高中学生化学竞赛预赛试题—元素及化合物
一、(2008第1题)（8分）每一方框中的字母代表一种反应物或生成物，产物J 是含A 元素的胶状白色沉淀，I 为NaCl 溶液，D 是淡黄色固体单质， B 是黄绿色气体。试填写下列空白：
1—1 L
的化学式为：
1—2 F 的化学式为：
1—3
写出J 受热分解反应的化学方程式： 1—4 H 和G 之间反应的化学方程式： 二、(2008第2题)（13分）从某物质A 的水溶液出发有下图所示的转化关系：
回答下列下列问题：
2—1 写出C 、D 、E 的化学式：C D E
2—2 检验B 溶液中阴离子的实验操作和实验现象是： 。
2—3 写出下列反应的离子方程式：
① A+足量的NaOH 溶液 ② C 、D 按体积比1：1通入水中： ③ A+H 2O 2 ：
三、(2008第7题)（9分）讨论下述两个实验
Δ
7—1 为证实乙醛与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀中有Cu2O和Cu（已知Cu2O是碱性氧化物；酸性条件下易发生自氧化—还原反应；空气中灼烧转变成CuO），设计了以下实验方案：
方案Ⅰ：取红色沉淀于足量稀硝酸中，观察溶液的颜色；
方案Ⅱ：取红色沉淀于足量稀硫酸中，观察溶液中是否有沉淀；
方案Ⅲ：称取ag红色沉淀，在空气中反复灼烧至恒重，称取灼烧后产物，质量为bg,比较a 和b的大小关系；
（1）合理的方案是；
（2）按所选方案实验所需要的主要仪器有（答三种）；；
7—2有人设计了以下实验装置进行红色沉淀中Cu的含量测定
（1）该实验必须测量的物理量是：；
Ⅰ：氢气的体积；Ⅱ：反应前红色沉淀的质量；Ⅲ：反应前干燥管的质量；Ⅳ：锌粒的质量；Ⅴ：反应后干燥管的质量
（2）分别用a,b,c……代表测得的物理量，列出Cu的质量分数表达式：（相对原子质量取整数）
四、(2006一)（16分）硝酸工业在国民经济、国防工业和航天事业中占有重要地位。随
着化学纤维、近代有机合成、火箭、导弹等工业的迅速发展，需要使用大量的硝酸。工业生产中用铂系金属作为催化剂用氧将氨氧化制取硝酸。
1-1用化学反应式表示出在铂铑合金催化下由氨氧化制备硝酸的化学过程。计算出理论产率。（4分）
1-2含量为95%—100%的硝酸不能直接由稀硝酸蒸馏而获得。制取95%—100%的硝酸，工业制备方法之一是在68%的硝酸中加入某种脱水剂，然后通过精馏或蒸馏来获得。
（1）不能直接由稀硝酸蒸馏而获得95%—100%硝酸的原因是
。（2分）
（2）工业上常用的脱水剂是硝酸镁。将80%硝酸镁溶液加入稀硝酸中后形成Mg(NO3)2—H2O—HNO3的三元混合物体系。再通过蒸馏可得到95%—100%的浓硝酸。其原因是
。（2分）
1-3. Raman光谱证实纯硝酸中存在水分子，凝固点降低法的测定结果也表明水分子处于非离解状态。写出纯硝酸中产生水的反应方程式。（2分）
1-4. 浓硝酸和浓硫酸的混合酸是有机合成中常用的硝化剂。写出浓硝酸和浓硫酸混合后的反应方程式。（2分）
1-5.工业上用稀硝酸和氨气为原料，经过中和反应、溶液蒸发、结晶或造粒等步骤制备出硝酸铵。硝酸铵在常温下是稳定的，受热后开始分解，温度不同，分解所得主产物不同。（1）写出制备过程中发生中和反应时涉及到的共轭酸碱对。（2分）
（2）写出473K和573K时硝酸铵的热分解反应方程式。（2分）
五、(2006二.)（14分）由重铬酸钠（晶体或浓溶液）同浓硫酸（或发烟硫酸）反应能
得到一种暗红色针状晶体A，如果重铬酸钠中含有NaCl，随温度升高水分减少还能生成一种红色气体B。将A熔融并加热到523K以上得到C。灼烧后的C不溶于酸，但可以用熔融法将其转化,例如C与KHSO4共融能得可溶性的D。向D的溶液中加入适量的NaOH溶液则沉淀出灰蓝色的胶状物质。该物质具有两性。电解A的硫酸溶液，可得到E。E在空气存在下溶于稀盐酸生成F，在F的酸溶液中加入乙酸和锌粉，沉淀出一种溶解度较小的G。表征证明G具有含结晶水的二聚结构，。
2-1 写出A、B、C、D、E、F、G的分子式。（7分）
2-2 写出生成A、B和D的反应方程式。（3分）
2-3写出灰蓝色胶状物质与稀盐酸和氢氧化钠的反应方程式。2分
2-4 写出F的结构式。（2分）
六、(2005 一)、(13分)
化合物A是一不溶于水的暗红色固体，它能溶于硝酸生成浅粉色的溶液B，将B与浓HNO3和KClO3共煮沸生成MnO2棕色沉淀，将MnO2与NaOH和Na2O2共熔转化为暗绿色化合物C，C可溶于盐酸溶液生成紫红色溶液D及少量MnO2，将MnO2加入酸性H2O2溶液中有气体E产生，同时生成溶液B，在溶液B中加入少量NaOH溶液生成白色沉淀F，F很快转变为褐色沉淀G，回答下列问题：
1．A、B、C、D、E、F、G各是什么物质，写出分子式。(7分)
2．写出MnO2在酸性条件与H2O2反应及在碱性条件与Na2O2反应的方程式。(4分)
3．D的阴离子空间构型为。(2分)
七、(2005 二) (14分)
1．有A、B、C三种硝酸盐和一种钠盐D。A和B中的金属元素为同族，A和D的水溶液混合可生成黄色沉淀，B和D的水溶液混合可生成白色沉淀，C和D的水溶液混合可生成黑色沉淀，在C的溶液中加入强碱立即析出白色胶状沉淀，该沉淀溶于过量的强碱中。用铂作阳极，铜作阴极，电解D的溶液，在阳极上析出黄色沉淀。
①写出A、B、C、D的分子式。(2分)
②写出A、B、C与D的溶液反应的离子方程式。(3分)
③写出C与强碱溶液反应的离子方程式。(2分)
2．物质A的水溶液加热会凝结，其最终水解产物为两性化合物B，B是生命所需的重要组成物质，经质谱分析知B的摩尔质量为89g/mol，含氧约为36％(质量分数)，经红外光谱和核磁共振谱测定可知B中含有两种C－H键和一种N－H键。
① A的名称是，B的结构式为。(每空1分)
②25℃时水溶液中B的钠盐与强酸反应结合一个质子的平衡常数为K，则B的钠盐的碱式电离常数K b的表达式为(水的离子积常数为K w) ，其共轭酸的酸式电离常数K a的表达式为。(每空1分)
③化合物B与铅盐(Ⅱ)的水溶液作用可得到C，此反应可以用来解释重金属中毒现象，试写出C的结构式。(3分)
八、(2004 二)、(17分)写出下列有关化学反应方程式(每个方程式2分，填空1分)
1、在H2O2作用下可实现Fe(CN)63-与Fe(CN)64-之间的相互转化，在酸性溶液中H2O2可使Fe(CN)64-转化为Fe(CN)63-；在碱性溶液里H2O2可使Fe(CN)63-转化为Fe(CN)64-。写出以上相互转化的离子方程式。
①酸性溶液中：_________________________________________________________________
②碱性溶液中：__________________________________________________________________
2、哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作固体燃料，当加热铝粉使其氧化可放出大量热，而使高氯酸铵分解产生大量气体作为航天飞机的推动力。试写出相关反应的化学方程式。
①_____________________________________________________________________
②_____________________________________________________________________
消耗1mol高氯酸铵可产生_________mol的气体。
阿波罗宇宙飞船使用氢氧燃料电池为动力，电池反应为2H2+O2=2H2O，以浓KOH溶液为电解质。写出电极反应式：
③负极_______________________________________________________
④正极_______________________________________________________
3、1982年前联邦德国达姆塔特重离子研究中心的科学家用冷态聚变法经5826Fe轰击20983Bi 投篮109号元素，1984年该研究中心合成了第108号元素，它是在重离子加速器中用5826Fe 轰击20982Pb产生聚变合成的。写出含109、108号元素的核反应方程式。在元素的左上角、左下角分别标出其质量数和质子数。
