“扬子石化杯”第32届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）初赛试卷
可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 Si:28 P:31 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Cr:52 Fe:56 Ni:58.7 Co:58.9 Cu:63.5
一、选择题（每小题有1～2个选项符合题意，每小题4分，共60分。）
1．缺乏基本的化学知识，会产生一些错误的认识或判断。下列有关化学与化学物质的说法正确的是 A．有机农产品的生产中，不可使用农药和化肥 B．天然物质总是比合成物质更安全 C．应禁止在食品中添加化学合成物质 D．大多数需要是人工合成的化学品 2．下列化学用语表示正确的是
A．HClO的结构式：H—O—Cl B．Na2O2的电子式：C．CO2的比例模型：
14
D．C的原子结构示意图：
3．下列实验室制备氨气装置中检查气密性、制备氨气、配制银氨溶液并进行尾气处理的装置和原理，不能达到实验目的的是
A．检查气密性 B．制备氨气 C．配制银氨溶液 D．尾气处理
4．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．0.1 mol·L－1NaAlO2溶液：K＋、OH－、Cl－、NO3－ B．加水稀释时pH增大的溶液：Na＋、K＋、Cl－、CO32－ C．滴入酚酞试液显红色的溶液：Mg2＋、Al3＋、Br－、SO42－ D．KW/c(OH－)＝10－12 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SiO32－、Cl－ 5．下列有关物质性质的应用错误的是
A．Al(OH)3可与酸反应，但碱性不强，可用作胃酸中和剂 B．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料
C．铜的化学性质不活泼，容易被还原，古人很早就掌握了冶铜技术，并用铜作器皿 D．明矾水解产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂
6．中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中充分记载了古代化学研究成果。下列关于KNO3的古代文献，对其说明不合理的是 A 目的 使用 古代文献 “…凡研消（KNO3）不以铁碾入石臼，相激火生，祸不可测”——《天工开物》 区分硝石（KNO3）和朴消（Na2SO4）：“以火烧之，紫青烟起，乃硝石也”。——《本草经集注》 1
说明 KNO3能自燃 B 鉴别 利用焰色反应
C 提纯 “…（KNO3）所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”——《开宝本草》 “（火药）乃焰消（KNO3）、硫磺，杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”——《本草纲目》 溶解，蒸发结晶 D 性质 利用KNO3的氧化性 7．已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是周期表中原子半径最小的元素，YZ的核电荷数是Y的两倍，W最外层电子数是最内层电子数的3倍。元素的最高正价与最低负价绝对值相等，下列说法正确的是
A．微粒半径：Z2＋＜R－＜W2－ B．W与X、W与Z形成的化合物晶体类型相同 C．对应氢化物的稳定性：W＞R D．Y的最高价氧化物的水化物是弱酸 8．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是 A．NH3C．H2SiO3
SiO2
NO2
HNO3 B．浓HCl
SiCl4 D．Mg(OH)2
Cl2MgCl2(aq)
漂白粉 无水MgCl2
9．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．铁粉溶于氯化铁溶液：Fe＋Fe3＋＝2Fe2＋ B．硫化钠溶液呈碱性：S2－＋2H2OC．二氧化硅溶于浓NaOH溶液：SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O D．用浓盐酸与MnO2共热制取少量氯气：MnO2＋2H＋2Cl
＋
－
H2S＋2OH－
Mn2＋Cl2↑＋2H2O
＋
10．芘主要存在于煤焦油沥青的蒸馏物中，经氧化后可进一步用于染料、合成树脂、工程塑料等的合成。以下是芘的一种转化路线：
下列叙述错误的是
A．A的分子式是C16H10O4 B．芘中的所有碳原子都在同一平面上 C．1 mol A最多可以消耗4 mol Cu(OH)2生成Cu2O沉淀
D．B的结构不止一种，C在一定条件下可发生加成反应、氧化反应和水解反应
11．研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池，Al、石墨（Cn）为电极，有机阳离子与阴离子（AlCl4－、Al2Cl7－）组成的离子液体为电解质。如图为该电池放电过程示意图。下列说法错误的是
2
A．充电时，Al做阴极，Cn为阳极
B．充电时，每生成1 mol Al，将消耗4 mol Al2Cl7－ C．放电时，正极反应式：Cn[AlCl4]＋e－＝Cn＋AlCl4－ D．放电时，电解质中的有机阳离子向铝电极方向移动 12．下列说法不正确的是
A．放热反应总是自发的，吸热反应总是非自发的
B．冰的密度小于水，是因为冰中水分子的氢键降低了水分子的空间利用率 C．石墨比金刚石稳定，从理论上说，石墨合成金刚石需要高温高压条件
D．已知Ksp(MgCO3)＝6.8×10－6，则在碳酸镁饱和溶液中，c(Mg2＋)约为10－3mol·L－1量级 13．根据下列实验操作和现象所得到的结论，正确的是
A．向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变成黑色疏松多孔的海绵状，说明浓硫酸有脱水性和强氧化性
