2011年北京市高中学生化学竞赛试卷(高中一年级).doc

2011年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）2011年4月10日上午8：00-10：00 北京题号123456789总分满分3012108677812100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（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。题中可能用到的元素相对原子质量如下:HCNONaSClKNi1.00812.0114.0116.0022.9932.0735.4539.1058.70第1题 选择题（ 30 分）（单选或多选，每选3分。）（1）“轻轨电车”是一种交通工具。当电车启动时，电车电刷跟导线的接触点上，由于摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、能导电的性质。你认为该接触点上材料的选用较为合适的是 ( )A金刚石 B铝 C石墨 D铁（2）下列离子组能大量共存的是 ( ) A含大量H+的溶液中：I、Cl、NO3、NaB含AlO2的溶液中：Na、K+、NO3、HCO3C含大量Al3的溶液中：K、Na、NO3、ClOD含大量OH的溶液中：CO32、Cl、F、K （3）P4S3的结构研究表明，该分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均达到了8电子结构。在该分子中含有的共价键个数是 ( )A7个B8个C9个D10个（4）在元素周期表的主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三种元素上下、左右相邻，丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和，四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列说法正确的 ( )A甲、乙、丙、丁四种元素均为短周期元素B甲的气态氢化物的稳定性强于乙的气态氢化物C甲的含氧酸的酸性弱于丙的含氧酸D元素丁形成的化合物比元素乙形成的化合物多（5）水解是物质与水发生反应形成新物质的反应。下列说法不正确的是 ( )ACaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2 BMg3N2的水解产物是两种碱 CPCl3的水解产物是HClO和PH3 DCaC2的水解产物之一是C2H2（6）高氯酸是很强的酸，沸点是130。质量分数为60%的溶液加热不分解，浓度增高就不稳定，受热易分解，热、浓的高氯酸溶液遇有机物爆炸。为使市售的70%高氯酸进一步浓缩，所采取的措施正确的是（ ）A加入浓硫酸后常压蒸馏 B各仪器连接处的橡胶塞应塞紧防止漏气C加入浓硫酸减压蒸馏 D各仪器连接处必须用磨口玻璃（7）向300mL KOH溶液中缓慢通入2.24L（标准状况下）CO2气体，充分反应后，在减压蒸干溶液，得到11.9g白色固体。则下列说法中正确的是( )A此白色固体为KOH和K2CO3的混合物B此白色固体中含有K2CO3 6.90g C原KOH溶液中的物质的量浓度是0.500 molL1 D此白色固体KHCO3第2题（12分）X、Y、Z、W为常见含有相同电子数的离子或分子，其中X有5个原子核，这些微粒与一氧化氮间有如下转化关系（图中部分反应物、产物及反应条件已略去）。（1）Z NO反应的化学方程式是 。 液态 Z与水的电离相似，其中存在的电子数相同的两种微粒是 。（2）实验室中检验Z的化学试剂及现象是： 化学试剂 现象方法一方法二（3）由构成X、Y的三种元素所组成的一种离子化合物，且三种元素原子数之比为2：4：3，该离子化合物是 （填写化学式），其0.1 mol/L的该溶液显酸性，则该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。（4） 一定条件下，Z与一氧化氮或二氧化氮反应均可生成两种很稳定的产物。若有二氧化氮与Z的混合气体20 mL在该条件下反应，实际参加反应的二氧化氮比Z少2 mL，则原混合气两者的体积比是：第3题（10分）实验室中用下列装置制FeCl3，可供选择的试剂有MnO2NaOH溶液饱和NaCl溶液浓硫酸 浓盐酸。石棉纤维维 A B CDE Fe丝 （1）按气体流向由左到右排列，各装置的连接顺序为（填写AE序号）： 接 接 接 接 。（2）实验开始时先点燃A处酒精灯，点燃B处酒精灯前必须观察到的现象是 。（3）A装置烧瓶中反应的方程式是C中所放试剂是 。（4）停止反应后，还有Fe丝剩余。为检验FeCl3生成，并最终得到FeCl3溶液，某学生设计以下实验步骤：a. 待B装置玻璃管冷却后，将管中物质用水溶解，过滤除去不溶物；b. 取少量滤液，滴加KSCN溶液，检验Fe3+；c. 取少量滤液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl。 请指出该实验步骤中可能存在的不足，说明理由和改进方法（写出相应的离子反应方程式）：第4题（ 8 分）写出下列反应的化学方程式并配平：（1）硝酸甘油C3H5N3O9爆炸 C3H5N3O9 = N2 + CO2+ H2O + 。（2）NH4ClO4和Al反应释放大量热 NH4ClO4 + Al = + N2 + + HCl +2（3）COS和过量的NaOH（aq） 第5题（ 6 分） 请提出把气井中H2S（9-11%，其他气体不和O2反应）转化成S的两种方案（包括反应方程式）： 1. 