2005北京化学竞赛试题及答案(高一)

2005年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）第1页（共6页）2005年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）2005年4月16日上午8：30-10：30北京题号12345678910总分满分30718114455610100得分评卷人·竞赛时间2小时。迟到超过30分钟者不得进场。1小时内不得离场。时间到，把答题纸及试题纸（背面向上）放在桌面上，立即离场。·竞赛答案全部写在答题纸上，使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔或钢笔答题，使用红色或铅笔答题者，试卷作废无效。·姓名、准考证号和所属区、县、学校必须填写在答题纸上方指定位置，写在他处者按废卷处理。·允许使用非编程计算器及直尺等文具。·答题纸按密封线封装。题中可能用到的元素相对原子质量如下:HCNONaAlSFeCuZnAg1.00812.0114.0116.0022.9926.9832.0755.8563.5565.39107.9第一题单选或多选题（共30分）1．以下哪一信息是真的B：A）配制饮料的柠檬酸是从柑橘类水果里提取的B）乙醇可用粮食作物发酵制取C）催化剂可使水变成油D）波尔多液是硫磺和石灰混合制取的C2．在一定条件下，RO3n―与R2―发生如下反应：RO3n―+2R2―+6H+=3R+3H2O下列元素R的叙述中正确的是D。A)R原子的最外层上有4个电子B)RO3n―中的R只能被还原C)H2RO3一定为强酸D)R的单质既具有氧化性又具有还原性3．以下哪个信息是假的？D。2005年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）第2页（共6页）A）以木材为燃料不会增加大气的CO2含量。B）植物能用太阳光通过光合作用合成烃类。C）煤经水洗可除去硫。D）“无氟冰箱”使用的制冷剂不含氟。4．Al粉和下列氮的气态氧化物混合后，加热至高温，均可生成氮气和氧化铝。若反应后气体的压强是反应前压强的1/2（恒温、恒容条件下测得），则氮的氧化物为A&C。A）NOB）N2O3C）NO2D）N2O55．NA表示阿伏加德罗常数，以下说法错误的是D。A)25℃，1.01105Pa时，4g氦气所含的原子个数为NAB)0.1mol的OH―中所含电子个数为NAC)120g由NaHSO4和KHSO3组成的混合物中含有的硫原子数为NAD)7.8g的过氧化钠中含有的离子个数为0.4NA6．在溶液中不能大量共存的离子组是B&C。A)S2―、SO32―、K+、Na+B)K+、Na+、AlO2―、HSO3―C)Na+、H2PO4―、HPO42―、PO43―D)NH4+、Cl―、NO3―、CHCOO―7．下列反应的离子方程式书写正确的是B&C。A)向氢氧化钠溶液中通入少量的SO2SO2+OH―=HSO3―B)向漂白粉溶液中通入过量的CO2ClO―+H2O+CO2=HClO+HCO3―C)常温下将锂粉投入到硫酸铜溶液中2Li+Cu2+=Cu+2Li+D)将等体积等物质的量的浓度的次氯酸钙与亚硫酸钠溶液等体积混合。Ca2++2ClO―+SO32―=CaSO3↓+2ClO―8．将质量分数分别为a%与b%的氨水（a≠b）等质量混合，所得氨水的物质的量的浓度为C1，上述两种氨水等体积混合，所得氨水的物质的量的浓度为C2，则C1与C2的关系正确的是C。A)C1=C2B)C1C2C)C1C2D)无法确定9．由一种阳离子和两种酸根离子组成的盐称混盐。混盐CaOCl2在酸性条件2005年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）第3页（共6页）下可以产生Cl2，下列有关混盐CaOCl2的判断错误的是C&D。