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2012年全国高中学生化学竞赛(重庆赛区预赛)高一试题


2012 年全国高中学生化学竞赛(重庆赛区预赛)试题 (高一组)
(2012 年 5 月 20 日 9:00-11:00)

题号 满分 得分 评卷人 考生须知:
? ? ? ? ? ?

1 20

2 11

3 8

4 12

5 8

6 6

7 10

8 13

9 12

总分 100

竞赛时间 2 小时。 迟到超过半小时者不能进考场。 开始考试后 1 小时内不得离场。 考试时间结束时, 把试卷(背面朝上)放在桌子上,立即起立撤离考场。 试卷装订成册,不得拆散。 第 1 题答案填写在第 1 题号下面的表格内, 其它所有解答必须写在制定的方框内, 不能用铅笔及红 笔填写。 姓名、所属学校必须写在首页左侧规定位置,写在其它地方者按废卷论处。 允许使用无贮存信息功能的非编程计算器以及直尺等文具。 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64

第 1 题(20 分)选择题(单选) 题号 答案 1-1.化学反应前后肯定没有变化的是( ) 。 ⑤物质的种类 ⑥共价键数 D.①③⑥ ) 。 ①原子数 ②分子数 ③元素种类 ④物质的总质量 A.③⑤ B.①③④ C.②④⑥ 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10

1-2.NA 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( A.100 mL 0.1 mol/L BaCl2 的溶液中 Cl 数为 0.02 NA B.22 g CO2 所含有的氧原子数为 0.5 NA C.11.2 L O2 所含有的分子数为 0.5 NA D.5.6 g Fe 作还原剂时失去的电子数总为 0.2 NA 1-3.在某酸性溶液中,一定能大量共存的离子组为( A.K 、Cl 、NO3 、Ag
+ + +


) 。

B.K 、Fe3+、Ba2+、SO42D.Na+、Cu2+、Cl-、HCO3) 。

C.Na+、Cl-、NO3-、SO421-4.下列离子方程式与所述事实相符的是(

A.氯气通入水中:Cl2 + H2O = 2H+ + Cl- + ClO1

B.铜与稀硝酸反应:Cu+2H+= Cu2+ +H2↑ C.氯化铝溶液通入过量氨气:Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O D.Ca(HCO3)2 溶液中加入过量 NaOH 溶液:Ca2 +2HCO3 +2OH =CaCO3↓+CO32 +2H2O 1-5.一 种 新 型 火 箭燃 料 1,3,3-三 硝 基 氮 杂环 丁 烷 (TNAZ)的 结构如图1-5所示。下列有关TNAZ的 说法正确的是( )。
+ - - -

A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键 B.该物质既有氧化性又有还原性 C. N、 C、 O的第一电离能的顺序为O>N>C D.C、N、O的气态氢化物的沸点依次降低

O 2N

N 图1-5

NO 2 NO 2

1-6.CsICl2 是一种碱金属的多卤化物,这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性,有关 该物质的说法正确的是( ) 。

A.Cs 显+3 价,I、Cl 均显-1 价 B.Cs 显+1 价,Cl 显+1 价,I 显-1 价 C.在 CsICl2 溶液中通入 Cl2,有单质碘生成 D.在 CsICl2 溶液中通入 SO2 气体,有硫酸生成 1-7.在同温同压下,有两个体积相同的密闭容器,一个装有乙烯气体,另一个装有甲烷和丙炔(C3H4) 的混合气体,两容器中的气体一定具有相同的( A.质量 B.碳原子数 ) 。 D.密度

C.氢原子数

1-8.吸烟有害健康,香烟燃烧时会产生大量的污染物。从某品牌香烟烟雾中检测到的各物质含量如下: 物质 含量(mg/支) CO 17 CO2 60 C2H6 0.6 )。 B.有害物质的含量超过了 40% D.有气味的是 C2H6、NOx、尼古丁 NOx 0.6 焦油 35 尼古丁 2.5 甲醛 0.05 苯 0.1

