2000年全国中学化学竞赛(陕西赛区)试题.doc

2000年全国中学化学竞赛（陕西赛区）试题日期：2000年9月9日上午8：3011：30 满分：180分注意：3小时内完成第I、II两卷。所有答案必须使用黑、蓝色圆珠笔或黑、蓝色钢笔书写，否则无效。考完后第I、II两卷分开按考生序号装订。第I卷（共100分）可能用到的原子量： H:1.00 C:12.0 N:14.0 P:31.0 Cl:35.5 F:19.0 Al:27.0 Na:23.0 S:32.0 O:16.0 Cu:64.0 Mg:24.0 Ag:108一、选择题（每小题2分，共26分）1.t时将一定的某物质的不饱和溶液均分为三份，分别加热蒸发溶剂，然后把温度降至t。已知从三份溶液中蒸发的溶剂分别为10g,20g,30g,析出晶体不含结晶水，其质量分别为ag,bg,cg。则a,b,c三者的关系为（ ）。Ac=2b-a Bc=a+b Cc=a+2b Dc=2a+b2知C3N4晶体很可能有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合，下列关于C3N4晶体的说法正确的是（ ）。A C3N4晶体是分子晶体B C3N4晶体中，CN键的键长比金刚石中CC键的键长要长C C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子D C3N4晶体中微粒间通过离子键结合3已知HF气体中存在以下平衡：2(HF)3 3(HF)2 (HF)2 2HF若平衡时，混合气体的平衡摩尔质量为42g/mol,则(HF)3的体积分数（ ）。A10% D10%4在1L K2SO4和CuSO4的混合溶液中SO42-=2.0 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L（标况）气体，则原溶液中K+的物质的量浓度（ ）。A2.0mol/L B1.5mol/L C1.0mol/L D0.50mol/L5已知反应：2NO2+2NaOH=NaNO3+ NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O有一由a mol NO2和b mol NO组成的混合气体，将此混合气体通入NaOH溶液，充分反应后无气体剩余，则a,b的关系可能为（ ）。Aa=b Bac D无法批判断6主链上有4个碳原子的某种烷烃有两种同分异构体，含有相同碳原子数目且主链上也有4个碳原子的单烯烃的同分异构体有（ ）。A2种 B3种 C4种 D5种7将1体积 M气体和3体积N气体混合，一定温度下发生如下反应，并达到平衡2M(气)+N(气) 2Q(气)再同温同压下测得此反应达到平衡时M气体的转花率为80%，该混合气体反应前后的密度比为（ ）。A 1:1 B1:0.9 C3:2 D0.9:18用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成2L混合溶液，下列判断中正确的是（ ）。AH+OH BCH3COOH+CH3COO=0.1 mol/LCCH3COOHCH3COO D CH3COO+OH=0.1 mol/L9氢化钠跟水反应是生成氢氧化钠和氢气。现有氢化钠和铝粉的混合物m g，与足量的水充分反应后，若收集到氢气n g，则混合物中铝的质量可能是（ ）。A大于(m-12n)g B小于(m-12n)g C(m-12n)g D(m-21n)g10现把等物质的量的CuSO4,FeCl3和Zn置于水中充分反应，反应器中的物质除SO42-和Cl-外，还含有（ ）。AZn2+,Cu,Fe3+ B Zn2+,Cu,Fe2+ C Zn2+,Cu2+,Fe2+ D Zn2+,Cu,Cu2+,Fe2+ 11某一有机物A可能发生下列变化：A1种 B2种 C3种 D4种12某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl,KClO,KClO3的混合溶液，经测定ClO与ClO3两种离子物质的量浓度之比为1:2,则Cl2与KOH反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（ ）。A 2:3 B 4:3 C 10:3 D 11:313有Xn+,Ym+,Zn-三种离子，已知它们各自带有的电荷数值mn,且X,Y,Z三种原子的M电子层中的电子数均为奇数。若按XYZ的顺序，下列说法中正确的是（ ）。