A)该混盐的氯元素化合价为+1和–1B)该混盐具有强氧化性C)该混盐与稀硫酸反应产生1mol氯气时电子转移数为2NA个电子D)该混盐的电子式为10．标准状况下，H2和Cl2的混合气体aL/mol经光照后反应，所得气体能使bmolNaOH完全反应转化为正盐，a与b的关系不可能的是D。A)ba/22.4B)ba/22.4C)b≈a/22.4D)ba/11.211．导电仪测得液态BrF3具有微弱的导电性，表示BrF3（液）中有阴、阳离子X和Y。X和Y也存在于BrF2SbF6、KBrF4、(BrF2)2SnF6等化合物中，则X、Y的化学式分别是C。A）X=F―，Y=Br3+B）X=F―，Y=BrF2+C）X=BrF4―，Y=BrF2+D)X=BrF4―，Y=Br3+第二题（共7分）自从一氧化氮的生物功能被揭示以来，越来越多的科学家相信，生物体内可能有一种尚未分离的神秘含氮化合物次硝酸。近年来，科学家正在想方设法证实这种神秘化合物的存在。按无机酸的命名规则，次硝酸的化学式为HON；次硝酸分子是V型（填V型或直线型）；预计次硝酸的酸性应比亚硝酸的弱（填弱或强）；次硝酸释放质子后生成的酸根的化学式为NO―；科学家还预言，次硝酸根极易跟一氧化氮结合（1:1），产物化学式为HONNO；次硝酸在生物体液环境中极不稳定，很容易聚合，生成它的双聚体，这一双聚体的化学式是H2N2O2；它应是一种二元酸。第三题（共18分）今有A、B、C、D、E、F六种元素，A、B、C为同一周期的活泼金属元素，原子半径大小顺序为ABC。C既可与酸又可与碱反应；D、E、F为非金属元素，D既可与A,也可与E、F反应，且均生成1：1化合物，室温下，单质D为气体，E为液体，F为固体；在周期表中D所在的列号与E、F所在的列号差16。根据上面提供的信息1．推断它们在周期表中的位置（第几周期，第几列），A：Na，B：Mg，C：Al均为第3周期，分别为第1、2、13列；D：H，第1周期，第1列；E：Br，第4周期，第17列；F：I，第5周期，第17列（6分）2．写出它们的元素符号，A：Na，B：Mg，C：Al，D：H，E：Br，F：I[]ClCaOCl[]2+2005年北京市高中学生化学竞赛参考答案（高一）第4页（共6页）3．写出D与A，D与E，D与F，E与A，E与B，E与C以及C与DE水溶液，C与NaOH反应的方程式。H2+2Na=2NaH；H2+Br2=2HBr；H2+I2=2HI；Br2+2Na=2NaBr；Br2+Mg=MgBr2；3Br2+2Al=2AlBr3；2Al+6HBr=2AlBr3+3H2；2Al+2NaOH+2H2O=3H2+2NaAlO2或2Al+2NaOH+6H2O=3H2+2NaAl(OH)4（12分）第四题（共11分）已知硫与氢和氧生成的3种化合物溶于水的溶液都是酸。1．写出这3种化合物的化学式（分子式）和电子结构式（即以点和线标明各原子的价电子结构）；分别说明在这3种化合物中S的化合价；分子的极性情况。（3分）2．写出水溶液中这3种酸的结构式；比较它们的酸强度大小；并说明产生酸强度差别的原因。H2SO4H2SO3H2S（4分）硫的氧化态（化合价）越高，酸性越强。或含非羟基氧越多，酸越强。3．氟代磺酸HSO3F是一种超强酸，试写出它的结构式并说明为什么它是一种超强酸。氟代磺酸与H2SO4对比，这里F取代了H2SO4中的羟基，F的吸电子能力最强，致使S显更高的正电性，故—OH中H4+更易游离出来。（2分）4．硫代硫酸是硫的另一种含氧酸，试写出它的结构式，用反应方程式说明硫代硫酸钠在照相术上的应用。AgBr+2S2O3Ag(S2O3)23―+Br―（2分）第五题（共4分）葡萄糖和果糖的分子式相同，它们燃烧时放出的热量分别为2833.4kJ/mol和2828.0kJ/mol。1．萄萄糖或果糖的能量哪个更低？葡萄糖能量更低（2分）HOSFOOHOSOHSOHSHOSHOOHHOSOHOOHSHH2SSOOSO2SO3SOOO-2价+4价+6价2005年北京市高中学生化学竞赛参考答案（高一）第5页（共6页）2．