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全国化学竞赛试题


2004 年广州市高一年级化学竞赛试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。 第Ⅰ卷 1 至 4 页, 第Ⅱ卷 5 至 8 页。 共 150 分, 考试时间 120 分钟。 可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Cu 64 Si 28 Ag 108 S 32 Ba 137

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第Ⅰ卷(选择题 共 75 分)
注意 事项: 1. 答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号用铅笔涂写在答题卡上。 2. 每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干 净后,再选涂其他答案标号。答在试卷上无效。 3.考试结束后,考生将本试卷和答题卡一并交回。 一 、 选 择 题 : ( 本 题 包 括 15 小 题 , 每 小 题 3 分 , 共 45 分 。 每 小 题 只 .有 .一 .个 .选 项 符 合 题 意 ) 1.下列各组物理量中,随取水量的变化而变化的是 A.水的沸点 C.水的物质的量
10 10

B.水的密度 D.水的摩尔质量

2.据最新科技报道,用 B 合成的 B20 有非常好的抗癌、治癌作用,下列有关说法正确的是 10 10 10 A. B 和 B20 互为同位素 B. B20 是一种高熔点硬度大的物质 10 10 10 C. B 和 B20 互为同分异构体 D. B 中子数与核外电子数相同 3.下列变化属于物理变化的是 A.苏打晶体风化 C.溴水中加入四氯化碳,水层褪色

B.O2 在放电条件下变成 O3 D.漂白的草帽久置空气中变黄

4.在 toC 时,100g 水中加入 mgNa2CO3 或加 ngNa2CO3·10H2O,均可使溶液达到饱和,则 m 和 n 的关系式 正确的是

106 n 286 1060 n B m? 2860 ? 18n 1060 n C m? 2860 ? 10.6n 1 0 6n 0 D m? 2860 ? 2 8 0n 6 A m?

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5.设 NA 代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 A. 22.4L CO 和 CO2 的混合气体中所含的碳原子数一定是 NA B. 1molCl2 与足量 Fe 反应,Fe 所失去的电子总数为 3NA C.常温常压下,32gO2 和 32gO3 所含氧原子数都是 2NA D.标准状况下,11.2L H2O 含有 0.5NA 分子 6.有甲、乙、丙三瓶等体积、等浓度的硫酸溶液,若将甲用水稀释,在乙中加少量 BaCl2 溶液,丙不变。然 后用等浓度的纯碱溶液分别与它们反应至恰好中性,耗用纯碱溶液的体积是 A.丙>甲>乙 B.甲=丙>乙 C.甲=乙=丙 D.乙>丙>甲

7.1994 年 3 月 21 日,106 号元素被美国化学会命名为西博格(seaborgium) ,该元素是 A.第ⅥB 族元素 B.第ⅤA 族元素 C.镧系元素 D.锕系元素 8.可能含有 N2、HCl、CO、CO2 的混合气体,依次通过足量的碳酸氢钠溶液和灼热的氧化铜,恢复到原来的 温度和压强,气体体积没有变化;再通过足量的过氧化钠,气体体积减少;最后通过灼热的铜网,恢复到 原来的温度和压强,体积又减少,并有剩余气体。若上述反应均完全,则对混合气体成份的判断正确的是 A.一定有 N2 和 CO2,可能有 HCl 和 CO B.一定有 N2,且 HCl、CO、CO2 中至少含有一种 C.一定有 N2、HCl、CO、CO2 D.一定有 N2、CO2、CO,一定没有 HCl

9. 配制一定物质的量浓度的溶液时,由于操作不慎,使得液面略超过容量瓶的刻度线,这时应采取的措
施是 A. 倾出标线以上的溶液 C. 用刻度吸管准确吸出标线上的溶液 B. 影响不大,不再处理 D. 重新配制

