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高二化学竞赛检测试题(附答案)
高中学生化学竞赛试卷(高中二年级)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分 16 8 5 5 6 13 11 9 7 12 8 100
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,把试卷纸(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,使用红色笔或铅笔答题者,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。 ?试卷按密封线封装。 题中可能用到的相对原子质量为: H C N O 1.008 12.01 14.01 16.00 第1题 选择题(16分)(单选或多选,多选题只答一个或对一错一只扣错答案分) (1)下列现象或应用,不能用胶体知识解释的是 ( ) A.肾功能衰竭等疾病的血液中毒,可利用血液透析进行治疗 B.可用FeCl3溶液对皮肤小划伤进行应急止血 C.氯化铝溶液中加入过量小苏打溶液产生白色沉淀和气体 D.水泥、冶金厂常用高压电除去工厂烟尘,减少对空气污染 (2)下列溶液中各种微粒的物质的量浓度大小顺序正确的是 ( ) A.室温下,向0.01mol?L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性 c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)= c(H+) B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液: c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3) C.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合: c(CH3COO-)+2c(OH-)= 2c(H+)+c(CH3COOH) D.0.1mol?L-1的NaHA溶液,其pH=4: c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-) (3)砷(As)在元素周期表中位于V A族,且As2S3与As2O3均具有还原性,Na2S2与Na2O2均具有氧化性。当As2S3与Na2S2相互反应时,所得含砷的产物应是: ( ) A.Na3AsS3 B.NaAsS4 C.Na3AsS4 D.Na2AsS4 (4)取五等份NO2 ,分别加入温度 不同、容积相同的恒容密闭容器中, 发生反应:2NO2(g) N2O4(g),
<0,反应相
同时间后,分别测定 体系中NO2的体积分数(NO2%),并 作随反应温度(T)变化的关系图。 其中与实验结果相符的是:( ) (5)已
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知:Ni与CO可发生下列反应:Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g), Δ
Θ=-161kJ?mol-1,Δ
Θ=-420JK-1?mol-1。下列说法
正确的是 ( ) A.标准状态下Ni(s)的熵为零 B.温度越高,越有利于上述反应进行 C.473K时反应可按逆向进行 D.用上述反应,调控温度可用于粗镍的提纯 (6)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12。现有两种溶液:a)10-2 mol?L-1的AgNO3,b) 10-2 mol?L-1的NaCl和10-2mol?L-1的K2CrO4的混合液,按以下两种步骤进行实验;把少量a)滴加到b)中,请回答A、B选项哪种说法正确。把少量b)滴加到a)中,请回答C、D选项哪种说法正确。( ) A.形成AgCl的沉淀 B.有效分离Cl-与CrO42- C.形成AgCl的沉淀 D.有效分离Cl-与CrO42- 第2题( 8 分) 曾经有一种固氮的方法:1100°C通N2和CaC2反应得到CaCN2,CaCN2和水反应生成NH3。这两个反应的方程式为: 已知第二个过程不是氧化还原反应,请回答C、N的氧化态及CN22-的构型。
请写出CN22-的3种等电子体。
第3题( 5 分) 照相时,胶片上部分AgX感光,感光胶片经显影、定影能得到有影像的底片。 显影时显影剂发生 反应(填入反应类型,如复分解,中和……),定影过程的主要反应方程式为: 具体操作时,从显影液中取出的胶片经水洗后放入定影液中定影。若未经水洗直接放入定影液中,定影液不久就会失效(变浑浊,甚至析出沉淀),请写出造成定影液失效的反应方程式。 第4题( 5 分) (1)已知某条件下 H2 + S = H2S 的平衡常数 K = 1/p(H2),请标明参与平衡各物质的物态: (2)CH3COOH是弱酸,Ka = 1.8 × 10-5。由―CH3和―H、―C2H5对―COOH的影响可知Ka(HCOOH) 1.8 × 10-5,Ka(C2H5COOH) 1.8 × 10-5 (填入 >、< 或
,若CH3COOH中H
被Cl取代得到CH2ClCOOH,它的Ka 1.8 × 10-5。 (3)若NH3+为平面正三角构型,N原子以 sp2杂化轨道和H成键。N原子上还有无其他电子(除1s2外)?若有,应该在什么位置?
