2013年上海市高中学生化学竞赛试卷.doc

1、2013 年上海市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）2013 年 4 月 14 日下午 14：00-16：00 北 京题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分满分 16 4 9 7 8 5 7 9 10 13 12 100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

2、。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 C N O Na Al K S Cl Cu Ag1.008 12.01 14.01 16.00 22.99 26.98 39.10 32.07 35.45 63.55 107.9第 1 题 选择题（16 分） （每选 2 分，多选，对一错一不得分，无负分）（1）荧光棒发光的原理是利用 H2O2 氧化草酸酯产生能量，该能量传递给荧光物质而发光。草酸酯是一种粘稠度较高的有机化合物。下列说法不正确的是（ ）A荧光棒发光，凑近可燃性气体，会导致气体燃烧B当荧光棒亮度减弱时，敲打荧光棒亮度可能增强C荧光棒放入冷冻室亮度可能减弱甚至消失D荧光棒

3、发光是化学能转化为热能，热能转化为光能（2）碘可能呈金属性，下列事实能说明这一事实的是（ ）A已经制得 I(NO3)3、I(ClO 4)32H2O 等含 I3+ 的化合物B已经制得 IBr、ICl 等卤素互化物C碘易溶于 KI 溶液形成 I3DI 4O9 可以看成是碘酸盐（3）能正确表示下列反应的离子方程式为（ ）A向碳酸氢镁溶液中滴加少量石灰水：Mg2+ +2HCO3 +2Ca2+ +4OH =Mg(OH)2+2CaCO 3+ H 2OB在强碱溶液中，次氯酸钠与氢氧化铁反应生成 Na2FeO4 : 3ClO + 2Fe(OH)3 = 2FeO42 +3Cl + H2O + 4H+C向 NaA

4、IO2 溶液中通入过量的 CO2 制取 AI(OH)3AIO2 + CO2 + 2H2O = AI(OH)3+ HCO 3D漂白粉主要成分 Ca(ClO)2，Ca(OH) 2在空气中失效： ClO + CO2 + H2O = HClO + HCO3（4）主族元素 M 和 N，M 位于短周期，且 M2 和 N+ 的电子数之差为 8，则下列说法正确的是（ ）AM 和 N 的原子序数之差为 11 BM 和 N 的原子序数之和为 11CM 和 N 的最外层电子数之和为 8 DM 和 N 的最外层电子数之差为 8（5）将 Cl2 通入熔融的硫磺制得 S2Cl2，S 2Cl2 是黄红色油状发烟液体，遇水分

5、解出无色有刺激性气味的气体，且溶液变浑浊；S 2Cl2 与 NaOH 溶液反应得到澄清溶液。S 2Cl2 在合成橡胶，硬水软化等方面有着重要应用。有关 S2Cl2 的叙述正确的有（ ）AS 2Cl2 的结构简式： Cl-S-S-ClBS 2Cl2 和水反应中，氧化剂还原剂物质的量之比为 1:1CS 2Cl2 和 NaOH 水溶液反应，氧化与还原产物物质的量之比为 1:1D13.5g S 2Cl2 和 NaOH 反应电子转移数为 0.1NA（6）海水中主要含有 Na+ 、 K+、 Mg2+、Ca 2+、Cl 、Br 、SO 42 、HCO 3 、 CO32 等离子，火力发电时排放的烟气可用海水脱

6、硫，其工艺流程如下图所示： SO2 下列说法错误的是（ ）A海水 pH 约为 8 的原因主要是天然海水含 CO32 、HCO 3B氧化主要是氧气将 HSO3 ，SO 32 ，H 2SO3 氧化为 SO42C “反应、稀释”的目的是中和、稀释后再排放D经稀释“排放”出的废水中 SO42 浓度与海水相同第 2 题（ 4 分）作为溶剂 NH3 和 H2O 相似，能发生电离 NH3 + NH3 NH4 + NH2（H 2O + H2O H3O + OH ）请写出在液 NH3 中发生中和反应的离子方程式。 金属在液 NH3 中的活动顺序，大体上和金属在水中活动序相似，请写出在液 NH3 中发生下列化学反

