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2010年北京市化学竞赛试题(高一)及答案


2010 年北京市高中学生化学竞赛试卷 (高中一年级)
2010 年 4 月 11 日上午 8:00-10:00
题号 满分 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:
H 1.008 Fe 55.85 C 12.01 V 50.94 N 14.01 Ba 137.3 O 16.00 Mn 54.94 Na 22.99 Al 26.98 S 32.07 Cl 35.45 Cu 63.55 Cr 52.00 Mg 24.31


9 10


总分 100

1 27

2 8

3 8

4 12

5 7

6 9

7 8

8 11

第 1 题 选择题( 27 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.某混合气体可能有 CO、CO2、NH3、HCl、H2 中的几种。将混合气体依次通过澄清石灰 水(无浑浊现象) 、氢氧化钡溶液(有浑浊现象) 、浓 H2SO4,灼热的氧化铜(黑色氧化铜变 红色) ,无水 CuSO4(变蓝) 。则混合气体中一定有 ( ) A.CO、H2、NH3 B.CO、H2、H2O C.HCl、CO2、H2 D.HCl、CO、H2O 2.今有一混合物的水溶液,含有以下离子中的若干种:K 、NH4 、Cl 、Mg2 、Ba2 、CO32
+ + - + + -

、SO42 ,现取三份 100mL 溶液进行如下实验:


(1)第一份加入 AgNO3 溶液有沉淀产生 (2)第二份加足量 NaOH 溶液加热后,收集到气体 0.04mol (3)第三份加足量 BaCl2 溶液后,得干燥沉淀 6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀 质量为 2.33g。根据上述实验,以下推测正确的是( ) + - A.K 一定存在 B.100mL 溶液中含 0.01mol CO32 - + + C.Cl 一定存在 D.Ba2 一定不存在,Mg2 可能存在 3.实验室将 9g 铝粉跟一定量都能被铝还原成单质的金属氧化物粉末混合。反应完全后,所 得固体中含金属单质为 18g,则该氧化物粉末可能是: A.MnO2 和 V2O5 B.Fe2O3 和 MnO2 ( )

C.Cr2O3 和 V2O5

D.Fe3O4 和 FeO

4.若某金属单质与一定量稀硝酸恰好完全反应,硝酸被还原的产物为 N2O,则被还原的硝 酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是: A.2:3 B.1:5 ( ) D.2:5 C.1:4

5.某有机物样品 3.1g 完全燃烧,形成的气体混合物被澄清石灰水完全吸收,石灰水溶液共 增重 7.1g,经过滤得到 10g 沉淀。该有机样品可能是: A.CH3CHO C.HOCH2CH2OH ( ) B.CH3CH2OH D.CH3OH 和 HOCH2CHOHCH2OH 的混合物


6.不溶于水的氧化亚铜,可溶于含硫酸的硫酸铁溶液中,产物之一 Fe2 可用酸性高锰酸钾 溶液滴定,MnO4 还原产物为 Mn2 。则每消耗 0.10mol/L 的高锰酸钾的硫酸溶液 1.0mL,相
- +

当于 Cu2O 的质量为: ( A.7.2×10 g
-3

)


B.3.6×10 3g

C.3.5×10 2g


D.3.6×10 2g


7.1998 年美国科学家合成出具有极强爆炸力的“N5” ,已知它是带电荷的呈 V 形构型,5
n? 个氮原子最外层都满足 8 电子结构, 且含 2 个 N ? N , 可将其视为 “ N5 ” , 则 n 值为(

)

A.1 第 2 题( 8 分) (1)已知
Na(s)
1 2

B.2

C.3

D.4

- eH2O

Na+(aq)
-

Δ ΗΘ(1) = ?240 kJ/mol

(1)

Cl2(g)

+e

H2O

Cl- (aq) Na+(aq) + Cl-(aq)

Δ ΗΘ(2) = ?167 kJ/mol (2) Δ ΗΘ(3) = 4 kJ/mol (3)

NaCl(s)

由以上资料可得什么数据?

(2)光合作用的反应式为:

光合作用是吸热还是放热过程,作出以上结论的根据是:

第 3 题( 8 分) 0.10mol/L CaCl2(pH?7)和 0.10mol/L NaHCO3(pH?8.3)作用得白色沉 淀。 有人认为白色沉淀为 CaCO3, 也有人坚称为 Ca(HCO3) 2。 请写出此白色沉淀分别为 CaCO3 或 Ca(HCO3) 2 的反应方程式。

请根据反应后溶液的某种性能,判定白色沉淀是 CaCO3 或 Ca(HCO3) 2。

第 4 题(12 分) A,B,C,D 为前四周期的四种元素,原子序数依次增大,价电子数依 次为 1,2,2,7,A 和 B 次外层电子数均为 8,C 和 D 次外层电子数均为 18。 (1) 根据原子结构判断,请写出四种元素的名称,符号,原子序数;并指出哪些是金属 元素?

