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2009年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案word版


2009 年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题
注意: 考试时间 3 小时,满分 150 分。 直接在试卷上答题,允许使用非编程计算器。
H 1.008 Li Be 6.941 9.012 Na Mg 22.99 24.31

元素周期表

He 4.003 B C N O F Ne 10.81 12.01 14.

01 16.00 19.00 20.18 Al Si P S Cl Ar 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn La - Lu 132.9 137.3 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac - La [223] [226]

一、选择题(本题包括 25 小题,每小題 2 分,共 50 分。每小题有 1 个或 2 个选项符合 题意。若该题只有 1 个选项符合题意,多选或错选均不得分。若该题有 2 个选项符合题 意,选对 1 个得 1 分,选对 2 个得 2 分;选错 1 个,该题不得分。) 1.科学家正在研究开发一种新能源——盐能。当海水和淡水混合时,温度将升高 0.1oC, 世界所有入海口的这种能源相当于电力需求的 20%。海水和淡水混合时,温度升高最可 能的原因是( ) A.发生了盐分解反应 B.发生了水分解反应 C.由于浓度差产生放热 D.盐的溶解程度增大. 2.有四组物质,每一组物质分别由同一主族的元素组成,在 101.3 kPa 时测定它们的沸 点(℃)如下表所示: 第一组 (a) -268.8 Ne -249.5 Ar 第二组 第三组 第四组 F2 HF -187.0 19.4 Cl2 (c) H2S -33.6 (b) -84.0 HBr -60.2 (d) -185.8 Kr 58.7 I2 -67.0 HI -42.0 H2Te -151.7 184.0 -35.3 -1.8

H2O 100.0

下列各项中正确的是( ) A.a、b、c 的化学式分别为 He2、Br2、HCl B.第二组物质只表现氧化性,不表现还原性 C.第三组物质中 HF 的沸点最高,是因为分子内存在氢键 D.第四组中各化合物的稳定性顺序为:H2O>H2S> H2Se>H2Te 3.阿伏加德罗常数约为 6.02×1023 mol-1,下列叙述不正确的是 A.16.9 g 过氧化钡(BaO2)固体中阴、阳离子总数约为 0.2×6.02×1023 B.25℃时,1 L pH=13 的 NaOH 溶液中含氢氧根离子数约为 6.02×1022
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C.1 mol 羟基所含的电子数约为 9×6.02×1023 D.在标准状况下,22.4 L 辛烷中所含分子数约为 6.02×1023 4.下列有关指定实验装置图的说法不正确的是 ( )
A
(X) 盐桥 (Y 溶液) (CuSO4 溶液) 电流计 (Cu)

b







A.装置①可用于除去水等液体中混有的难挥发或不挥发的杂质 B.当装置②电路中通过 1mol 电子时,Cu 电极可能增重 32g,也可能减重 32g C.装置②中的 X 一定作负极 D.当装置③广口瓶中充满了 CO2,b 口进气可收集 NO 气体 5.下列反应的离子方程式书写正确的是 ( ) A.铁屑溶于足量稀硝酸:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O B.KHCO3 的水解:HCO3-+H2O H3O++CO32C.碳酸氢钙溶液中加入足量烧碱溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2O D.苯酚钠溶液中通入少量 CO2:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO32- 6.下列离子能大量共存的是 ( ) A.在 pH ? 1的溶液中:

Fe2?、NO3?、Cl?、NH4? Na ?、K ?、S2?、Cl
?

B.在 pH ? 13 的溶液中:

C.在无色透明的溶液中:H+ 、Al3+、 Mg2+ 、ClD.在无色溶液中:

Fe3?、SO42?、Na ?、SCN ?