①_____________________________________________________________________________
②_____________________________________________________________________________
【知能训练】
1、解释下列事实：
（1）卤化锂在非极性溶剂中的溶解度顺序为：LiI＞LiBr＞LiCl＞LiF。
E(Li＋/Li)却比0E(Cs＋/Cs)小。
（2）虽然锂的电离能比铯大，但0
E(Li＋/Li)＜0E(Na＋/Na)，但金属锂与水反应不如金属钠与水反应剧烈。
（3）虽然0
2、今年5月底6月初，各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的警告。
据报道，在全国各地发生了多起混合洁污剂发生氯气中毒的事件。根据你的化学知识作出如下判断（这一判断的正确性有待证明）：
当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯，最可能的存在形式是和。当另一种具有（性质）的液态洁污剂与之混合，可能发生如下反应而产生氯气。
3、正高碘酸的制备是先在碱性的碘酸盐溶液中通入Cl2，得到Na2H3IO6白色沉淀；将生成的悬浮液与AgNO3作用，得到黑色的Ag5IO6沉淀，再通入适量Cl2，得到H5IO6。写出各步反应方程式。正高碘酸在真空中加热可逐步失水，转化为HIO4，则IO65－和IO4－的空间构型和中心原子的杂化类型分别为在HNO3酸化MnSO4溶液中加入HIO4溶液，溶液立即呈现出紫色，写出反应方程式。
4、根据元素硼在周期表中的位置，填写以下空白：
（1）BF3分子的偶极矩为零，这是由于；
（2）根据路易斯酸碱理论，氟化硼是，这是因为；
（3）正硼酸在水中有如下反应：，故正硼酸为元酸。
5、1863年本生把碳酸铷与炭黑在1000℃以上的高温下焙烧，首次制得了金属铷。泰纳尔与盖吕萨克把碳酸钠或苛性钠和铁的混合物在1100℃下进行焙烧分离出了金属钠。制取金属钾的现代方法之一是基于用钠将钾从它的氯化物中置换出来。
（1）写出所述各反应的反应方程式；
（2）这些反应与这些金属在标准电动序中的位置或你所知道的关于元素的相对化学活动性的事实是否矛盾？解释你的答案；
（3）工业上在怎样的条件下和利用怎样的设备来实现最后一种反应？
（4）提出制取金属钡的方法。
6、H2O2是一种绿色氧化剂，应用十分广泛。1979年化学家将H2O2滴入到SbF5的HF 溶液中，获得了一种白色固体A。经分析，A的阴离子呈八面体结构，阳离子与羟胺NH2OH 是等电子体。
（1）确定A的结构简式。写出生成A的化学反应方程式。
（2）在室温或高于室温的条件下，A能定量地分解，产生B和C。已知B的阳离子的价电子总数比C的价电子总数少4。试确定B的结构简式，写出B中阴、阳离子各中心原子的杂化形态。
（3）若将H2O2投入到液氨中，可得到白色固体D。红外光谱显示，固态D存在阴、阳两种离子，其中一种离子呈现正四面体。试确定D的结构简式。
（4）上述实验事实说明H2O2的什么性质？
7、某元素A能直接与ⅦA族某一元素B反应生成A的最高价化合物C，C为一无色而
有刺鼻臭味的气体，对空气相对密度约为3.61倍，在C中B的含量占73.00％，在A的最高价氧化物D中，氧的质量占53.24％。
（1）列出算式，写出字母A、B、C、D所代表的元素符号或分子式。
（2）C为某工厂排放的废气，污染环境，提出一种最有效的清除C的化学方法，写出其化学方程式。
（3）A的最简单氢化物可与AgNO3反应，写出化学方程式。
8、现有无色透明的晶体A（金属Sn的化合物），某学生做了以下一组实验：
（1）将晶体溶于水，立即生成白色沉淀，若先用盐酸酸化后再稀释，得A的澄清透明溶液。
（2）将A溶液滴入氯化汞溶液，析出白色沉淀B，令A过量时，沉淀由灰色转化为黑色的C。
（3）将氢硫酸滴入A溶液，产生棕黑色沉淀D，D能溶于过硫化铵溶液得E。
（4）取少量晶体A，用硝酸酸化后再稀释，所得之澄清液与硝酸银反应产生白色沉淀F。
（5）F溶于硫代硫酸钠溶液，得无色透明溶液G，稀释G产生白色沉淀H，放置后，沉淀颜色由白变棕，最后变为黑色的I。
请指出A为何物？并写出以上实验各步反应的方程式。
9、氮有多种氧化物，其中亚硝酐N2O3很不稳定，在液体或蒸气中大部分离解成NO和NO2，因而在NO转化成NO2的过程中几乎没有N2O3生成。亚硝酸也不稳定，在微热甚至常温下也会分解。亚硝酸钠是一种致癌物质，它在中性或碱性条件下是稳定的，酸化后能氧化碘化钾生成碘和NO气体。
（1）写出亚硝酸分解的化学方程式；
（2）写出酸性溶液中亚硝酸钠和碘化钾反应制取一氧化氮的离子方程式
（3）在隔绝空气的条件下按以下操作：先向亚硝酸钠中加入稀盐酸，片刻后再加入碘化钾溶液，这样制得的气体的平均分子量30（填“大于、小于或等于”）。
10、有一固体单质，质软。在空气中极易燃烧，生成物溶于水，滴入紫色石蕊试液显红色。将此溶液加热，颜色变深。把所得溶液分为两支试管，向第一支试管中滴入少量饱和澄清石灰水，无浑浊出现，若继续滴加，出现白色浑浊，过量则产生白色沉淀。过滤，取少量白色沉淀投入第二支试管，则沉淀消失。试确定该单质是什么，并写出有关反应的化学方程式。
11、（1）磷的氯化物有PCl3和PCl5，氮的氯化物只有NCl3，为什么没有NCl5？
（2）白磷在过量氯气（其分子有三种不同的相对分子质量）中燃烧时，其产物共有种
不同分子。
12、有一种稀有气体化合物六铂氟酸氙XePtF 6，研究报告指出：“关于XePtF 6的电价有Xe 2＋[PtF 6]2－、Xe ＋[PtF 6]－
两种可能，巴特列用不可能参加氧化还原反应的五氟化碘作溶剂，将XePtF 6溶解，然后在此溶液中加入RbF 可得到RbPtF 6；加入CsF 可得到CsPtF 6，这些化合物都不溶于CCl 4等非极性溶剂。”试回答：
（1）XePtF 6中各元素的化合价分别是 、 、 。
（2）XePtF 6是 （离子、共价）化合物。
（3）写出Xe 与PtF 6反应生成XePtF 6的反应式 。而且O 2与PtF 6可发生类似反应，其反应式是 ，上述两反应属（ ）
A ．均为氧化还原反应
B ．均为非氧化还原反应
C ．前者是氧化还原反应，后者是非氧化还原反应
13、根据下列情况写出水合金属卤化物的化学式。
（1）往此化合物溶液中加入AgNO 3，得白色沉淀。
（2）此盐的氨性缓冲溶液和(NH 4)2CO 3作用生成沉淀，但和(NH 4)2S 却不生成沉淀。
（3）1mol 固态盐含2～4mol H 2O 。
（4）往1.925g 此盐溶液中加过量Na 2C 2O 4得沉淀，后者经灼烧得0.733g 干的残留物。
14、有一种合金是三组分元素体系。在空气中燃烧只生成白色的氧化物，或者说可以看成是两种含氧酸盐。若将合金等分为二，第一份在足量稀硫酸中充分溶解后有Bg 固体剩余；另一份投入足量的浓氢氧化钠溶液中充分溶解后，也有Bg 固体剩余。若把两种剩余的固体经高温熔化，冷却后投入水中可以产生一种在空气中自燃的气体。推测合金中的组成元素，写出题中有关反应方程式。
15、1.0 L H 2S 气体和a L 空气混合后点燃，若反应前后气体的温度和压强都相同（20℃，1.013×105Pa ），试讨论当a 的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V （用含a 的表达式表示。假定空气中氮气和氧气的体积比为4︰1，其他成分可以忽略不计）。
参考答案：
1、（1）非极性或弱极性溶质的溶解性可以用相似相溶原理来说明，随着F －、Cl －、Br －、I －
的离子半径增大，极化率增大，LiF 、LiCl 、LiBr 、LiI 的共价键成分增强，分子的极性减弱，所以在非极性溶剂中的溶解度依次增大。
（2）0E (M ＋/M)与△f 0m G (M ＋
，aq )有关，但从金属生成水合离子时，Li 与Cs 的△r 0m S 相近，可忽略二者的差异，只考虑△f 0m
