2010北京化学竞赛试题及答案(高二)

2010年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中二年级）2010年4月11日上午8：00-10：00北京题号1234567891011总分满分168556131197128100得分评卷人·竞赛时间2小时。迟到超过30分钟者不得进场。开赛后1小时内不得离场。时间到，把试卷纸（背面向上）放在桌面上，立即离场。·竞赛答案全部写在试卷指定位置上，使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔、钢笔答题，使用红色笔或铅笔答题者，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指定位置，写在其他处者按废卷处理。·允许使用非编程计算器及直尺等文具。·试卷按密封线封装。题中可能用到的相对原子质量为：HCNO1.00812.0114.0116.00第1题选择题（16分）（单选或多选，多选题只答一个或对一错一只扣错答案分）（1）下列现象或应用，不能用胶体知识解释的是（）A．肾功能衰竭等疾病的血液中毒，可利用血液透析进行治疗B．可用FeCl3溶液对皮肤小划伤进行应急止血C．氯化铝溶液中加入过量小苏打溶液产生白色沉淀和气体D．水泥、冶金厂常用高压电除去工厂烟尘，减少对空气污染（2）下列溶液中各种微粒的物质的量浓度大小顺序正确的是（）A．室温下，向0.01mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性c(Na＋)＞c(SO42－)＞c(NH4＋)＞c(OH－)=c(H＋)B．pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液：c(NaOH)＜c(CH3COONa)＜c(Na2CO3)C．物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COO－)＋2c(OH－)=2c(H＋)＋c(CH3COOH)D．0.1mol·L－1的NaHA溶液，其pH=4:c(HA－)＞c(H＋)＞c(H2A)＞c(A2－)（3）砷（As）在元素周期表中位于VA族，且As2S3与As2O3均具有还原性，Na2S2与Na2O2均具有氧化性。当As2S3与Na2S2相互反应时，所得含砷的产物应是：()A．Na3AsS3B．NaAsS4C．Na3AsS4D．Na2AsS4（4）取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，H＜0，反应相同时间后，分别测定体系中NO2的体积分数（NO2%），并作随反应温度（T）变化的关系图。其中与实验结果相符的是：()（5）已知：Ni与CO可发生下列反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，ΔHΘ=－161kJ·mol－1，ΔSΘ=－420JK－1·mol－1。下列说法正确的是()A．标准状态下Ni(s)的熵为零B．温度越高，越有利于上述反应进行C．473K时反应可按逆向进行D．用上述反应，调控温度可用于粗镍的提纯（6）已知Ksp(AgCl)=1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10－12。现有两种溶液：a）10－2mol·L－1的AgNO3，b）10－2mol·L－1的NaCl和10－2mol·L－1的K2CrO4的混合液，按以下两种步骤进行实验；把少量a）滴加到b）中，请回答A、B选项哪种说法正确。把少量b）滴加到a）中，请回答C、D选项哪种说法正确。()A．形成AgCl的沉淀B．有效分离Cl－与CrO42－C．形成AgCl的沉淀D．有效分离Cl－与CrO42－第2题（8分）曾经有一种固氮的方法：1100°C通N2和CaC2反应得到CaCN2，CaCN2和水反应生成NH3。