克常数6.62610-34Js，c为光速，3.000108ms-1，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BN核间距为145pm，面间距为333pm。请回答下列问题：试画出层状六方氮化硼的晶胞。写出晶胞中各原子的原子坐标。试计算层状六方氮化硼晶体的密度。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

21、硼晶胞的边长为361.5pm，试计算立方氮化硼晶体中BN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C A B A D B A B A C二、共30分111213141516171819202122232425BACCDCCDACDCDBBDADC三、共24分26. (6分)5S2O+14OH-4S2-+3S2O42-+7H2O (2分)S2O+4OH-S2-+ SO32-+2H2O (2分)注：、次序可以交换。10S2O+34OH-9S2-+3S2O42-+ 5SO32-+17H2O (2分)27. (18分) IO3-+5I-+6H+3I2+3H2

22、O (2分) IO4-+7I-+8H+4I2+4H2O (2分)IO4-+I-+ H2OIO3-+I2+2OH- (2分) I2+2S2O32-=2I-+ S4O62- (2分)(2分) AsO33-+I2+2OH- =AsO43-+ 2I-+H2O (2分)正四面体(2分) 0.00333mol(2分) 0.01000 mol(2分)四、共19分28. (15分)缺 (1分) B2H6+3O2=3B2O3+3H2O (2分)硼烷的热分解产物有毒 (1分) 硼烷在空气中易着火爆炸 (1分)。5 B2H6+2NaBH4= Na2B12H12+13H2(2分)26e(1分) +5/6(1分)B2H

23、6、NaBH4 (1分) B2H6、NaBH4 (1分) (NH3)2BH2+ (1分)BH4- (1分) B2H6+2NH3=(NH3)2BH2 BH4 (2分)29. (4分)立方面心(1分) 正四面体空隙(1分)50% (1分) ZnS型(1分)五、共22分30. (4分) （） (2分)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) （每空各2分）32. （12分）（每空各2分）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

24、 （1分） x=0.374 （1分）34.（10分） K2MnO4 （1分）MnO2 （1分）KMnO4 （1分）3 MnO42-+O2+2H2O=2 MnO4-+ MnO2+4OH- （2分）MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2+2CO2+2H2O （2分）66.67% （1分）电解法（1分）阳极：MnO42-eMnO4- （1分）七、共22分35. （8分）解：ReO4-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，1mol MnO4-得到5mol电子，则11.45mL 0.02000mol/L MnO4-共得到电

25、子ne=0.0200011.455=1.145mmol电子（1分）1molReO4-失去的电子为1.145/0.1431=8 mol电子（1分） 被还原后Re的氧化数为7-8=-1（1分）Re的电子构型为Kr4f145d56s2，获得一个电子后，其电子构型为Kr4f145d66s2，这是一种合理的电子排布式。 （2分） 或 （2分）36. （6分）解：吸收光量子的总能量（1分）植物贮存能量=4696=2814 kJmol-1 转换效率=2814/8352=33.69% （1分）人体内葡萄糖释放的能量=36.038=1368 kJmol-1 （1分）人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率13682872=47.60%（1分）正极反应：O2+4H+4e2H2O （1分）负极反应：C6H12O6+6H2O-24e6CO2+24H+ （1分）37. （8分）（2分）B原子(0,0,0) (,)或(,) （1分）N原子 (0,0,) (,0)或(,0) （1分）（2分）dB-N=361.5=156.5pm （2分）