STL命题组-化学趣味竞赛(精简修正版)

2022~2023学年度高二上学期趣味竞赛化学试题命题人：白风&符文耀华&咪唑含量审题人：全体STL命题组成员考生注意:本试卷分客观题和主观题两部分。满分200分，考试时间150分钟。考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用水笔向对应标号的方框内填入你选择的选项；非选择题请用毫米黑色签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。本场考试可以使用非编程型计算器。被遮挡元素此卷不会涉及4.被遮挡元素此卷不会涉及客观题部分（共75分）一.单选题：本题共15题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。A组（1-5）1.(白风命制)在学习化学时，我们要对概念有深刻的理解，下列说法中完全正确的是（）A.凡是只有共价键的物质都是共价化合物，但含有共价键的物质可能是离子化合物。B.凡是符合通式Cx(H2O)y的都是糖，所以所有被称为碳水化合物的物质都属于糖类。C.不同物质的俗名不同，如CaO有生石灰、消石灰，而Ca(OH)2有熟石灰和石灰水。D.苏打的化学式为Na2CO3，小苏打的是NaHCO3，大苏打可用于银版照片的定影液。2.（白风命制）学了这么久的化学，你知道化学在生产生活中的应用都有哪些吗？下列说法中错误的是（）A.在海水中，我们可以在探测器铜制外壳下用铁制螺丝连接一块大小适当的铁块，这样既能增加负重使其可以更好的深入水下，又能有效的缓解探测器被腐蚀的速率。B.我们现在所使用的药品“阿司匹林”的化学名称为水杨酸，属于芳香化合物，是从自然界的柳树皮、白珠树叶及甜桦树中提取出的，他作为药物使用时能解热镇痛。C.在工业生产中，为了提高化石燃料煤的利用率，我们通常会将煤置于隔绝空气的环境中并加以强热，其产物中含有碳、二甲苯、萘、沥青、氨气、乙烯等有用物质。D.工业生产小苏打时，通常会选择向饱和食盐水中先通入氨气再通入二氧化碳，这样做是为了提高吸收率，之后再通过过滤分离出小苏打固体，滤液可加工为化肥。3.（白风命制）相信大家都听说过或者玩过《植物大战僵尸2：奇妙时空之旅》，而其中所蕴含的化学知识也数不胜数。下列说法中错误的是（）A.强酸柠檬可以发出（酸性加强的）柠檬汁进行攻击，而柠檬汁可以对铁质护甲造成额外的伤害，其中涉及到的反应体现了柠檬酸的酸性。B.磁力菇能吸走僵尸的铁质物品（还有“朋克僵尸的脑袋”），如果僵尸所拥有的铁质物品在空气中发生部分氧化，磁力菇依然能够起到作用。C.功夫火把僵尸会手持可以烧毁植物的火把，能烧掉位于前方绝大多数的非低矮植物，并且能点燃炸药桶的引线，这说明燃烧是放热反应。D.火箭筒小鬼僵尸依靠火箭筒在空中飞行，其涉及到的化学方程式中可能有火药燃烧的方程式：S+2KNO3+3C=K2S+2NO↑+3CO2↑。4.（白风命制）我们将有离子参与的反应叫做离子反应，下列离子方程式中正确的是（）A.足量的碳酸氢钠与氢氧化钙溶液反应：HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2OB.氢氧化铁溶于氢碘酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OC.将使84消毒液有刺鼻性气味的气体通入水中：Cl2+H2O=H++Cl-+HClOD.将高铁酸钠（Na2FeO4）加入水中：4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-5.（白风命制）下列各组离子中，可能能在所处环境中大量共存的是（）A.常温下c(OH-)=1×10-11mol/L:Cr2+，SO42-，NO3B.在4℃的水溶液中：Be2+，K+，PO43-，OH-C.在漂白液中：OH-，Rb+，SO42-，CO32-D.在水玻璃中：H+，SCN-，Cl-，Cs+B组（6-10）6.（白风，符文耀华命制）已知氯酸钾和和亚硫酸氢钾可以发生氧化还原反应(无污染性气体产生)，且反应中被氧化被还原的元素个数都只有一个。若该反应的反应速率会随着c(H+)的提升而加快，下图为ClO3-在单位时间内物质的量浓度变化表示的反应速率-时间图像（以下简称为v-t图像），下列说法正确的是（A.反应进行一段时间后速率下降可能是因为c(OH-)减小导致。B.纵坐标为v(H+)的v-t图像的曲线在C.图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内D.系数为最简整数比时，每摩尔反应转移6mole-并产生3mol质子。7.