H 。虽然Li 在升华及电离时吸收的能量都比Cs 多，但Li ＋半径很小，水合热比Cs ＋大得多，足以抵消前两项吸热而有余。因此，△f 0m
H (Li ＋
，aq )比△f 0m H (Cs ＋，aq )更小，所以0E (Li ＋/Li)比0E (Cs ＋/Cs)小。
E(Li＋/Li)＜0E(Na＋/Na)，但Li熔点高，升华焓大，不易活化，同时Li与（3）虽然0
H2O反应的产物LiOH溶解度较小，覆盖在金属表面减缓了反应。因此锂与水反应不如金属钠与水反应激烈。
2、ClO－和Cl－酸性ClO－+ Cl－+ 2H+ = Cl2 + H2O
3、NaIO3 +Cl2 +3NaOH = Na2H3IO6 + 2NaCl
Na2H3IO6 + 5AgNO3 + 3NaOH = Ag5IO6 + 5NaNO3 + 3H2O
4Ag5IO6 + 10Cl2 + 10H2O = 4H5IO6 + 20AgCl + 5O2
IO65－正八面体sp3d2IO4－正四面体sp3
2Mn2＋+ 5IO4－+ 3H2O = 2MnO4－+ 5IO3－+ 6H＋
4、（1）B原子以sp2杂化和F形成平面正三角形结构
（2）酸，B原子有一个空p轨道，能接受电子对
（3）B(OH)3 + H2O B(OH)4－+ H＋一元酸
5、（1）Rb2CO3 + 2C = 3CO↑+ 2Rb↑3Fe + 2Na2CO3 = Fe3O4 + 2CO↑+ 4Na↑
3Fe + 4NaOH = Fe3O4+ 2H2↑+ 4Na↑Na + KCl = NaCl + K↑
（2）金属的标准电动序只是对于一定浓度（1mol·L－1）的水溶液和一定温度（25℃）下才是正确的。非水溶液、高温、固相反应的情况下不适用。因此，严格地说，电动序与本题无关。比较化学活动性时应依具体条件而定。高温下的化学活动性是由许多因素决定的。在所给条件下，前三个反应在高温下之所以能够进行，可用Fe3O4晶格的高度稳定性和大量气体的放出（体系的熵显著增大）来解释。
（3）在高温下（约1000℃），将钠蒸气从下向上通过熔融的KCl，在塔的上部可以得到钠—钾合金。在分馏塔中加热钠一钾合金，利用钾在高温时挥发性较大（K、Na的沸点分别为760℃和883℃），而从合金中分离出来。这与电动序无关。
（4）铝热法：3BaO + 2Al = Al2O3 + 3Ba↑副反应：BaO+Al2O3 = BaAl2O4（或BaO·Al2O3）硅还原法：2BaO + Si = SiO2 + Ba↑副反应：BaO + SiO2 = BaSiO3（碳还原法制Ba，因生成BaC2而不采用）
6、（1）A：[H3O2]＋[SbF6]－；H2O2 + HF + SbF5 = [H3O2]＋[SbF6]－
（2）B：[H3O]＋[SbF6]－；O：sp3杂化；Sb：sp3d2
（3）D：NH4OOH
（4）说明H2O2既是一种酸，同时又是一种比水弱得多的碱。
7、（1）A：Si；B：F；C；SiF4；D：SiO2
（2）用纯碱溶液吸收SiF4，反应式为：
3SiF4 + 2Na2CO3 + 2H2O = 2Na2SiF6↓+ H4SiO4 + 2CO2↑
（3）SiH4 + 8AgNO3 + 2H2O = 8Ag + SiO2↓+ 8HNO3
8、A为SnCl2SnCl2 + 2Cl－= SnCl42－；SnCl2 + 2HgCl2 = SnCl4 + Hg2Cl2↓；
SnCl2 + Hg2Cl2 = SnCl4 + 2Hg↓；SnCl2 + H2S = SnS↓+ 2HCl；SnS + S22－= SnS32－；
Ag＋+ Cl－= AgCl↓；AgCl + 2S2O32－= Ag(S2O3)23－+ Cl－；
Ag(S 2O 3)23－+ Cl －= AgCl ↓+ 2S 2O 32－
；2AgCl + hv = 2Ag + Cl 2↑ 9、（1）2HNO 2 = NO ↑+ NO 2↑+ H 2O
（2）2NO 3－+ 2I －+ 4H ＋= I 2↓+ 2NO ↑+ 2H 2O
（3）大于
10、白磷 有关反应的化学方程式为：
4P + 5O 2 2P 2O 5 ；P 2O 5 + H 2O （冷）= 2HPO 3（使石蕊试液显浅红色）
HPO 3+H 2O （热）= H 3PO 4（使石蕊试液显色更深）
第一支试管：当Ca(OH)2不足时：2H 3PO 4 + Ca(OH)2 = Ca(H 2PO 4)2 + 2H 2O （无浑浊） 当继续滴人Ca(OH)2时：Ca(H 2PO 4)2 + Ca(OH)2 = 2CaHPO 4↓+ 2H 2O （出现浑浊） 当Ca(OH)2过量时：2CaHPO 4 + Ca(OH)2 = Ca 3(PO 4)2↓+ 2H 2O （白色沉淀） 第二支试管：过量H 3PO 4与Ca 3(PO 4)2反应：Ca 3(PO 4)2 + 4H 3PO 4=3Ca(H 2PO 4)2（沉淀消失）
11、（1）N 原子最外层无d 轨道，不能发生sp 3d 杂化，故无NCl 5
（2）12种（该Cl 2有两种不同原子，PCl 5空间结构为三角双锥，5个N 原子处于两种不同位置，种数为1+2+3+3+2+1）
12、（1）+1、+5、－1 （2）离子 （3）Xe + PtF 6 = XePtF 6 ；O 2 + PtF 6 = O 2PtF 6 ； A
13、CaCl 2·2H 2O
14、Mg －Al －Si
2Mg +O 2 2MgO ； 4Al + 3O 2 2Al 2O 3 ； Si +O 2 SiO 2
Mg + H 2SO 4 = MgSO 4 + H 2↑ ； 2Al + 3H 2SO 4 = Al 2(SO 4)3 +3H 2↑
Si + 2NaOH + H 2O = Na 2SiO 3 + 2H 2↑ ； 2Al + 2NaOH + 2H 2O = 2NaAlO 2 +3 H 2↑
2Mg + Si Mg 2Si ； Mg 2Si + 2H 2O = Mg(OH)2↓+ SiH 4↑
15、分析：H 2S 在空气中燃烧时可以按下两种方式进行反应：
（1）2 H 2S + O 2 2 S + 2 H 2O （2）2 H 2S +3 O 2 2SO 2 + 2 H 2O 当V (H 2S) / V (O 2)≥2/1时，按（1）进行反应，当V (H 2S) / V (O 2)≤2/3时，按（2）进行，当2/3＜V (H 2S) / V (O 2)＜2/1时，同时按两种方式进行反应。在此反应条件下生成物S 、H 2O 分别为固态和液态。
解：若1/
5a ≥2/1时，即a ≤2.5，则V = 1L + a L －（5aL +52aL ）= (1 + 5
2a )L ； 若3/2＜1/5
a ≤2/1时，即7.5＞a ≥2.5，则V = 1 + a － 1.5 = (a － 0.5)L ； 若1/5
a ≤3/2时，即a ≥7.5，则V = 1 + a － 1.5 = (a － 0.5)L 。 所以，当a ≤2.5时，V = (1 + 52a )L ；当a ≥2.5时，V = (a － 0.5)L
【知能训练】
1、阅读如下信息后回答问题：元素M ，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制