第5题( 6 分) 蛋白质由氨基酸RNH2CHCOOH(R为H、CH3、C2H5)构成,分析蛋白质的一种方法是:一定质量的样品和浓硫酸发生硝化
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反应,生成(NH4)2SO4、CO2和SO2,请写出反应方程式:
经验数据表明蛋白质中氮的质量分数为16%。违法分子为提高牛奶中的蛋白质含量(一般100mL中含3g蛋白质),牟取暴利,加入三聚氰胺 (H2NCN)3。问加入1.0g三聚氰胺(从含氮量角度考虑)相当于多少克蛋白质(保留两位有效数字)。
第6题( 13 分) 铜有如下的标准电极电势(Eθ/V)图: 且Cu(NH3)42+的累积稳定常数为2.1×1013。则: (1)Cu(NH3)2+的累积稳定常数(填 >、< 或 =) 2.1×1013; (2)无色的
[Cu(NH3)2]2SO4、NH3混合溶液常用于气体中的氧含量分析。 a)混合液与氧气发生反应的离子方程式为: b)混合液怕酸的原因是(用离子方程式表示)
c) 为保存混合液不因密封性不好而变色,会在其中放一些铜屑,此做法的理由是:
(3)对于Cu(NH3)42+,中心形成体采用的杂化轨道是 ,其显色的原因是 ,它的溶液在外磁场中能否增重 。(填能或否) (4)向[Cu(NH3)2]2SO4溶液中加入过量的KI硫酸溶液,则发生反应的化学方程式为: 第7题( 11 分) .水是人们生活中必不可少的物质,0°C结成冰。其中一种为六方晶系的晶体,晶胞参数a = 452 pm,c = 737 pm,晶胞内有4个水,氧原子分数坐标分别为0,0,0;0,0,3/8;2/3,1/3,1/2;2/3,1/3,7/8。请回答下列问题: (1) 水分子式为H2O,根据价电子对互斥理论,推测一下水的构型: (2) 用价键法说明水中氢氧键的成键情况:
(3) 已知H2O的两个O-H键的夹角为104.5°,请推测O-H键与孤对电子及孤对电子间的夹角: (4) 计算氢键O-H…O键长:
(5) 冰的点阵型式是什么,其结构基元包含哪些内容:
第8题(9分)有MnS,FeS,CdI2三种晶体,请回答下列问题。 (1)各属什么类型晶体
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(2)金属离子的配位数(3)金属原子的价电子
结构
(4)各晶体中的金属原子自旋平
行(未配对)电子数Ns Ns =2价轨道数(O)?C价电子数(i) ?C成键获得电子数(V) 即: Nx=2O?C i?C V
(5)根据如下自旋磁矩公式计算各晶体的磁矩 , =[Ns(Ns+2)]1/2B (B,玻尔磁子)。并与实验值比较(MnS,FeS,CdI2的磁矩分别为5.61B,5.24B,0),说明为什麽?
第9题(7分)2-乙基1,3-己二醇也称驱蚊醇,其合成路线之一如下:
请给出(1)―(15)每步反应的反应条件。(每个答案0.5分,其中答案(3)、(13)、(15)三个答案共1分,每错1个扣0.5分,最多不扣过1分)
第10题(12分) 某化学爱好者在实验室中进行了一次有趣的反应过程:由A经一系列反应又回到了A。请你给出A―H的结构简式。 第11题(8分) 酒后驾车已成为交通事故频发的原因,我国在交通法上规定,以血液中酒精含量超过0.050?为醉酒.呼气测醉分析方法为:在20℃时取50厘米3某饮酒司机的呼气样品立即鼓泡通过酸性重铬酸盐溶液。由于乙醇的还原作用(被氧化成乙酸)产生了3.3×10-5mol Cr(Ⅲ),重铬酸盐的消耗可用分光光度法测定。已知在36.9℃时,含有0.45%乙醇的血液上面的乙醇的分压为
1.00×104Pa。 (1) 请写出测醉分析原理的化学反应方程式 (2) 请判断该司机是否属于醉酒驾车?
