2024年高中化学奥林匹克北京地区预选赛试卷 （共8页） -1-
2024年高中化学奥林匹克 北京地区预选赛试卷
（2024年6月18日下午17:15-19:15）
·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。 ·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。考试结束后，把试卷（背面向上）放在桌面上，立即离场。
·竞赛答案全部写在答题纸指定位置上，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。 ·允许使用非编程计算器及直尺等文具。 ·试卷按密封线封装。
可能用到的元素相对原子质量如表:
H 1.01 C 12.01 N 14.01 O 16.00 S 32.06 Cl 35.45 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Cu 63.54 Pd 106.42 R = 8.314 J·mol–1·K– 1；温度T（K）= 273 + t（℃）
第1题 选择题（30分）（单选或多选，每题5分）
（1）居家生活时若白色衣物不慎沾上了碘酒，以下物质中对于去除碘酒污渍无效的是
A．纯碱
B．食盐
C．84消毒液
D．维生素C
（2）下列有机物作为杀菌消毒剂时，利用其氧化性的是
A．过氧乙酸
B．戊二醛
C． 苯酚
D． 酒精
（3）锂离子电池以嵌锂化合物为电极材料，通常是嵌锂钴酸盐和嵌锂石墨，电解液是
溶解在有机溶剂中的锂盐，工作原理如右图所示。在充放电过程中，锂离子通过电解液从一个电极移动到另一个电极。如在放电过程中，电池半反应为： Li(1-x)CoO2 + xLi+ + xe? = LiCoO2。如果电池充电过度，其中一个电极上会生成金属锂，形成极大的安全隐患。以下判断正确的是：
A．放电时，Li+从钴酸盐中脱嵌 B．放电时，钴元素化合价升高 C．充电时，Li+从石墨电极移向钴酸盐 D．充电过度，石墨电极生成金属锂
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（4）近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，下图为
其电催化固氮的机理示意图。以下关于该电催化机理过程描述错误的是
A．反应在酸性条件下进行
B．反应过程涉及了N2的电化学氧化 C．1个N2分子反应生成2个NH3分子
D．反应分多步进行，中间产物为几种不同的氮氢化物
（5）具有光激发异构化性能的化合物可用作信息存储的材料。典型的是偶氮苯的光致顺反
异构化（如下图所示），下列正确的是
A．顺式偶氮苯比反式的能量低 C．二者相互转化都需要光驱动
B．反式偶氮苯分子的极性大 D．N原子周围有孤对电子
（6）理论预测Cs（铯）可以与F形成CsF5分子，其与XeF5?互为等电子体，根据价层电
子对互斥理论判断Cs周围的价电子对数为 A．4
第2题 回答下列问题（25分）
（1）某同学利用塑料瓶、铁钉和废电池中的石墨棒等废旧材料自制“消毒液发生器”（如图）。加入含5% NaCl和1% Na2CO3
铁钉
– 电源 + 胶封
B．5
C．6
D．7
的电解液，用旧手机充电器作电源电解数小时，得到约含1% 塑料瓶 NaClO的消毒液。请回答下列问题：①用离子方程式表示该“消毒液发生器”的原理；②为促进NaClO的生成并减少有毒气体的释放，采取了哪些措施（列举两条）？
电解液 石墨棒
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（2）氟代硼铍酸钾晶体（KBe2BO3F2）能够将激光转化为176纳米波长（深紫外）激光，从而可以制造出深紫外固体激光器；实验室可用BeO、KBF4 和 B2O3在700oC左右灼烧获得氟代硼铍酸钾多晶料（晶胞如右图所示，其中氧原子略去），并放出BF3气体。
问题：①写出生成KBe2BO3F2的化学反应方程式；②指出图中代表硼原子的字母。
（3）写出B2H6的结构式和BF3的电子式；BH3不存在，BF3能存在，说明原因。
（4）Ag在HI中可置换出H2，而在HCl中不能。请简述原因。
（5）某种离子晶体具有A1型密置堆积结构，其密置层排列方式如右图，其中白球代表阴离子X，黑球代表阳离子Y。在层间形成的完全由X离子包围的正八面体空隙中，填充了另一种阳离子Z。①请写出该晶体的化学式；②以Y为顶点，画出该晶体的一个晶胞。
第3题（12 分）可从电解精炼铜时产生的阳极泥（含Au、Pt、Pd等）中提取贵金属。用王水（浓盐酸:浓硝酸 3:1）处理阳极泥后得到溶液1，通过如下过程得到贵金属单质或化合物。
