2013年北京市高一化学竞赛试卷

2013年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）2013年4月14日下午14：00-16：00北京题号1234567891011总分满分164978579101312100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:HCNONaAlKSClCuAg1.00812.0114.0116.0022.9926.9839.1032.0735.4563.55107.9第1题选择题（16分）（每选2分，多选，对一错一不得分，无负分）（1）荧光棒发光的原理是利用H2O2氧化草酸酯产生能量，该能量传递给荧光物质而发光。草酸酯是一种粘稠度较高的有机化合物。下列说法不正确．．．的是（）A．荧光棒发光，凑近可燃性气体，会导致气体燃烧B．当荧光棒亮度减弱时，敲打荧光棒亮度可能增强C．荧光棒放入冷冻室亮度可能减弱甚至消失D．荧光棒发光是化学能转化为热能，热能转化为光能（2）碘可能呈金属性，下列事实能说明这一事实的是（）A．已经制得I(NO3)3、I(ClO4)32H2O等含I3+的化合物B．已经制得IBr、ICl等卤素互化物C．碘易溶于KI溶液形成I3－D．I4O9可以看成是碘酸盐（3）能正确表示下列反应的离子方程式为（）A．向碳酸氢镁溶液中滴加少量石灰水：Mg2++2HCO3－+2Ca2++4OH－=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+H2OB．在强碱溶液中，次氯酸钠与氢氧化铁反应生成Na2FeO4:3ClO－+2Fe(OH)3=2FeO42－+3Cl－+H2O+4H+C．向NaAIO2溶液中通入过量的CO2制取AI(OH)3AIO2－+CO2+2H2O=AI(OH)3↓+HCO3－D．漂白粉［主要成分Ca(ClO)2，Ca(OH)2］在空气中失效：ClO－+CO2+H2O=HClO+HCO3－（4）主族元素M和N，M位于短周期，且M2－和N+的电子数之差为8，则下列说法正确的是（）A．M和N的原子序数之差为11B．M和N的原子序数之和为11C．M和N的最外层电子数之和为8D．M和N的最外层电子数之差为8（5）将Cl2通入熔融的硫磺制得S2Cl2，S2Cl2是黄红色油状发烟液体，遇水分解出无色有刺激性气味的气体，且溶液变浑浊；S2Cl2与NaOH溶液反应得到澄清溶液。S2Cl2在合成橡胶，硬水软化等方面有着重要应用。有关S2Cl2的叙述正确的有（）A．S2Cl2的结构简式：Cl-S-S-ClB．S2Cl2和水反应中，氧化剂还原剂物质的量之比为1:1C．S2Cl2和NaOH水溶液反应，氧化与还原产物物质的量之比为1:1D．13.5gS2Cl2和NaOH反应电子转移数为0.1NA（6）海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl－、Br－、SO42－、HCO3－、CO32－等离子，火力发电时排放的烟气可用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：海水吸收塔氧化脱硫后的烟气氧气稀释含SO2的烟气海水排放下列说法错误的．．．是（）A．海水pH约为8的原因主要是天然海水含CO32－、HCO3－B．氧化主要是氧气将HSO3－，SO32－，H2SO3氧化为SO42－C．“反应、稀释”的目的是中和、稀释后再排放D．经稀释“排放”出的废水中SO42－浓度与海水相同第2题（4分）作为溶剂NH3和H2O相似，能发生电离NH3+NH3NH4＋+NH2－（H2O+H2OH3O＋+OH－）请写出在液NH3中发生中和反应的离子方程式。金属在液NH3中的活动顺序，大体上和金属在水中活动序相似，请写出在液NH3中发生下列化学反应的原因。Mg+2Na＋+2I－=2Na+MgI2Al+3Na＋+3NH2－=Al(NH2)3+3Na第3题（9分）向5.0mL0.20mol/LCuSO4溶液中滴加0.20mol/L的NaOH溶液，当加入7.5mLNaOH溶液时，溶液中Cu2＋几乎全部沉淀，请给出沉淀物的化学式。