（白风命制）去年7月，他们一同出征奥运;时隔一年，奥运健儿再次亮相世界赛场。世界田径锦标赛、WTT欧洲夏季系列赛相继开赛，苏炳添、巩立姣、马龙、孙颖莎、王曼昱等中国健儿登场。当中国健儿们站上领奖台时，五星红旗总会在《义勇军进行曲》中冉冉升起。下列关于五星红旗的说法，不正确的是（）A.北京冬奥会使用的国旗材料为“涤丝绸”，属于涤纶，民间俗称“的确良”。B.天安门上升起的国旗使用的材料为“春亚纺”，属于涤纶，具有不易虫蛀等优良性能。C.嫦娥五号月面着陆后插下的国旗材料属于芳纶和锦纶，他们都属于合成纤维。D.国庆阅兵式上的阅兵红旗使用的材料属于芳纶，其缺点为耐磨性较差。8.（白风命制）瑞典Linkoping(林雪平)大学研究出一款超级电池PowerPaper，又称“纸电池”，该电池打破四项世界纪录，因拥有极其轻薄的厚度，并具有极佳的延展性和稳固性，反复经过多次折叠依然能保持良好状态。电池虽小，但其容量为26800毫安，约为iPhone电池容量的十倍，以保障手机具有持久的续航。而根据微软公布的消息，这是一种包含了柔性正电极和柔性负电极的电化学能量存储单元。正负电极都会在柔性的金属丝网上部署镓基液态金属。电化学能量存储单元还包括膜，该膜具有与柔性正电极接触的表面和与柔性负电极接触的相对表面，其结构简图如右图所示：下列说法不正确的是：（）A.由元素周期表可知，氢氧化镓能和苛性钠、苛性钾溶液反应；而纸电池具有柔韧性更好、容量更高、厚度更薄、延展性更好、稳固性更高等一系列的优点。B.若正极为铜片，负极分别是锌片和另一种银白色金属片，以NaCl溶液为电解液时，发现电流表指针的偏转方向相反，则另一种银白色金属片可能是银片。C.此纸电池负极材料可以是铝片，正极材料可以是石墨片，若此原电池的电解液为NaOH溶液，其电极反应的负极反应式为：Al-e-+2OH-=AlO2-+H2O。D.原电池有携带方便、不需维护、可长期（几个月甚至几年）储存或使用等优点，但非氧化还原反应也可以设计成原电池，由此可得出原电池不等于化学电池。9.（白风命制）2022年6月末，日本国家警察厅（NPA）正式宣布，将开始为富士山可能发生喷发做全面准备。也就是说，自1707年最后一次喷发后，平静了300多年的富士山，可能真的将正式进入“待机阶段”。警察厅认为，如果日本富士山喷发，火山灰不仅可能落在富士山附近地区，也有可能落在东京都市圈，也就是还可能影响东京。火山喷发物中含有大量硫化物，下列关于硫及其化合物说法中正确的是（）A.硫在自然界中没有以单质存在的情况，大多数的硫元素以矿物的形式存在。B.硫化物在地表附近由于受到空气中氧气和水的长期作用，会转化为亚硫酸。C.芒硝中含有结晶水，通过风化这一化学变化可以去除其中的水。D.火山灰中含硫氧化物，其自身记入PM指标，进入空气一定能形成胶体。10.（白风命制）配方是Minecraft中重要的组成部分。定义工作台的九宫格为3×3的二维矩阵，每一格记为Box[X][Y]，其中X,Y∈[0,2]且X,Y为整数，设左上角是Box00石砖模型铁块模型石砖模型铁块模型台阶模型台阶模型A.台阶模型：Box[2][0]=KClBox[2][1]=CO32-B.石砖模型：Box[1][0]=Fe2+Box[1][1]=Box[2][0]=SCN-Box[2][1]=C.铁块模型：Box[0][0]=石蕊溶液Box[0][1]=Ca2+Box[0][2]=Box[1][0]=SO32-Box[1][1]=Ba2+Box[1][2]=Box[2][0]=OH-Box[2][1]=CO32-D.石砖模型：Box[1][0]=OH-Box[1][1]=AlBox[2][0]=酚酞溶液Box[2][1]=C组(11-15)11.（白风命制）此前，广州一名消费者用张小泉菜刀拍蒜，不料竟把刀拍断了。张小泉菜刀售后客服回复“菜刀不能拍蒜”。一时间，该事件引发全网讨论。7月15日，张小泉官方道歉并回应称，并不是所有的刀具都适合用来拍蒜，一些硬度较高或者有专用用途的刀具如果用来拍蒜的话，有断刀的风险。另外，他们公司可能会研发专门用来拍蒜的刀。而张小泉的竞争对手——王麻子借其热度直播拍蒜直接走红。之后，“王麻子官方旗舰店”抖音号凭借直播拍蒜，并称“可以拍蒜，拍断包换”。上述材料体现了不同金属材料性质的差异，下列有关金属材料的说法不正确的是（）A.直接由高炉中生产出的粗制铁被称为“生铁”，可被进一步精炼成钢、熟铁或工业纯铁，或再熔化铸造成专门的形状用于生产生活。B.通过淬火和回火，可以大幅度的提高金属的强度、韧性等；而烤蓝的原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的以Fe3O4为主要成分的保护层。C.由于铁在自然界中不会以游离态存在，工业上需要通过炼铁获得游离态的铁，常用矿石有赤铁矿、磁铁矿等，炼制出的铁碳含量较高。