全国高中化学竞赛试题集萃（五） 二、本题包括5小题，共29分。 26. （3分）如右图所示，在盛有水的烧杯中，等质量的铁圈和银圈的连接处，吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO 4溶液。 ⑴经过一段时间后，观察到的现象是（指金属圈） 。 A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 ⑵产生上述现象的原因是 。 27. （4分）以铜为阳极，石墨为阴极，用含3～5gNaOH 的15%NaCl 的混合溶液做电解液，外加电压为 1.5V 电解时，得到一种半导体产品（产率93%以上）和一种清洁能源，则它的阳极反应式为 ，阴极反应式为 ；电解也是绿色化学中一种有效工具，试以此为例，写出绿色化学的两点特征： 和 。 28. （10分）下图中E 是一种固体的非金属单质，A 、B 、D 、F 、G 、H 中都含有E 元素，A 、C 、F 、H 、G 都含有相同的阳离子，G 加入含碘的淀粉蓝色溶液，蓝色褪去。 ⑴试写出A ～H 的分子式； A ； B ； C ； D ； E ； F ； G ； H 。 ⑵写出G 与单质碘反应的离子方程式。 29. （5分）某溶液中可能含有下列物质中的两种：HCl 、NaOH 、NaH 2PO 4、Na 3 PO 4、H 3 PO 4和Na 2HPO 4。 ⑴这六种物质两两间可能形成 种互相不发生反应的组合。 ⑵取某种组合溶液，滴入甲基红指示剂后为黄色（pH=6.2），再滴入酚酞指示剂后仍是黄色（酚酞无色，pH ≤8.0），则此组合是 和 的组合液。 ⑶取另一组合溶液xmL ，以甲基橙作指示剂，用c mol/LNaOH 溶液滴定至红橙色（此时pH 约为9.6左右），又消耗V 1mL(V>V 1)，试确定此组合溶液是 和 物质组成的。 30. （7分）我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N 2H 2(CH 3)2，助燃剂为N 2O 4，两者发生完全燃烧时产生了巨大推力，让火箭携带卫星上天。 ⑴N 2H 2(CH 3)2中N 的氧化数为 ，N 2O 4中N 的氧化数为 。 ⑵完全燃烧反应的化学方程式为 。 ⑶试写出N 2O 4中N 、N 连接的一种Lewis 结构式并标出形式电荷 。 ⑷N 2H 4与N 2O 4比较， 的N －N 键长较长，其理由是 。 H G E A F B C D O 2 NH 3·H 2O HCl
高一化学竞赛试题 2008.4 第Ⅰ卷（共48分） 可能用到的相对原子质量：O-16 S-32 Cu-64 N-14 Zn-65 H-1 一、选择题（本题包括8小题，每题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1.氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物，下面关于氢化物的叙述正确的是 A．一个D2O分子所含的中子数为8 B．NH3的结构式为 C．HCl的电子式为D．热稳定性：H2S＞HF 2．目前，科学家拟合成一种“二重构造”的球形分子，即把足球型的C 60分子熔进Si 60 的分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。下列说法正确的是 A、它是由两种单质组成的混合物 B、它是一种硅酸盐 C、它是一种新型化合物 D、它是一种合金 3．氢化钙可作生氢剂，反应方程式为CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑，其中水的作用是A．溶剂B．还原剂C．氧化剂D．既作还原剂又氧化剂4．某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是A．NH4＋、Fe2＋、CO32－、SO42－B．Na＋、K＋、Cl－、SO42－ C．Mg2＋、H＋、Cl－、NO3－D．K＋、Ca2＋、HCO3－、Cl－ 5．已知I－、Fe2+、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序是SO2＞I－＞H2O2＞Fe2+＞Cl－，则下列反应不可能发生的是 A.2Fe3++SO2+2H2O====2Fe2++SO 2 4 +4H+ B.2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl－ C.I2+SO2+2H2O====H2SO4+2HI D.H2O2+H2SO4====SO2+O2+2H2O 6．2004年4月15日重庆发生的氯气泄漏事故、2004年4月20日江苏扬州发生的氨气泄漏事故再一次给安全生产敲响了警钟。下列有关氯气和氨气的说法中正确的是A．氯气和氨气都是易液化的气体 B．氯气和氨气都是无色、密度比空气大的有毒气体 C．氯气和氨气都是由极性键构成的分子
高中化学竞赛初赛试题 考试限时：150分钟试卷满分：150分 第I卷（选择题，共70分） 一、（本题包括14小题，每小题5分，共70分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都给0分。请将答案填写在第I卷答题表中） 第Ⅰ卷答题表 1、2008年诺贝尔化学奖授予了钱永键等三位科学家，以 表彰他们在发现和研究绿色荧光蛋白质（简称GFP）方面 做出的卓越贡献。生色团是GFP发出荧光的物质基础，也 是GFP结构中的一个重要组成部分，多管水母中GFP生 色团的化学结构如下图，该生色团中的肽键数为（） A．2 B．3 C．4 D．5 2、向三份均为100mL2mol/LNaHCO3溶液中，分别加入0.2g冰醋酸、0.1gCa(OH)2、0.3gNaAlO2固体（忽略溶液体积变化），则溶液中CO32－物质的量浓度的变化依次为（） A．减小、减小、增大 B.减小、增大、增大 C．增大、减小、减小 D.减小、减小、减小 3、已知：⑴Al(OH)3的电离方程式为：AlO2－+H＋+H2O Al(OH)3Al3＋+3OH－；⑵无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃，溶于水的电离方程式为：AlCl3＝Al3＋＋3Cl－；⑶PbSO4难溶于水，易溶于醋酸钠溶液，反应的化学方程式为：PbSO4＋2CH3COONa＝Na2SO4＋(CH3COO)2Pb。下列关于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的说法中正确的是（） A．均为强电解质B．均为弱电解质 C．均为离子化合物D．均为共价化合物 4、甲、乙、丙、丁都是第三周期元素形成的单质，下列叙述正确的是( )
1.下列说法，你认为无科学性错误的是( ) A. CO2可以灭火，所以镁条着火时可用CO2灭火 B. 海水的溴以Br-形式存在，所以需加入氧化剂才能提取Br2 C. 氮气的化学性质稳定，所以常温下不可能发生氮的固定 D. 碘遇淀粉变蓝，所以可用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3) 2.溴单质与氯气的性质相似。在探究溴单质的性质时，其基本程序应该是( ) A.观察溴的外观→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 B.观察溴的外观→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 C.做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论→观察溴的外观 3.下列气体中，既能用浓硫酸干燥又能用碱石灰干燥的是( ) A. O2 B.SO2 C.NH3 D.Cl2 4 .下列有关试剂的保存方法，错误的是( ) A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处 B.少量的金属钠保存在煤油中 C.液溴应保存在棕色细口瓶，并加水液封 D.新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中 5.Na2O、NaOH、Na2CO3可按某种标准划为同一类物质，下列分类标准正确的是( ) ①钠的化合物;②能与硝酸反应的物质;③电解质;④细分为：碱性氧化物、碱、盐; A.①②③ B.①②③④ C.②③ D.②③④ 6.某溶液中存在较多的OH-、K+、CO32-，该溶液中还可能大量存在的是( ) A.H+ B.Ca2+ C.SO42- D.NH4+