HCOOH(甲酸）CO+H2OCO+NaOHHCOONa(甲酸钠）浓H2SO4200C(610)105Pa第4题（7分）（1）用NaOH(aq)、KOH(aq)吸收CO2。有关数据见下表：NaOHKOHNaHCO3KHCO3溶解度g/100gH2O，20℃1091129.633.2选用哪种试剂(aq)更有效？主要理由是：（2）用饱和Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液检验CO2：M(OH)2+CO2=MCO3+H2O有关数据见下表：Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO3溶解度g/100gH2O，25℃0.1653.890.00020.00022选用哪种饱和液？主要理由是：第5题（8分）活泼金属K、Na、Mg都能和CO2反应，但产物不同。请写出下列两个反应方程式并标明得失电子数。（1）Na和CO2生成Na2CO3。（2）K和CO2生成K2C2O4。第6题（5分）已知：前者是酸转化为氧化物（CO），后者是氧化物（CO）转化为盐，为什么CO不是HCOOH的酸酐？第7题（7分）19世纪前半叶，测得水中H、O元素的质量比是1:8，因当时不知道水分子中H、O的原子数，所以无法得到统一的原子量。Cannizzaro根据Avogadro的观点：“同温度、同压强下，同体积气体中含有相同数的分子”。解决了测定原子量的难题。已知A、B、C、D四种化合物中均含有X元素，300℃时它们都是气体，请根据表中与气体N2相比得到的数据计算X的原子量（分子中元素原子数只能是整数）。N2ABCD气体质量（g/L）0.6520.8496.3212.7313.632X的质量分数（%）97.326.290.891.0第8题（9分）N2O分子的结构可能有如下三种形式：其中（C）是稳定的NON(A)NNO(B)NON(C)以此类推，请推测下列分子可能的结构。（1）N2O3，写出两种；（2）NO3F，写出一种第9题（10分）有一组化合物，As4，C6H6，C8H8他们的特征是分子中的每个As，或C原子都分别同其他的三个As，或三个C原子形成化学键，这些原子称骨架原子。（1）请分别给出以上分子构型的示意图。（H可不画）（2）请分别指出这一组骨架上原子各自的价电子总数。（3）请指明骨架上价电子数N与骨架原子个数n的关系。（4）请给出一例符合(3)要求的可能的物质，并指明骨价原子是什么。第10题（13分）过氧化氢是一种常见绿色氧化剂。（1）液态过氧化氢可微弱电离，得到两种等电子微粒。请写出电离方程式（2）两个盛有等量过氧化氢溶液的容器A和B，向A中加入少量MnO2；向B中加入H2SO4和足量MnO2。充分反应后。B中放出气体的量是A中放出气体的2倍，写出B的反应方程式并解释原因？一定条件O2O2点燃点燃甲乙丙丁甲丙无水硫酸铜CuOIII（3）向盛有一定浓度过氧化氢溶液的试管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。滴加过程中的现象是：①浅绿色溶液变成深棕黄色；②有少量气泡（O2）出现，片刻后反应变剧烈，并放出较多热量；③静置一段时间，试管底部出现红褐色沉淀。请用化学方程式或离子方程式以及对上述带有下划线的现象进行解释。第11题（12分）已知：甲、乙为气态非金属单质，丙、丁为化合物，其中丙为有刺激性气味的气体，丁在通常状况下为液体，它们之间的相互转化关系如右图：请回答：（1）请写出丙的化学式或电子式；并写出丙和氧的反应方程式：（2）通过如下装置中的可验证丙的还原性。①请写出反应一段时间后，I和II装置中可观察到的实验现象和I中所发生反应的化学方程式。②上图实验装置由环保角度是否可以改进，请简述理由。（3）气体丙与NaClO在溶液中按物质的量比为2:1发生氧化还原反应生成三种化合物。