2008年北京市高中学生化学竞赛试卷(高中一年级)

X2931182008年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）2008年4月20日下午2：00-4：00北京题号12345678910总分满分241086881010106100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（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。题中可能用到的元素相对原子质量如下:HHeBCNOFNaSClCuAg1.0084.00310.8112.0114.0116.0019.0022.9932.0735.4563.54107.9第一题单选题（共24分，每个答案得3分）1．二十世纪末期，世界重大科技成果之一是发现了114号、116号、118号三种元素，下列关于的说法不正确的是。A．摩尔质量是293gB．中子数与电子数之差为57C．最外层有8个电子D．位于周期表第七周期2．NH3是极性分子，CH4是非极性分子，其原因是。A．NH3分子中含极性键，而CH4分子中不含极性键B．NH3分子是非对称性分子，而CH4分子是对称性分子C．NH3分子的正负电荷重心不叠合在一起，而CH4分子的正负电荷重心叠合在一起D．NH3分子中正负电荷值不相等，而CH4分子中正负电荷值相等3．A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2、C，其离子半径A2C。B2+与C具有相同的电子层结构，下属叙述一定不正确的是。A．它们的原子序数ABCB．它们的原子半径CBAC．离子半径A2CB2+D．原子核最外层上电子数CAB4．下列反应的离子方程式不正确的是。A．硫酸氢钠溶液中加过量Ba(OH)2溶液：Ba2++OH+H++SO42==BaSO4+H2OB．含0.1molFeI2的溶液中滴加含0.05molCl2的氯水：2Fe2++4I+3Cl2==2Fe3++6Cl+2I2C．氯化铝溶液中滴加过量氨水：Al3++3NH3H2O==Al(OH)3+3NH4+D．用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫：2CO32+SO2+H2O==2HCO3+SO325．NA为阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是。A．7.8gNa2O2含离子总数为0.4NAB．9gD2O含有的中子数为5NAC．常温常压下，4g氦气体含有的原子数为NAD．标准状况下，22.4LSO3含有的分子数为NA6．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5:6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是。A．甲、乙中都是铝过量B．甲中铝过量，乙中碱过量C．甲中酸过量，乙中铝过量D．甲中酸过量，乙中碱过量7．元素X能分别和B、N、O形成二元化合物，在这些二元化合物中各元素的质量分数分别是：B16.2%；N19.7%；O29.7%。它们的相对分子质量分别为54、68和71（未按顺序），则下列说法中正确的是。A．X可能是氟元素B．X可能是金属元素C．X可能是氢元素D．不能确定X为何元素8．在热的硫酸溶液中溶解11.4gFeSO4。当加入50mL0.50mol/LKNO3溶液后，使其中的Fe2+全部转化为Fe3+。KNO3溶液也完全反应，并有NxOy气体逸出，此NxOy气体为。A．N2OB．N2O3C．NO2D．NO第二题（共10分）A、B是元素周期表前三个周期中同一族的两种非金属元素。B元素的原子序数是A元素的2倍。A与B反应可生成两种化合物BA2和BA3，这两种化合物溶于水可分别生成两种酸，两种酸的强度不相同。试以化学式和反应方程式回答下列问题：（1）A与B分别是什么元素？