2015英国皇家化学新星挑战赛RSC3试卷及答案-中文.pdf

1 2015 英国皇家化学学会新星挑战赛 RSC3 初级难度 1 分 Q1 3 元素元素 请根据下列条件来确定那个元素是特殊的 Q 1 A 锌B 钴C 银D 铬E 铁 其中有两种金属可用于保护钢材 其中两种金属都是磁性的 剩下的那种金属是特殊的 它是什么 Q 2 A 锗B 钫C 锿D 锔E 锎 其中两种金属是根据科学家来命名的 其中两种金属是根据国家名来命名的 剩下的那种金属是特殊的 它是什么 Q 3 A 氖B 溴C 氯D 氟E 汞 其中两种元素在室温下为有色气体 其中两种元素在室温下为液体 剩下的那种元素是特殊的 它是什么 Q 4 7 科学家科学家 A Ernst Buchner B Robert Bunsen C Lord Kelvin D Robert Van der Graff E Justus von Liebig 请问下列的四种实验仪器分别是由哪个科学家发明的 Q 4Q 5 Q 6Q 7 2 A Q 8 12反应速率反应速率 下列锥形瓶内进行的是不同条件下的同一反应 每个锥形瓶下是对应的反应条件 A BCDE 1g 锌颗粒 100cm3 1moldm 3HCl 35 1g 锌颗粒 100cm3 2moldm 3HCl 35 0 5g 锌粉 100cm3 1moldm 3HCl 55 2g 锌粉 100cm3 1moldm 3HCl 35 0 5g 锌颗粒 100cm3 0 5moldm 3HCl 35 下图为每个锥形瓶内的氢气生成速率 Q 8 曲线 1 对应哪个锥形瓶内的反应 Q 9 曲线 2 对应哪个锥形瓶内的反应 Q 10 曲线 3 对应哪个锥形瓶内的反应 3 Q 13 15 化学平衡化学平衡 下面给出了 5 个反应方程式 其中显示了当气态反应物 A g 和 B g 生成气态产物 C g 和 D g 时建立的平衡以及在每种情况下反应中的焓变 AA g B g C g D g 放热 B2 A g B g C g D g 吸热 C2 A g B g C g D g 放热 DA g B g 2 C g D g 吸热 EA g B g 2 C g D g 放热 请选择符合下表中温度 压力 平衡产率变化条件的反应方程式 Q 16 17 摩尔计算摩尔计算 Q 161dm3水中有多少摩尔水分子 A 1B 0 018C 18D 55 5E 0 0555 Q 17一包 1kg 的糖中蔗糖 C12H22O11 的摩尔数是多少 A 0 342B 2 92C 0 00292D 342E 1000 问题问题温度压力平衡产率 13 14 15 4 Q18 22 摩尔计算摩尔计算 根据阿伏伽德罗 Avogadro 定律 在相同的温度和压力下 等体积的任何气体都含有相同数 目的分子 下列数据是在标况下 温度 273K 压力 101 325Pa 测出的数据 注意在标况下 1mol 的任何气体的体积为 22 4dm3 注射器 A 含有 448cm3的气体注射器 F 含有 51 0mg 氨 注射器 B 含有 5 60 dm3 气体注射器 G 含有 0 80g 溴 注射器 C 含有 67 2cm3 气体注射器 H 含有 1 16g 丁烷 C4H10 注射器 D 含有 0 112 dm3气体注射器 J 含有 7 00 g 氮气 注射器 E 含有 1 24 10 3m3气体注射器 K 含有 1 60 g 空气 Q 18 哪个注射器中所含的物质与注射器 F 中所含物质的摩尔数相同 Q 19 哪个注射器中所含的物质与注射器 G 所含物质具有相同的摩尔数 Q 20 哪个注射器所含的物质与注射器 H 所含物质的摩尔数相同 Q 21 哪个注射器所含的物质与注射器 J 所含物质具有相同的摩尔数 Q 22 哪个注射器所含的物质与注射器 K 所含物质具有相同的摩尔数 5 Q 23 27 摩尔计算 氨基酸氨基酸 A C 0 60g H 0 10g N 0 28g O 0 48g 