A 它们的最高价氧化物的相应水化物的碱性依次减弱，酸性依次增强B 它们的原子半径依次增大C 它们的单质在常温、常压下的密度依次减小D 它们的高价氧化物的水化物都是强电解质二、回答下列问题（共32分）1（3分）普通水和海水在相同条件下，哪一种蒸发的比较快？ 原因是 。2（4分）磷能和浓热的氢氧化钾溶液反应，生成一种盐，并放出一种具有臭味的气体，该气体在空气中燃烧生成磷酸。请写出磷溶解于浓热的氢氧化钾溶液的化学方程式： 。3（4分）硫化亚铜是一种难溶的黑色沉淀物。分析化学上常用向含有Cu2+的溶液中加入硫代硫酸钠溶液并加热，使铜转化为硫化亚铜的办法来除去铜。请写出此反应的离子方程式： 。4（4分）N2H4称为肼或联氨，N2H4和NH3结构上的关系有如H2O2与H2O的关系。请问：N2H4是几元碱？ 。N2H4和NH3谁的碱性强？ 。5（4分）胶体的分散质颗粒由胶核和吸附层构成。（1）若将少量AgNO3稀溶液滴入KI稀溶液中制得AgI胶体，此胶体电泳时象是 。（2）Fe(OH)3胶体的制备方法一般是 ，其胶体带 电荷。6（5分）环氧乙烷（ ）是一种应用很广的基本有机原料，常用于合成涤纶、洗涤剂等。它可由乙烯在催化剂作用下，与氧气加成而制得。（1）写出以淀粉为主要原料（无机试剂、催化剂可自选）制备环氧乙烷的各步反应化学方程式 。 （2）写出环氧乙烷的同分异构体结构式 。7（3分）焦硫酸的分子式为H2S2O7,分子结构中不存在“SS”键。请写出焦硫酸的分子结构式 ，在焦硫酸中，硫的化合价为 。8（5分）将羧酸的碱金属盐溶液电解可得到烃类化合物。例如，根据下列演变关系：填空：（1）写出电极反应式，阳极 ，阴极 。（2）D和B在不同的条件下反应，会生成三种不同的E。请写出符合下列要求的E的结构简式：最小的链状E ，最小的环状E ，高分子E 。三、（8分）下图中分别代表有关反应中的一种物质，且它们均为化学中常见的物质。图中有些反应的条件未写出。（1）、的化学式分别为 ， 。（2）、反应生成的离子方程式 。（3）的化学反应方程式 。四、（10分）已知：羰基（）和HCN可发生加成反应：现用异丙苯（）合成水芹酸（）的有关反应及合成路线如下图所示。填空：（）A，B，C的结构简式为：A，B，C。（）、反应中，属于取代反应的是。（）写出第步反应的化学方程式。五、海藻中含有丰富的碘元素（以I形式存在）。实验室中提取碘的工艺流程如下图所示。（1）在提取碘的过程中，下列有机试剂可选择的是。（填序号，多选要扣分）A四氯化碳（沸点77）B酒精（沸点78）C苯（沸点80）D甘油（沸点290）（2）在操作中，溶液中生成少量ICl,为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量（填序号）溶液，反应的离子方程式为。A HClO B KIO3 C KI D Br2（3）采用水浴加热蒸馏方法，实验室装置如上图所示。从含碘有机溶液中提取碘并回收溶剂，请指出图示实验装置中的错误之处。（4）实验中使用水浴的原因是，最后晶体碘聚集在（填仪器名称）中。六、计算题（每小题分，共分）1在隔绝空气的条件下，灼烧混合均匀的硫和22.4 g的某金属，反应后，金属全部生成了二价金属的硫化物。将反应后的物质溶解于过量的盐酸中，放出气体A，并有0.4 g的不溶物。在过量氧气中燃烧该不溶物，得到气体B。气体A和气体B恰好完全反应，并有19.1g的单质生成。通过计算，确定该未知金属。2由人尿分离出来的结晶化合物A的熔点为187188。对A做下列实验：（1）在标准状况下测得A的蒸气的密度为8.0 g/L。取17.92 gA完全燃烧，生成的气体通过浓H2SO4,浓H2SO4增重8.10 g。剩余气体通过碱石灰，气体质量减轻38.6 g。另取17.92 gA完全分解，可得标准状况下的氮气1.12 L。（2）A和足量6 mol/L盐酸混合加热可以完全水解，1 molA水解成1 molB和1 molC。已知A,B,C三种物质均含有一个烃基；B物质仅由碳、氢、氧三种元素组成，三种元素物质的量之比为7:6:2,C是氨基酸。通过计算确定A的结构简式。第II卷（共80分）一、（9分）金属M可以在不同条件下发生如下反应：M +A I M + B HM + C H +F M + D H +A M + E G + I 其中：1A、B、C、D、E、G在通常状况下皆为气体。并知G是CO2；E分子中共有10个电子。2上述反应的产物在不同条件下，还可以和有关反应物发生如下反应：F + B C A + G E3I是一种离子化合物，它可以水解生成一种白色沉淀和E。该白色沉淀加热可分解为H和H2O。根据以上各条件判断A，B，D，E，F，G，H，I，M为何物质，分别写出它们的分子式（或化学式）。