10. 下列说法中正确的是 A. 氮气不活泼,所以氮元素的非金属性很弱 B. 铝原子比钠原子能失去较多的电子,所以铝有较强的金属性 C. 氟气通入水中有氧气生成说明水具有还原性 D. 二氧化硫能使品红溶液褪色说明它具有氧化性 11. 等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为 - 1︰2︰3,则三种硫酸盐溶液中 SO42 的物质的量浓度比为 A. 1︰2︰3 B. 1︰6︰9 C. 1︰3︰3 D. 1︰3︰6 12.Cl2 在 70℃的 NaOH 水溶液中,能同时发生两个自身氧化还原反应,产物中有 NaCl、NaClO 和 NaClO3。 完全反应后,测得溶液中 NaClO 与 NaClO3 的物质的量之比为 5︰1,则溶液中 NaCl 与 NaClO 的物质的量之 比为 A. 1︰1 B. 2︰1 C. 5︰1 D. 11︰2
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13.如图所示,锥形瓶内盛有气体 X,滴管内盛有液体 Y,若挤压滴管胶头,使液体 Y 滴入瓶中,振荡,一 会儿可见小气球 a 鼓起。气体 X 和液体 Y 不可能 是 ... Y X Y A B C D HCl CO2 SO2 H2S
2-

饱和食盐水 稀 H2SO4 NaOH 溴水
2-

a X

14.某溶液中含有 HCO3 、SO3 、CO3 、Cl 四种阴离子。向其中加入足量的 Na2O2 固体后,溶液中离子浓度保 持不变的是(假设溶液体积无变化) 2A.HCO3 B.SO3 2C.CO3 D.Cl 15.将 239g 石英与 60g 石灰石在高温下发生反应,产生的气体在标准状况下的体积是 A. 5.6L B. 11.2L C. 13.44L D. 6.72L 二 、选 择 题 ( 本 题 包 括 10 小 题 ,每 小 题 3 分 ,共 30 分 。每 小 题 有 一 .个 .或 .两 .个 .选 项 符 合 题 意 ) 16. 要将 NaCl 和 CaCl2 固体混合物分离,不 .需 .采用的操作是 A.溶解 C.过滤 B.称量 D.蒸发

17.氯酸(HClO3)是一种强氧化性酸。若将铜粉投入氯酸溶液中,下列物质一定不可能 生成的是 ... A.氯酸铜 C.氯化铜 B.高氯酸铜 D.氢气

18.将一定量的由 Na、Na2O、Na2O2 组成的混合物与足量的水充分反应,收集到一定体积的混合气体,将混 合气体通过放电后恰好完全反应,则原混合物中 Na、Na2O、Na2O2 物质的量之比为 A. 1:1:1 B.1:2:1 C.2:3:1 D.2:2:1 19.下列离子方程式正确的是 A.向澄清的石灰水中加入过量的 NaHCO3 溶液: 2+ 2Ca + 2OH + 2HCO3 == CaCO3↓+ CO3 +2H2O B.向漂白粉中通入少量的 SO2 气体: 2+ Ca + 2ClO + SO2 +H2O ==CaSO3↓+2HClO + C.氯气通入水中:Cl2+H2O==H +Cl +HClO 2+ D.碳酸钙溶于盐酸中:CO3 + 2H ==CO2↑+H2O 20.已知 A、B、C、D、E 是核电核数依次增大的五种短周期元素,原子半径按 D、E、B、C、A 的顺序依次 减小,B 和 E 同主族,则下列推断中,不正确 的是 ... A. A、D 可能属于同一族 B. A、B、E 一定位于不同周期
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C. D 位于第二周期 D. C、D 的单质有可能形成离子化合物 3+ 2+ 2+ 21.已知下列反应:Cu + 2Fe == Cu + 2Fe 。现取 Cu 与 Fe2O3 的混合物 22.4g 与过量的稀硫酸反应。 若要使固体混合物完全溶解,且所消耗的 H2SO4 的物质的量最少,则混合物中铜的质量为 A. 3.2g B.6.4g C.9.6g D.12.8g 22.X 和 Y 均为短周期元素,已知 aX 比 bY 多两个电子层,则下列说法正确的是 A. b<5 B.X 只能位于第三周期 C.a+n-b+m=10 或 16 D.Y 不可能位于第二周期 23.20 世纪 20 年代起,就有人预言可能存在由4个氧原子构成的氧分子,但一直没有得到证实。最近,意 大利一所大学的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出了这种新型氧分子,并用质谱仪探测到了 它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构,你认为该氧分子是 A. 氧元素的一种同位素 B. 臭氧的同素异形体 C. 一种新的氧化物 D. 可能是非极性键构成的非极性分子
2+ - - 24.已知下列微粒在酸性溶液中还原性强弱的顺序是 SO2>I >H2O2>Fe >Cl ,则下列反应不能 发生的 ..
n- m+