D.若要比较两种金属的硬度，我们可以使其相互刻画，没有划痕的金属硬度比有划痕的金属硬度大，合金材料也可以通过这种方式比较。12.（白风命制）随着当今社会的发展，科技正在不断改变我们的生活方式，而我们所使用的支付方式也开始向着数字化的方向转变，支付宝正是其中的一个例子。而随着第19届亚运会的接近，支付宝的“蚂蚁森林”中也出现了“亚运碳中和”的选项，为国家的“双碳”目标做出自己的贡献。下列有关“碳中和”“碳达峰”的说法正确的是（）A.碳中和一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，达到绝对的“零排放”。B.“双碳”中的碳指的就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源，“碳”的耗用导致全球变暖的元凶“二氧化碳”制造得多，所以我们认为“二氧化碳”也是大气污染物。C.2018年10月，支付宝蚂蚁森林种树模式被正式纳入国家义务植树体系。截至20年9月，已经有超亿用户参与蚂蚁森林，种植了超过两亿棵树，这有利于实现“碳中和”。D.“低碳”“碳足迹”等词汇近年来成为国内外的热门用语。这里的“碳”的指向和“碳中和”“碳达峰”中的“碳”相同，都是指石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。（符文耀华命制）阅读以下材料，回答13~15三个小题：我们知道，判断反应进行方向有两种判据：焓判据和熵判据，但是仅凭焓判据和熵判据都存在特例，无法概括全部化学反应。因此1876年美国化学家吉布斯引入了一个新的热力学函数——吉布斯自由能（G）,其物理意义是一个化学反应可被利用来做有用功的能力。根据吉布斯-亥姆霍兹方程式：Δ有G=H-TS。在压强与温度恒定时，若ΔG<0则正反应自发，13.以下化学反应不适用焓判据的是（）A.氢气的氧化反应B.铜锌原电池反应C.氢氧化钡与铵盐反应D.醋酸的电离反应14.对于一个吸热且熵增的反应，下列可以使其正向进行的是（）A.置于低温条件下B.置于高温条件下C.加入合适的催化剂D.将产物及时分离15.许多放热化学反应能够自发进行，使得人们总结出片面的焓判据的原因在于（）A.其反应熵变很小B.其反应需要的温度较高C.反应活化能较低D.反应的体积功大（ΔH=ΔU-p∆V,其中二.不定项选择题：本题共6题，每小题5分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的，全部选对的5分，选对但不全的得2分，选错得0分。16.（白风命制）傲娇，来源日本ACGN的一个词语，指人物为了掩饰害羞腼腆而做出态度强硬高傲表里不一言行的代名词，常用来形容平常说话带刺，态度强硬高傲，但在一定的条件下害臊地黏腻在身边的人物。在化学中也有这样的原理，那就是勒夏特列原理。在恒容条件下，下列说法正确的是（）A.对于煤和温室气体的反应，保证物质成分不变。如果升高温度，反应向着产生空气污染物的方向进行。B.对于天然气和氯气的反应，保证物质成分不变。如果减小容积，反应向着产生氯化氢气体的方向进行。C.对于工业的人工固氮反应，保证物质成分不变。如果除去产物，反应向着产生含有氢键物质方向进行。D.对于两氮氧化物自身互化，保证物质成分不变。如果缩小容器，反应向着使气体颜色变浅的方向进行。（白风命制）阅读以下实验过程，回答17、18两个小题：实验I：分别取25mL饱和A溶液与饱和B溶液，倒入小烧杯中，观察到溶液最终呈绿色；经过笔式酸度计测量可知，在此条件下测得酸度计在饱和A溶液溶液中的示数为7.01，在饱和B溶液中的示数为3.22，而在混合溶液中的示数为3.07。实验II：将实验I中所得溶液均匀分成2份，分别标记成a、b两组，a组放入冰水中，而b组仍保存在小烧杯中。将小烧杯放在加热器上加热，一段时间后观察到a组溶液从绿色变成蓝色，b组溶液绿色加深。实验III：向两个洁净的试管中分别加入等浓度的Cu(NO3)2溶液和CuCl2溶液，使用同一热源均匀加热，观察到加入CuCl2溶液的试管内溶液绿色逐渐加深。17.物质A和物质B分别是（）A.NaNO2、CuSO4B.NaCl、Cu(NO3)2C.NaNO2、Cu(NO3)2D.NaCl、CuSO418.下列说法正确的是（）A.由实验I可知，A和B能够发生复分解反应。B.由实验II可知，从蓝色向绿色的转化是可逆的，且此反应是吸热反应。C.由实验III可知，反应中影响颜色的因素中有Cl-和Cu2+在溶液中的浓度。D.若已知铜盐水溶液中Cu以[Cu(H2O)4]2+存在，且反应后溶液中没有新离子产生，可推测产物为[CuCl4]2-和H2O。19.（符文耀华选取）取出质量为