2. 第6题（7 分） (1) 为什么Ag能置换H2S（aq）中氢，而不能置换HCl（aq）中氢？ （写出反应方程式及原因）(2) 废气中的H2S经ZnO可被除去，其反应方程式是：(3) 表中列出由单质形成化合物时释放的能量（为负值表示释放能）（298K）H2O(g)H2S (g)ZnO(s)ZnS(s)/kJ/mol24220348189请根据表中数据，写出两个反应方程式并计算出第7题（ 7 分）测定某种气体分子式的两个方法是：（1）取20 mL该气体，施以电火花使之完全分解为40 mL气体（体积是在同温、同压下测定的。下同）。通入20 mL O2，施以电火花，生成的H2O被吸收后，气体体积为15 mL，又经脱O2后，剩余气体体积为10 mL（N2）。请给出该气体的分子式（2）把该气体的水溶液（浓）加到体积为V的Cl2中，剧烈反应，并冷却原温度后，把原先盛Cl2的容器倒置于水中，水即进入容器，残余气体体积为1/3 V。请解释原因并给出必要的反应方程式。第8题（ 8 分）根据下列条件确定元素在周期表中的位置，并填写下列表格。(1)基态原子中有3d7；(2)3型阳离子和F阴离子点电子层构型相同；(3) 2型阳离子的3d能级为半充满；周期数族元素符号或原子序（1）（2）（3）（4） 第9题（ 12 分）氢，氮，氧是日常生活中三种重要元素，了解它和它的一些化合物是有益的，请回答下列一些简单问题。（1）氢气与氧气反应生成水，请画出水分子的构型示意图。（2）氢气与氮气在773K，30MPa和铁催化下反应生成氨，请画出氨分子的构型示意图。（3）氨在氧气燃烧可能生成HNO中间体。请指出氢氮氧在HNO分子中的化合价及氧化值。 （4）氨易溶于水，呈碱性；氨的溶解度随温度升高而降低。请用结构图表示出一些物质的氮氢氧间键的变化。2011年北京市高中学生化学竞赛试题答案（高一年级）第1题（ 30 分 ）（1）C（2）D（3）C（4）A&D（5）C（6）C&D（7）B&C第2题（ 12 分 ）（1） NH2 、NH4+ （2） 化学试剂 现象方法一用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变为蓝色方法二蘸有浓盐酸的玻璃棒检验有白烟生成（3）NH4NO3 ；c(NO3) c(NH4+) c(H+) c(OH)（4）8NH3 +6NO2 = 7N2 + 12H2O 8 6 x x-2 x = 8 V(NH3)V(NO2) = 8（20-8）= 23注：学生只要答出2:3，不写计算过程也可得分，但计算时必须为8:6mL第3题（ 10 分 ） （1） A 接 E 接 C 接 B 接 D 。 （2分）错一个全扣（2）黄绿色气体充满玻璃管 （1分）（3）MnO2 + 4HCl Mn Cl2 + Cl2+ 2H2O（2分）； 浓硫酸 （1分）（4）溶解物质时，发生反应2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，溶质可能为FeCl2或FeCl2与FeCl3的混合物。（3分）在检验Cl后，应该向滤液中通入Cl2，2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+2Cl。 （3分）第4题（ 8 分 ）（1）4 C3H5N3O9 = 6 N2 + 12 CO2+ 10 H2O + 1 O2 （2分）（2）2 NH4ClO4 + 4 Al = 2 Al2O3 + 1 N2 + 2 H2O + 2 HCl +2 （2分）（3）COS+ 4 NaOH = Na2CO3 + Na2S + 2 H2O （2分）或：COS+ 4 OH = CO32 + S2 + 2 H2O （2分）第5题（ 6 分 ）1.在不足量空气（O2）条件下燃烧 H2S + 1/2 O2 = H2O + S （2分）2.使1/3体积气体和足量O2反应 H2S + 3/2 O2 = H2O + SO2 产物再和2/3体积气体反应 SO2 + 2 H2S = 3S + 2 H2O （4分）第6题（ 7 分 ）（1）Ag置换H2S的反应式为：2Ag + H2S = Ag2S + H2表明Ag2S的溶解度比AgCl小了许多 （2分）（2）ZnO + H2S = ZnS + H2O （1分）（3）H2S(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g) + S(s) = 242 kJ/mol （2分）ZnS(s) + 1/2 O2(g) = ZnO(s) + S(s) = 161 kJ/mol （2分）（4）周期数，B，錳，Mn第7题（分）（1）NH3。 （1分）（2）氢气：H2（s 2 ），氮气：N2（p 2p 2s 2 ），氧气：O2（s 2p 3p 3）（3）剩余1/3 V N2 表明该气体（水溶液）中有N，能和V Cl2反应生成1/3 V N2，且产物易溶于水的是NH3。 （4分）2 NH3 + 6 Cl2 = N2 + 6 HCl （2分）第8题（ 8 分 ）每空0.5分周期数族元素符号或原子序（1）4Co 或27（2）4BCu 或29（3）3 AAl 或13（4）4 BMn 或25第9题（ 12 分 ）（1） （2） （3分） （3分）（3）原子 H N O化合价 1 3 2 氧化值 +1 +1 -2 （3分）（4）H3NHOH H3NH OH； H3NH OH H3NHOH H3N+ H2O （3分）第 7 页， 共 7 页