是 A.2Fe2 + Cl2=2Fe3 +2Cl— 十 + - B.2Fe2 +I2=2Fe3 +2I C. I2 + SO2+ 2H2O=H2SO4 + 2HI D.H2O2 + H2SO4=SO2↑ + O2↑ + 2H2O
十 +

25. 某 Na2CO3 样品中含有 K2CO3、NaNO3 和 Ba(NO3)2 三种杂质中的一种或两种。现将 11g 样品加入足量水中, 样品全部溶解。再加入过量的 CaCl2 溶液,得到 10g 沉淀。对样品所含杂质的正确判断是 A.肯定有 NaNO3 B.肯定有 NaNO3,可能还含有 K2CO3 C.肯定没有 Ba(NO3)2,可能有 NaNO3 D.肯定没有 K2CO3 和 Ba(NO3)2

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第 II 卷(非选择题

共 75 分)

注意事项: 1.第Ⅱ卷共 4 页,用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷中。 (除题目有特殊规定外) 2.答卷前将密封线内的项目填写清楚。 题 号 分 数 三、 ( 本 题 包 括 2 小 题 , 共 20 分 ) 26.(8 分)食盐加碘剂碘酸钾的制备可以采用两条工艺线路: 线路一:通过碘与氯酸钾溶液之间进行氧化还原反应来制备。试回答: (1) 该制备方法的主要反应为: ; (2)可能发生的副反应有(只写出一个) 。 线路二:碘与过氧化氢在催化剂作用下反应生成碘酸,再与碳酸钾作用生成碘酸钾,请写出以上两步的反 应方程式: (1) : (2) 。 27.(12 分)铝在自然界中主要以铝矾土(Al2O3.xH2O)氧化物的形式存在。镓(Ga)常以极少量分散于 铝矿中。铝和镓的性质相似,如氢氧化物都是难溶的两性氢氧化物。工业上提取铝是以铝矾土为原料,用 NaOH 溶液处理铝矿,生成 NaAlO2 和 NaGaO2 ;然后通入 CO2,得 Al(OH)3 沉淀,而 NaGaO2 留在溶液中(循环 多次后成为提取镓的原料) ;过滤,将沉淀干燥、灼烧得到 Al2O3;最后将 Al2O3 在一定条件下高温电解,在 阴极上得到熔融的金属铝,纯度可达 99%左右,放出后铸成铝锭。 铝矾土
NaOH 溶液

26

27

28

29

30

31

32

33

34

总 分



NaAlO2 和 NaGaO2 的混合液

CO2



Al(OH)3 沉淀

灼烧

Al2O3

电解





Al

(1)写出各步反应的化学方程式: ① ② ③ ④ (2)在 NaAlO2 和 NaGaO2 的混合液中通入 CO2,只有 Al(OH)3 沉淀,而没有 Ga(OH)3 沉淀的原因可能是 。 四、 (本题包括 3 小题,共 25 分) 3 28. (8 分)用密度为 1.19g/cm 、HCl 的质量分数为 37%的浓盐酸配置 1L 1mol/L 的稀盐酸。完成下 述操作步骤,并回答有关问题: (1)计算:需量取 37%的浓盐酸的体积为 ; (2)量取:用移液管量取所需浓盐酸并注入到 250mL 烧杯中;