7.LiFePO4 新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠。已知该电 池放电时的电极反应式为:正极 FePO4+Li++e-→LiFePO4 负极 Li-e-→ Li+,下列说法 中正确的是 ( ) A.充电时电池反应为 FePO4+Li = LiFePO4 B.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连 C.放电时电池内部 Li+向正极移动 D.放电时,在正极上是 Li+得电子被还原 8.下列分子中,中心原子不符合“八隅体规则”的是 ( ) A.OF2 B. SF4 C. PF5 D.SiF4 9.过渡元素的价电子来自 ( ) A.仅仅 d 轨道 B.不同主量子数的原子轨道 C.仅仅 d 轨道和 f 轨道 D.相同主量子数的原子轨道 10. XSO4(aq)与 NaOH(aq)反应, 定量生成 X3(OH)4SO4(s)和 Na2SO4(aq)。 1.0 mol·L-1 的 XSO4 -1 和 1.0 mol·L NaOH 混合,总体积为 50mL(体积可加合)。为了得到最大的沉淀量,这两
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种溶液的体积应取 ( ) A. 29mLNaOH+21mL XSO4 B.21mLNaOH+29mL XSO4 C. 15mLNaOH+35mL XSO4 D.20mLNaOH+30mL XSO4 11.某同学做金属钼(Mo)在氧气中燃烧实验测其氧化物 的组成,结果如右图所示。则该同学利用实验结果得出 Mo 的氧化物 I 和 II 分别为 ( ) A. I 为 MoO3,II 为 Mo2O B. I 为 MoO,II 为 MoO2 C. I 为 MoO3,II 为 MoO2 D. I 为 MoO2,II 为 MoO3 12.有下列四组物质:① NO2 和 Br2(g) ②苯和四氯化碳 ③硝酸铵(s)和烧碱(s) ④生 石灰和氮化镁,只用水就能将每组中的两种物质区分开来的是 ( ) A.①②③ B. ②③④ C. ①③④ D.①②③④ 13.500℃、20MPa 时,将 H2 和 N2 置于容积为 2L 的密闭容器中 发生反应。反应过程中 H2、N2 和 NH3 物质的量变化如右下图所 示,下列说法正确的是 ( ) A.反应开始到第一次平衡,N2 的平均反应速率为 0.005mol/(L·min) B.反应进行到 10min 至 20min 时可能使用了催化剂 C.反应进行至 25min 时,分离出 0.1mol 的氨气 D.在 25min 时平衡逆向移动,但达到新平衡后 NH3 的体积分数 比原平衡高 14.[BH4]-、[AlH4]-和[GaH4]-还原能力的顺序是 ( ) A. [BH4]->[AlH4]- > [GaH4]B.[BH4]-<[AlH4]-<[GaH4]C. [BH4]-< [AlH4]-> [GaH4]D.[BH4]-> [AlH4]- <[GaH4]15.胂(AsH3)是非常毒的气体,受热分解成两种单质。在-40℃时,向刚性的 1 升容器中 充入 0.0128mol 的 AsH3(g),其压力为 25kPa。在很短的时间内加热到 250℃,然后再回 到-40℃,这时容器中的压力为 33kPa,则 AsH3(g)分解的百分数约为: A.17% B.26% C.34% D.69% 16.多硫化物 Na2Sx 与 Na2O2 在结构上有相似之处,在碱性条件下,Na2Sx 与 NaClO 反应生 成 Na2SO4 和 NaCl。若反应物之间的物质的量比为 1:13,则 X 应为 ( ) A.5 B. 4 C. 3 D. 2 17.一些烷烃的燃烧热如下表: 化合物 燃烧热/kJ·mol-1 化合物 燃烧热/kJ·mol-1 甲烷 891.0 正丁烷 2878.0 乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6 丙烷 2221.5 2-甲基丁烷 3531.3 下列表达正确的是 ( ) -1 A.正戊烷的燃烧热大约在 3540 kJ·mol 左右
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B.热稳定性:正丁烷>异丁烷 C.乙烷燃烧的热化学方程式为: C2H6(g)+7/2 O2(g)= 2 CO2(g)+3 H2O(l);△H=-1560.8 kJ·mol-1 D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多 18.下列实验过程中产生的现象与对应图形相符合的是 ( )