丙氨酸丙氨酸 C3H7NO2 氨基酸氨基酸 B C 36g H 7g N 14g O 16g 天冬氨酸天冬氨酸 C4H8N2O3 氨基酸氨基酸 C C 1 6g H 0 27g N 0 93g O 1 6g 赖氨酸赖氨酸 C6H14N2O2 氨基酸氨基酸 D C 40 3 H 7 6 N 11 8 O 40 3 苏氨酸苏氨酸 C4H9NO3 氨基酸氨基酸 E C 40 4 H 7 9 N 15 7 O 36 0 谷氨酰胺谷氨酰胺 C5H10N2O3 Q 23 哪个氨基酸是丙氨酸 Q 24 哪个氨基酸是天冬氨酸 Q 25 哪个氨基酸是赖氨酸 Q 26 哪个氨基酸是苏氨酸 Q 27 哪个氨基酸是谷氨酰胺 Q 28 30 熔点和沸点熔点和沸点 XYZ A3033231983 B323298283 C273298323 D310323473 E303198298 Q 28 40 时 化合物 X 是液体 化合物 Y 是气体 化合物 Z 是固体 上表中的哪个选项符合 这些物质的熔点 开氏度 Q 29 哪个选项其中一个化合物可以为二氧化硅 Q 30 哪个选项其中一个化合物可以为水 6 Q 31 35 元素元素 在下表中找到下列元素的英文名称单词 你可以按水平方向 从左到右或从右到左 垂直 向上或向下 或对角线 从左到右或从右到左 查找 K Sn Ag Fe Hg Na Au W I Ni Zn B Pb Ne Al C aluminiume tltungsten potassiumr enickeliuy nnsneonrsr iolictioou dredlnindc ooaulvinir ibdmloezue nobracgrmm 请用上表中未使用的字母来组成元素的名称 请问周期表的哪一部分可以找到这个元素 31 A s 区元素B d 区元素C p 区元素D 锕系元素E 镧系元素 Q 32 这个元素的最外层有多少个电子 A 1B 2C 5D 6E 7 这个元素的名称中的字母可以用来组成其他元素的符号 对于下表中的元素 那一项中含有 使用这些字母不能表示其符号的元素 Q 33 A 钌B 钛C 钽D 铀E 铥 Q 34 A 锂B 镁C 铊D 铼 E 铒 Q 35 A 铕B 碘C 铑D 铱E 铟 7 Q 36 40 它们都是由那种元素组成的它们都是由那种元素组成的 Which Element 上述每张图片表示一个元素的用途 找到与每个图片相关联的元素的原子序号 并在下表中 将表示其元素符号的数字打叉 在问题 36 40 中 下列每组答案中都有一种原子序号不会被打叉 请问它们是什么 Example ABCDE Example Q3940414243 原子序号表 ABCDE Q 36 12678 Q 37 910111213 Q 38 1517202224 Q 39 2629305053 Q 40 5674798082 用于帮助呼吸困难的 气体 路灯使用的金属 游乐场的气球里的气 体 火柴头使用的元素 易拉罐使用的 金属 杀菌药水使用的 物质 霓虹灯使用的元素 电线使用的元素 用于涂装轮毂 的金属 用于人造关节 的金属 包装袋中含有 这种气体 用于消毒游泳池 这种金属制成 的垃圾箱需要 镀锌保护 温度计中的液体 用于钻头的元素 用来加固牙齿的元 素 在 X 光下消耗的膳食中使 用的元素 罐头罐用的金属 用于制作飞镖的 致密金属 汽车电池中使用的金属 原子序号为40 锆 的元素与上述图像中的用途无关 所以答案为B 8 中级难度 1 5 分 Q 41 45 反应反应 某学生有五瓶未知的水溶液 每瓶溶液只含有一种溶质 每瓶溶液都不同 该学生将溶液混合 试图以此辨别每种溶液 混合的结果如下所示 表格中的横线表示溶 液混合后没有观测到现象 分析结果 找出问题中的溶液对应选项是什么 Q 41 硝酸铅 Q 42 碘化钠 Q 43 氯化钡 Q 44 氯水 Q 45 硫酸亚铁 II ABCDE A 形成黄色沉 淀 棕色溶液 B 形成白色沉 淀 