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(3)稀释: (4)转移: (5)定容: (6)摇匀:盖好容量瓶塞,反复颠倒、摇匀; (7) 储藏: 将配置好的稀盐酸倒入试剂瓶中, 并贴好标签。 标签上要注明 29.(7 分) (用如图所示装置制取表中的四种干燥、纯净的气体 (图中加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d 表示相应仪器中加入的试剂) 。 气体 CO 2 Cl 2 SO 2 O2 A 稀盐酸 浓盐酸 稀 H 2 SO 4 H2O2 b CaCO 3 MnO 2 Cu MnO 2 c 饱 和 Na 2 CO 3 NaOH 溶 液 品红溶液 NaOH 溶 液 d 浓 H 2 SO 4 浓 H 2 SO 4 浓 H 2 SO 4 碱石灰 (块 状 ) 。

; ; ; 。

(1) 上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是(填气体的化学式) (2)指出不能用上述方法制取的气体,并说明理由(可以不填满) ①气体 ,理由是 ②气体 ,理由是 ③ 气体 ,理由是 ④ 气体 ,理由是

30.(10 分)为了测定氢氧化钠和碳酸钠固体混合物 mg 中碳酸钠的质量分数,甲、乙两位同学分别设 计了如下的实验方案: (一)甲同学的方案是: 将样品溶解,加过量氯化钡溶液,过滤洗涤,取沉淀烘干,称量得固体 ng。 (1)混合物中碳酸钠的质量分数为(用 m、n 表示) (2)甲同学需选用的玻璃仪器有 2+ 2+ 2(3)若 Ca 、Ba 都可使 CO3 沉淀完全,但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度,原 因是 (二)乙同学的方案如图所示:

稀 H2SO4 碱石灰

浓 H2SO4

(1)根据乙同学的实验装置图分析,在实验过程中必须用天平进行称量的操作有: ① ② ③ (2)他重复正确操作了三次,结果数据出现了较大的偏差,你认为主要原因可能是(只写三个) :
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五、 (本题包括 2 小题,共 16 分)

31.(8 分) A、B、C 是三种中学化学常见的化合物,焰色反应均显黄色。可发生下图所示变化,其
中 D、E 均为无色、无味的气体。反应中另有其它产物图中没有标出。W 是 A 与 B 的混合物,
足量水

含 C 的溶液 D
澄清石灰水

过量 E

A 的溶液

A、B 混合物
足量稀硫酸

E

白色沉淀 ; ; , ; 。

(1) A 的化学式为 ,E 的电子式为 (2)上述变化中,生成 D 的化学反应方程式为 (3) A 与 B 按物质的量之比为 m:n 混合加热, ①若完全反应后产物有 C、D 和 H2O,则 m:n= 该反应的化学方程式为: ②若完全反应后产物中没有 H2O,则 m:n=

32.(8 分)现有 A、B、C、D 四种短周期元素,它们的核电核数依次增大。已知 A 与 C,B 与 D 分别是 同主族元素,且 B、D 两元素的质子数之和是 A、C 两元素的质子数之和的两倍。其中有一种元素的单质是 黄色固体。请写出: (1)A 的元素名称 ,B 的元素符号 (2)C 元素的单质与 A2B 反应的化学方程式 (3)B、C、D 三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示) (4)写出两种均含有这四种元素的化合物相互反应的化学方程式:

六、 (本题包括 2 小题,共 14 分) 33. (4 分)有一瓶(约 100mL)硫酸和硝酸的混合溶液, 取出 10.00mL 该混合溶液, 加入足量氯化钡溶液, -1 充分反应后过滤、洗涤、烘干,可得到 4.66g 沉淀。滤液跟 2.00mol·L NaOH 溶液反应,共用去 35.00mL 碱液时恰好中和。求混合液中 H2SO4 和 HNO3 的物质的量浓度。