二、（12分）根据下面磷元素的电势图回答问题 B/V H2PO2- P4 -0.87 PH31计算 H2PO2- /P4 = ? -1.112判断P4在碱性介质中能否发生歧化反应？说明理由。3如能反应，计算298K是歧化反应的平衡常数。三、（9分）阿司匹林（乙酰水杨酸）诞生100年来，拯救了无数人的生命。1 请以水杨酸为原料，选择合适的试剂合成阿司匹林，写出反应方程式。2 产品中可能混有未反应完全的水杨酸，如何用简单的化学方法检验有无此杂质。3 除上述未反应完全的水杨酸杂质外，估计还可能有什么杂质。四、（10分）某烃A，(C16H16)可使Br2/CCl4溶液褪色，也可使KMnO4溶液褪色。用O3，Zn/稀溶液处理，该烃转变为B(C8H8O)和C(C8H8O)。B能与银氨溶液形成银镜；用KMnO4氧化得到一种二元酸D(C8H6O4)，D硝化时，其硝化产物只有一种。C能和I2/NaOH溶液反应；C经KMnO4氧化生成一种一元酸E(C7H6O2)。根据上述实验事实，推断A，B，C，D，E的结构。五、（10分）298K时，将NH4HS(s)放入抽空的瓶中，NH4HS(s)以下式分解：NH4HS(s) NH3(g)+ H2S(g) 达平衡后测得瓶内的总压力为66.66kPa。1求上述情况下反应的Kp和Kp。2若瓶中原来已盛有40.00kPa 的NH3(g)，试计算在298K分解达平衡后瓶内的总压力为若干？六、（14分）有机化合物A，323K时在酸的催化下发生水解反应，在pH=5的溶液中进行时，其半衰期为69.3min，在pH=4的溶液中进行时，其半衰期为6.93min，且知在两个pH值的各自条件下，半衰期t均与A的初始浓度无关，设反应的速率方程为：= kc(A)c(H+) 试计算：（1）求、值；（2）在323K时反应的速率常数k；（3）在323K时,在pH=4的水溶液中，A水解的分数达到0.80时，所需的时间。七、（16分）铜合金中铜的含量碘量法测定。1 写出测定原理的主要化学反应方程式；2 指出滴定所用的标准溶液、指示剂及终点颜色变化；3 试述KI在本法中的作用；实验中常加入NH4HF2试剂，临近终点时又加入NH4SCN溶液，试述NH4HF2和NH4SCN在滴定中的作用。参 考 答 案一、选择题1A 2C 3C 4A 5AC 6C 7D 8AB 9A 10D 11B 12D 13A二、回答下列问题1普通水 海水与普通水比较蒸气压降低，沸点升高2P4+3KOH+3H2O=3KH2PO2+PH332Cu2+2S2O32-+2H2O=Cu2S+S+2SO42-+4H+4二 NH3的强5（1）AgI胶体向阳极聚集，阳极区黄色加深 （2）FeCl3加入沸水中 正6（1）(C6H10O5)n+nH2O-nC6H12O6(葡萄糖) C6H12O6-2C2H6OH+2CO2C2H5PH-C2H4+H2O 2C2H4+O2-78(1)2ClCH2COO-2e=ClCH2CH2Cl+2CO2 2H2O+2e=H2+2OH三、(1)Al Al2O3(2) Al3+3AlO2+6H2O=4Al(OH)3(3) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3四、五、(1) A,C (2)C I+ICl=I2+Cl(3)缺石棉网 温度计插到液体中 冷凝管进出水方向颠倒(4)溶剂沸点较低，控制温度不宜过高，避免I2蒸气进入冷凝管 蒸馏烧瓶六、计算题1设22.4 g金属为x mol。M+S=MSx x xA气体只能是H2S，那么，6.4 g沉淀是未反应的S(0.2mol)。 MS+2H+=M2+H2S x x S + O2=SO2 0.2 0.2 mol 2H2S + SO2 = 3S+H2O x 0.2mol 0.6mol 0. 6mol S为19.2 g，与题说19.1g相符。故x=0.4 mol该金属的相对原子质量为 22.4/0.4=56, 它是铁。2A的摩尔质量：22.48.0=179.2g/mol17.92 gA即为0.1molA浓H2SO4增重8.10 g,2/188.10=0.9 gH,即1个A分子中含有9个H原子。含碳12/ 4438.6=0.877,故一个A分子中含有9个碳原子。含氮0.1mol,故1个A分子中含有1个N原子。179.2-(14+912+91)=48.2 即1个A分子中含有3个O原子。所以，A的化学式应为C9H9NO3。AB+C 故B的化学式是C7H6O2,C的结构式应为B,C缩水得：I不水解，古A为II式。一、A B D E F G H I MN2 O2 NO2(或N