2021年全国高中化学竞赛浙江赛区初赛试题卷

浙江省高中化学竞赛初赛试题卷阐明：1．本卷满分150分，考试时间120分钟。试卷有8页，共29小题。2．试卷分为试题卷和答题卷，所有答案须写在答题卷上，写在试题卷上无效。3．考生须在答题卷上写明：姓名、学校、考号。一、选取题（本题共15分。有5小题，每小题3分。每小题只有一种选项符合题意）1．1月，某地发生了导致四人死亡、一百多人中毒食用熟牛肉中毒事件，通过对该牛肉检测，发现某盐含量比国家容许原则高800多倍，该盐也许是

A、NaClB、NaNO2C、NaNO3D、BaSO42．从植物花中可提取一种简写为HIn有机物，它在水溶液中因存在下列平衡：HIn(溶液，红色)H+(溶液)+In－(溶液，黄色)而用作酸碱批示剂。往该溶液中加入Na2O2粉末，则溶液颜色为A、红色变深B、黄色变浅C、黄色变深D、褪为无色3．往溴苯溶液中加入少量铁屑能迅速反映，其过程如下：3Br2+2Fe＝2FeBr3；Br2+FeBr3＝FeBr4－+Br+(不稳定)；+Br+→[]；[]+FeBr4－→+HBr+FeBr3；由上反映可知：+Br2→+HBr中催化剂为AFeBFeBr3CBr+DFeBr4－4．在恒温恒容容器中进行反映H22H—Q，若反映物浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.024mol/L，需反映时间为A、等于18sB、等于12sC、不不大于18sD、不大于18s5．如图，原则状况下，向带有活塞最大容积为120L密闭容器中充入amolH2S和bmolSO2（a、b为正整数；a5，b5），则反映完全后，容器内气体也许达到最大密度（g/L）是A、14.40B、8.00C、5.60D、2.86二、选取题（本题共40分。有10小题，每小题4分。每小题有1~2个对的答案）6．第二次世界大战期间，某国有支侦查小分队到德国法西斯一座十分隐蔽且又戒备森严军火厂。上级规定小分队在三天内必要炸毁它，成果她们用十多只涂有化学药剂老鼠完毕了任务。据你推测这种化学药剂是

A、TNTB、KMnO4和H2SO4C、黑火药和甘油D、白磷CS2溶液7．NCl3电子式为，则NCl3与H2O反映时，最初生成物一定有A、NH3B、HNO2C、HClOD、NH4Cl8．青霉素实验针用它稀溶液（200国际单位青霉素/mL）。既有1小瓶20万国际单位青霉素，1.0mL注射器（分刻度为0.1mL），注射用水和几种干净小瓶。现吸取1.0mL注射用水注入第1瓶内溶解青霉素。吸取0.1mL溶液在第2小瓶中用水稀释成1.0mL。再吸取0.1mL在第3小瓶中稀释成1.0mL。又……在第几小瓶中青霉素浓度为200国际单位/mL。A、3B、4C、5D、69．测得HClO4·H2O构造为H3O+ClO4-，下列论述最符合这种构造证据是A、是极强酸B、有强氧化性C、遇热分解D、有4个相似键10．铝和镓性质相似，如M(OH)3都是难溶两性氢氧化物。在自然界镓常以很少量分散于铝矿，如Al2O3中。用NaOH溶液解决铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al(OH)3沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓原料）。发生后一步反映是由于A、镓酸酸性强于铝酸B、铝酸酸性强于镓酸C、镓浓度小，因此不沉淀D、Al(OH)3是难溶物11．有一定质量KNO3样品，在100C下加蒸馏水使之充分溶解，残留固体质量为250g。该实验在400C下进行时，残留固体质量为120g，700C时为20g。已知KNO3在不同温度下溶解度：温度100C400C550C700C溶解度20g65g100g140g下列对该样品推断对的是A、样品为纯净物B、样品中混有不溶于水杂质C、样品中混有溶解度较大杂质D、当温度在550C左右时KNO3完全溶解12．生石灰中往往具有CaCO3和SiO2杂质，若检查与否存在这两种杂质，最适当试剂是A、氟化氢B、浓硫酸C、盐酸D、苛性钠13．