这两个反应的方程式为：已知第二个过程不是氧化还原反应，请回答C、N的氧化态及CN22－的构型。请写出CN22－的3种等电子体。第3题（5分）照相时，胶片上部分AgX感光，感光胶片经显影、定影能得到有影像的底片。显影时显影剂发生反应（填入反应类型，如复分解，中和……），定影过程的主要反应方程式为：具体操作时，从显影液中取出的胶片经水洗后放入定影液中定影。若未经水洗直接放入定影液中，定影液不久就会失效（变浑浊，甚至析出沉淀），请写出造成定影液失效的反应方程式。第4题（5分）（1）已知某条件下H2+S=H2S的平衡常数K=1/p(H2)，请标明参与平衡各物质的物态：323K（2）CH3COOH是弱酸，Ka=1.8×10－5。由—CH3和—H、—C2H5对—COOH的影响可知Ka(HCOOH)1.8×10－5，Ka(C2H5COOH)1.8×10－5(填入、或)，若CH3COOH中H被Cl取代得到CH2ClCOOH，它的Ka1.8×10－5。（3）若NH3+为平面正三角构型，N原子以sp2杂化轨道和H成键。N原子上还有无其他电子（除1s2外）？若有，应该在什么位置？第5题（6分）蛋白质由氨基酸RNH2CHCOOH（R为H、CH3、C2H5）构成，分析蛋白质的一种方法是：一定质量的样品和浓硫酸发生硝化反应，生成(NH4)2SO4、CO2和SO2，请写出反应方程式：经验数据表明蛋白质中氮的质量分数为16%。违法分子为提高牛奶中的蛋白质含量（一般100mL中含3g蛋白质），牟取暴利，加入三聚氰胺(H2NCN)3。问加入1.0g三聚氰胺（从含氮量角度考虑）相当于多少克蛋白质（保留两位有效数字）。第6题（13分）铜有如下的标准电极电势(Eθ/V)图：CuCu+Cu；Cu(NH3)42+Cu(NH3)2+Cu0.153V0.521V0.007V0.121V且Cu(NH3)42+的累积稳定常数为2.1×1013。则：（1）Cu(NH3)2+的累积稳定常数(填、或=)2.1×1013；（2）无色的[Cu(NH3)2]2SO4、NH3混合溶液常用于气体中的氧含量分析。a）混合液与氧气发生反应的离子方程式为：b）混合液怕酸的原因是(用离子方程式表示)c)为保存混合液不因密封性不好而变色，会在其中放一些铜屑，此做法的理由是：（3）对于Cu(NH3)42+，中心形成体采用的杂化轨道是，其显色的原因是，它的溶液在外磁场中能否增重。（填能或否）（4）向[Cu(NH3)2]2SO4溶液中加入过量的KI硫酸溶液，则发生反应的化学方程式为：第7题（11分）.水是人们生活中必不可少的物质，0°C结成冰。其中一种为六方晶系的晶体，晶胞参数a=452pm，c=737pm，晶胞内有4个水，氧原子分数坐标分别为0，0，0；0，0，3/8；2/3，1/3，1/2；2/3，1/3，7/8。请回答下列问题：（1）水分子式为H2O，根据价电子对互斥理论，推测一下水的构型：（2）用价键法说明水中氢氧键的成键情况：（3）已知H2O的两个O－H键的夹角为104.5°，请推测O－H键与孤对电子及孤对电子间的夹角：（4）计算氢键O－H…O键长：（5）冰的点阵型式是什么，其结构基元包含哪些内容：第8题（9分）有MnS,FeS,CdI2三种晶体,请回答下列问题。（1）各属什么类型晶体（2）金属离子的配位数（3）金属原子的价电子结构（4）各晶体中的金属原子自旋平行(未配对)电子数NsNs=2价轨道数(O)–价电子数(i)–成键获得电子数(V)即：Nx=2O–i–V（5）根据如下自旋磁矩公式计算各晶体的磁矩，=[Ns(Ns+2)]1/2B(B,玻尔磁子)。并与实验值比较（MnS,FeS,CdI2的磁矩分别为5.61B,5.24B,0）,说明为什麽？第9题（7分）2-乙基1，3-己二醇也称驱蚊醇，其合成路线之一如下：请给出（1）—（15）每步反应的反应条件。（每个答案0.5分，其中答案（3）、（13）、（15）三个答案共1分，每错1个扣0.5分，最多不扣过1分）第10题（12分）某化学爱好者在实验室中进行了一次有趣的反应过程：由A经一系列反应又回到了A。