形成白色沉 淀 C 形成黄色沉淀形成白色沉 淀 形成白色沉 淀 形成白色沉 淀 D 棕色溶液 形成白色沉 淀 淡黄色溶液 E 形成白色沉 淀 形成白色沉 淀 淡黄色溶液 Q 46 铜 Copper 的英文名称可以直接按顺序拆分成元素符号 如下表所示 12C16O31P31P167Er or 59Co31P31P167Er 镍 Nickel 不可以直接按顺序拆分成元素符号 因为没有元素符号为 E L 或 El 的元素 第四周期中有多少元素 铜除外 可以通过可以直接按顺序拆分成元素符号 A 1B 2C 3D 4E 5 9 Q 47 48 氧化还原氧化还原 下图中是悬浮在盐溶液中不同金属的电极组成的电池 并通过电压表连接 每个电池使用的 是相同浓度的氯化钠盐溶液 并处于相同的温度下 按照惯例规定 正读数表示电子从左电 极向右电极流动 0 19 V XE 0 15V XY 0 12V YB 0 11V XD 0 32VV E A 0 15V AC 请观察下列方程式 I X E2 X2 E II Y X2 Y2 X III B Y2 B2 Y IV A E2 A2 E V C A2 C2 A VI D X2 D2 X Q 47 以下哪些反应在热力学上是可行的 ABCDE 只有 I 和 II只有 I III VIII IV 和 V没有一个它们都可行 10 Q 48 这些反应涉及哪些过程 I 氧化II 歧化III 还原 IV 氢化V 中和VI 水化 Q 49 50酸和碱 当下列溶液混合后 下列哪个选项的描述是符合最终产物的性质 150cm30 25M HCl 150cm30 35M NaOH 150cm30 13M H2SO4150cm30 08M Ba OH 2 Q 51 54 物质推断物质推断 一个粗心的学生准备了五种不同的溶液 并将它们分别放在标号为 1 5 的烧瓶中 但忘记给烧 瓶标签 这五种溶液分别是 A 0 5 mol dm 3氯化钾水溶液 B 1 mol dm 3硫酸 C 1 mol dm 3乙酸 D 1 mol dm 3硫酸钠水溶液 E 1 mol dm 3氢氧化钠水溶液 据以下信息推断烧瓶内的溶液并回答问题 51 54 烧瓶 3 内含有 pH 高于 4 9 的溶液 如果向烧瓶 4 中的溶液中加入 H2SO4 则产物与烧瓶 2 中存在的溶液相同 烧瓶 5 内不含有机化合物 ABCDE 只有 I 和 II只有 I III VIII IV 和 V没有一个它们都可行 Q 49ABCDE 强酸性弱酸性中性弱碱性强碱性 Q 50ABCDE 无色液体澄清溶液蓝色溶液含有气泡的液体乳状液体 11 Q 51 烧瓶 1 内装有什么溶液 Q 52 烧瓶 2 内装有什么溶液 Q 53 烧瓶 3 内装有什么溶液 Q 54 烧瓶 4 内装有什么溶液 Questions 55 57 找出灰色方格内的元素并回答对应问题找出灰色方格内的元素并回答对应问题 以下每条提示都在描述一种元素 请将元素的英文名称填写在对应的方格内 并且根据将灰 色方格内的字母组成的元素名称回答问题 55 57 1 2 3 4 5 6 7 提示 提示 1 含有三键的双原子分子 2 闪亮的灰色分子固体 在升温时升华 3 惰性单原子气体 4 工业生产这种液体使用氯气置换出其阴离子 5 磁性金属 6 这种金属焰色反应为苹果绿色 7 在叶绿素中心可以发现此种金属原子 Q 55 灰色方格内的字母组成的元素位于元素周期表的哪一部分 A s 区 B d 区C p 区D f 区E 以上都不是 Q 56 下列哪种说法是正确的 I元素 1 X 和元素 2 Y 反应生成具有爆炸性的化合物 XY3 II元素 4 X 和元素 7 M 反应生成离子化合物 MX2 III元素 1 X 和元素 7 M 反应生成离子化合物 M2X3 IV元素 4 和元素 5 是良好的电导体 V元素 1 和元素 3 是空气的组成成分 12 Q 57 下列哪种说法是正确的 I元素 7 可以将元素 6 从其盐溶液中置换出来 