“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 0:16 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 题号 -一- -二二 三 四 五 总分 核分人 得分
1 ?本试卷共22题，用2小时完成，共120分。2 ?不可使用计算器。 3.用铅笔作答无效。
4.不可使用涂改液或修正带。
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。若有两个正确选项，选错 个得0分，少选一个得2分。请将答案填在下方的表格内。）
A .有机农产品的生产中，不可使用农药和化肥 C.应禁止在食品中添加化学合成物质 2.下列化学用语表示正确的是
A . HClO 的结构式：H—O— Cl
B .天然物质总是比合成物质更安全 D.大多数需要是人工合成的化学品
B . Na2O2 的电子式：'
4 A
\、?
C. CO2的比例模型:
3.下列实验室制备氨气装置中检查气密性、 不能达到实验目的的是
D. C的原子结构示意图：
制备氨气、配制银氨溶液并进行尾气处理的装置和原理,
.罠
* J
E
A .检查气密性
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_ NaAlO 2溶液：K、OH 一、Cl一、NO3一 B .加水稀释时pH增大的溶液：Na、K、Cl、CO3
2+
3 +
i
i
_
2_
2 _
_
c.滴入酚酞试液显红色的溶液： Mg 、Al 、Br、SO4
+
+
D . KW/C（OH 一）= 10_12 mol L 一1 的溶液：Na、K 、SQ32一、Cl _
5.下列有关物质性质的应用错误的是 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 得分 阅卷人 答案 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 . AI（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 .明矶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 的古代文献，对其说明不合理的是
KNO3
目的 A 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”一一《天工开物》 区分硝石（KNO 3）和朴消（Na2SO4）：以火烧之， 说明 KNO 3能自燃 B 鉴别 紫青烟起，乃硝石也”。 《本草经集注》 “…（KNO 3）所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水 利用焰色反应 C 提纯 淋汁后，乃煎炼而成 《开宝本草》 溶解，蒸发结晶 D 性质 \（火药）乃焰消（KNO 3）、硫磺，杉木炭所合， 以为烽燧铳机诸药者 《本早纲目》 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，Y元素的最高正价与最低负价绝对值相等， Z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。下列说法正确的是
A ?微粒半径：Z2 < R v 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
&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 . NH3—I' B .浓 HCI 小 1 C. H2SQ3—=_，SiO2—
__ NO2—
. CI2一一漂白粉
HNO3
SiCl4
D . Mg（OH） 2 一V ； MgCI 2（aq）—二一；无水 MgCI 2 9.下列指定反应的离子方程式正确的是
3+
2 +
A .铁粉溶于氯化铁溶液： Fe+ Fe =
-
2Fe
—
B .硫化钠溶液呈碱性： S2+ 2H2Op ?H2S+ 2OH C .二氧化硅溶于浓 NaOH溶液：SiO2+ 2OH = SiO32 +出0
D .用浓盐酸与 MnO2共热制取少量氯气： MnO2 + 2H + 2C「^_Mn2 + CI2T+ 2出0
+
+
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：
F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.
能铝离子电池，
研究人员研制出一种可快速充放电的超性Al、石墨(Cn)为电极，有机阳离子
与阴离子(AICl4「、AI2CL)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
用电签
CjAIClJ
A ?充电时，AI做阴极，Cn为阳极
B .充电时，每生成 1 mol Al，将消耗4 mol Al 2CI7 C.放电时，正极反应式:
Cn[AlCl 4] + e_= Cn + AlCl 4「
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
6
3
1
D .已知Ksp(MgCO3)= 6.8氷0一，则在碳酸镁饱和溶液中， 13. 根据下列实验操作和现象所得到的结论，正确的是
c(Mg )约为10「mol 量级
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 ? FeCb和BaCS混合溶液中通入足量 SO?,溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成，说明 Fe3+被还
原为Fe\，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
Al 2O3
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- CHsCOONa 溶液与 0.1 mol L- CaCl2溶液等体积混合： c(Na + )+ c(Ca2+
) = c(CH 3COO—
)+ c(CH 3COOH) + 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—)
—1 — 1
C ? 0.1 mol L- CH 3COONa 溶液与 0.1 mol L- HCl 溶液混合到 pH = 7： c(Na +
) > c(Cl—
) = c(CH 3COOH)
—1 — 1
D ? 0.2 mol L - NH3 H2O溶液与0.1 mol L - 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) F J 2SO3(g)
AH< 0
达到平衡时，下列说法正确的是 容器 起始物质的量 / mol 平衡时SO3的物质的量 容器类型 编号 SO2 O2 SO3 / mol I 恒温恒容 2 1 0 1.2 II 绝热恒容 0 0 2 a III 恒温恒压 2 1 0 b 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、山中平衡常数相同
D ?若起始时向容器I中充入1.0 mol SO 2(g)、0.40 mol O2(g)和1.40 mol SO3(g)，则此时 v正< v逆
二、(本题共 2小题，共20分)
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。
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： 。
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：
馬歐检NajSOj NaClOj NsuCCh 仃机翠取刑 HCt 1 1 1 1 汝侧钛％沉
—* 1 KW 1 -*S|CoCLi?