19.电镀等工业废水中常含有剧毒、致癌的 Cr2O72-。该废水处理的一种方法是:向废水 中加入适当的 NaCl,用 Fe 作电极进行电解。下列说法错误的是: A.电解时,阳极反应为:Fe—3e-→Fe3+ B.电解过程中阴极能产生氢气 C.电解法中,转化 Cr2O72-的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O D.电解过程中,阳极附近生成 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3 沉淀 -1 -9.89 OH 的浓度为 0.10mol·L ,其 Ka=10 20.已知 ,在下列条件下各种型体浓度关 系正确的是: OH A.pH=2.00 时,[ ]>[H+]>[OH-]>[ O- ] + OH B.pH=9.89 时,[ ] =[ O- ] > [OH ] >[H ] + C.pH=15.00 时,[OH-]> [ OH ] O- ]>[H ]> [ D.以上全不对 21.下列烯烃中与 HBr 加成速度由快至慢排列成序 ( ) CH3 ① CH2 CH2 ② CH3 CH CH2 ③ CF3 CH CH2 ④ CH2 C CH 3④ A.④>②>①>③ B.③>①>②>④ C.②>①>③>④ D.①>②>③> 22.下列化合物中按酸性由强至弱排列的是 ( ) ①丁酸 ②2-溴丁酸 ③3-溴丁酸 ④4-溴丁酸 A.②>①>③>④ B.②>③>④>① C.④>③>②>① D.③>②>①>④ 23.分子式为 C6H12 的几种化合物,经 O3、Zn/H2O 反应后,生成 2-丁酮和乙醛的是( ) A.3-甲基-1-戊烯 B.3,4-二甲基-1-丁烯 C.3-甲基-3-戊烯 D.3-甲基-2-戊烯 24.制备乙酸乙酯的反应为: ( )
CH3 O C OH + CH3CH2OH H+ CH3 O C OC2H5 + H2O

为提高乙酸乙酯的产率,最好采取的措施是 ( ) A.在反应时加 NaOH B.在反应时加入氧化剂 C.在反应时加入还原剂 D.在反应时加入过量 C2H5OH,并不断除去水 25.下列反应主要产物为 1-溴丁烷的是( ) HBr A. B. CHCH3 HBr CH3CH2CH CH2 CH CH
3

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C.

D . CH CH2 CH3 CH 2

HBr 过氧化物

CH3C

CCH3

HBr

二、本题包括 8 小题,共 50 分 26.(9 分)Mn、Fe 元素的部分电离能数据列于下表: 元 素 Mn Fe I1 717 759 电离能 /kJ·mol I2 1509 1561 -1 I3 3248 2957 (1)Mn 位于周期表中第______族,Fe 元素价电子层的电子排布式为_______,比较两元素 2+ 2+ 的 I2、I3 可知,气态 Mn 再失去一个电子比气态 Fe 再失去一个电子难。对此,你的解 释是____________________________________________________________________。 (2) Fe 原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。 ① 与 Fe 原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征 是 ; ② 六氰合亚铁离子(Fe(CN)64-)中的 Fe2+离子的杂化轨道类型是 。 (3) 三氯化铁常温下为固体,熔点 282℃,沸点 315℃,在 300℃以上易升华。易溶于水, 也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为_________。 (4) 金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如 右图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的 Fe 原 子个数之比为 ,Fe 原子配位数之比 为 。

27.(4 分)四氮化四硫在沸腾的碱性溶液中会发生歧化反应,歧化产物取决于溶液碱性 的强弱。在弱碱性溶液中,产物中硫的高氧化态阴离子为连硫酸根离子,其中含硫质量 分数为 50%;在强碱性溶液中,歧化产物的两个阴离子中硫均呈正整数氧化态。在两个 歧化反应中硫的低氧化态(+2 价)阴离子产物是相同的,写出这两个歧化反应的离子方程 式: ① ; ② ; 28.(10 分)取一定质量的 NaBr、NaI 的混合物平均分成五等份,分别加水配成溶液并编 号为甲、乙、丙、丁和戊,再分别向各溶液中通入一定体积的氯气,将反应后所得溶液 蒸干灼烧得固体,通入氯气的体积与最终所得固体质量记录如下: 编号 甲 乙 丙 丁 戊 固体组成 NaCl Cl2 的体积/mL V 2V 3V 4V 5V 固体质量/g 56.40 47.26 38.11 33.67 29.22 ⑴填写表中空白。 ⑵标准状况下通入 Cl2 的体积 V 为_______,原混合物中 NaBr 的物质的量为_______。
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29.(2 分)右图化合物发生一溴取代反应时,能得到_______种化合 物。 30. (3 分)下列化合物中:
CHO

CH2OH
OH B.