（共1分）（2）BA2和BA3是什么化合物？（共1分）（3）这两种化合物在水中发生什么反应？（共3分）（4）两种酸中哪种酸强，哪种酸弱？（共2分）（5）它们（A、B）与H2形成的化合物分别是什么？在性质上有何差别？（共3分）第三题（共8分）请设计一个实验方案，将一溶液中含有的Al3、Ba2、Fe3离子进行分离。并请写出各步反应的化学方程式。第四题（共6分）请写出下列反应的化学方程式：（1）KMnO4滴加到NaOH（2mol/L）中，溶液呈绿色（MnO42）（2）无O2条件下，Fe(OH)2转化为Fe3O4（3）在MnO2催化下，KClO3热分解产物中有少量Cl2（请写出KClO3热分解生成Cl2的反应式）第五题（共8分）硝酸银的制法是将银（含铜）溶于硝酸，蒸发结晶制得。这样制得的硝酸银产品含有硝酸铜。查得（甲）硝酸银、硝酸铜的分解温度分别为713K、473K。反应式如下：2AgNO3=======2Ag+2NO2+O22Cu(NO3)2======2CuO+4NO2+O2（乙）AgOH难溶，Cu(OH)2更难溶。（1）从上述含有硝酸铜的产品中获取纯硝酸银，还需要哪些必要的操作，请简述操作过程。（6分）（2）硝酸银和碳酸氢钠混合物5.08g，在773K加热直到不再放出气体为止，冷却，再加入足量的硝酸，然后把所得溶液蒸干，得到无水盐5.1g，原混合物的质量是多少克？（2分）第六题（共8分）在Al2O3、Ni催化下气态甲酸发生下列反应：（1）甲酸(g)====CO(g)+H2O(g)ΔΗΘ(1)=34.0kJ/mol（吸热）（2）甲酸(g)====CO2(g)+H2(g)ΔΗΘ(2)=7.0kJ/mol（放热）甲酸的化学式为：（2分）。在适当温度和催化剂作用下，发生下列反应：（3）CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)反应的ΔΗΘ(3)为何值？查得气态甲酸的生成焓为386.5kJ/mol，由此可知CO2的生成焓为：（3分）。反应器ADBC第七题（共10分）含Na2SO3和H2SO4的溶液，从A处以10.00mL/s流速进入反应器。B处加入氯水（0.080mol/L），流速为1.50mL/s时，四价硫全被氧化。C处加入0.100mol/LNaOH，流速为7.10mL/s时，D处流出液呈中性，求原溶液中Na2SO3、H2SO4的浓度。第八题（共10分）Ag+和Cl反应，每次反应生成的AgCl均有10%见光分解成单质Ag和Cl2。Cl2又可在水溶液中歧化生成HClO3和HCl。形成的Cl与剩余的Ag+作用生成AgCl，。这样循环往复直到反应完全。（1）请写出上述各步反应的化学方程式；（5分）（2）现有含1.1mol/L的NaCl溶液，加入足量的AgNO3溶液，最后反应可生成多少克Ag和AgCl的混合物，若溶液为1L，则H+浓度为多少？（5分）第九题（共10分）A、B、C、X均为常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（副产品已略去）。试回答：（1）若X是强氧化性单质，则A不可能是（2分）。a.Sb.N2c.Nad.Mge.Al（2）若X是金属单质，向C的水溶液中滴入AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉ABC+X，一定条件反应①+X，一定条件反应②淀，则B的化学式为（1分）；C溶液在贮存时应加入少量X，理由是（用必要的文字和离子方程式表示）：（1分）检验此C溶液中金属元素价态的操作方法是：（2分）（3）若A、B、C为含某金属元素的无机化合物，X为强电解质，A溶液与C溶液反应生成B，则B的化学式为（1分），X的化学式可能为（写出不同类物质）（1分）或（1分），反应①的离子方程式为（1分）。第十题（共6分）现有A、B、C、D、E为第二、三周期中的五个元素，（五个元素均不是稀有气体）它们的原子序数逐一增大；A元素最外层电子数是内层电子数的二倍；C、D有相同的最外层电子数，且核电荷数之和为24；B、C、E最外层电子逐一增加，请问A、B、C、D、E各为什么元素，B、C、D、E各有多少未配对电子。