共 8 页,第 7 页

34.(10) Na2S2O3.5H2O(俗称海波)是照相业常用的一种试剂。工业上制得的 Na2S2O3.5H2O 晶体中可 能含有少量的 Na2SO3 和 Na2SO4 杂质。为了测定某海波样品的成分,称取三份质量不同的该样品,分别加入 相 同 浓 度 的 硫 酸 溶 液 30.00mL , 充 分 反 应 后 滤 出 硫 , 微 热 滤 液 使 生 成 的 SO2 全 部 逸 出 。 (已知: Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4 +SO2↑+S↓+H2O) 测得有关实验数据如下(标准状况) : 第一份 样品的质量/g 二氧化硫的体积/L 硫的质量/g 7.540 0.6720 0.8000 第二份 15.08 1.344 1.600 126g/mol;Na2SO4 142g/mol) 第三份 35.00 2.688 3.200

(已知物质的摩尔质量:Na2S2O3.5H2O 248g/mol;Na2SO3 (1)计算所用硫酸溶液的物质的量浓度。

(2)分析以上数据,该样品中 (填写选项字母) A.仅含有 Na2S2O3·5H2O B.含有 Na2S2O3·5H2O 和 Na2SO3,无 Na2SO4 C.含有 Na2S2O3·5H2O 、Na2SO3 和 Na2SO4 (3)若将 22.62g 该样品和一定量的上述硫酸溶液混合微热。试讨论:当加入硫酸的体积(aL)在不同取 值范围时,生成的 SO2 体积(bL)的值(可用含 a 的关系式表示)

2004 年广州市高一年级化学竞赛参考答案
第Ⅰ卷(选择题 共 75 分)
共 8 页,第 8 页

一 、 选 择 题 ( 1~15 小 题 , 每 小 题 3 分 , 共 45 分 。 每 小 题 只 .有 .一 .个 .选 项 符 合 题 意 ) 二、 ( 16~25 小 题 , 每 小 题 3 分 , 共 30 分 。 每 小 题 有 一 .个 .或 .两 .个 .选 项 符 合 题 意 , 若 正 确 答 案 只 包 括 一 个 选 项 .多 选 时 该 题 为 0 分 ; 若 正 确 答 案 包 括 两 个 选 项 , 只 选 一 个 且 正 确 的 给 1 分 , 选两个并且都正确的给3分,但只要选错一个,该小题就为0分) 1 C 14 D 2 D 15 C 3 C 16 B 4 B 17 BD 5 C 18 CD 6 C 19 AC 7 A 20 C 8 B 21 B 9 D 22 AC 10 C 23 BD 11 A 24 BD 12 B 25 C 13 B