m

g的铝镁合金加入一定浓度的稀硝酸中，恰好完全溶解，（假定硝酸的还原产物只有NO），向反应后的混合液中滴加

b

mol/LNaOH溶液，当滴加到

V

mL时，得到沉淀的质量恰好达到最大，为

A.沉淀中OH-的质量为

n-m

gB.恰好溶解后的溶液中的NO3-的物质的量为

bV1000

C.生成标准状况下NO气体的体积为22.4n-m17

D.与合金反应的硝酸的物质的量为n-m51+bV（符文耀华命制）阅读以下材料，回答20、21两个小题：量子的概念起源于人们对于黑体的研究，所谓“黑体”是指能够吸收所有到达其表面的电磁辐射，而不发生反射的物质。黑体虽然可以吸收所有电磁辐射，但其自身可以在加热时向外进行辐射（即“黑体辐射”）。先前，人们认识到物体中存在着不停运动的带电微粒，其振动会激发出变化的电磁场，从而产生电磁辐射。但是，用经典的电磁学和热学理论去解释黑体辐射却遇到了很大困难。为了得出与实验相符合的黑体辐射公式，德国物理学家普朗克在多次尝试之后，最终放弃了将宏观世界的能量连续理论应用到微观世界的想法，提出了所谓的“能量量子化”理论。他认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一个最小数值ε的整数倍（类似任何物体的带电量都是元电荷的整数倍）：ε=hν