(2) D 与 A 的简单离子是什么?

(3) 哪一元素的氢氧化物碱性最强? (4) 写出 B 与 D 生成化合物的化学式。

第 5 题( 7 分) 如右图所示,把两块铅片分别放入 盛有(1)蒸馏水, (2)硬水的烧杯中, 几小时后(1)杯中为浑浊液, (2)杯 中仍为澄清液,造成两者现象不同的可 能原因是什么?

Pb

蒸 馏 水 (1)

Pb

硬 水 (2)

请用实验确证你的解释:

第 6 题( 9 分) 现有一份可能是由等物质的量的 Fe、Al 、Cu、Mg、Na2SO4、BaCO3、 MgCl2 中几种组成的固体混合物,对于此混合物做如下试验。

(1)混合物中肯定存在的是????????????????;肯定不存在的是????????? (2)与生成沉淀(I)有关的离子方程式为:

(3)向溶液(I)中加入足量的 AgNO3 后,发生反应的化学方程式是:

(4)如溶液(III)的体积为 0.20 L,则使溶液(III)显蓝色的溶质的最大浓度为 mol/L。 第 7 题( 8 分) 胃酸过多症可服用主要成分为 NaHCO3 、 MgO 的药剂。已知每片药中分别含有 0.5g NaHCO3、0.3g MgO。 (1)医生为什么不建议患胃溃疡的患者服用含 NaHCO3 的制酸药片?

(2)用计算结果证明服用含 MgO 药片比服用含 NaHCO3 药片能中和更多的酸,并解释为什 么作用更“持久” 。

(3)服用含 MgO 药片可能出现轻度腹泻症状,可能原因是:

第 8 题( 11 分) 用下列装置处理含有氰化物(如氰化钾 KCN,CN 为氰离子)的浓缩废水样品,并测 - 定废水中 CN 的物质的量浓度。


a

Cu 屑

石棉绒

浓硫酸 A B C D

足量 Ba(OH)2 溶液 E

某学生设计的主要操作步骤为: ⅰ. 将一定体积的浓缩废水放入 A 中,从活塞 a 处通入 N2,至 E 中有大量气体逸出,停 止通 N2,称取 E 的质量,恢复成原装置。 ⅱ. 通过分液漏斗向 A 中注入过量的次氯酸钠碱性溶液。 。 ⅲ. 反应完成后,点燃酒精灯,再向 A 中注入过量稀硫酸。

ⅳ. 至反应完全,取下 E 称其质量,停止通 N2,熄灭酒精灯。 (1)步骤ⅱ中: - - ①一定条件下,废水中 CN 先转化为 OCN : - - - - CN + ClO == OCN + Cl - - OCN 再与 ClO 反应,配平该反应的离子方程式(将化学计量数填于方框内) : OCN +


ClO +



OH



=

N2↑+

CO32 +


Cl +



H2O

此反应中被氧化的元素为 ②通入 N2 的目的是

元素。

(2)从 A 中排出的气体含有少量副反应生成物 HCl 和 Cl2,需除去并检验 Cl2。 ① B 中所放试剂可以是(选填序号字母) 。 a. 足量饱和食盐水 b. 足量氢氧化钠溶液 c. 足量碳酸钠溶液 d. 足量饱和碳酸氢钠溶液 ②检验 A 中排出的气体中含有 Cl2 的操作方法是

(3)若原浓缩废水为 200 mL,反应后 E 装置增加质量 W g,则浓缩废水中 - c(CN )= (用含 W 的数学式表示)mol/L。 - (4) 若该 c(CN )测定值比实际浓度偏低,该学生设计的主要步骤中缺少的操作是:

第 9 题( 10 分) 中学化学常见物质 A~I 的转化关系如框图所示,其中 A 为化合物,B 为单质,H 的焰 色反应为黄色,y 不使品红溶液褪色。 (部分反应条件、溶剂及产物已略去)
气体 C A 液体 x 溶液 D 气体 y F G B 气体 C 固体 E 过量 y 加热 过量 y 加热 H

I

(1) 写出下列反应的化学或离子方程式: ①A + 液体 x ②G 溶液 + 过量 y 。 。

(2)现有含 0.1mol H 的溶液,要使其转化成含 0.1mol F 的溶液,则: ①若只能加入 0.05mol 的某物质,该物质是 或 (填写化学式) 。 ②若只能加入 0.10mol 的某物质,该物质是 或 (填写化学式) 。 (3)下图注射器 a 中装有一定体积的 NO,c 中装有相同体积的框图中气体 C、y 中的一种 或两者的混合气,玻璃管 b 中盛有足量附于石棉绒上的 A(b 中气体体积忽略不计) 。缓慢 推动 c 的活塞使气体全部通过 b 进入 a,一段时间后观察 a 中气体体积的变化。

a

b

c

① c 中气体为 y,则 a 中气体体积的变化是什么,其原因是: (写出有关反应的化学 方程式)