1mol葡萄糖和1mol果糖能量相差多少？差5.4kJ（或葡萄糖低5.4kJ）（2分）第六题（共4分）据说：“人牵狗入某峡谷，不久狗死而人无恙，这是因接近地面大气中CO2浓度大，狗窒息而亡”。因未找到有关传闻的确切资料，请问：若传闻属实，可能的原因是：（1）引起狗窒息的CO2浓度远低于引起人窒息的CO2浓度；（2）不断有CO2从“地壳”逸出。（3）因CO2扩散，所以在地表0～1m（狗的高度）内CO2的浓度不可能显著大于1～2m（人的高度）内CO2的浓度，即使不断有少CO2从“地壳”逸出。第七题（共5分）由陈粮（以[C6H12O6]n表示）制得的乙醇可作为燃料。和矿物燃料相比，乙醇作燃料不会增加大气中CO2的含量。为什么？光合作用使大气中的CO2和H2O反应形成碳水化合物。6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2粮食发酵得到乙醇：C6H12O6=2C2H5OH+2CO2乙醇燃烧反应式为：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O以生成1mol的C6H12O6计，光合作用消耗了大气中6molCO2，C6H12O6发酵及C2H5OH燃烧生成（共）6molCO2。第八题（共5分）AgNO3和NaOH反应产物，经过滤、洗涤得褐色粉状Ag2O。往Ag2O上加适量H2O2（amol），褐色物完全转变为黑色，同时释放O2（bmol）。过滤、洗涤后往黑色物上加H2O2（amol）得O2（b/2mol）1．先后两个加H2O2的反应的类型及方程式为：Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O氧化还原反应（2分）（褐色）（黑色）分解或自氧化还原反应（2分）2．a和b（在数值上的）关系为：a∶b=1∶1（1分）第九题（共6分）H2被誉为理想能源，因有取之不尽的原料（水），不增加大气CO2量……。目前已用于实际的两种制H2方法是：电解H2O，CH4和H2O反应。请从能量、环境两个角度评价下列问题：1．目前只有冰岛国使用电解法制H2，因为H2O2AgH2O+1/2O22005年北京市高中学生化学竞赛参考答案（高一）第6页（共6页）冰岛国有价廉和环境友好的电能：水电和地热发电（2分）2．CH4和H2O反应制H2的热化学方程式为：CH4+H2O(g)=CO+3H2吸206kJ/mol(CH4)CO+H2O(g)=CO2+H2释42kJ/mol(CO)CH4转化为H2是吸热反应，要进行此转化反应必要输入能量。CH4+2H2O=CO2+4H2吸164kJ/mol(CH4)反应所需能量一般是矿物燃料提供的，提供能量的利用率显著低于100%，能量间只能转化，不可能“多得”，因此，从能量的角度看，本反应不经济。燃料燃烧及CH4和H2O的反应均排放CO2，对环境也有不利的影响。（4分）第十题（共10分）15℃、100℃时CuSO4的溶解度分别为19.0g，75.4g。现对1kg粗CuSO4∙5H2O进行重结晶，先把它配成100℃的饱和溶液，而后冷却到15℃得较纯的CuSO4∙5H2O。（设粗品中的少量杂质是可溶的）1．重结晶时最少要加多少克水？把CuSO4溶解度换算成CuSO4∙5H2O的溶解度15℃CuSO4∙5H2O的溶解度29.7g/89.3g(H2O)100℃CuSO4∙5H2O的溶解度117.8g/57.6g(H2O)1000g的CuSO4∙5H2O需117.6g:57.6g=1000g:xx=490gH2O最少需加490g的H2O。（5分）2．理论上最多能得到多少克纯的CuSO4∙5H2O？15℃析出CuSO4∙5H2O时残留在母液中的CuSO4∙5H2O为y29.7g:89.3g=y:490gy=163g理论上最多得到1000g–163g=837g的CuSO4∙5H2O。（5分）19.0g250g160g=29.7g75.4g250g160g=117.8g