其中h为普朗克常量，ν为电磁波频率(注：在工程学上电磁波频率用f光也是一种电磁波，其依然满足能量量子化理论，对于波长为ν的光，其也存在最小能量hν，我们称之为“光子”不久之后，在量子论的催生下，人们对于原子结构的认知也开始了思想上的突破，首先便是玻尔的氢原子理论：轨道量子化与定态：玻尔认为，氢原子中的电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动，但其轨道半径是量子化的(即只能是某一特定数值，而不能是连续的数值).当电子在这些轨道上运动的时候，不产生电磁辐射。电子在不同轨道上运动时，氢原子本身具有不同的能量。由于轨道的取值量子化，则氢原子本身的能量也是量子化的一些特定数值，则氢原子的状态（即“定态”）也是不同的。定态分两类：基态和激发态。激发态不稳定，在能量较高的轨道上的电子会自动跃迁回能量较低的轨道上。根据能量守恒定律，其在跃迁同时会向外辐射能量。电子的跃迁也会带动氢原子能量状态的改变，因此也会使得氢原子发生“跃迁”。频率条件：为了更好地进行定量描述，玻尔引入量子数n，规定其只能取大于0的整数，即基态n=1，电子在从能量较高的轨道（n=x）向能量较低的轨道（n=hν=○注：真空电磁波的波速为定值，即光速（记为c）,波长记为λ，频率记为ν，满足c=λν。以下题目均默认为真空环境。20.如图所示，氢原子在不同能级间发生a,b,c三种跃迁时，释放光子的波长分别是λa、λb、λc，已知横线表示一个能级，右侧数值表示该能级下氢原子具有的能量，单位为eV（电子伏特），规定n=+∞时能量为0eV，箭头表示从一个能级跃迁到另一个能级A.发生b跃迁时，释放光子的波长可表示为λB.发生a跃迁时，氢原子能量增加。C.用

eV

的光子照射大量处于基态的氢原子时，一个氢原子可辐射出3D.大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，可能辐射出3种频率的光。21.下列说法正确的是（）A.相比起氢原子跃迁之前，跃迁后氢原子自身的化学性质将会发生改变。B.氢原子由基态跃迁到激发态之后，核外电子能量增大，运动速率增大。C.已知氢原子基态能量为E1，普朗克常量为h，设电子的质量为m。则基态氢原子吸收频率为ν

的光子被电离（能量完全转化为电子的动能）后，电子速度大小为2D.大量氢原子从基态向n能级跃迁，可能辐射出的光的频率为C主观题部分（共125分）三.论证题：本题共2题，每小题10分，共20分。请在答题卡对应的区域内作答，超出答题区域的答案无效，论证中仅可使用文字语言，可以引用一定量的课本内数据与客观题中的材料，要求论证合情合理，逻辑严谨，条理清晰，不超过150字。示例：请从化学的角度就“火山喷发造成的影响”做出简要分析。【仅供示例使用】答：火山喷发对于人们的生产生活造成的影响有害亦有利。火山喷发时喷出的火山灰中含有大量的SO2和SO3等污染型气体，容易诱发硫酸型酸雨等一系列二次污染问题，同时流淌的岩浆会导致火山附近的人们遭受到对生命财产安全的威胁，对人类的生产生活造成一系列的困扰。但同时火山喷发也是金刚石(C)等一系列矿石出产的契机，喷出的火山灰也相当于化肥，可以使周围的土地更加肥沃，同时也可以作为美容产品的原料。22.（白风命制）自2019年以来，新冠肺炎疫情一直都影响着我们的生产生活，而疫情之下的核酸检测也成了人们的刚需。对此，某公司根据胶体金免疫层析法推出了一种自测试剂盒。(1)请利用课本内知识，论证“向新冠肺炎自测试剂盒中倒入可乐或柠檬水可能会导致假阳性”这一观点的合理性。(5分)(2)请论证该公司根据胶体金免疫层析法研制自测试剂盒的优势和缺陷。(5分)23.（白风命制）据报道，日本原子能规制委员会7月22日举行临时会议，正式批准东京电力公司制定的福岛第一核电站核污染水排海计划。福岛核电站放射性废水主要有三个来源，反应堆原有的冷却剂、事故后为持续冷却堆芯而新注入的水、大量渗入反应堆的地下水及雨水等。发生辐射泄漏后，为控制反应堆温度，需要持续注水进行冷却降温。截至2021年3月，已储存了125万吨核污水，且每天新增140吨。请从化学的角度分析核污水排放将会造成的危害，可以适当结合其它学科知识。四.非选择题：本题共9题，共105分。24.（白风命制）(8分)有时候，化学如同魔法一般，让人捉摸不透……(1)2022年7月，我国的“问天”实验舱成功进入太空，并与天和核心舱对接成功。“问天”实验舱是中国空间站“天宫”的组成部分，舱段规模20吨级，主要面向空间生命科学研究，而他的发动机——大推力氢氧发动机YF-77也十分引人注目。已知氢氧发动机内部可以简化为燃料电池，写出此电池的总反应方程式：并写出使用液氧液氢做燃料的一个优势：。(2分)(2)写出HOOCCOOH和HOCH2CH2OH反应生成六元环化合物的反应方程式：。(2分)(3)已知Fe(OH)2在常温无氧条件下会发生分解，转化为Fe3O4，且该反应为涉及到两种元素变价，写出其反应方程式：。(2分)(4)写出氢氧化铁溶解在氢碘酸溶液中的离子方程式：。(2分)25.（符文耀华命制）(9分)(1)初中物理中我们已经认识到电阻，根据欧姆定律可以推出其定义式为R=UI，在之后的学习中我们学到了电阻的决定式（即阐明电阻的决定因素与其比例关系的公式）：如图所示，对于一个长度为l，电流通过一端的横截面积为S的导体，其电阻满足R=ρlS,其中的ρ是该导体材料的电阻率，单位Ω∙m，仅与材料和温度有关。由于讨论电解质溶液时应用电阻存在诸多不便，我们取电阻的倒数记为电导，符号为G，即G＝1R(2)物理化学家为了定量描述电解质电离程度，引入了电离度α的概念，表达式如下：