7.鉴别NaCl、NaBr、NaI 三种溶液可以选用的试剂是( ) A.氯水、CCl4 B.淀粉溶液 C.溴水 D.碘水 8.下列物质不能用单质直接化合而制得的是( ) A.Na2O2 B.FeCl3 C.NO2 D.SO2 9.下列反应的离子方程式书写正确的是( ) A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3++Cu === Cu2+ +Fe2+ B.氯气跟水反应：Cl2 + H2O === 2H+ + Cl- + ClO- C.铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+ === 2Fe3++3H2↑ D.NaHCO3溶液与NaOH溶液反应：OH-+ HCO3-=== CO32- + H2O 10.下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( ) A. 将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有无色气泡(H+) B. 将红色布条放入新制的氯水中，布条退色(HCl) C. 将SO2通入新制的氯水中，溶液退色(Cl2) D. 将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl-) 11.除去下列溶液中的杂质(括号内是杂质)所用试剂不正确的是( ) A.NO(NO2)：水 B.FeCl2溶液(FeCl3)：Fe C.CO2(HCl )：Na2CO3溶液 D.NaHCO3溶液(Na2CO3)：CO2 12.实验是化学研究的基础，下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是( ) 已知：氯气不溶于饱和食盐水 13.下列溶液中的Cl-浓度与100 mL 0.1 mol?L?1 MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是( ) A.200 mL 0.1 mol?L?1 KCl溶液 B. 50 mL 0.2 mol?L?1 CaCl2溶液 C.150 mL 0.2 mol?L?1 NaCl溶液 D. 25mL 0.15 mol?L?1 AlCl3溶液
● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把 试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后 一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（4分） 2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒，X 发生α-衰变，得到Y 。然后Y 连续发生4次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案： Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n （2分）不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分） 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 （答下式不计分：284113-44He = 268105或268105Db ） （蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同） 第2题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol)，晶体结构如图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数为 ；按键型分类时，属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ，这是因为： 。 答案： 3 原子晶体 炸药（或高能材料） 高聚氮分解成N 2释放大量能量。（各1分） 姓名学校 赛场报名号赛区 省市自治区
高中化学竞赛试题精选及答案 班级 姓名 1. 在一定条件下将a 体积NO 2和b 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内充分反应后，容器内残留a 9 体积的气体，该气体遇空气即变为红色，则a 与b 的比值为--------------------------------------------------------------------------------------[B] A 、1：6 B 、6：1 C 、8：3 D 、3：8 〖提示〗：残留的 a 9体积的NO 气体是由剩余的39 a NO 2与水反应得到有，故与O 2参加反应的NO 2的体积为a-39a =69a ，消耗O 2的体积为69a 的四分之一。 2. 某学生为测定一瓶失去标签的铁的氧化物样品的成份，称取14.00克该样品用足量的CO 在适宜的条件下使其全部还原，将生成的CO 2用足量的澄清石灰水吸收生成26.25克沉淀，据此可推断出该样品是--------------------------------[A] A 、Fe 2O 3 B 、Fe 3O 4 C 、不纯的Fe 2O 3 D 、FeO 〖提示〗：CO 与之反应后均生成CO 2，其中的一个氧原子全部来自铁的氧化物，所以生成的CO 2的物质的量（0.2625摩）也就是铁氧化物中所含的氧原子的量，其中每1摩氧原子所对应的式量=140002625 5333...= 3. a 在常温下为离子晶体，由X 、Y 两元素构成，在a 中X m+和Y n-的电子层结构相同。已知下列反应： （1）a+H 2O 电解?→??H 2+b+c （2）H 2+c →d （气） （3）b+c →a+e+H 2O 则a 、e 、f 依次是-----------------------------------------------------------------------[B] A 、NaCl NaClO HCl B 、CaCl 2 Ca(ClO)2 HClO C 、Na 2S Na 2SO 3 H 2SO 3 D 、K 2S K 2SO 3 H 2SO 4 4. 将amol/L 的碳酸氢钙溶液跟bmol/L 的烧碱溶液等体积混合后的溶液中含有四种生成物，则下列a 与b 的关系正确的是----------------------------------------------[B] A 、a:b ≥1:2 B 、1:2 2007年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （时间：3小时满分：100分） 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分） 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g样品，与25 mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数（%）。 5-3 通常，上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。 5-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填 写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废 卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第一题 (17分) Cr及其化合物在现今工业上十分常用，Cr占地壳蹭的丰度为0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1.写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。 。其水溶液可有三2.Cr常见的价态为+3和+6，常见的Cr（Ⅲ）化合物为CrCl 3 种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr的杂化方式 3.