2010年北京市高中学生化学竞赛(高二年级) 试卷答案(共100分) 第1题(共 16 分)(单选或多选,每答案2分。多选题只答一个或对一错一只扣错答案分) 1. C 2. A & C 3. C 4. B 5. C & D 6. A 第2题(共 8 分) CaC2 + N2 = CaCN2 + C (1分) CaCN2 +
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3H2O = CaCO3 + 2NH3 (1分) C的氧化态为+4,N的氧化态是-3;CN22-是线型离子。(3分) CO2,N2O,SCN- 写出其他等电子体,只要正确即可得分 (3分) 第3题(共 5 分) 氧化 (1分) AgX
(2分)
+ H2SO3 (2分) 第4题(共 5 分) (1)H2 (g) + S(s) = H2S(s) (1.5分) (2)> 、
、 > (1.5分) (3)有一个电子,
处于和sp2平面垂直的p轨道。 (2分) 第5题(共 6 分) 2 (3分) 三聚氰胺相对分子质量为126,含N量为84,质量分数为0.67,即1.0g三聚氰胺含0.67g(N) 而1.0g蛋白质含0.16g(N),则0.67g(N)相当于:1.0 × 0.67 / 0.16 = 4.2g(蛋白质) (3分) 第6题(共 13 分) (1) < (1分) (2)a)4Cu(NH3)2+ + O2 + 2H2O + 8NH3 = 4Cu
)2Cu(NH3)2+ + 4H+ = Cu2+
+ Cu + 4NH4+ (4分) c)如万一密封性不好,体系中进入少量空气,会发生部分Cu(NH3)2+氧化成Cu(NH3)42+的反应,加入铜屑,Cu可把Cu(NH3)42+ 还原成Cu(NH3)2+。 即:Cu(NH3)42+ + Cu = 2 Cu(NH3)4+ (3分) (3)dsp2 , 二价铜的电子构型是3d 9,可以d-d跃迁, 能 (3分) (4)2[Cu(NH3)]4SO4 + 5KI + 4H2SO4 = 2CuI↓+ KI3 + 2K2SO4 + 4(NH4)2SO4 (2分) 第7题(共 11 分) (1) 如未标孤对电子,只画 键角需标出小于109.5° (2分) 同样得分 (2)O以sp3不等性杂化轨道与H的1s结合生成O-H键 (2分) (3)设:O-H键含氧2s成分为α1,孤对电子中含氧2s成分为α2,O-H键与孤对电子的夹角为β1,孤对电子间的夹角为 β2:cos104.5° = ?C α1/(1?C α1) α1 = 0.2 α2 = (1/2)(1-2α1) = 0.3 cosβ1 = ?C √α1α2/[(1?C α1) (1?C α2)] = 109°6’ = 109.1° cosβ2 = ?C α2/(1?C α2) = 115°23’ = 115.4° (3分) (4)lO-H…O = 0.375 × 737 = 276.4 pm (2分) (5)冰点阵型式hp,结构基元4个H2O (2分) 第8题(共 9 分) (1)ZnS型;NiAs型;CdI2型 (1.5分) (2)4;6;6 (1.5分) (3)3d54s2; 3d64s2;4d105s2 (1.5分) (4)18?C 7?C 6=5; 18?C 8?C 6=4; 18?C 12?C 6=0 ) (1.5分) (5)计算值分别为5.92B; 4.90B; 0B。
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理论计算值未考虑轨道磁矩等因素,所以与实验值有一定的误差 (3分) 第9题(共 7 分)(每个答案0.5分,其中答案(3)、(13)、(15)三个答案共1分,每错1个扣0.5分,最多不扣过1分) (1)NH4Cl-Cu2Cl2 (2)HCl (3)NaOH-H2O (4)H2-Ni (5)HCl-ZnCl2或PCl3、PCl5 (6)Mg-无水乙醚(回流)有无回流不扣分 (7)H2O-H+ (8)H2-Ni (9)O2-Cu (10)H2O-H+ (11)H2SO4(浓),NBS,
10题(共 12 分) 第11题(共 8 分) (1)反应方程式
+3C2H5OH +16H+ → 4Cr3+ + 3CH3COOH +11H2O (2分) (2) 50cm3 呼气样品中含有C2H5OH物质的量为 n =(3/4)×3.3 ×10-5mol 血液上乙醇的分压为 pE = nRT/V = 1205 Pa 根据亨利定律: pE= kH cE , 1.00 ×10-4 = kH × 0.45% (2分) 据已知条件可求得kH , 不写量纲不扣分 (2分)
再根据所求的pE计算血液中之cE cE = pE / kH = 1205/2.22×10-6 = 0.051% >0.050%属醉酒驾车。(2分)
(12)
(13)NaOH-H2O (14)HBr(g)-H2O2 (15)NaOH-H2O 第