草稿纸2008年北京市高中学生化学竞赛试题参考答案（高中一年级）第一题（共24分，每个答案得3分）1．A2．C3．B4．B5．C6．B7．A8．D混合液H2SO4BaSO4Al3+、Fe3+过量NaOHFe(OH)3Al(OH)4_第二题（共10分）（6）A是OB是S（共1分）（7）BA2是SO2BA3是SO3（共1分）（3）SO2+H2O=H2SO3SO3+H2O=H2SO4（共1分）（4）H2SO3为弱酸H2SO4为强酸（共1分）（5）O2+2H2=2H2O，一种中性化合物；（1.5分）S+H2=H2S，它在水中是一种弱酸（1.5分）第三题（共8分）硫酸、过量氢氧化钠各1分；硫酸钡1分；氢氧化铁、铝酸根共1分Ba2+SO2=BaSO4（1分）H+OH=H2O（1分）Fe3+3OH=Fe(OH)3（1分）Al3+3OH=Al(OH)3Al(OH)3+OH=Al(OH)4（1分）或写成Al3+4OH=AlO2+2H2O也可。第四题（共6分）（1）4MnO4+4OH==4MnO42+O2+2H2O（2分）（2）3Fe(OH)2==Fe3O4+H2+2H2O（2分）（3）2KClO3K2O+Cl2+2.5/2O2（2分）或：4KClO32K2O+2Cl2+2.5O2或：8KClO34K2O+4Cl2+5O2若把反应方程式分步写，如正确照样给分，不写下面解释也可。配离子Ag(NH3)2+在水溶液中存在离解平衡，当加入HNO3，使NH3变成NH4+，NH4+不是配离子，这样使平衡向右边移动，产生Ag+。这样便再次生成AgCl沉淀。第五题（共8分）（1）其一法为：将含有硝酸铜的产品加热到473K以上（在713K以下），Ag++Cl-==AgCl2AgCl====2Ag+Cl23Cl2+3H2O==5HCl+HClO3光硝酸铜分解为CuO，冷却后溶解过滤，蒸发溶液得到硝酸银。其二法为：将产品溶于水，加入新制的AgOH（若写Ag2O也给分）和Cu2作用转化成Cu(OH)2沉淀，过滤，蒸发滤液，得到硝酸银晶体。（2）3.4gNaHCO3~~~~~NaNO3△m84g83g1gx(5.1－5.08)gx=1.68gm(AgNO3)=(5.08－1.6)g=3.4g第六题（共8分）甲酸的化学式为：HCOOH（2分）ΔΗΘ(3)＝ΔΗΘ(1)ΔΗΘ(2)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔΗΘ(3)＝41.0kJ/mol（3分）CO2的生成焓为393.5kJ/mol（3分）第七题（共10分）氯水和H2SO3的反应方程式为：Cl2+H2SO3+H2O==H2SO4+2HCl（2分）设：Na2SO3（或H2SO3）浓度为x10.00x＝0.0801.50x＝0.012mol/L（4分）Cl2氧化H2SO3，生成2倍（于H2SO3）的H+，设：H2SO4浓度为ｙ（0.1007.10）－（10.000.0122）＝10.00y2ｙ＝0.024mol/L（4分）原溶液中Na2SO3为0.012mol/L，H2SO4为0.024mol/L。第八题（共10分）（1）（2）60AgNO3+55NaCl+3H2O=6Ag+54AgCl+HClO3+55NaNO3+5HNO3难溶物的质量为167.9gc（H+）==0.12mol/L第九题（共10分）（1）d、e（2分）（2）FeCl3（1分）2Fe3++Fe===3Fe2+保证溶液中Fe2+为主（1分）向溶液中滴加少量KSCN溶液，无明显现象，通入少量Cl2溶液呈血红色（2分）（8）Al(OH)3（1分）；HCl（1分）；NaOH（1分）AlO2－+H++H2O==Al(OH)3（1分）或Al3++3OH－===Al(OH)3，或Al(OH)4－+H+==Al(OH)3+H2O也可得分第十题（共6分）A：6C0B：7N未配对电子3C：8O2D：16S2E：17Cl1(共3分)(共3分)