α=已经电离的电解质的分子数电解质分子总数

I.电离度越大，电解质电离程度越彻底，其电离平衡常数_______（填“越大”，“越小”或“不变”）(2分)

II.电离度的测定有三种方法：半中和法，pH法和电导率法，其中电导率法最为精确与常用。

由于电导率大小同时受三个物理量的制约，为了统一起见，引入概念“摩尔电导率”，记为Λm,其物理意义为在两个距离单位间距的极板之间填充含有1molΛm与κ的关系是____（用含κ的代数式表达，可使用物理量为：体积V,摩尔体积Vm,物质的量浓度已知：1、弱电解质电离程度与溶液浓稀有关，在极稀溶液中可以看为完全电离。

在此时的摩尔电导率也叫极限摩尔电导率，记为Λm'。

2、相同条件下，摩尔电导率和极限摩尔电导率仅与电解质溶液内的自由离子数呈正比。（忽略水的电离）

则电离度α的表达式为_________（用含Λm与Λm'的表达式进行表达，其中Λm与26.（白风，咪唑命制）(10分)自然界中，万物相互依存、相互促进。只有合理的进行人类的生产生活，我们才能和自然和睦相处。（白风命制）(1)下图为某城镇的生产和生活区的分布情况。已知河流流经A、E设施后水中的c(H+)发生大幅度变化，流经F可以选择的设施：火力发电厂、污水处理厂、石灰厂、城镇居民区、自来水厂、化肥厂。A:B:C:D:E:F:。(6分)(2)随着时代的发展，我们生活中使用的材料也在不断进步：I.选出下面属于传统无机非金属材料的物品：。(2分)①玻璃钢②砖瓦③玄武岩④光导纤维⑤橡胶⑥沸石⑦金刚砂⑧搪瓷⑨水玻璃（咪唑命制）II.在生产中，缩合反应十分常见。已知此反应的产物具有咪唑环结构（heat表示加热）：←←这只也是咪唑试画出最终产物的结构式：。(2分)27.（符文耀华命制）(12分)化学一直都在发展……①利用非水体系中的化学反应，可以用来制备无水盐，工业上原来制备无水硝酸铜的过程如下(步骤Ⅰ得到的是硝酸铜溶液），据此回答：已知：步骤Ⅲ的气体产物仅有两种，均呈酸性，其中一种分子量为64I.步骤Ⅰ中加入的物质1（aq）为（填写化学式），步骤Ⅲ中加入SOCl2的作用是,写出步骤Ⅲ发生的化学反应的化学方程式。(4分)II.已知若步骤Ⅲ中不加入SOCl2,直接加热含结晶水的硝酸铜，会生成碱式硝酸铜[Cu(NO3)2·3Cu(OH)2],其原因是硝酸铜发生了（填反应类型），其反应的化学方程式为。(3分)现如今化学家们发明了另一种制备方法：已知：在液态N2O4中存在一下自耦电离平衡：N2O4⇌NO++NO3-,步骤Ⅰ,Ⅱ均放出有毒气体，两者均为汽车尾气的主要成分I.试写出步骤Ⅰ与步骤Ⅱ的方程式:步骤Ⅰ；步骤Ⅱ。(3分)II.该反应的优点（写出一条即可）:。(2分)28.（符文耀华命制）(12分)你知道什么是酸碱吗？中学我们认识知道，酸是在水溶液中电离出的阳离子全部为氢离子的物质，碱是在水溶液中电离出的阴离子全部为氢氧根离子的物质。而事实上，酸碱的定义随着历史发展也在不断革新，历代化学家发表了不同的酸碱理论，目前较为广泛接受的有离子论，溶剂论，质子论，电子论和软硬酸碱理论，在此处针对溶剂论和质子论做简单介绍。溶剂论是1905年富兰克林提出的一种按照纯溶剂是否能够自耦电离（例如水的自耦电离：2H2O⇌H3O++OH-）出溶剂合质子来区分酸碱的一种理论，这个理论将溶液自耦电离出的具有溶液特征的阳离子称为酸，具有溶液特征的阴离子称为碱。