常见的Cr（Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。 4.在钢铁分析中为排除Cr的干扰可加入NaCl和HClO 加热至冒烟来实现，写出 4 (CN)2被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。 1. 写出制取(CN)2的反应方程式。 2. (CN)2不稳定，它在水溶液中有2种水解方式，其中一种是生成HCN与HOCN。 请分别写出(CN)2的两种水解反应的方程式。 3. HCN在加热时与O2反应，反应比为8:3，写出该反应方程式。 4.液态的HCN不稳定，易聚合。其中，三聚体中包含有2种不同环境的C, 2 种不同环境的H与2种不同环境的N；而四聚体中H只有1种环境，C，N则各有2种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的 SmCo5是一种典型的AB5型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下 其中大球为Sm，小球为Co。而另一种永磁体材料X跟SmCo5的结构密切相关，他是将如图（a）层的1/3Sm原子用一对Co原子代替，并且这对Co原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB……型排列，三方晶胞则为ABCABC……型排列。 高中化学竞赛模拟试题（二） 第1题（7分） 完成下列各步反应的化学反应式 1．由AgCl 制备AgNO 3：将AgCl 溶解在氨水中，电解，所得产物溶于硝酸； 2．由Hg 2Cl 2得到Hg ：浓硝酸氧化，加热至干，溶于热水后电解； 第2题（8分） 钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。 测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO 4将其氧化为五价，过量的KMnO 4用NaNO 2除去，过量的NaNO 2用尿素除去。五价钒与N －苯甲酰－N －苯基羟胺在3.5～5mol/L 盐酸介质中以1︰2形成紫红色单核电中性配合物，比色测定。 回答如下问题： 1．高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。 2．以反应方程式表示上述测定过程中KMnO 4、NaNO 2和尿素的作用。 第3题（8分） 黄金的提取通常采用氰化－氧化法。 （1）氰化法是向含氰化钠的矿粉（Au 粉）混合液中鼓入空气，将金转移到溶液，再用锌粉还原提取Au 。试写出反应过程的离子方程式，计算两个反应的平衡常数。 （已知：Ф0Au ＋/Au ＝1.68V ，Ф0O 2/OH －＝0.401V ，Ф0Zn 2＋/Zn ＝－0.70V ，K 稳Au(CN)2－＝2.0×1038 K 稳Zn(OH)4 2－＝1.0×1016） （2）为保护环境，必须对含CN －废水进行处理，请设计两个原理不同的处理方案。比较它们的优缺 第4题（6分） 1．用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物，写出四种过氧化合物的化学式。 2．过氧化钙由于具有稳定性好，无毒，且具有长期放氧的特点，使之成为一种应用广泛的多功能的无机过氧化物，主要用于消毒杀菌。定量测定过氧化钙（Ⅱ）中过氧化物含量，通常先用适当的酸使过氧化钙分解，然后采用高锰酸钾法或碘量法测定以上分解产物。请写出这两种方法的化学方程第5题完成下列各化学反应方程式（11分）： 1 三硫化二砷溶于硫化钠溶液。 2020年中学生化学知识竞赛题库及答案1．“纯净水”“太空水”“蒸馏水”等商品作为日常饮用水，因缺少某些成分而不利于儿童身体健康，你认为在制备上述商品饮用水时至少还需要添加的微量物质是： A A．钙和镁的碳酸氢盐 B．含碘酸盐的食盐 C．漂白粉等消毒剂 D．小苏打 2．目前排放到空气中的CO2逐年增加，对此最担心的是： B A．会使空气中的氧气含量下降，不足以供人类呼吸 B．会使地球温度升高，冰川融化，生态失衡 C．会使人体吸进大量CO2损害健康 D．会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光 3．对臭氧层有破坏作用的化学物质主要有氟氯烃(“氟利昂”等)。科学家呼吁人类要重视对臭氧层的保护。臭氧层中，臭氧对人类的有益作用是： D A．吸收CO2 B．补充O2 C．吸收红外线 D．吸收紫外线 4．通常所说的“白色污染”指的是： C A．冶炼厂的白色烟尘 B．石灰窑的白色粉尘 C．聚乙烯等塑料垃圾 D．白色建筑废料 5．绿色食品是指： D A．绿颜色的食品 B．含有叶绿素的食品 C．在加工和包装上干净、卫生的食品 D．在原料生产、加工各工序均为安全、无污染的食品 6．绿色化学的目标是： A A．减少对环境的污染 B．设计有利于人类健康和使环境更安全的 化合物 C．防患于未然，最终杜绝化学污染源 D．研究变换基本原料和起 始化合物 6.炸油条用的膨松剂中含有一种对人体危害很大的元素，它是（A） A.铝； B.铜； C.铁； D.铅。 7.下列哪一个是发酵粉的正确组成（C） A．硝酸和碳酸钠； B.酒石酸和碳酸铜； C.柠檬酸和碳酸钠； D. 柠檬酸和碳酸氢铵。 8.下列哪一种属于碳酸饮料（B） A.矿泉水； B.汽水； C.白酒； D.菊花茶。 9.啤酒的度数是指（D） A.100克啤酒中含酒精的克数； B.100克麦芽汁中含麦芽糖的克数； C.100体积啤酒中含酒精的体积数； D.100克麦芽汁中含糖类的克数。 10.酒精在人体内的代谢过程是（D） A.酒精→乙酸→乙醛→二氧化碳和水； B.酒精→糖类→二氧化碳 和水； C.酒精→脂肪→二氧化碳和水； D. 酒精→乙醛→乙酸→二氧化碳和水。 11.用淀粉酿制白酒的过程产物是（A） 全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷 （2016年9月12日） 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。 开始考试后1小时内不得离场。 时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的位置，用铅笔解答无效(包括作图)。草稿纸在最后一页。不得将任何纸张带入考场。 凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。 姓名、报名号和所属学校等必须写在首页左侧指定位置，写于其他地方者按废卷论处。 用涂改液涂改的解答无效。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 气体常数R＝8.31447 J K-1 mol-1 法拉第常数F＝96485 C mol-1 阿佛加德罗常数N A ＝6.022142×1023 mol-1 第1题 (15分) 1-1 2009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程碑。117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中1个原子经p次α衰变得到270Db后发生裂变； 5个原子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变。用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角和左下角分别 1-2 写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型： [(C 6 H 5 )IF 5 ]-(C 6 H 5 ) 2 Xe[I(C 6 H 5 ) 2 ]+ 1-3 一氯一溴二(氨基乙酸根)合钴(III)酸根离子有多种异构体，其中之一可用 空洗净的鸡蛋壳里，将蛋壳开口朝上，部分浸入盛有0.1 mol L-1的氯化铜溶液的烧杯中，在静置一周的过程中，蛋壳外表面逐渐出现金属铜，同时烧杯中的溶液渐渐褪色，并变得混浊。 