将白磷隔绝空气加热到2600C可转变为红磷。如下说法对的是A、白磷转变为红磷是一种吸热过程B、红磷比白磷稳定C、白磷转变为红磷需外界提供引起反映能量D、白磷比红磷稳定14．1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断对的是A、原子晶体干冰有很高熔点、沸点，有很大硬度B、原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料C、原子晶体干冰硬度大，可用作耐磨材料D、每摩尔原子晶体干冰中含2molC—O键15．电视剧《西游记》中仙境美仑美奂。这些神话仙境中所需烟幕是用NH4NO3和Zn粉按质量比8:6.5混合放于温热石棉网上，使用时滴水数滴即产生大量白烟，又知发生反映后有N2和水生成。关于说法中对的是A、水起着溶解NH4NO3，发生吸热现象以启动反映作用B、每还原1molNO3-需氧化1molZn和1molNH4+C、成烟物质是两性氧化物小颗粒D、成烟物质是小锌粒，它由NH4NO3反映放热而蒸出三、选取题（本题共15分。有5小题，每小题3分。每小题只有一种对的答案）16．反映：NH3（g）+CO2（g）CO(NH2)2（s）+H2O（g）已达平衡。若增大压强，平衡移动，但混合气体平均相对分子质量不变。下列说法对的是A、原混合气体平均相对分子质量为30B、原混合气体平均相对分子质量为28C、起始时，NH3与CO2体积比为13:14D、起始时，NH3与CO2体积比为14:1517．SF6是一种无色气体，具备很强稳定性，可用于灭火。SF6分子构造如右图所示，呈正八面体型。如果F元素有两种稳定同位素，则SF6不同分子种数为A、6种B、7种C、10种D、12种18．CH4分子为正四周体构造，若CH4分子中氢原子能被F、Cl、Br、I四种卤原子取代，那么所得卤代烃有多少种？A、68 B、69 C、70 D、7119．已知25%氨水密度为0.91g/cm3，5%氨水密度为0.98g/cm3，若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液质量分数是A、等于15%B、不不大于15%C、不大于15%D、无法判断20．右图中曲线表达原子序数在前20号中某些元素原子序数（按递增顺序持续排列）和单质沸点关系，其中A点表达元素是A、SiB、AlC、FD、S

四、填空题（每空1分，有5小题，共23分）21．(SN)n是最早发现无机高分子化合物（相对分子质量很大化合物），n是一种很大整数。由许许多多(SN)n分子构成晶体，有各向异性构造特点。最典型是，从晶体两个互相垂直方向上，室温下测定其导电率，其相差竟在2个数量级上。回答下列问题：（1）已知(SN)n由S2N2聚合而生成，在S2N2中，S和N化合价数值视为相似，则S2N2分子构造是（请画出）▲。（2）上述晶体属于▲（填晶体类型），理由是▲。（3）(SN)n分子几何形状，是平面型，立体型，还是线型？▲，理由是▲。22．水具备很高热稳定性，虽然加热到K也只有0.588%水分解成氢气和氧气。科学家已经找到了一种办法，分三步可使水在500℃如下分解：一方面在500℃下加热FeCl2水溶液，将生成Fe3O4在HCl介质中与Cl2在1000C时反映，最后将生成固体物质在300℃时加热分解。则该三步方程式分别是：（1）▲；（2）▲；（3）▲。23．有A、B、C、D四种短周期元素。已知一种B原子原子核受到粒子轰击得到一种A原子原子核和一种C原子原子核，又知C、D元素同主族，且能发生下面两个反映。A、B化合物＋B、C化合物B单质＋A、C化合物A、D化合物＋D、C化合物D单质＋A、C化合物请回答：（1）比较B、C原子半径大小▲；画出D离子构造示意图▲。（2）分别写出上述两个反映方程式▲；▲。24．在烃分子构造中，若每减少2个氢原子，则相称于碳碳间增长一对共用电子。