三、 ( 本 题 包 括 2 小 题 , 共 16 分 ) 26. (共 8 分) 线路一: (1)I2+2KclO3=2KIO3+Cl2↑ (2)Cl2+H2O(冷水)=HclO+HCl (或 3Cl2+3H2O(热)=HclO3+5HCl 、I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl) 线路二: (1)I2+5H2O2==2HIO3+4H2O (2)2HIO3+K2CO3==2KIO3+CO2↑+H2O 27. (共 12 分) (1)①Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O 和 Ga2O3+2NaOH==2NaGaO2+H2O ? ②2NaAlO2+CO2+2H2O==2Al(OH)3↓+Na2CO3 ③ 2Al(OH)3==Al2O3 +3H2O 电解 ④2Al2O3=====4Al+3O2↑ (2)镓酸酸性强于碳酸 四、 (本题包括 3 小题,共 25 分) 28. (共 8 分)1、82.9mL 3、向盛有浓盐酸的烧杯中加入约 100mL 水,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀 4、将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中,用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 2 至 3 次,并将洗涤 液也转移到容量瓶中 5、向容量瓶中加水,当液面离刻度 1~2cm(或液面接近刻度线)时改用胶头滴管逐滴滴加水至凹液面 与刻度相切。 7、溶液的名称和浓度(或稀盐酸、1mol/L) 29 . ( 1) O2 (2) ①CO2,CO2 通过 C 中的饱和 Na2CO3 溶液时会被 Na2CO3 吸收生成 NaHCO3 ②Cl2,Cl2 通过 C 中的 NaOH 溶液时会被 NaOH 吸收 ③SO2,稀 H2SO4 不能与 Cu 反应生成 SO2,浓 H2SO4 与 Cu 共热生成 SO2 30. (共 10 分) (一) (1)106n/197m (2)烧杯、玻璃棒、漏斗 2(3)(1)碳酸钡的式量比碳酸钙大,在 CO3 的量一定的条件下,加入 BaCl2 生成的沉淀质量多,测定的相 对误差量较小。 2+ (2)过量的 Ca 可与 OH 生成微溶于水的 Ca(OH)2 沉淀而影响测定结果。 (二) (1)①实验前称量混合物样品的质量 ②实验前称量碱石灰与干燥管的总质量 ③实验后称量碱石灰与干燥管的总质量 (2)①装置中原有的空气中的二氧化碳气体没有排出,也被碱石灰吸收; ②反应完成后,装置中的二氧化碳没有全部被碱石灰吸收; ③空气中的水蒸汽和二氧化碳被碱石灰吸收。 ④每次加入硫酸的量不同,若硫酸的量不足,则可能造成误差 五、 (本题包括 2 小题,共 16 分)
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31. (共 8 分) (1)NaHCO3,:O ::C::O : . . (2) 2Na2O2 + 2H2O ==4NaOH + O2↑ 或 2Na2O2 + 2H2SO4 ==2Na2SO4 + O2↑+2H2O (3)①2:1,4NaHCO3 + 2Na2O2 ==4Na2CO3 + O2↑+2H2O, ②1:1 32. (共 8 分) (1)氢,O (2)2Na+2H2O==2NaOH + H2↑ 22+ (3)S >O >Na (4)NaHSO4+NaHSO3=Na2SO4+H2O+SO2↑ 六、 (本题包括 2 小题,共 14 分) 33. (共 4 分)n(H2SO4)=n(BaSO4)=

4.66g 233g ? mol?1

=0.0200 mol

∴c(H2SO4)=
+ -

0.0200mol ? 2.00mol ? L?1 0.01000L

由 H ~OH ,设 C(H+)为 x mol·L-1 则 x×0.01000L=2.00mol·L-1×0.03500L 解得 x=7.00mol·L-1 - ∴c(HNO3)=7.00-2×2.00=3.00 mol·L 1 34 . (共 10 分) (1)分析三组数据可知,第三份样品没有完全反应,所加硫酸的量不足,因此用第三份样 品的数据计算硫酸的物质的量浓度。 根据反应方程式可知:H2SO4 ~ SO2 1 22.4L n(H2SO4) 2.688L n(H2SO4)=0.12mol C(H2SO4)= 0.12mol/0.03L=4mol/L (2)C (3)设 22.62g 样品完全反应时放出的 SO2 气体体积为 V(SO2),则 22.62g/15.08g= V(SO2)/1.344L V(SO2)= 2.016L 由于 H2SO4 ~ SO2 1 22.4L n(H2SO4) 2.016L n(H2SO4)=0.09mol V(H2SO4)= 0.09mol/4mol/L=0.0225L 因此当 a≥0.0225L 时,b=2.016L 分析第三组数据可知,当硫酸的量不足时,Na2S2O3 和 Na2SO3 都有剩余,说明他们是同时与硫酸反 应,而没先后次序。 当 0<a<0.0225L 时,H2SO4 ~ SO2 1 22.4L aL×4mol/L bL b=89.60aL 因此当 0<a<0.0225L 时,b=89.60aL 答:0<a<0.0225L 时,b=89.60aL a≥0.0225L 时,b=2.016L

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