请你给出A—H的结构简式。HOOCCOOHCOOHOCOOC2H5OCOOC2H5OA+BDEFGHACHCHKMnO4H+CH3CH2COOH+CO2150CH+C（1）NaOR（2）Cl（i）OHH2OH+（ii）150CNiH2H2SO4500CCl2NaOHROHHOOCCOOHCOOHOCOOC2H5OCOOC2H5OCHCHKMnO4H+CH3CH2COOH+CO2150CH+C（1）NaOR（2）Cl（i）OHH2OH+（ii）150CNiH2H2SO4500CCl2NaOHROHHCCHClOHOHClMgClOHOHOABAB+OMgClOHBrOHOHBrOHOH(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)驱蚊醇第11题（8分）酒后驾车已成为交通事故频发的原因,我国在交通法上规定，以血液中酒精含量超过0.050﹪为醉酒.呼气测醉分析方法为:在20℃时取50厘米3某饮酒司机的呼气样品立即鼓泡通过酸性重铬酸盐溶液。由于乙醇的还原作用（被氧化成乙酸）产生了3.3×10－5molCr(Ⅲ)，重铬酸盐的消耗可用分光光度法测定。已知在36.9℃时,含有0.45％乙醇的血液上面的乙醇的分压为1.00×104Pa。(1)请写出测醉分析原理的化学反应方程式(2)请判断该司机是否属于醉酒驾车?草稿纸2010年北京市高中学生化学竞赛（高二年级）试卷答案（共100分）第1题（共16分）（单选或多选，每答案2分。多选题只答一个或对一错一只扣错答案分）1.C2.A&C3.C4.B5.C&D6.A第2题（共8分）CaC2+N2=CaCN2+C（1分）CaCN2+3H2O=CaCO3+2NH3（1分）C的氧化态为+4，N的氧化态是-3；CN22－是线型离子。（3分）CO2，N2O，SCN－写出其他等电子体，只要正确即可得分（3分）第3题（共5分）氧化（1分）AgX+2S2O32=Ag(S2O3)23+X（2分）S2O32+2H+=S+H2SO3（2分）第4题（共5分）（1）H2（g）+S（s）=H2S（s）（1.5分）（2）、、（1.5分）（3）有一个电子，处于和sp2平面垂直的p轨道。（2分）第5题（共6分）2NH2CH2CH2COOH+13H2SO4(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O（3分）三聚氰胺相对分子质量为126，含N量为84，质量分数为0.67，即1.0g三聚氰胺含0.67g(N)而1.0g蛋白质含0.16g（N），则0.67g(N)相当于：1.0×0.67/0.16=4.2g（蛋白质）（3分）第6题（共13分）（1）（1分）（2）a）4Cu(NH3)2++O2+2H2O+8NH3=4Cu(NH3)42++4OHb）2Cu(NH3)2++4H+=Cu2++Cu+4NH4+（4分）c）如万一密封性不好，体系中进入少量空气，会发生部分Cu(NH3)2+氧化成Cu(NH3)42+的反应，加入铜屑，Cu可把Cu(NH3)42+还原成Cu(NH3)2+。即：Cu(NH3)42++Cu=2Cu(NH3)4+（3分）（3）dsp2，二价铜的电子构型是3d9，可以d-d跃迁，能（3分）（4）2[Cu(NH3)]4SO4+5KI+4H2SO4=2CuI↓+KI3+2K2SO4+4(NH4)2SO4（2分）第7题（共11分）（1）如未标孤对电子，只画键角需标出小于109.5°（2分）同样得分（2）O以sp3不等性杂化轨道与H的1s结合生成O－H键（2分）（3）设：O－H键含氧2s成分为α1，孤对电子中含氧2s成分为α2，O－H键与孤对电子的夹角为β1，孤对电子间的夹角为β2：cos104.5°=–α1/(1–α1)α1=0.2α2=(1/2)(1-2α1)=0.3cosβ1=–√α1α2/[(1–α1)(1–α2)]=109°6’=109.1°cosβ2=–α2/(1–α2)=115°23’=115.4°