除衆
钻Yt化物j毂烧
1 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， 黄钠铁矶沉淀的合适 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) __________________________________________________________________ 黄钠铁矶除铁步骤中加入 NaCIO3的作用是 _______________________________________________________ ，加入 Na2CO3
的作用是 _______________________________________________ 。 (3)
Mg2，为了使除杂后溶液中
均小于O.1g/L，溶液中的c(F「)至少为 ______ 。 (已知：Ksp(CaF2)= 1.44 X0 , K$p(MgF2)= 7.42 XO )
(4) 沉钴得到的是 COC2O4 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： 温度范围(C) 失重率(%) 若制备过程中煅烧控制温度约为
150?250 19.7 250?300 36.4 910?950 2.9
+
除杂是用NH4F除去氯化钴溶液中少量的 Ca2> Ca2> Mg2
+
+
+
340C，则发生反应的化学方程式是:
(2)已知A具有金刚烷骨架(
试写出A的化学式 __________
共有3对孤电子对参与形成大 n键）
（5）分子X3N3CI6中含有六元环平面结构，存在
％6。试在下框内画出 X3N3CI6的结构式。
三、（本题共2小题，共18分） 18. （8分）回答下列问题：
（I）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, 在如下关系：
[4
（IJ55
0J25
[ 0,414
? [雯 [1? ____________________ 配位数
0,731
L00
配位数与离子半径之比存
士
若某化合物由+ 1价阳离子和一1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 的键长为 ___________________ 。
a,则其中C— C
19. （10分）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH 3（1） + CO2（g）勺 ?H2NCOONH 4（氨基甲酸铵）（1） AH1<0 第二步：H2NCOONH4（|）- ?H2O（l） + H2NCONH 2（l） A玲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
.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:
o 5 fl 8 6 462 o (1)已知总反应的快慢由慢的
3-2.￡:0:0.0.0.(ouoci 報基甲醉鞍 尿素(水) 二氧北碳
10 30 30 40 5G 60 70 80
步决定，则合成尿素总反应的快慢由第
步反应决定。
门仇 (2)
量如图所示，
v(CO 2) = ________ 。 (3)
可以制得联氨(
反应进行到10 min时测得CO2的物质的则用CO2表示的第一步反应的的速率
尿素在强碱性条件下用次氯酸钠氧化N2H4)，该反应的离子方程式
为： _________________________________________________________ 。 联氨的性质类似于氨气，将联氨通入
CuO浊液中，有关物质的转化如右图所示。
① 在图示的转化中，化合价不变的元素是 _____________ (填元素名称)。 ② 在转化过程中通入氧气发生反应后，溶液的
pH将 _________ (填增大”减小”或不变”。转
化中当有1 mol N2H4参与反应时，需要消耗 。2的物质的量为 __________________ 。
③ 加入 NaCIO 时发生的反应为：Cu(NH3)42+ 2CIO「+ 2OH「= Cu(OH)2 U 2N2H4T+ 2C「+ 2出0,
+
该反应需在需在 8 C以上进行，其目的除了加快反应速率外，还 有 。 四、(本题共1小题，共14分) 20.
的杂环化合物，
( 14分)异噁唑啉是一类具有广泛生物活性化合物H能有效诱导肿瘤细胞株 A549
的死亡，可经下图所示合成路线制备：
KjCOi
回答下列问
(1) 化合物G中还有一个溴原子，写出化合物 (2) 化合物F转化为化合物H的反应类型是 (3) 化合物H中含有个手性碳原子。
(4) 苯在无水氯化铝存在下与酰氯反应生成酮:
D和G的结构简式:
O
和
O
0
* cHaCcr
II
COCH.