CH2CHO

O
CH CH3 OH

A.

C.
OH

D.

E.

C OCH2CH3 COOH

COOH

属于醇类化合物的是: ;属于酚类化合物的是: ; 属于酯类化合物的是: 。 31.(6 分)当前,一种 β 型的化合物已逐步取代单晶硅半导体来制作大功率管。此化合 物是将超纯硅置于石墨坩埚中,在真空中加热到 1500℃,保持数小时,得到 β 型化合 物,此化合物的化学式为 。为了提纯此化合物,可将熔块溶于 3HF+5HNO3 混合 酸中, 而 β 型化合物不溶, 得到柠檬黄色晶体。 试推断此晶体结构应是 晶型。 由 β 型化合物制备的大功率管比硅管的优点是 。 32.(10 分)将物质的量之比为 4:1 的氧化钠和三氧化二铁混合物放在氧气流中加热至 450℃可制得 Fe(IV)的含氧酸钠盐,此化学反应方程式为 。该钠盐在稀碱溶液 中立即歧化,生成高铁(VI)盐与棕色沉淀物,写出此歧化反应方程式 _________ 。 高铁酸钠在酸性溶液中立即快速分解,放出氧气,写出此反应的离子反应方程式: _______________________________。 高铁(VI)酸钾与铬酸钾是异质同晶体,画出高铁酸根的立体构型 ; 高铁酸钾中,Fe(VI)的 3d 轨道上的单电子轨道有 个,所以它的理论磁矩为 BM (BM 为波尔磁矩)。 33. (6 分)理论化学家认为 Li3FO4 可以构成稳定的共价型离子化合物, 正负离子团的电荷 数值相等,该化合物的离子式为 ;试说明该正离子的几何构 型 ,其中存在的化学键型为 和 。 三、本题包括 3 小题,共 28 分 34.(12 分)填写下列反应的产物: CH2OH (1).
H2SO4 -H2O

(2).

CH3
HNO3 H2SO4 Br 2 Fe Cl 2 hv

CH3C 2009 C Na Lindlar Pd 年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题 第 6 页 共 9 页 H2

35.(8 分)3,3-二甲基-1-丁烯与 HI 发生亲电加成反应,生成分子式为 C6H13I 的两种异构 体 A 和 B。A 经 KOH-醇溶液处理得到原料 3,3-二甲基-1-丁烯,B 经同样条件处理后,再 经 O3 和(Zn-H2O)还原水解后得到丙酮。试推测 A 和 B 的结构,并用系统命名法进行命名。

36.(8 分)在低温下,向金属钠的液氨溶液中通入氧气,最先可能生成的物质是 (写化学式) , 该物质生成的理由是 (用化学反应式表示) , 也会生成 (写 化学式),该物质生成的原因是 。钠的液氨溶液密度 (填“大于”、 “小于”或“等于”)纯液氨的密度,其原因是 ___________________________________。钠的液氨溶液在化学性质上表现出 性,在磁学性质上表现出 性。 四、本题包括 2 小题,共 25 分 37.某铁的氧化物中含氧化亚铁 14.37%,三氧化二铁 47.91%及四氧化三铁 37.72%。称 取此混合物 10.0 g,加入 100.0 mL x mol·L-1HCl 溶液,立即通入 N2,溶解完成后,加 入 7.2493 g 铁粉(假定铁粉与 HCl 不反应)。待溶液变澄清后,滴入 5.00 mol·L-1NaOH 溶液 200.0 mL。此时恰好完全生成白色沉淀,试求 x 值。

38.(1)某金属既有 ccp 堆积,又有 hcp 堆积的晶体。若 ccp 堆积的晶胞参数为 ac,则 hcp 堆积的晶胞参数为:a= ac ,c = ac。 (2)一些金属间化合物结构可看作由 CsCl 结构堆叠而成,例如 Cr2Al。试分别以 Cr 原子 和 Al 原子为顶点,画出两种晶胞,写出晶胞中原子的分数坐标。

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