（1）金、铂与王水反应分别生成氯金酸（HAuCl4）、氯铂酸（H2PtCl6）和氯钯酸（H2PdCl4）
以及一氧化氮，请写出铂溶解的化学方程式： 。 （2）①X和Y通过过滤得到，写出X和Y的化学式： 。
②写出生成氢氧化铁沉淀的离子方程式： 。
③溶液2加入适量氨水可生成沉淀Z，氨水过量的目的： 。
（3）Z为平面正方形构型，所含元素的物质的量之比为：Pd : Cl : N : H = 1 : 2 : 2 : 6。画出
Z的可能结构。
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第4题（10分）CO2的固定利用有助于缓解温室效应带来的环境问题。 已知：键能数据
共价键 键能（kJ·mol–1） C=O 799 C—O 343 H—H 436 H—O 463 C—H 413 （1）在催化剂作用下，CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)。
①该反应的热化学方程式为 。
②该反应在密闭容器中达平衡后，欲提高CO2的转化率，可以采取的措施有（答2种） 。
（2）可以利用光电池将CO2和H2O转化为HCOOH和O2，CO2在电极表面发生的反应
为 ，该极为 （填“阳极”或“阴极”）。
（3）常温常压下以纳米二氧化钛（TiO2）膜为工作电极，酸性条件下电解CO2可以得到聚
乙烯，该电极反应方程式为 。
第5题（12分）某小组探究Cu与HNO3反应，发现有趣的现象。室温下，溶液A遇铜片即产生气泡，而相同条件下3 mol·L–1稀硝酸（溶液B）遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。
反应片刻后的绿色清液 ．．
浓硝酸 铜片 蓝色溶液A 立即产生气泡
–1
其中c(HNO3) = 3 mol·L
倒入水中稀释
铜片
（1）铜与稀硝酸反应的化学方程式： 。
（2）分析溶液A的成分后，同学们探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。
①假设1： 对该反应有催化作用。
实验验证：向B中加入少量硝酸铜，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。 结论：假设1不成立。
②假设2：NO2对该反应有催化作用。
Ⅰ．方案1：向放有铜片的B中通入少量NO2，铜片表面立即产生气泡，反应持续
进行。有同学认为应补充对比实验：向放有铜片的B中加入数滴5 mol·L–1硝酸，无明显变化。补充该实验的目的是 。
Ⅱ．方案2：向A中鼓入N2数分钟得溶液C。相同条件下，铜片与A~C溶液反应
速率v(A) > v(C) > v(B) 。该实验能够证明假设2成立的理由是 。
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③经检验，A溶液中还含有少量HNO2。实验证明HNO2也对该反应也有催化作用，操作和现象是：向含有铜片的B溶液中 。 结论：NO2和HNO2对铜与硝酸的反应有催化作用。
（3）结合NO3和NO2的结构解释NO3在金属表面得电子的能力弱于NO2的原因： 。 （4）请推测Cu与稀硝酸反应中NO2和HNO2参与的可能催化过程：
i． Cu + 2NO2 + 2H+ = Cu2+ + 2HNO2 ii． iii．
第6题（8分） 为测定某型号不锈钢（含铁、铬、锰等）各元素的含量，某研究组采用原子吸收光谱进行了如下实验。首先测得已知铁含量的溶液的吸光度制作标准曲线（如右图），推得铁的含量C（mg/L）与吸光度A的关系为A = 0.1078C + 0.0072。
（1）将质量为0.1148 g的钢样在浓硝酸中消解，冷却、除去不溶物后配制成500.0 mL溶液
（钢样中的所有铁均转化为Fe3+，铬转化为Cr3+，锰转化为Mn2+）。另取该溶液10.00 mL，稀释至500.0 mL。测得溶液的吸光度为0.421（吸光度仅与Fe3+浓度有关）。 ①溶液配制过程中，所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、移液管和 。 ②稀释的目的是 。
③不锈钢样品中铁的质量分数是 。
（2）取0.3647 g该不锈钢样品，类似处理后，经络合滴定，测得该样品中Cr3+、Mn2+的总
物质的量为1.144 mmol。另取0.1848 g同一样品溶于硝酸，所得溶液用过硫酸钾（K2S2O8）
2?处理，将Cr3+氧化为Cr2O7，Mn2+氧化为MnO?4。煮沸分解剩余的过硫酸盐，冷却、
??过滤后，用0.05683 mol·L–1 FeSO4标准溶液滴定，消耗34.70 mL。 ①写出K2S2O8氧化Mn2+的离子方程式 ； ②不锈钢样品中铬的质量分数是 。
2024年化学奥赛北京预赛试题