7、应的原因。Mg + 2Na + 2I = 2Na + MgI2Al + 3Na + 3NH2 = Al(NH2) 3 + 3Na第 3 题（ 9 分）向 5.0mL 0.20mol/L CuSO4 溶液中滴加 0.20mol/L 的 NaOH 溶液，当加入 7.5mL NaOH溶液时，溶液中 Cu2 几乎全部沉淀，请给出沉淀物的化学式。 HCO( CO +H2 +NaH Na(H2S420(6 1) 05Pa第 4 题（ 7 分）（1）用 NaOH(aq)、KOH(aq) 吸收 CO2。有关数据见下表：NaOH KOH NaHCO3 KHCO3溶解度 g/100gH2O，20 109 112

8、9.6 33.2选用哪种试剂(aq)更有效？主要理由是： （2）用饱和 Ca(OH)2、Ba(OH) 2 溶液检验 CO2：M(OH)2 + CO2 = MCO3 + H2O有关数据见下表：Ca(OH)2 Ba(OH)2 CaCO3 BaCO3溶解度 g/100gH2O，25 0.165 3.89 0.0002 0.00022选用哪种饱和液？主要理由是：第 5 题（ 8 分）活泼金属 K、Na 、Mg 都能和 CO2 反应，但产物不同。请写出下列两个反应方程式并标明得失电子数。（1） Na 和 CO2 生成 Na2CO3。（2） K 和 CO2 生成 K2C2O4。第 6 题（ 5 分）已知：

9、前者是酸转化为氧化物（CO） ，后者是氧化物（CO）转化为盐，为什么 CO 不是 HCOOH的酸酐？第 7 题（ 7 分）19 世纪前半叶，测得水中 H、O 元素的质量比是 1:8，因当时不知道水分子中 H、O 的原子数，所以无法得到统一的原子量。Cannizzaro 根据 Avogadro 的观点： “同温度、同压强下，同体积气体中含有相同数的分子”。解决了测定原子量的难题。已知 A、B、C、D 四种化合物中均含有 X 元素，300时它们都是气体，请根据表中与气体 N2 相比得到的数据计算 X 的原子量（分子中元素原子数只能是整数） 。N2 A B C D气体质量（g/L） 0.652 0.

10、849 6.321 2.731 3.632X 的质量分数（%） 97.3 26.2 90.8 91.0第 8 题（ 9 分）N2O 分子的结构可能有如下三种形式：其中（C）是稳定的 N(A) N O(B) NO(C)以此类推，请推测下列分子可能的结构。（1） N2O3 ，写出两种； （2）NO 3F ，写出一种第 9 题（ 10 分）有一组化合物，As 4，C 6H6，C 8H8 他们的特征是分子中的每个 As，或 C 原子都分别同其他的三个 As，或三个 C 原子形成化学键，这些原子称骨架原子。（1） 请分别给出以上分子构型的示意图。 （H 可不画）（2）请分别指出这一组骨架上原子各自的价电

11、子总数。（3）请指明骨架上价电子数 N 与骨架原子个数 n 的关系。（4）请给出一例符合(3)要求的可能的物质，并指明骨价原子是什么。 第 10 题（ 13 分）过氧化氢是一种常见绿色氧化剂。（1）液态过氧化氢可微弱电离，得到两种等电子微粒。请写出电离方程式（2）两个盛有等量过氧化氢溶液的容器 A 和 B，向 A 中加入少量 MnO2；向 B 中加入H2SO4 和足量 MnO2。充分反应后。 B 中放出气体的量是 A 中放出气体的 2 倍，写出 B 的反应方程式并解释原因？ O22-CuOI I（3）向盛有一定浓度过氧化氢溶液的试管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。滴加过程中的现象是

12、：浅绿色溶液变成深棕黄色；有少量气泡（O 2）出现，片刻后反应变剧烈 ，并放出较多热量；静置一段时间，试管底部出现红褐色沉淀。请用化学方程式或离子方程式以及对上述带有下划线的现象进行解释。第 11 题（ 12 分）已知：甲、乙为气态非金属单质，丙、丁为化合物，其中丙为有刺激性气味的气体，丁在通常状况下为液体，它们之间的相互转化关系如右图：请回答：（1）请写出丙的化学式或电子式；并写出丙和氧的反应方程式：（2） 通过如下装置中的可验证丙的还原性。 请写出反应一段时间后，I 和II 装置中可观察到的实验现象和I 中所发生反应的化学方程式。 上图实验装置由环保角度是否可以改进，请简述理由。（3）气体