2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应，已知φ?(Cu2+/Cu)和φ?(S/S2-)分别为0.345V和 -0.476 V，nFE?＝RT ln K，Ｅ?表示反应的标准电动势，n为该反应得失电子数。计算25o C下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡 迄今已知的除金刚石和氮化硼外最硬的固体。1930年确定了它的理想化学式。左下图是2007年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图。 中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （2007年9月16日 9：00 - 12：00共3小时） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分 12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 得分 评卷人 ● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1 已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH 5+ 的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H 键的键长相等。 1-2 该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3 该离子是（ ）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4 该分子的分子式为 ； 1-5 该分子有无对称中心？ 1-6 该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7 该分子有无手性碳原子？ 1-8 该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N ﹡ ）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH 2OH+HN ﹡ O 2→ A +H 2O NH 2OH+HN ﹡ O 2→ B +H 2O A 、 B 脱水都能形成N 2O ，由A 得到N ﹡NO 和NN ﹡O ，而由B 只得到NN ﹡ O 。 请分别写出A 和B 的路易斯结构式。 第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl 2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp ），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数： a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g ·cm -3 。 3-1 以“ ”表示空层，A 、B 、C 表示Cl -离子层，a 、b 、c 表示Mg 2+ 离子层，给出三方层型结构的堆积方 式。 2计算一个六方晶胞中“MgCl 2”的单元数。 3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg 2+ 离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A 是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A 与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A 量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 样品中A 的质量分数/% 20 50 70 90 样品的质量损失/% 7.4 18.5 25.8 33.3 利用上述信息，通过作图，推断化合物A 的化学式，并给出计算过程。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→A+H2O NH2OH+HN﹡O2→B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层 型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g 样品，与25mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 我爱奥赛网20１1年全国高中化学竞赛模拟试题 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210] [210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 第一题(本题共6分）、熔融碳酸盐燃料电池(ＭC ＦC)是极有开发前景的发电技术,欧美国家先后建立了100kW-2ＭW 的MCF Ｃ发电系统，燃料多样化可以为H 2 ，ＣO ,C Ｈ4 等。 1-1、熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为____＿__ 1-2、氢气为燃气时的电极反应,阴极为CO 2 与空气的混合气，写出电极反应 阳极_＿＿______＿___＿_____＿＿___________,阴极＿_＿_________＿____＿＿______＿_＿____ 1-3、MC ＦＣ可使用NiO 作为多孔阴极，但容易发生短路现象，试分析其原因? 第二题(本题共10分)、据报道，近来已制得了化合物Ａ(白色晶体），它是用N ａN Ｏ3和Ｎa 2O 在银皿中于５73Ｋ条件下反应7天后制得的。经分析,A 中的阴离子与SO 4２－ 是等电子体， 电导实验表明:A 的电导与Na 3ＰO 4相同。 2-1 写出Ａ的化学式并命名；写出Ａ的阴离子的立体结构图并说明成键情况。 2-2 预测A 的化学性质是否活泼?为什么? 2-3 实验表明:A 对潮湿的CO ２特别敏感,反应相当剧烈,试写出该反应化学方程式。 ２-4 近年来，化学家已经制备了物质Ｂ。其中，组成Ａ和B 的元素完全相同,B 的阴离子与Ａ的阴离子表观形式相同(元素和原子个数均相同），但电导实验表明,其电导能力与NaCl 相同。试写出B 阴离子的结构式,并写出其与水反应的离子方程式。 水解 氧化 2010．8．17 第三讲 第一题 云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。白云母可看作叶腊石中1/4的Si Ⅳ被Al Ⅲ所取代，再由K Ⅰ平衡其电荷后形成的。而叶腊石可以看作SiO 2·1/6 H 2O 中有1/3的Si Ⅳ被Al Ⅲ取代，再由K Ⅰ平衡其电荷形成的。 1．白云母写成氧化物形式的化学式为 。 2．研究表明，在硅酸盐中，Al Ⅲ很容易取代Si Ⅳ，取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看，Al Ⅲ与Si Ⅳ最直接的关系是 。 3．黑云母的化学式为KMg 3AlSi 3O 10(OH)2，在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土［Al 2Si 2O 5(OH)4］。 （1）写出离子反应方程式。 （2）上述反应为什么能够发生？ （3）风化后Al 为什么不能以Al 3 ＋形式被地下水溶解？ 第二题 在酸溶液中，10.00g Cu 2S 和CuS 的混合物中加入250.0mL 0.7500mol/L 的KMnO 4溶液。过量的KMnO 4溶液用1.000mol/L 的FeSO 4溶液进行滴定，消耗FeSO 4溶液175.0mL 。 