例如：液态N2O4中发生自耦电离N2O4⇌NO++NO3-,此时NO+即为该溶液的酸，NO3-即为该溶液的碱。该理论可以将水溶液中的反应轻松扩展到非水体系中。据此回答第(1)题。(1)①已知液氨会自耦电离，请类比水的自耦电离写出其自耦电离方程式：，其中，为液氨溶液的酸，为液氨溶液的碱。此时的酸碱中和反应可以写成（写出方程式）：。(4分)②氯气在液氨溶液中的反应与水中极为类似，据此写出氯气在液氨溶液中反应的离子方程式:。(2分)质子论是1923年由布朗斯特和劳里提出的，其定义酸为可以给出质子的物种，碱定义为可以接受质子的物种，因此存在关系：A(酸)⇌B(碱)+1H+，如图的关系也称为“共轭酸碱对”，因此该理论又称为“共轭酸碱理论”。该理论下所有酸碱都是共轭的，满足弱酸共轭强碱，弱碱共轭强酸。其中的酸，碱可以是分子，也可以是阴离子，阳离子。同时，“盐”的定义被去除，因为组成盐的离子本身就可以分别看作酸和碱。在溶液中，酸的强度是依靠其电离平衡常数Ka实验证明，盐酸，硝酸，硫酸，高氯酸的酸性是有差异的，可是在水溶液中无法区分酸性差异，其原因在于水溶液本身具有碱性，其溶剂化作用（质子在溶液中不是单独存在，而是结合溶剂分子生成溶剂合质子，这称为溶剂化作用）导致这四种酸在水溶液中的电离平衡趋势相同，从而无法断定酸性强弱，这类溶剂称为拉平溶剂。反之，若将这四种酸分别放入冰醋酸中，测得的平衡常数是不同的，即电离平衡趋势不同，这类溶剂称之为区分溶剂。(2)①下列说法正确的是。(2分)A.因为在水溶液中有H2SO4⇌2H++SO42-,因此H2SO4与SO42-互为共轭酸碱对B.由于水可以发生自耦电离，则按照该理论，水既属于酸又属于碱C.可以根据HNO3的性质推断NO3-的酸性较弱D.液氨对碳酸和盐酸是区分溶剂，可以便于区分酸性的强弱②对于反应NH3+HCl=NH4Cl而言，是酸是碱。(2分)③区分溶剂之所以能够区分不同强酸的酸碱性，原因在于其溶剂化作用______（填“较强”或“较弱”）。(2分)29.（白风命制）(14分)原子结构与分子结构一直是化学家们的重要研究课题：铼（Re）原子共有14个能级，价层共有7个运动状态不同的电子：①写出基态Re原子的价层电子排布图：。(1分)②写出与Re同族的原子序数最小的+2价离子基态核外电子排布式：。(2分)③Re的电负性是，Cl的电负性是3.0，ReCl3的熔点为723℃，沸点800~850℃，500℃真空升华。据此判断ReCl3是(选填“共价”，“离子”)化合物。(1分)④解释N能层最多只能容纳32个电子的原因：。（2分）(2)①计算H2O中孤电子对的数目：（1分）②大π键：你可能觉得CO2分子中有两个碳氧双键，事实上，CO2中的那两个π键看成普通π键只是为了方便我们的理解，而那两个π键应该属于大我们先来看一下p轨道的电子云模型：p轨道由3个相同结构构造而成，我们常见的π键，就是p轨道的电子云通过侧面“肩碰肩”的方式形成的，这种π键也称之为p-p大π只是，大π键(亦称离域π键)的形成和普通的π键要求不同，对于p-p大π键，有以下要求：1.所有参与形成离域π键的原子必须在同一直线或同一平面上。2.