II元素 4 可以将元素 2 从其盐溶液中置换出来 III元素 4 活动性强于元素 2 IV元素 5 的熔点高于元素 7 V元素 4 的沸点低于元素 1 Q 58 60 找出灰色方格内的元素并回答对应问题找出灰色方格内的元素并回答对应问题 以下每条提示都在描述一种元素 请将元素的英文名称填写在对应的方格内 并且根据将灰 色方格内的字母组成的元素名称回答问题 58 60 1 2 3 4 5 6 线索 线索 1 碱金属 2 富勒烯由这个元素的原子组成 3 这个元素的元素符号是从其拉丁文名称 plumbum而来 4 该元素的原子与 H 等电子 5 电负性最高的元素 6 这种金属的混合物可用于牙齿填充物 Q 58 灰色方格内的元素在元素周期表内的哪一个周期 A 2B 3C 4D 5E 6 ABCDE I 和 VI 和 IIII III 和 IVI II 和 V所有都对 ABCDE I 和 VI 和 IIII III 和 IVI II 和 V所有都对 13 Q 59 下列哪些说法是正确的 I元素 1 M 和 5 X 反应生成具有分子 MX2的白色化合物 II元素 2 M 和 5 X 反应生成化合物 MX4 III元素 2 和 4 反应生成共价化合物 IV元素 1 熔点高于元素 6 V元素 5 的沸点低于元素 4 Q 60 观察你表中的字母 下列哪些说法是正确的 I有 5 个字母被使用了 4 次 II所有的元音字母都被使用过 III有 5 个字母被使用了 1 次 IV字母表中有 10 个字母一次都没有被用到 V使用了 11 种不同的辅音字母 Q 61 63 找出灰色方格内的元素并回答对应问题找出灰色方格内的元素并回答对应问题 以下每条提示都在描述一种元素 请将元素的英文名称填写在对应的方格内 并且根据将灰 色方格内的字母组成的元素名称回答问题 61 63 1 2 3 4 5 6 7 ABCDE I IIII IVII IIIIV VI II 和 IV ABCDE I IIII IVII IIIIV V上述所有 14 提示 提示 1 红橙色金属 2 放射性惰性气体 3 存在于空气中的惰性气体 4 在电解熔融氯化钠时在阴极产生 5 工业上用电解盐水溶液的方法生产这种物质 6 黄色分子固体 7 该元素的二氧化物催化 H2O2的分解 Q61 灰色方格内的元素在元素周期表内的哪一族 A 1B 3C 5D 7E 8 Q62 下列哪些说法是正确的 I元素 1 燃烧形成酸性氧化物 II元素 4 燃烧形成酸性氧化物 III元素 5 燃烧形成碱性氧化物 IV元素 6 燃烧形成碱性氧化物 V元素 1 可以生成两种分子式为 M2O 和 MO 的氧化物 Q63 下列哪些说法是正确的 Q 64 66 找出灰色方格内的元素并回答对应问题找出灰色方格内的元素并回答对应问题 以下每条提示都在描述一种元素 请将元素的英文名称填写在对应的方格内 并根据灰色方 格内的字母组成的元素名称回答问题 64 66 ABCDE I IIIII IVI II III 和 IV只有 V上述所有 I元素 4 和 5 形成可溶性化合物 II元素 4 和 6 形成不溶性化合物 III元素 1 和 5 形成可溶的稳定的绿色化合物 IV元素 4 与水快速反应会产生气体 V元素 5 可溶于水 ABCDE I IIIII IVI II 和 VI II III 和 VI III IV 和 V 15 1 2 3 4 5 6 7 提示 提示 1 与冷水反应 产生淡紫色的火焰 2 该元素的同位素称为氘 3 硫族元素的第一位元素 4 高炉冶炼法 5 这种元素的铜合金形成黄铜 6 该元素的五氧化物是制造硫酸的催化剂 7 这种金属的离子使红宝石呈红色 Q 64 灰色方格内的元素在元素周期表内的哪一部分 A s 区B d 区C p 区D f 区E 上述都不是 Q 65 下列哪些说法是正确的 I 通过电解稀 H2SO4 以 2 1 的比例制备元素 2 和 3 II 元素 5 会在电解熔融的 