B．FeCl3和BaCl2混合溶液中通入足量SO2，溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成，说明Fe3被还原为Fe2
＋
＋
，沉淀为BaSO4
C．Al2(SO4)3溶液蒸发结晶后得到白色固体，该固体成分为Al2O3
D．将SO2通入澄清石灰水中，没有产生沉淀，说明亚硫酸钙比碳酸钙易溶于水
14．常温下，下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液与 0.1 mol·L－1 CaCl2溶液等体积混合： c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋2c(Cl－)
B．少量Cl2通入过量冷的0.1 mol·L－1 NaOH溶液中：c(Na＋)＝c(HClO)＋c(ClO－)＋c(Cl－)
C．0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L－1 HCl溶液混合到pH＝7：c(Na＋)＞c(Cl－)＝c(CH3COOH) D．0.2 mol·L－1 NH3·H2O溶液与0.1 mol·L－1 HCl溶液等体积混合：c(Cl－)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－) 15．温度为T时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应
2SO2(g)＋O2(g)
达到平衡时，下列说法正确的是
容器 编号 I II III 起始物质的量 / mol 容器类型 SO2 恒温恒容 绝热恒容 恒温恒压 2 0 2 O2 1 0 1 SO3 0 2 0 平衡时SO3的物质的量 / mol 1.2 a b 2SO3(g) ΔH＜0
A．平衡时SO3的物质的量：a＞1.2、b＞1.2
B．容器I中SO2的转化率与容器II中SO3的转化率之和小于1 C．容器II、III中平衡常数相同
D．若起始时向容器I中充入1.0 mol SO2(g)、0.40 mol O2(g)和1.40 mol SO3(g)，则此时v正＜v逆
3
16．（8分）镍矿石中一般含有钴，利用镍生产过程中产生的含钴废渣提取钴氧化物具有重要的意义。含钴废渣中含有Co(OH)3、Ni(OH)3、Fe(OH)3以及少量的钙、镁等杂质。 一种提取钴氧化物的工艺流程如下：
已知：黄铁钒钠[NaFe3(SO4)2(OH)6]具有沉淀颗粒大、沉淀速度快、容易过滤等特点，常用于除铁，黄钠铁矾沉淀的合适pH是1.5～2.0。
（1）写出酸浸步骤溶解Co(OH)3反应的离子方程式 。
（2）黄钠铁矾除铁步骤中加入NaClO3的作用是 ，加入Na2CO3的作用是 。
2＋2＋
Mg2＋，Mg2＋均小于0.1g/L，（3）除杂是用NH4F除去氯化钴溶液中少量的Ca、为了使除杂后溶液中Ca、
－
溶液中的c(F)至少为 。
10－10，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11) （已知：Ksp(CaF2)＝1.44×
2H2O，热重分析实验发现，将该固体在空气中加热会发生如下分解过程： （4）沉钴得到的是CoC2O4·温度范围（℃） 失重率（%） 150～250 19.7 250～300 36.4 910～950 2.9 。 若制备过程中煅烧控制温度约为340℃，则发生反应的化学方程式是：17．（12分）由短周期元素X、Y形成的化合物A是一种重要的化工产品，可用于制备润滑剂、杀虫剂等。常温下，元素Y的某种氧化物为具有刺激性气味的无色气体，逸入大气易形成“酸雨”。X元素形成的某种
°
固体单质X4易自燃，其分子中键角为60，A中Y元素的质量分数为72.1%。
（1）试写出基态X原子的价电子排布式 。 （2）已知A具有金刚烷骨架（
），试写出A的化学式 ，其中X原子的杂化方式为 。
（3）由FeX2与FeY2反应可形成化合物A，同时生成另一种二元化合物。试写出该反应的化学方程式： 。
（4）离子Y4N3＋为七元环稳定结构，其中含有7个σ键，1个大Π键。离子中的大Π键可用Πm表示。 m表示参与形成Π键的原子数，n表示形成Π键的电子数（苯分子中的大Π键可表示为
Π66）。试表示出Y4N3＋的大Π键 。（提示：该离子中所有原子均达到最外层8电子稳定状态，共有3对孤电子对参与形成大Π键）
6
（5）分子X3N3Cl6中含有六元环平面结构，存在Π6。试在下框内画出X3N3Cl6的结构式。
n
4
三、（本题共2小题，共18分）
18．（8分）（l）离子化合物中阴阳离子半径之比是决定晶体构型的重要因素之一，配位数与离子半径之比存在如下关系：
若某化合物由＋1价阳离子和－1价阴离子组成，阳离子的半径为70 pm，阴离子的半径为140 pm，分析以上信息，可以推导出该晶体结构，与常见的 晶体（填写化学式）阴阳离子的配位数相同。与阴（阳）离子配位的这几个阳（阴）离子，在空间构成的立体形状为 。 （2）金刚石的晶胞为面心立方，另有四碳原子在晶胞内部，如右图。
则一个金刚石的晶胞中含有的碳原子数为 ，若金刚石晶胞的边长为a，则其中C—C的键长为 。
19．（10分）合成尿素的反应在进行时分为如下两步： 第一步：2NH3(l)＋CO2(g)第二步：H2NCOONH4(l)
H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) ΔH1＜0 H2O(l)＋H2NCONH2(l) ΔH2＞0
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5L的密闭容器中投入4 mol 氨和1 mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图所示：
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2018“扬子石化杯”第32届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试卷(含答案)