1．写出所有反应的化学方程式； 2．试计算原始混合物中CuS 的质量分数。 第三题 乙烯和必要的无机原料合成3－甲基－3－戊醇，合成路线如下： 1．请写出a ～b 所代表的无机反应物及溶剂 2．请写出A ～H 物质的结构简式： 第四题 据报道，某些（Z ）式非碳环醇类有机锡化合物是一类有抗癌活性物质，有人在N 2保护下将三苯基氢化锡的乙醚溶液与等摩尔1，1－二苯基炔丙醇在过氧化苯甲酸的存在下于室温搅拌30h ，蒸去溶剂后用无水乙醇重结晶3次得化合物A 纯品。将ICl 的四氯化碳溶液滴入等摩尔A 的四氯化碳溶液中继续反应2.5h ，蒸去溶剂后残留物用环己烷的四氯化碳混合溶剂重结晶3次得产物B 。B 中含Cl 而不含I ，且Cl 元素的百分含量约为7%。A 中Sn 是sp 3杂化的，而B 中Sn 是sp 3d 杂化的，且由A 转变为B 时Z 式结构不变。请回答： 1．写出生成A 和B 的化学反应方程式。 2．指出形成A 和B 的反应类型。 3．画出B 的化学结构 高中化学竞赛试题精选1答案 班级姓名 答案： 1、B; 2、A; 3、B； 4、B； 5、A； 6、D; 7、BD; 8、A； 9、B；10、C；11、A；12、D；13、D；14、C；15、BC；16、A；17、B；18、B；19、B；20、C；21、A；22、B；23、A； 24、AD；25、C；26、D；27、C；28、B；29、A；30、D；31、C；32、C；33、C；34、C。 35、 【答】：MnO2+CuS+2H2SO4=MnSO4+CuSO4+S↓+2H2O MnO2+2FeS+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O CdS+3H2SO4+MnO2=MnSO4+CdSO4+S↓+2H2O 【答】：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 【答】：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+Zn+Cd2+=Cd+Zn2+Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+ 【答：H2SO4】 【答】：从环境保护角度评价：无SO2对大气的污染；从能量消耗角度评价：无高 温焙烧热污染，不需要高温焙烧节约燃料。 36、（1）填写下列空白： 甲：反应(a)发生在编号为【答：i】的反应器中，它的作用是【答：该反应放出的热量使得反应(c)在800℃下进行】 乙：反应(f)发生在编号为【答：ii】的反应器中，它的作用是【答：它放出的热量使反应(f)在1000℃下进行】 丙：属于制备合成氨原料气的反应有（填编号）【答：(b)(c)(e)】,反应(d)的作用是【答：除去氢气中的CO2】 （2）为什么转化反应要分两步——第一步在400℃时进行,第二步在200℃时进行? 【答】：400℃时能加快反应(e)CO+H2O(g)CO2+H2+热的速度，缩短平衡到达所需要的时间。因该反应是放热反应，故在200℃时有利于提高CO的转化率。 37、【答】：（1）氮、氢（2）32（3）N2H4 （4）N2H4+2CuO N2+2H2O+2Cu 38、【答】：（1）将乙酸中和成乙酸钠，使乙酸乙酯在蒸馏时水解成乙酸钠和乙醇 （2）乙醇（3）2CH3COONa+H2SO4=Na2SO4+2CH3COOH （4）Na2SO4 39.（1）写出A和E的结构简式： 【答】：A的结构简式是：CH3CH=CH2 E的结构简式是：CH3CH（OH）COOH （2）在反应①～⑦属于取代反应的有 全国高中学生化学竞赛决赛 理论试题及答案 第一题（6分）选取表1中的合适物质的字母代号（A～H）填人相应标题（①一⑧）后的括号中（单选），并按要求填空。 ②（）存在两种异构体，其中一种异构体的结构为。 ③（）具有线型结构，Lewis结构式中每个键的键级为2.0。 ④（）是无色的，平面分子，它的一种等电子体是。 ⑤（）既有酸性，又有碱性，可作制冷剂。 ⑥（）既有酸性，又有碱性；既是氧化剂，又是还原剂，主要做剂。 ⑦（）是顺磁性分子。 ⑧（）水溶液会分解生成N20,反应式为。 第二题(6分)图1是元素的△f G m/F一Z图，它是以元素的不同氧化态Z与对应物种的△f G m/F 在热力学标准态pH =0或pH == 14的对画图。图中任何两种物种联线的斜率在数值上等于相应电对 的标准电极电势ψA或ψB，A、B分别表示pH＝0（实线）和pH＝14（虚线）。 上图中各物种的△f G m/F的数值如表2所示。表2 各物质的△f G m/F ⒈用上表提供的数据计算：ψA(IO3-/I-) ψB(IO3-/I-) ψA(ClO4-/HClO2) ⒉由上述信息回答：对同一氧化态的卤素，其含氧酸的氧化能力是大于、等于还是小于其含氧酸盐的氧化性。 ⒊溴在自然界中主要存在于海水中，每吨海水约含0.14 kg溴。Br2的沸点为58.78℃；溴在水中的溶解度3.58 g/100 g H20（20℃）。利用本题的信息说明如何从海水中提取Br2，写出相应的化学方程式，并用方框图表达流程。 第三题（6分）过氧乙酸是一种广谱消毒剂，可用过氧化氢与乙酸反应制取，调节乙酸和过氧化氢的浓度可得到不同浓度的过氧乙酸。 过氧乙酸含量的分析方法如下： 准确称取0.5027 g过氧乙酸试样，置于预先盛有40 mLH20、5 mol 3 mol/L H2SO4溶液和2～3滴1 mol/L MnSO4溶液并已冷却至5℃的碘量瓶中，摇匀，用0.02366 mol/L KMnO4标准溶液滴定至溶液呈浅粉色（30 s不退色），消耗了12.49 mL;随即加人10 mL 20％KI溶液和2～3滴（NH4）2 MoO4溶液（起催化作用并减轻溶液的颜色），轻轻摇匀，加塞，在暗处放置5 min ～10 min，用0.1018 mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，接近终点时加人3 mL 0.5％淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失，并保持30s不重新显色，为终点，消耗了Na2S2O3 23.61 mL。 ⒈写出与测定有关的化学方程式。 ⒉计算过氧乙酸的质量分数（要求3位有效数字；过氧乙酸的摩尔质量为76 .05 g/mol）。 ⒊本法的KMnO4滴定不同于常规方法，为什么？ ⒋简述为什么此法实验结果只能达到3位有效数字。 ⒌过氧乙酸不稳定，易受热分解。写出热分解反应方程式。 第四题（8分）日本的白川英树等于1977年首先合成出带有金属光泽的聚乙炔薄膜，发现它具有导电性。这是世界上第一个导电高分子聚合物。研究者为此获得了2000年诺贝尔化学奖。 ⒈写出聚乙炔分子的顺式和反式两种构型。 ⒉.若把聚乙炔分子看成一维晶体，指出该晶体的结构基元。 ⒊假设有一种聚乙炔由9个乙炔分子聚合而成，聚乙炔分子中碳一碳平均键长为140 pm。若将上述线型聚乙炔分子头尾连接起来，形成一个大环轮烯分子，请画出该分子的结构。π电子在环上 运动的能量可由公式给出，式中h为普朗克常数(6.626 ×10-34J·s)，m e是电子质量（9.109 ×10-31kg），l是大环周边的长度，量子数n=0，士1，士2，…计算电子从基态跃迁到第一激发态需要吸收的光的波长。 第五题（6分）氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作能源，必须解决好安全有效地储存氢气问题。化学家研究出利用合金储存氢气，LaNi5是一种储氢材料。LaNi5的晶体结构已经测定，属六方晶系，晶胞参数a=511 pm,c＝397 pm,晶体结构如图2所示。 ⒈从LaNi5晶体结构图中勾画出一个LaNi5晶胞。 ⒉每个晶胞中含有多少个La原子和Ni原子？ ⒊LaNi5晶胞中含有3个八面体空隙和6个四面体空隙，若每个空隙填人1个H原子，计算该储2007年全国高中学生化学竞赛试题及详解
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