ZnCl2时在阴极产生 III 元素 3 会在电解 KCl 水溶液时在阴极产生 IV 元素 3 会在电解 KNO3 aq 时在阴极产生 V 元素 2 会在电解水时在阳极产生 ABCDE I II II III IVIII IV 和 VI II 和 V Q 66 下列哪些说法是正确的 I 元素 6 和元素 7 可以形成至少 3 种不同的阳离子 II 元素 1 仅可以形成 1 离子 III 元素 2 可以形成正离子和负离子 IV 元素 5 仅形成 2 离子 V 元素 4 可以形成 2 和 3 离子 16 ABCDE I II 和 III onlyI II 和 IVII IV 和 VI II IV 和 V上述所有 Q 67 70 原子结构理论的发展原子结构理论的发展 下列科学家的发现为我们目前对原子结构的理解做出了贡献 请根据下列科学家及他们的发 现回答下列问题 A Wolfgang Pauli B James Chadwick C John Dalton D J J Thomson E Niels Bohr Q 67 哪个科学家提出电子旋转的概念 Q 68 哪位科学家发现原子中含有称为中子的中性粒子 Q 69 哪个科学家意识到原子是可分的 并且包含非常微小的 带负电荷的称为电子的粒子 Q70 以上哪位科学家是丹麦当地的足球队守门员 17 高级难度 2 分 Q 71 75 有机化学有机化学 下表中左侧选项中的分子在右侧都有一个与之相对应的被编号的分子 A CCCCC HHH HH HH C HH H H H C H H H H B CCCC HH H H C HH H H HCC H H H HH H H C CCCC HHH HH C H HH C H H H H C H H H H D CCCC HHH HH C H HH C H H H H C H H H H E CCCCCC HHHH H HHHHH H H C H H H H F CCCC HH C HH H H HH HH C C H H H H H H G CCCC HH H H C H H H HC H H H H C H H H H H CCC HH H C H HH C HH H C H H H C H HH H 1 CCCCCCC HHHH H HHHHHHH H HHH 2 CCCCC HH C HH H HH HHHHH HC H H H 3 CCCCCC HH C HH H HH H HHHHHH H H 4 CCCCC HH C HH H HH HHHH HH C H H H 5 CCCCC HH C HH H H HHH HH C HH H H H 6 CCCCC HH C HH H HH HHH HH C H H HH 7 CCCC HH C HH H H HH C H H HH HC H H H 8 CCCC HHH HH C H HH HC H H H C H H H H 9 CCCC HH C HH H H HH H C H H H H CH HH 18 Q 71 在右侧被编号的分子中有几个在左侧的选项中没有对应的分子 A 0B 1C 2D 3E 4 Q 72 在分子 1 9 中支链甲基的总个数 注意 这些支链不应该是主链的一部分 A 10B 11C 12D 13E 19 Q 73 在分子 1 9 中 沸点最高的是几号分子 A 1B 2C 3D 7E 9 Q 74 在分子 1 9 中 有多少个叔碳原子 叔碳原子与三个其他碳原子键合 A 3B 5C 8D 10E 12 Q 75 在分子 1 9 中 只有两种化合物是具有光学活性的 一个是 3 号分子 另一个是几号分 子 光学活性化合物是含有连有四个不同原子或基团 例如不同的烷基 的碳原子 A 1B 2C 3D 4E 5 19 Q 76 80 有机分子有机分子 在图中的碳原子之间插入缺失的 C C 单键 来组成 14 种不同的有机分子 如图 已经组成了 分子 CH3CH2CH