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高中化学竞赛专题训练(1)


高中化学竞赛专题训练(一)
自主招生和奥赛方向 一、选择题
1. (简单奥赛题) “拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物 质。Al65Cu23Fe12 是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。有关 这种拟晶的说法错误 的是( ) .. A.Al65Cu23Fe12 的硬度比金属 Al、Cu、Fe

都大 B.Al65Cu23Fe12 中三种金属的化合价均可视作零 C.Al65Cu23Fe12 不可用作长期浸泡在海水中的材料 D.1mol Al65Cu23Fe12 溶于过量的硝酸时共失去 265 mol 电子 2. (简单奥赛题)由 5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4 和 3 mol FeO 组成的混合物,加入纯铁 l mol 并在高温下和 Fe2O3 反应。若纯铁完全反应,则反应后混合物中 FeO 与 Fe2O3 的物质的量之 比可能是 A.4:3 B.3:2 C.3:1 D.2:1

3. (简单奥赛题)自然界中存在一种尖晶石,主要成分的化学式可表示为 MgAl2O4,可作为 宝石。已知该尖晶石中混有 Fe2O3。取一定量样品 5.4g,恰好完全溶解在一定浓度 100mL 盐酸溶液,盐酸浓度可能是( ) A.1.8 mo1.L-1; B.2.8 mo1.L-1;C.4.3 mo1.L-1;D.4.9 mo1.L-1 4. (中等难度奥赛题)铁氧磁体法处理含 Cr2O72 的废水的原理可概述为:向 Cr2O72 的酸性
- -

废水中加入 FeSO4·7H2O,将 Cr2O72 还原为 Cr3 ,调节溶液的 pH,使溶液中的铁、铬元
- +

素转化为组成相当于 Fe [Fex · Cr








2-x]O4(铁氧磁体、罗马数字表示元素的价态)的沉淀。处

理含 1 mol Cr2O72 的废水至少需要加入 a mol FeSO4· 7H2O。下列结论正确的是 A.x=0.5,a=8 B.x=0.5,a=10 C.x=1.5,a=8 D.x=1.5,a=10 - 5. (中等难度奥赛题)现有 100 mL 溶质为 MgCl2 和 A1C13 的混合溶液,其中 c(Cl )=1.0 + + mol/L,c(Mg2 )=0.2 mol/L。若不考虑水解因素,则要使其中的 Mg2 全部转化为 Mg(OH)2 沉淀而分离出来,至少需要 4 mol/L 的 NaOH 溶液的体积是 A.25 mL B.5 mL C.30 mL D.100 mL

6. (中等难度奥赛题)右图为 Na2SO4 的溶解度曲线,已知硫 酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)在温度为 T3 K 时开始分解为无水硫 酸钠。现有 142g 温度为 T2 K 的饱和硫酸钠溶液,当温度降 为 T1 K 或升为 T4 K(T4>T3)时析出晶体的质量相等,则温度为

T4 K 时 Na2SO4 的溶解度为(
A.32.8g B.40g

)。 C.40.8g D.41g


7. (中等难度奥赛题)时钟反应或振荡反应提供了迷人的课 堂演示实验,也备受研究者的关注。测定含 I 浓度很小的碘化物溶液时,利用振荡反应进 行化学放大,以求出原溶液中的碘离子的浓度。主要步骤如下:

①在中性溶液中,用溴将试样中 I 氧化成 IO3 ,将过量的溴除去。 — ②再加入过量的 KI,在酸性条件下,使 IO3 完全转化成 I2。 — — ③将②中生成的碘完全萃取后, 用肼将其还原为 I , 化学方程式为: N2H4+2I2==4I +N2+4H+ — ④将生成的 I 萃取到水层后用①法处理。 ⑤将④得到的溶液中加入适量的 KI 溶液,并用硫酸算化。 ⑥ 将⑤ 反应 后的 溶液 以淀 粉作 指示 剂,用 Na2S2O3 标 准溶 液滴定 ,化学 方程 式为 : 2Na2S2O3+I2==Na2S4O6+2NaI 经过上述放大后,则溶液中 I 浓度方大为原溶液中 I 浓度的(设放大前后溶液体积相等) 多少倍 A、2 倍 B、4 倍 C、6 倍 D、36 倍
— —





8.(中等难度奥赛题)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应 10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2 ↑。若氧化物比还原物多 1.75mol,则下列判断正确的是 A.生成 40.0LN2(标准状况) C.转移电子的物质的量为 1.25mol 二、非选择题 9. (简单奥赛题)向一定量 Fe、FeO 和 Fe2O3 的混合物中,加入 120 mL 4 mol· L 的稀硝酸, 恰好使混合物完全溶解,放出 1.344 L(标准状况)气体,往所得溶液中加入 KSCN 溶液,无 红色出现,若用足量的 H2 在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量 为 。
-1