13、丙与 NaClO 在溶液中按物质的量比为 2:1 发生氧化还原反应生成三种化合物。该反应的化学方程式是：草 稿 纸2013 年北京市高中学生化学竞赛（高中一年级）试卷（共 8 页） -8- MOH M2CO3 MHCO3C2 22013 年北京市高中化学竞赛（高一试题）参考答案 （2013-03-14）第 1 题（ 16 分 ）每选 2 分，多选，对一错一不得分，无负分（1）A（2）A & D（3）C（4）B （5）A & C（6）D第 2 题（ 4 分 ）NH4 + NH2 2NH3 （2 分）MgI2 和 Al(NH2) 3 为难溶物 （2 分）第 3 题（ 9 分 ）c (Cu2 )和

14、c (OH )的浓度(mol/L )相同，完全沉淀时V(Cu2 ) : V (OH ) = 5.0:7.5 = 1.0:1.5， （4 分）即沉淀中物质的量比为 1.0:1.5，为 Cu (OH)1.5，表明沉淀中必有SO42且为(SO 42 )0.25， 即 Cu(OH)1.5(SO42 )0.25 或 4Cu(OH)6 SO4 或3Cu(OH)2CuSO4 （5 分）第 4 题（ 7 分 ）（1） 选用 KOH(aq)；KHCO3 溶解度大，不易发生堵塞。 （若写成 KOH 溶解度大要扣分，因为 112/56109/40) （4分）（2） 应选用 Ba(OH)2； （2分）CaCO3，Ba

15、CO 3均难溶，Ba(OH) 2 溶解度大 （1分）（楷体部分不答不影响得分）2013 年北京市高中学生化学竞赛（高中一年级）试卷（共 8 页） -9-2Na +CO2 +2 =Na2CO3 +2C2 2C2 CO 2e- e-2e-2K +CO2 = K2CO4e-2e-HCOONONNOONONOA B C D EN23 1FOFNON3F A B2第 5 题（ 8 分 ）（1）（4 分）（2）（4 分）用单线桥不扣分第 6 题（ 5 分 ）含氧酸脱去OH 的水的产物是酸酐，HCOOH 脱去 H2O 部分源于OH，部分源于H， ，所以 CO 不是甲酸的酸酐。（5 分）第 7 题（ 7 分

16、）根据 A、B、C、D 在同温度、同压强下和 N2 的相对密度得分子量，再有 X在化合物中的质量分数求得 X 的质量A：M A = 28.0 0.849 /0.652 = 36.5 mx = 36.5 0.973 = 35.5B：M B = 28.0 6.321 /0.652 = 271.5 mx = 271.5 0.262 = 71.1C：M C = 28.0 2.731 /0.652 = 117.3 mx = 117.3 0.908 = 106.5D：M D = 28.0 3.632 /0.652 = 156.0 mx = 156.0 0.910 = 142.0X 原子数在 A、B、C、D

17、 化合物中为整数，在 A 化合物中 X 质量最小，所以 X 的原子量为 35.5. （7 分）第 8 题（ 9 分 ）以键线式或电子式画出2013 年北京市高中学生化学竞赛（高中一年级）试卷（共 8 页） -10-As4 C6H C8H NH（1）中任意两种，（2）中任一种即可，每式 2分第 9 题（10 分）（1）（3 分）（2） （20；30；40） （3 分）（3） （N = 5n） （2分）（4） P4，P ； N3P3，N P； B8(CO)8，B ； C8(NO2)8，C （2分）（本题答案较多，只要符合（3）的要求即可。 ）第 10 题（13 分）（1） 2H2O2 H3O2+

18、HO2 ； （2 分）（2）B 中的 MnO2 作氧化剂，可将过氧化氢中的-1 价氧全部氧化为氧气；而 A 中的过氧化氢发生歧化反应，只有一半 -1 价氧被氧化为氧气，故 B 中放出气体是 A 中 2 倍MnO2 + H2O2 + H2SO4 = MnSO4 + O2 + 2H2O （5 分）（3）2Fe 2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2 H2O，浅绿色 Fe2+被氧化成黄色的 Fe3+（浓度大时颜色变成棕黄色）过氧化氢中分解产生氧气，常温下反应 2H2O2 = O2 + 2H2O较慢，受热并被逐渐增多的 Fe3+催化，反应速率加快而剧烈反应使 c（H +）降低，且反应放热使水解平衡 Fe3+ + 3 H2O Fe(OH)3 + 3H+ 正向移动，Fe(OH) 3 较多时聚集成沉淀。 （6 分）第 11 题（12 分）