有关该香烟烟雾的说法正确的是( A.只有 CO 和尼古丁有毒

C.含有的有机物在常温下均为气态 1-9.下列叙述正确的是( ) 。

A

B

C

D

A.A 是将溶解好的溶液转移到容量瓶中; B.选择合适的试剂,用 B 所示装置可分别制取并收集少量 H2、NO2 和 Cl2;
2

C.C 是 N2 与 H2 合成氨的能量变化曲线,可确定 1 mol N2 和 4 mol H2 充分反应时放热一定小于 92 kJ; D.D 可观察 KCl 的焰色反应。 1-10.某溶液中可能含有 OH-、CO32-、AlO2-、SiO32-、SO42-、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶 液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时, 发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图像 .. 如下图所示。下列说法正确的是(
-



A.原溶液中一定含有的阴离子是 OH 、SiO32-、AlO2-、CO32B.反应最后形成的溶液中溶质一定为 NaCl C.原溶液中一定含有 Na2SO4 D.原溶液中含有 CO32-与 AlO2-的物质的量之比为 1?1?? 第 2 题(11 分)Q、W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期 元素,X、Y 是金属元素,Q、W、Z 是非金属元素。五种元素核电荷数之和为 55、对应原子最外层电 子数之和为 21。W、Z 是最外层电子数相同、但 Z 的核电荷数是 W 的 2 倍。 2-1.五种元素中第三周期元素有几种,简述理由。 2-2.X、Y 各自的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水,该反应的离子方程式为。 2-3.X 与 W 可形成化合物 X2W 和 X2W2 两种化合物,列举两条两种化合物共同具有的化学性质。 2-4.Z 的氢化物与 W 的氢化物发生反应生成 Z 单质和水,写出其化学方程式。 2-5.写出五种元素中未成对电子数最多的原子基态核外电子排布式。 2-1

2-2

2-3

2-4

2-5

第 3 题(8 分)A—F 都是中学常见化合物,甲、乙、丙是由短周期元素形成的常见单质。D 的相对分 子质量为丙的 2 倍,它们在一定条件下有如下转化关系: (反应中生成的水已略去)

3



+丙

A

+H 2O

丙 B

F 乙 +丙 D

C +丙 E

3-1.写出 A 和 H2O 反应的化学方程式; 3-2.指出 B 中存在的化学键类型; 3-3.写出 C 的化学式和 F 的电子式; 3-4.D 能使酸性高锰酸钾溶液褪色(有 Mn2+生成) ,写出其反应的离子方程式。 3-1

3-2

化学键类型有: F 的电子式为:

3-3 C 的化学式为: 3-4

2+ 第 4 题(12 分)已知:①I2+H2O+HSO3 =2I +SO4 +3H + ②IO3 +5I +6H =3 I2+3H2O

4-1.由①判断,还原性:HSO3由②判断,氧化性:IO3
-

I-(填“强于”或“弱于”) I2(填“强于”或“弱于”)

4-2.在含 3 mol NaHSO3 的溶液中逐滴加入 KIO3 溶液,反应明显分 成两个阶段。加入 KIO3 和析出 I2 的物质的量的关系曲线如图 4-1 所示。 (1)指出第一阶段的氧化产物和第二阶段的还原剂。 (2)计算出 a 点时剩余 NaHSO3 的物质的量。 (3)请计算当溶液中 I 与 I2 的物质的量之比为 1? 1??时,应加入 KIO3 的物质的量。 4-1 HSO34-2 IIO3I2 还原剂为: mol mol
-

(1)氧化产物为: (2)NaHSO3 的物质的量为: (3)KIO3 的物质的量为:

第 5 题(8 分)物质的量浓度是化学实验中常用的表示溶液组成的物理量。
4

5-1.常用浓硫酸中溶质的质量分数为 98%,密度为 1.84 g· -3,计算其物质的量浓度。 cm 5-2. 20% H2SO4 溶液物质的量浓度为 c1 mol/L, 10%H2SO4 溶液物质的量浓度为 c2 mol/L, c1 则 (填“>”、“<”或“=”) 。 5-3.现有 200 mL H2SO4 和 Na2SO4 混合溶液,其中 c(H2SO4) = 1 mol/L,c(Na2SO4) = 0.5 mol/L。实验中 需要将它配成 H2SO4 和 Na2SO4 浓度分别为 2 mol/L 和 0.2 mol/L 的溶液,配制过程中,应该选择规格为 mL 的容量瓶,还需加入 10 mol/L H2SO4 溶液 5-1 5-2 5-3 物质的量浓度为: c1 2c2 mL mL mL。 2c2