该反应的化学方程式是：草稿纸主要理由是：MOHM2CO3MHCO3CO2CO22Na+CO2+CO2=Na2CO3+CO若写成2CO2并标示2CO2CO不扣分2e-2e-2e-2K+2CO2===K2C2O42e-2e-2013年北京市高中化学竞赛（高一试题）参考答案（2013-03-14）第1题（16分）每选2分，多选，对一错一不得分，无负分（1）A（2）A&D（3）C（4）B（5）A&C（6）D第2题（4分）NH4＋+NH2－2NH3（2分）MgI2和Al(NH2)3为难溶物（2分）第3题（9分）c(Cu2＋)和c(OH－)的浓度(mol/L)相同，完全沉淀时V(Cu2＋):V(OH－)=5.0:7.5=1.0:1.5，（4分）即沉淀中物质的量比为1.0:1.5，为Cu(OH)1.5，表明沉淀中必有SO42且为(SO42－)0.25，即Cu(OH)1.5(SO42－)0.25或4Cu(OH)6SO4或3Cu(OH)2·CuSO4（5分）第4题（7分）（1）选用KOH(aq)；KHCO3溶解度大，不易发生堵塞。（若写成KOH溶解度大要扣分，因为112/56＜109/40)（4分）（2）应选用Ba(OH)2；（2分）CaCO3，BaCO3均难溶，Ba(OH)2溶解度大（1分）（楷体部分不答不影响得分）第5题（8分）（1）（4分）（2）（4分）HCOHOOONONNONOONNOOONNOOONOONO（A）（B）（C）（D）（E）N2O3（1）FNOOOFNOOONO3F（A）（B）（2）As4C6H6C8H8用单线桥不扣分第6题（5分）含氧酸脱去—OH的水的产物是酸酐，HCOOH脱去H2O部分源于—OH，部分源于—H，，所以CO不是甲酸的酸酐。（5分）第7题（7分）根据A、B、C、D在同温度、同压强下和N2的相对密度得分子量，再有X在化合物中的质量分数求得X的质量A：MA=28.0×0.849/0.652=36.5mx=36.5×0.973=35.5B：MB=28.0×6.321/0.652=271.5mx=271.5×0.262=71.1C：MC=28.0×2.731/0.652=117.3mx=117.3×0.908=106.5D：MD=28.0×3.632/0.652=156.0mx=156.0×0.910=142.0X原子数在A、B、C、D化合物中为整数，在A化合物中X质量最小，所以X的原子量为35.5.（7分）第8题（9分）以键线式或电子式画出（1）中任意两种，（2）中任一种即可，每式2分第9题（10分）（1）（3分）4NH3+3O22N2+6H2O点燃NHHH2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O（2）（20；30；40）（3分）（3）（N=5n）（2分）（4）P4，P；N3P3，NP；B8(CO)8，B；C8(NO2)8，C（2分）（本题答案较多，只要符合（3）的要求即可。）第10题（13分）（1）2H2O2H3O2++HO2－；（2分）（2）B中的MnO2作氧化剂，可将过氧化氢中的-1价氧全部氧化为氧气；而A中的过氧化氢发生歧化反应，只有一半-1价氧被氧化为氧气，故B中放出气体是A中2倍MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2+2H2O（5分）（3）①2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，浅绿色Fe2+被氧化成黄色的Fe3+（浓度大时颜色变成棕黄色）②过氧化氢中分解产生氧气，常温下反应2H2O2=O2+2H2O较慢，受热并被逐渐增多的Fe3+催化，反应速率加快而剧烈③反应①使c（H+）降低，且反应②放热使水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+正向移动，Fe(OH)3较多时聚集成沉淀。（6分）第11题（12分）（1）丙为NH3；电子式为（2分）（2分）（2）①黑色粉末变红，试管口部出现无色液滴，无水硫酸铜变蓝（2分）（2分）②应加装脱氨装置，II后排出的气体中含少量NH3，不吸收会造成污染（2分）（3）2NH3+NaClO=