B.有 0.250molKNO3 被氧化 D.被氧化的 N 原子的物质的量为 3.75mol

10. (简单奥赛题)向含 4 mol HNO3 的稀溶液中,逐渐加入 Fe 粉末至过量 + (假设生成的气体只有一种) ,在此过程中,n(Fe2 )随 n(Fe)变化的示意图如 右图所示。回答下列问题: (1)该过程中产生的气体是 , (2)a= 、b= ; + (3)当加入 Fe 粉 1.2 mol 时,溶液中 n(Fe2 )= 。 (4)若向加入过量 Fe 粉充分反应后再加入稀盐酸反应的离子方程式为 。 11. (简单奥赛题) 铁触媒的成分可表示为 xFeO· yFe2O3(其中 FeO 与 Fe2O3 质量比为 27∶20). 若用 40gFe2O3 通过 Fe2O3 和纯净的碳粉混合反应制备出 3.76g 铁触媒,反应中消耗的纯净碳粉 的质量范围是________________,x︰y=___________. 12.(简单奥赛题)工业上常用 FeCl3 溶液与铜反应制作印刷电路板。该反应的离子方程式为 + + + + 2Fe3 +Cu=2Fe2 +Cu2 。 取上述反应后溶液 20 mL 进行分析, 测得其中 c(Fe3 )为 1 mol/L, 向其中加入足量的硝酸银溶液,过滤、干燥,可获沉淀 17.22 g。则上述反应后 20 mL 溶液 + 中 Cu2 浓度为 。 13. (中等难度奥赛题)Na2Cr2O7 可用于测定废水的化学耗氧量(即 COD,指每升水样中还 原性物质被氧化所需要的 O2 的质量)。现有某水样 100.00 mL,酸化后加入 c1 mo1/L 的 Na2Cr2O7 溶液 V1 mL,使水中的还原性物质完全被氧化(还原产物为 Cr3+);再用 c2 mol/L 的 FeSO4 溶液滴定剩余的 Cr2O72-,结果消耗 FeSO4 溶液 V2 mL。写出用 FeSO4 溶液除去剩余的 Cr2O72-的离子方程式 ; 该水样的 COD 是 。 13. (中等难度奥赛题)将一定量的 Cl2 通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应

(已知反应过程放热) ,生成物中有三种含氯元素的离子,其中 ClO 和 ClO3 两种离子的物 质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如右图所示。回答下列问题: (1)苛性钾溶液中 KOH 的质量是 g。 (2)反应中转移电子的物质的量是 。 - - - (3)ClO 和 ClO3 氧化性强弱顺序是 ;生成 ClO3 的原因是 。 14. (中等难度奥赛题)将 15.6gNa2O2 和 5.4gAl 同时放入一定量的水中,充分反应后得到 200mL 溶液,再向该溶液中缓慢通入 HCl 气体 6.72L(标准状况) ,若忽略反应过程中溶液 的体积变化,回答下列问题: (1)最终得到的沉淀的质量是 (2)反应过程中得到标准状况下气体的体积是 (3)最终得到的溶液中含有的溶质有 电荷守恒表达式 ;物质的量是 。 ; 。 ;写出





15. (中等难度奥赛题)将 5.6 g Fe 投入浓硝酸中,产生红棕色气体 A,把所得溶液减压蒸 干,得到 20g Fe(NO3)2 和 Fe(NO3)3 的混合物,将该固体在高温下加热,得到红棕色的 Fe2O3 和气体 B。写出 Fe 与浓硝酸反应的离子方程式 。 产生气体 B 的化学方程式为 ;A、B 气体混合通入足 量水中,在标准状况下剩余气体的体积为 。 16. (中等难度奥赛题)把一块镁铝合金投入到 1mol/L HCl 溶液里,待合金完全溶解后,往 溶液里加入 1mol/L NaOH 溶液,生成沉淀的物质的量随加入 NaOH 溶液体积变化的关系如 下图 A 所示: (1)求 a 的范围: (2)求 n(Mg):n(Al)的最大值: (3)将关系图改为 B 图时,求 a 的范围: (4)将关系图改为 C 图时,求 a 的范围: (5)如关系图改为 D 图时,求 n(Mg):n(Al)=2 时,a1:a2 的值:

17. (高难度奥赛题)向 m g 镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准 状况下的气体 b L。向反应后的溶液中加入 c mol/L 氢氧化钾溶液 V mL,使金属离子刚好沉

淀完全,得到的沉淀质量为 n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体 p g。 回答下列问题: (1)c、b V 之间的关系是 是 ; p 的取值范围是 。 ; p、m、c、 V 之间的关系 (用 m 表示) 。

(2)若状况下 b =2.24L,m=20g,则 p=

18. (高难度奥赛题)把一定量的 Na2O2 和 NaHCO3 混合粉末分为两等份,将其中一份加入 到 100 mL 稀盐酸中恰好完全反应,生成干燥的气体 2.24 L(标准状况) ,再将此气体通入到 另一份混合物中,充分反应后,气体减少为 2.016 L(标准状况) ,假设每一步都完全反应, 则原混合粉末中 Na2O2 和 NaHCO3 的物质的量之比为 ;原稀盐酸的物质的 量浓度(mol/L)是 。若反应中有一种气体剩余,则原混合粉末中 Na2O2 和 NaHCO3 的物质的量之比为 ;原稀盐酸的物质的量浓度( mol/L ) 是 。 19. (中等难度奥赛题)用沉淀法测定 NaHCO3 和 K2CO3 混合物的组成。实验过程是每次称 取一定质量的样品溶于水制成溶液, 向其中滴加相同浓度的 Ba(OH)2 溶液, 每次实验均充分 反应。实验记录见下表: 称取样品 实验次数 的质量/g 1 2 3 4 5 6 回答下列问题: (1)写出少量 NaHCO3 和过量 Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式___________。 (2 样品中 NaHCO3 和 K2CO3 的物质的量之比是________。 (3)原 Ba(OH)2 溶液的浓度为________mol· L 1。


所加 Ba(OH)2 溶液 的体积/mL 500 500 500 500 500 500

测得生成沉 淀的质量/g 1.379

0.858 1.716 2.574 3.432 4.290 5.148

4.137 5.516 5.516 5.516

(4)室温下取第 3 组实验所得溶液的 1/10,加水配成 500 mL 溶液,则稀释以后溶液的氢 氧根离子浓度为________。


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