容量瓶的规格为: 加入 H2SO4 溶液体积为:

第 6 题(6 分)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。工业上常通过下列反应制备 CuCl: 2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3→2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑ 6-1. CuCl 制备过程中需要配制质量分数为 20%的 CuSO4 溶液。 计算出配制该溶液所需的 CuSO4· 2O 5H 与 H2O 的质量之比。 6-2.准确称取所制备的 0.2500 g CuCl 样品置于一定量的 0.5 mol· L 加水 20 mL,用 0.1000 mol· L
-1 -1

FeCl3 溶液中,待样品完全溶解后,

的 Ce(SO4)2 溶液滴定到终点,消耗 24.60 mL Ce(SO4)2 溶液。有关反应的

离子方程式为:Fe3++CuCl→Fe2++Cu2++Cl? ;Ce4++Fe2+→Fe3++Ce3+ 已知国家标准规定合格的 CuCl 产品的主要质量指标为 CuCl 的质量分数大于 96.50%。试通过计算说明 上述样品中 CuCl 的质量分数是否符合国家标准。 6-1 6-2 CuSO4· 2O 与 H2O 的质量之比为: 5H

第 7 题(10 分)A 是一种重要的化工原料,A 的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,D 是具 有果香气味的烃的衍生物。A、B、C、D 在一定条件下存在如下转化关系(部分反应条件、产物被省 略)。

5

石蜡油

碎瓷片、

A

H 2O

B

酸性KMnO 4溶液

C

D

7-1.写出工业上,由石油获得石蜡油的方法名称是 化。 7-2.A→B 的反应类型属于 a. 酯化反应 ; b. 取代反应

,由石蜡油获取 A 的过程属于_________变

c. 加成反应

d. 氧化反应

写出反应 B+C→D 的化学方程式: 7-3.石蜡油的主要成分为烷烃和环烷烃。 ①碳原子少于 20、且分子中一氯代物只存在一种可能结构的烷烃有几种? ②烷烃的组成通式为 CnH2n+2,下列芳香烃系列的组成也符合某一通式,写出该系列中,第 25 个有机物 的分子式。

7-1 7-2

名称为: 反应类型属于: B+C→D 的化学方程式为:

属于:

7-3

①烷烃有: ②分子式为:



第 8 题(13 分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(H2NCOONH4)的化学性质。 8-1.探究氨基甲酸铵与酸或碱的反应。①取适量样品与氢氧化钠溶液共热;②取适量样品与足量盐酸 反应。分别写出上述反应的离子方程式。 8-2.探究氨基甲酸铵的水解反应速率。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水 解反应速率,得到 c(H2NCOO )随时间变化趋势如图 8-1 所示。已知水解反应方程式为: H2NCOONH4+2H2O NH4HCO3+NH3· 2O。 H


6

①计算 25℃时,0—6 min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率; ②对比图 8-1 中根据哪两条曲线,能得出“水解反应速率随温度升高而增大”的结论。 8-3.探究氨基甲酸铵的分解反应进行的限度。将氨基甲酸铵晶体置于特制的密闭真空容器中(假设容器 体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s) +CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表: 温度/℃ 平衡气体总浓度/× 10 mol· L
-3

2NH3(g)

15.0
-1

20.0 3.4 。

25.0 4.8

30.0 6.8

35.0 9.4

2.4

①能标志该分解反应已经达到化学平衡状态的是 A.单位时间内生成 1 mol CO2 的同时消耗 2 mol NH3 B.容器内气体压强保持不变 C.容器中 CO2 与 NH3 的物质的量之比保持不变 D.容器中混合气体的密度保持不变

②根据表中数据计算,15.0℃时的分解平衡常数 Kc [Kc=c2(NH3)· c(CO2)] 。 8-1 离子方程式①: 离子方程式②: 8-2 ①平均速率为: ②两条曲线为: 8-3 ①达到化学平衡状态的是: ②平衡常数 Kc 为:

第 9 题(12 分)利用如图 9-1 所示的装置验证稀硝酸被铜还原的产物是 NO 而不是 NO2:

7

9-1.A 装置中所装的两种试剂是 9-2.E 中 NaOH 溶液的作用是

,检验装置中的空气已被除净的方法是 ;



9-3.关闭弹簧夹 a 和 d,打开 b,由分液漏斗向试管 B 中滴加稀硝酸。装置 D 的作用是 9-4.将 A 装置换成鼓气球,鼓入少量空气,C 中出现的现象为 于打开和关闭状态。 9-5.实验结束时,如何操作才能尽量减少有毒气体外逸? 9-1 试剂是: 9-2 NaOH 溶液的作用是: 9-3 装置 D 的作用是: 9-4 C 中出现的现象为: 9-5 ,方法是:



,此时弹簧夹 b 和 d 分别处

8

(高一组参考答案)
第 1 题(20 分)选择题(单选) 题号 答案 1-1 B 1-2 A 1-3 C 1-4 D 1-5 B 1-6 D 1-7 C 1-8 B 1-9 C 1-10 A

第 2 题(11 分) 2-1 3(1 分) 第二周期和第三周期元素内层电子数分别为 2 和 10,这五种元素原子内层电子数之

和为 34,必有两种位于第二周期,三种位于第三周期。 分,其它合理答案也得分) (2 2-2 2-3 2-4 2-5 Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O(2 分) 能与水反应、能与 CO2 反应等。 分) (2 H2S+H2O2=2H2O+S↓(2 分) 1s 2s 2p (2 分)
2 2 3

第 3 题(8 分) 3-1 3-2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑(2 分) 离子键(1 分) 共价键(1 分) (1 分)

3-3 Na2SO4(1 分) 3-4

2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+(2 分)

第 4 题(12 分) 4-1 4-2 强于(1 分) 强于(1 分) (1)SO4 (2 分) (2)1.8(3 分)
2-

I- (2 分)

(需要写出计算过程吗?)

(3)1.125(3 分)(需要写出计算过程吗?) 第 5 题(8 分) 5-1 5-2 5-3 18.4 mol/L(2 分) >(2 分) 500 (2 分) 80(2 分) (需要写出计算过程吗?)

第 6 题(6 分) 6-1 6-2 5:11(或 1:2.2)(2 分)(需要写出计算过程吗?) n(Ce4+)= n(Fe3+)= n(CuCl)=0.1000× 24.6× -3=2.46× -3(mol) 10 10
-3

(2 分) (1 分)

w(CuCl)=[( 2.46× × 10 99.5)/0.2500] × 100%=97.92%
9

经计算样品中 CuCl 质量分数为 97.92%>96.50%,故样品中 CuCl 的质量分数符合标准。 分) (1 第 7 题(10 分) 7-1 减压分馏(1 分);化学变化(1 分) 7-2 c (2 分)
浓H 2SO 4

CH3CH2OH + CH3COOH 7-3

CH3COOCH2CH3 + H2O(2 分)

① 5 种(2 分) ②C102H54(2 分) ①NH4++OH-=NH3↑+H2O (2 分) ②H2NCOO-+2H+=H3NCOOH+(2 分) ①0.05 mol· 1· L min 1(2 分) ;(需要写出计算过程吗?)
- -

第 8 题(13 分) 8-1 8-2

②a、b(2 分) 8-3 ①ABD; 分) ②Kc=2.048× 9(mol· 1)3(3 分)(需要写出计算过程吗?) (2 10 L
- -

第 9 题(12 分) 9-1 稀硫酸和锌粒(2 分) ,在 E 的出口处收集并检验氢气纯度(2 分) ; 9-2 吸收 NO2 和 NO,防止污染空气(2 分) (NaOH 能吸收 NO 吗?) 9-3 储存气体(2 分) 9-4 气体由无色逐渐变成红棕色(2 分) 9-5 鼓入足量空气后再缓缓打开弹簧夹 d,继续鼓气直至装置中的气体颜色完全褪去(2 分) 。

10


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