CH3 CH2OH 连接了 C C C O C O 和 C Br 键 根据图中可以组合的分子来回答问题 76 80 A 1B 2C 3D 4E 5 Q 76 有多少个分子使溴水退色 Q 77 紫外线照射下 甲烷与溴发生取代反应后 会生成几种分子 Q 78 当通过热 Al2O3催化剂加热时 会脱水的分子有几种 Q 79 有几种分子在过量氧气中燃烧时不会形成二氧化碳和水 Q 80 有几种分子的分子式为 C6H14 20 Q 81 84 周期性逻辑问题周期性逻辑问题 一位化学老师在开学的第一天进行了测验 四名学生 John Ellen Louise 和 Thomas 没有一道 题做对 John 1 铁 2 氩 3 锂 4 硫 5 氯 Ellen 1 氖 2 氧 3 钾 4 氯 5 银 Louise 1 铜 2 氙气 3 氟 4 钠 5 氧气 Thomas 1 汞 2 溴 3 钫 4 硒 5 氙 这位老师只记得问题 但没有记住问题的顺序 下面是这次测验的问题 无序 A 请例举一个在室温下以单原子气体存在的元素 B 请例举一个当其形成离子时通常获得一个电子的元素 C 请例举一个基态具有六价电子的元素 D 请例举一个过渡金属 E 请例举一个碱金属 Q 81 哪项是第一个问题 Q 82 哪项是第三个问题 Q 83 哪项是第五个问题 这位老师发现一份没有打分的试卷 它的答案如下 1 硫 2 铁 3 氩 4 氖 5 氯 Q 84 这份试卷的成绩是多少 A 0B 1C 2D 3E 4 21 Q 85 逻辑问题 分子式 C5H12O 有多少含有醚键官能团的同分异构体有几种 A 3B 4C 5D 6E 7 Q 86 90 逻辑问题逻辑问题 有五家化工公司 A E 都在等待供应商提供催化剂 并约定在不同的日子交付 根据下面的 信息中 制定一个表格来统计哪个公司订购哪个催化剂 哪个催化剂在哪一天可以提供 并回 答问题 86 90 公司催化剂工艺 反应交付日期 E 公司订购了氢化反应催化剂 公司 B 需要的是钒 V 的氧化物 这两个订单必须在公司 D 和订购 Haber 工艺的公司 C 的订单交付日期之前完成交付 星期一需要完成使用氧化铝来进行碳氢化合物的裂解反应接触过程所需的催化剂订单的交付 公司 A 不需要铁粉 乙烯水合反应中所需的催化剂将在星期二交付 这种催化剂不是不是氧化钒 V 而雷氏镍 Raney Nickel 将在星期三完成交付 而这并不是公司 D 所下的订单 磷酸是由公司 A 订购的 公司 C 所订购的化学品将于星期四交付 请根据上述提示回答下列问题 Q 86 哪个公司会在周一完成交付 Q 87 哪个公司会在周五完成交付 Q 88 哪个公司正在生产碱性气体 Q 89 哪个公司在进行水合乙烯的反应 Q 90 哪个公司可能会生产人造黄油 22 Q 91 94 反应速率反应速率 两种物质 A 和 B 之间的反应速率可以表示如下 反应速率 d A dt k A x B y k 是一个反应常数 你可以假设 x 和 y 是整数 总反应级数为 x y 例如 如果某反应的速率 方程与 A 2 B 1成比例 则反应级数为 3 使用下面的速率数据 计算以下反应中 A 和 B 之间的总级数 反应 A mol dm 3 B mol dm 3初始速率损耗 A mol dm 3s 1 11 20 x 10 33 30 x 10 34 02 x 10 4 21 20 x 10 36 60 x 10 34 02 x 10 4 32 40 x 10 36 60 x 10 31 61 x 10 3 43 30 x 10 31 61 x 10 3 54 80 x 10 33 30 x 10 3 66 00 x 10 46 60 x 10 3 Q 91 反应的总级数是什么 A 0B 1C 2D 3E 4 问题 92 94 的选项如下 A1 01 x 10 4B8 04 x 10 4C 2 40 x 10 3D 4 80 x 10 3E6 44 x 10