②若 a 中气体体积明显增大,则 c 中装有的气体是:

2010 年北京市高中学生化学竞赛(高一年级) 试卷答案
第 1 题(共 27 分) (单选或多选,每个答案 3 分,多选题只答一个或对一错一只扣错答案 分) 1. C 2. A 3. B & D 4. C 5. C & D 6. D 7. A

2010 年北京市高中学生化学竞赛(高中一年级)试卷

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-8-

第 2 题(共 8 分) (1)式 +(2)式 —(3)式得:Na(s) + 1/2 Cl2 (g) = NaCl(s) 可得:Δ fΗΘm(NaCl) =Δ ΗΘ(1) +Δ ΗΘ(2) ?Δ ΗΘ(3) = ?240 kJ/mol ?167 kJ/mol ?4 kJ/mol = ?411 kJ/mol (4 分) ( 2 ) 6 CO2 + (2 分) 吸 热 过 程 , (2 分) 6 H2O = C6H12O6 + 6 O2

逆 反 应 是 放 热 过 程 。

第 3 题(共 8 分) CaCO3 : CaCl2 + 2NaHCO3 = CaCO3? + 2NaCl + CO2 ↑ + H2O (2 分) Ca(HCO3) 2 : CaCl2 + 2NaHCO3 = Ca(HCO3) 2? + 2NaCl (2 分) 写成离子方程式同样得分 测反应后溶液的 pH。若 pH?7,则沉淀是 Ca(HCO3)2。因反应后是 NaCl 溶液;若 pH? 7 ,沉淀是 CaCO3 ,为反应后 H2CO3 造成。 (4 分) 第 4 题(共 12 分) (1)钾、K、19、金属; 钙、Ca、20、金属;锌、Zn、30、金属;溴、 Br、35、非金属 (2)Br- ;K+ (3)K (4)CaBr2 第 5 题(共 7 分) 在空气作用下,Pb 和 H2O 生成 Pb(OH)2,在硬水中 Pb 被 O2 氧化成 - - Pb2+ 即和硬水中 CO32 (SO42 )生成 PbCO3(PbSO4)附着在 Pb 表层, 阻碍内层 Pb 发生反应。 (4 分) 往蒸馏水中滴加少量 Na2CO3(Na2SO4) ,如上实验,几小时后应是澄 清液。 (3 分) 第 6 题(共 9 分) (1)Fe、Al、Cu、Na2SO4 、BaCO3; Mg。
8

(3

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-9-

分) - ( 2 ) BaCO3 + SO42 + 2H+ = BaSO4 ↓ + H2O + CO2 ↑ (2 分) (3)3FeCl2 + 10AgNO3 + 4HCl = 3Fe(NO3) 3 + 10AgCl↓+ NO↑+ 2H2O (2 分) 答案中应再加一个方程式: AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3, 这样才完整。 或者: AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 3Fe(NO3)2+4HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 都应满分, 如只写:3FeCl2+10AgNO3+4HCl=10AgCl↓+3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O, 多少应扣点分。 ( 4 ) 0.10 mol/L (2 分) 第 7 题(共 8 分) (1) 易和 NaHCO3 作用, 造成胃里 CO2 气压骤然升高 (2 分) (2)0.5g/84g/ mol < 2 ×0.3g/40g/mol MgO 能中和更多的酸,MgO 和 酸 反 应 比 NaHCO3 和 酸 反 应 慢 , 因 此 药 效 更 持 久 (4 分) ( 3 ) MgO 和 酸 反 应 生 成 Mg2+ , Mg2+ 是 导 致 轻 度 腹 泻 的 原 因 (2 分) 第 8 题(共 11 分) - - - - - (1)① 2 OCN + 3 ClO + 2 OH = 1 N2↑+ 2 CO32 + 3 Cl + 1 H2O 氮 N (4 分) ② 排 出 装 置 内 的 O2 和 CO2 (1 分) ( 2 ) ① a (1 分) ② 反应终止后,取 D 中物质放于水中,搅拌后静置,取清液加入酸 化 的 硝 酸 银 溶 液 , 有 白 色 沉 淀 (2 分) ( 3 ) 5W/44 (1 分) (4) A 中反应停止后, 通过 a 通入 N2, 使产生的 CO2 全部进入 E (2
9

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分) 第 9 题(共 10 分) ( 1 ) ① 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑ (2 分) - - ② AlO2 + 2H2O + CO2 = Al(OH)3 ↓ + HCO3 (2 分) ( 2 ) ① Na2O 或 Na2O2 (1 分) ② NaOH 或 Na (1 分) ( 3 ) ① 基 本 不 变 , 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2NO+O2=2NO2 (2 分) 或略有减小, (2NO2 N2O4) 若答略有减小,必需写出括号中式子,且可得 3 分。 ② (2 分) O2 或 O2 与 CO2 的 混 合 气

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