2014年重庆市高中学生高二化学竞赛试题及参考答案

2014年全国高中学生化学竞赛（重庆赛区预赛）试题(高二组)（2014年5月18日 9:00—11:00）● 竞赛时间2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。

考试时间结束时，把试卷（背面朝上）放在桌子上，立即起立撤离考场。

● 试卷装订成册，不得拆散。

● 不准使用任何改正液或改正纸，不得使用红笔或铅笔作答。

第1题答案填写在第1题号下面的表格内，其它所有解答必须写在制定的方框内。

● 姓名、所属学校必须写在首页左侧规定位置，写在其它地方者按废卷论处。

● 允许使用无贮存信息功能的非编程计算器以及直尺等文具。

● 考生不得携带任何通讯工具进入考场。

相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28Cl-35.5 Ca-40 S-32 Fe-56 Cu-64第1题（20分）选择题（单选）1-1下列工业生产的反应原理不．涉及氧化还原反应的是（ ）。

A ．以赤铁矿为原料炼铁B ．以硫铁矿为原料制取硫酸C ．以氯化钠为原料生产烧碱。

D ．以氨气为原料生产尿素。

1-2 氮化镓材料属于第三代半导体，在光电子、高温大功率器件和高温微波器件应用方面有着广阔的前景。

MOCVD 法是制备氮化镓的方法之一， 通常以Ga(CH 3)3作为镓源，NH 3作为氮源，在一定条件下反应制取氮化镓。

下列相关说法正确的是（ ）。

A ．氮化镓的化学式为Ga 3N 2 B ．该反应除生成氮化镓外，还生成CH 4 C ．Ga(CH 3)3为极性分子D ．镓位于元素周期表第四周期第ⅡA 族1-3 下列说法正确的是（ ）。

A ．用等体积的蒸馏水或0.01 mol/L 盐酸洗涤AgCl 沉淀，AgCl 的损失量相同B ．向氨水中加入NH 4Cl 或Na 2CO 3固体，溶液的pH 均增大，水的电离程度均增大C ．若CH 3COOH 的电离平衡常数为K a ，则相同条件下CH 3COONa 的水解平衡常数为K w /K aD ．NaClO 与Na 2SO 3等物质的量混合的溶液中：c (Na ＋) + c (H ＋)＝c (OH －) + c (ClO －) + c (HSO 3－) + 2c (SO 32－)1-4 氮元素和碳元素一样也存在一系列氢化物，例如：NH 3、N 2H 4、N 3H 5、N 4H 6……。

则下列有关说法不正确．．．的是（ ）。

A ．该系列氢化物的通式为N n H n +2 B ．N 2H 4与硫酸反应可生成N 2H 6SO 4C ．上述系列中含6个氮原子的化合物的同分异构体共有5种D ．NH 3、N 2H 4均能与NO 2反应，生成N 2和H 2O ，且释放大量的热能1-5 某种只含Al 、Fe 、Cu 的合金，称取a g 样品，设计下列实验流程分析该合金的组成。

a g气体 E溶液溶液 N沉淀 溶液沉淀 P 灼烧残渣 b g溶液 S沉淀 R灼烧c g下列相关叙述正确的是（ ）。

A ．若向溶液F 中加入K 4[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液F 中含Fe 2＋B ．溶液N 为深蓝色，说明溶液N 中含大量Cu 2＋C ．合金样品中Cu 的质量分数为100%a b ca --⨯ D ．合金样品中Al 的质量分数为9100%17ca⨯ 1-6 三硅酸镁（Mg 2Si 3O 8·n H 2O ）难溶于水，在医疗上可做抗酸剂。

它除了可以中和多余酸之外，生成的H 2SiO 3还可覆盖在有胃溃疡的胃表面，缓解刺激。

将0.184 g 三硅酸镁（Mg 2Si 3O 8·n H 2O ）加入到50 mL 0.10 mol/L 盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.10 mol/L NaOH 溶液中和剩余的盐酸，消耗NaOH 溶液30 mL 。

则n 为（ ）。

A ． 6 B ．5 C ．4 D ．31-7下列各项比较中正确的是（ ）。

A ．还原性：I －＞SO 32－＞Br －＞Cl －B ．键长：O 2＋＜O 2＜O 2－＜O 22－C ．第一电离能：Si ＜P ＜S ＜ArD ．热稳定性：NH 4F ＞NH 4Cl ＞NH 4Br ＞NH 4I1-8 高温下，用H 2还原WO 3可得到金属钨，其总反应为：WO 3(s) + 3H 2(g)W(s) +3H 2O(g)。

在容积固定的密闭容器中，加入足量WO 3固体和一定量H 2(g)发生该反应，V (H 2O)/V (H 2)比值随时间的变化如下图所示。

下列说法正确的是（ ）。

A ．升高温度，该反应的平衡常数减小B ．维持温度和容积不变，加入一定量W(s)，平衡逆向移动C ．某温度下反应达平衡时，若水蒸气与H 2的体积比为3∶2， 则H 2的平衡转化率为60%D ．维持温度和容积不变，又充入一定量H 2，达新平衡时，H 2转化率减小1-9 化合物M （fumimycin ）是从微生物中分离得到的，它显示出广谱抗菌活性。

下列关于化合物M 的说法中错误．．的是（ ）。

A ．化合物M 能使酸性KMnO 4溶液褪色B ．化合物M 在强酸中水解可生成HOOC COOHC ．化合物M 分子间能形成氢键D ．1 mol M 在NaOH 溶液中反应，最多消耗5 mol NaOH1-10金刚烷是一种多环烷烃，其分子式为C 10H 16，分子中碳原子的排列方式相当于金刚石晶格中的部分碳原子排列，结构高度对称。