HCI
写出以苯、甲苯、CH3COCI和NH2OH为原料，经过4步反应制备
的合成路
线流程图（无机试剂可任选）。
五、（本题共1小题，共8分）
21. （8分）硫粉和S2「反应可以生成多硫离子 Sn2「，如：S+ S2「TS22「、2S + S2「132「。在10 mL
S2「溶液中加入0.080 g硫粉，控制条件使硫粉完全反应，检测到溶液中最大聚合度的多硫离子是 S32-，且离子浓度之比符合等比数列 中S2的浓度C1和其起始浓度C0。
-
1 , 10,……10_1。，若不考虑其他副反应，计算反应后溶液
扬子石化杯
第32届中国化学奥林匹克竞赛（江苏赛区）初赛试卷参考答案
、选择题（每小题有 1?2个选项符合题意，每小题 4分，共60分。若有两个正确选项，选错
个得0分，少选一个得2分。） 题号 答案
1 2 3 B 4 AD 5 D 6 A 7 AD 8 B 9 C 10 C 11 D 12 A 13 AB 14 CD 15 AB D AD 、（本题共2小题，共20 分） 16. (8 分)
2 +
2+
2
(1) 2CO(OH)3+SO3-+4H =2CO +SO4 -+5H 2O (2 分)
(2) 将Fe2+氧化成Fe3+中和反应过程中的 H+，控制溶液pH为1.5?2.0 (2 分) (3) 2.4 为0「4 mol ?\(2 分) (4)
17. （共12分，每空2分）
（1） 3s23p3
（2） P4S10 （写成 P2S5 给 1 分） sp3
（3） 2FeF2+ 12Fe&= P4S10+ 14FeS （写成 P2S5给 1 分） （4）
（共7个原子，S4N3+要满足八隅律需56个电子，其中成键电子有：
7X2= 14,则可知大n键包含电子数为
56- 4X6-3X5+ 1 18- 14+ 3X2= 10)
3COC2O42H2O+ 202 CO3O4+ 6CO2+ 6出0 (2 分)
=18,其中7个b键包含电子数为
三、（本题共2小题，共18分）
18. （8分，每空2分）（1） NaCI正八面体（2） 8
19. （10 分）
—
1 — 1
（1）二（ 1 分）（2） 0.148 mol L min （1 分）
（3） CO（NH 2）2+CIO -+2OH -=N 2H 4+CI-+H 2O+CO32- （ 2 分） ①钠、氢（2分）②增大 1 mol （2分）③使氢氧化铜分解，同时降低 从溶液中迅速逸出（2分）
N2H4的溶解度，使其
四、（本题共1小题，共14 分）
20. （14 分）
（1） D 为 1 厂、、、Il G 为 CH3COCH2Br （4 分，每个 2 分） （2） 亲核取代反应（2分） （3） 1 （2 分） （4）
CJCHn
五、（本题共1小题，共8 分） 21. （8 分）
生成多硫离子的反应 S+S2—S 22一 2S+ S2「f 32「 由于溶液中最大聚合度的多硫离子是
S3\,且各离子的浓度比符合等比数列
1, 10, 100,…，10n
2 — 2 — 2 — 2 —
贝y c（S2 ）=10c（S ）=1OC1, c（S3 ）=100c（S ）=1OOC1 根据反应的计量关系，可以列出以下方程： 电守恒：ciTg+lOOcrcQ 分） 物粗引讯亘：=
—
（2
0.010 L =025 mol
3
—
（2 分）
（2 分） （2 分）
1
解得：C1 = 1.2 >10 mol L
—1
C0= 0.13 mol ?
采用其他方法，计算过程合理，结果正确，亦得 没有计算过程，即使答案正确也不得分。
8分；
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
丫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
X4易自燃，其分子中键角为
酸雨”
X元素形成的某种固体单质 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
，其中X原子的杂化方式
(4) 离子Y4N3+为七元环稳定结构， 其中含有7个b键，1个大n键。离子中的大 n键可用nmn 表示。 m表示参与形成 n键的原子数，n表示形成n键的电子数(苯分子中的大 n键可表示为 口6* 3 4 * 6)。试表示出Y4N3+的大n键 __ 。(提示：该离子中所有原子均达到最外层 8电子稳定状态，
2018年第32届中国化学奥林匹克竞赛(江苏赛区)初赛试卷