参与离域π键的原子都必须提供一个或两个互相平行的p轨道。3.形成离域π键的p电子的总数小于p轨道数的两倍。大π键的常见表示方法：Πnm，其中n为原子个数，m为共用电子个数，那么，m的值应该如何计算呢？计算公式如下：m试计算CO2分子中大π键的数量和对应的大π键表示：；。(2写出CO2分子中C的杂化情况：。(1分)③写出N2O4一个中心原子的杂化情况和其对应的空间结构：；。(4分)30.（白风命制）(14分)有这样一位意大利的自然科学家，他在1776年8月9日生于都灵的一个贵族家庭，早年致力于法学工作。1792年入都灵大学学习法学，1796年获法学博士学位；毕业后当律师，1796年得法学博士后曾任地方官吏；他从1800年起开始自学数学和物理学，1803年发表了第一篇科学论文；1804年他被都灵科学院选为通讯院士，1806年任都灵大学讲师；……直至1856年7月9日，他在都灵安然逝世，终年80岁。他就是阿伏伽德罗，对科学的发展，特别是原子量的测定工作，起了重大的推动作用。而他的成就中，我们最耳熟能详的一个则是——阿伏伽德罗常数N(1)阿伏伽德罗常数的单位是。(1分)(2)阿伏加德罗常数通常由实验测定。它的测定精确度随着实验技术的发展而不断提高。测定方法有电化学当量法、布朗运动法、油滴法、X射线衍射法、黑体辐射法、光散射法等。这些方法的理论依据不同，但测定结果几乎一样，可见阿伏加德罗常数是客观存在的重要常数。以下为三种测定阿伏伽德罗常数的方法，请在阅读实验过程后利用实验测得的已知量表示或计算出阿伏伽德罗常数。向一只洁净的空试管中倒入nL浓度为c的XNO3溶液，将与学生电源之间用导线连接的两块石墨电极放入试管中且互不接触。中间接一个电流表。打开学生电源，观察到电流表的示数恒定为IA。一段时间t后，关闭学生电源并取出石墨电极，测得石墨电极共增重mg(0<m<<n·c)，电流效率为η。已知X元素的摩尔质量为M，且X元素的单质是一种活动性次于铜的金属η=n实际n写出此时阿伏伽德罗常数测量时使用的表达式：。(4分)②硬脂酸能在水面上扩散而形成单分子层,据此可以测定阿伏伽德罗常数的值实验步骤：1．测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的体积 取一尖嘴拉得较细的胶头滴管，吸入硬脂酸的苯溶液，往小量筒中滴入1mL，然后记下它的滴数，并计算出1滴硬脂酸苯溶液的体积V2．测定水槽中水的表面积 用直尺从三个不同方位准确量出水槽的内径，取其平均值。3．硬脂酸单分子膜的形成用胶头滴管（如滴管外有溶液，用滤纸擦去）吸取硬脂酸的苯溶液在距水面约5cm处，垂直往水面上滴一滴，待苯全部挥发，硬脂酸全部扩散至看不到油珠时，再滴第二滴。如此逐滴滴下，直到滴下一滴后，硬脂酸溶液不再扩散，而呈透镜状时为止。记下所滴硬脂酸溶液的滴数d。 4．把水槽中水倒掉，用清水将水槽洗刷干净后，注入半槽水，重复以上操作二次。重复操作时，先将滴管内剩余的溶液挤净，吸取新鲜溶液，以免由于滴管口的苯挥发引起溶液浓度的变化。取三次结果的平均值。设称取硬脂酸的质量为m，配成硬脂酸的苯溶液的体积为V，根据水槽直径计算出水槽中水的表面积S，每个硬脂酸分子的截面积是提示：当最后一滴硬脂酸溶液滴下后，这滴溶液在水面呈透镜状，说明这滴溶液没有扩散，