已知键能：C —C 为a kJ/mol 、H —H 为b kJ/mol 、C —H 为c kJ/mol 。

则C 10H 16(g ，金刚烷)＝10C(s ，金刚石) + 8H 2(g)的反应热△H 为（ ）。

A ．（16c －8a －8b ）kJ/mol B ．（16c ＋2a －8b ）kJ/mol C ．（16c －8b ）kJ/mol D ．（16c ＋4a －8b ）kJ/mol第2题（9分）2-1 叠氮化物能与铁、铜、钴等形成配合物，如：[Co(N 3)(NH 3)5]SO 4，则该配合物中钴的氧化态是多少？写出钴原子在基态时的核外电子排布式。

2-2 高锰酸钾在酸性溶液中具有不稳定性，分解产生棕色沉淀（MnO 2）。

写出反应的离子方程式。

2-3 无水FeCl 3为棕黑色，是以共价键为主的化合物，易溶于乙醇。

(1) 气态FeCl 3在低温下主要以二聚体形式存在。

画出该二聚体的结构式。

(2) 向FeCl 3溶液中加入饱和(NH 4)2C 2O 4溶液后，再加入KSCN 溶液，溶液不变红；若再HO HOO ONH OOHOM第3题（10分）硫的卤氧化物有两类较为重要，即二卤亚硫酰SOX 2和二卤硫酰SO 2X 2。

3-1 推测SOX 2和SO 2X 2中S 的杂化类型以及分子的空间构型。

3-2 在二卤亚硫酰系列中，以二氯亚硫酰SOCl 2最为重要，在有机化学上常用作氯化剂，写出CH 3COOH 与SOCl 2反应的化学方程式。

3-3 比较SOBr 2、SOCl 2、SOF 2系列化合物中S ＝O 键的键长，排出顺序（用物质表示）。

3-4 由MgCl 2·6H 2O 制备无水MgCl 2时常加入SOCl 2，为什么？用化学反应方程式表示。

第4题（8分）氯化钙是用途广泛的化学试剂，可作干燥剂、冷冻剂、防冻剂等。

为了测定某氯化钙样品中钙的含量，进行如下实验：①准确称取氯化钙样品0.2400 g ，放入烧杯中，加入适量6 mol/L 的盐酸和适量蒸馏水使样品完全溶解，再滴加35 mL 0.25 mol/L (NH 4)2C 2O 4溶液，水浴加热，逐渐生成CaC 2O 4沉淀。

经检验，Ca 2+已沉淀完全。

②过滤并洗涤沉淀。

③加入足量的10% H 2SO 4和适量的蒸馏水，沉淀完全溶解，溶液呈酸性，加热至75℃，趁热加入0.05000 mol/L KMnO 4溶液16.00 mL ，恰好完全反应。

4-1 写出CaC 2O 4中化学键的类型。

4-2 写出步骤③中加入KMnO 4溶液后发生反应的化学方程式。

4-3 通过计算确定该CaCl 2样品中钙的质量分数（写计算过程）。

第5题（10分）5-1 在体积不变的密闭容器中按一定比例通入氮气和氢气，反应合成氨气。

欲提高合成氨中H 2的转化率，下列措施可行的是（ ）（填字母）。

A ．向容器中按原比例再充入原料气 B ．向容器中再充入惰性气体 C ．加入催化剂D ．从容器中分离出氨5-2 美国斯坦福大学研究人员最近发明一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。

海水中的“水”电池总反应可表示为： 5MnO 2 + 2Ag + 2NaCl ＝Na 2Mn 5O 10 + 2AgCl (1) 写出负极电极反应式。

(2) 当生成1 mol Na 2Mn 5O 10时，转移电子的数目是多少？ 5-3 用上述“水”电池电解尿素[CO(NH 2)2]的碱性溶液制合成氨需要的气体的装置如图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。

(1) 写出A 电极的名称；写出电解时阳极的电极反应式。

(2) 已知电解排出液中n (OH －)/n (CO 32－) =1，则起始时进入电解池中的原料配比n (KOH)/n [CO(NH 2)2]是多少?第6题 （11分）氮化硼（BN ）是新型无机非金属材料，熔点3000℃，可以作润滑剂、高级耐火材料和超硬材料。

6-1 氮化硼的两种不同结晶形态，分别与碳的两种同素异形体的晶体结构相似，写出氮化硼可能具有的两种晶体类型。

6-2 某兴趣小组以下图装置用NH 3与B 2O3固体在高温下制备少量氮化硼。

(1) 装置的连接顺序是Ⅰ-Ⅱ - Ⅲ - Ⅳ，写出化合物X 的化学式，写出装置Ⅱ中的药品和仪器名称。

(2) 写出装置Ⅲ中发生反应的化学方程式。

(3)反应前瓷舟皿中盛有8.4 g B2O3固体，反应结束后称得瓷舟皿中固体为6.4 g，计算氮化硼的产率（保留小数点后一位）。

(4)NH3与BCl3在高温下反应也能制备氮化硼，请从产物影响分析，写出工业上往往第7题（9分）传统合成冰晶石（Na3AlF6）的方法是使用萤石（CaF2）为原料，萤石作为一种重要的战略物资需要加以保护，使用磷肥副产品氟硅酸钠（Na2SiF6）为原料的方法成为一条合理利用资源、提高经济效益的新方法。

冰晶石的生产合成主要由晶种生成、氨解、偏铝酸钠的制备和冰晶石合成四个工段组成。

工艺流程如下图所示：使用这种方法可以得到大量副产品白炭黑（一种稳定的氧化物）。

为了提高副产品白炭黑的质量，可以采用外加晶种法，得到的白炭黑用于丁苯橡胶中，拉伸强度可以达到21MPa，而外加晶种法对冰晶石质量也有影响。