试回答下列问题：（1）分子式为CnH2n+2烃分子中碳碳间共用电子对数为▲；（2）分子式为CnH2n-6烃分子中碳碳间共用电子对数为▲；（3）Cx可看作是烃减氢后产物，若某物质分子中碳碳间共用电子对数为160，则符合该条件碳单质分子式为▲；符合该条件单烯烃分子式为▲。（4）当前，化学家们已经找到十余种富勒烯家族Cx，它们分子构造中都由正五边形和正六边形构成封闭凸多面体，C60就是其中一种富勒烯，其构造见右图。第（3）小题中Cx也是其中一种富勒烯。则第（3）小题中Cx构造中五边形和六边形个数分别是▲和▲。（5）下列物质不属于富勒烯家族有▲。A、C18B、C44C、C72D、C8325．据4月出版《参照消息》报道：美国硅谷已成功开发出分子计算机，其中重要器件为分子开关和分子导线。美国Gokel专家研制了氧化还原型电控分子开关——蒽醌套索醚电控开关。它是通过电化学还原使冠醚“胳膊”阴离子化，从而加强对流动阳离子束缚力，达到“关”作用；再借助氧化反映使其恢复到本来“启动”状态，使阳离子顺利流动：AB（1）在括号中填写反映类型（填氧化反映、还原反映）：a▲反映，b▲反映。（2）若分子计算机中分子开关处在A状态，则计算机处在▲状态，若分子计算机中分子开关处在B状态，则计算机处在▲状态（填“启动”或“关闭”）。五、实验题（每空1分，有1小题，共17分）26．Na2CO3是一种很重要化学物质，某学生拟在实验室中制备并分析Na2CO3纯度。下面是她实验过程：实验一：Na2CO3制备：用50mLNaOH溶液吸取CO2气体制备Na2CO3。为防止通入CO2过量而生成NaHCO3，她设计了如下环节：（i）用25mLNaOH溶液吸取过量CO2气体，至CO2气体不再溶解；（ii）小心煮沸溶液1~2分钟；（iii）在得到溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使溶液充分混合。（1）她能否制得较纯净Na2CO3？▲。理由是▲。（2）按她设计，第（i）步实验装置如图1：装置A使用试剂是石灰石和盐酸溶液。可否使用纯碱代替石灰石？▲。因素是▲。②装置B使用试剂是▲，作用是▲。③为了后续煮沸、混合等实验，装NaOH溶液容器还可使用▲。（填实验仪器）④有人以为实验环节（ii）、（iii）顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你以为对吗？▲，为什么？▲。实验二：Na2CO3纯度分析：图2实验室中某些仪器图示为（图2）：图2图3某同窗用图3测定Na2CO3试样纯度（杂质不与水反映），其中A容器中盛有Na2CO3样品10.0g，分液漏斗内盛有稀H2SO4，B容器内为碱石灰固体。她运用碱石灰增重求出纯净Na2CO3质量，再求纯度。她重复对的操作了三次，成果数据浮现了较大偏差（设原容器中CO2气体含量可忽视不计，各容器内反映完全，下同）图3（3）请你分析浮现较大偏差因素▲。通过仔细分析，该同窗重新设计了一套实验装置（见图4），并回答关于问题：（实验室中可供选取试剂和药物尚有Zn片、浓H2SO4、NaOH溶液、CaCO3固体、蒸馏水）图4图4（4）该同窗新设计装置与否已完整，如有必要，可在B、D虚框内画出适当装置简图，如要用到药物或试剂，应在右下角注明▲。（5）A装置中分液漏斗所盛液体为▲；U形管内盛有▲；A装置在整套装置中作用▲；F装置作用是▲。（6）如果B、D内部不设计任何装置而直接连通ACE，则实验成果将▲（偏高、偏低、无影响）。（7）如果实验后E装置质量增重3.96g，则该Na2CO3试样纯度为▲。六、有机题（每空2分，有2小题，共16分）27．已知：①乙醛甲基上氢原子都是氢原子，活性较大，都可以与甲醛中醛发生加成反映，如HCHO+CH3CHOHO—CH2—CH2—CHO；②CH2(COOC2H5)2+HCHO一定条件+Na+HCHO一定条件+Na+H2催化剂、+O2催化剂、请回答下列问题：写出下列物质构造简式：E▲；H▲；I▲。（2）写出A→D化学方程式：▲。28．人们在对烷烃分子空间构造研究中发现某一系列烷烃分子只有一种一卤取代物。如：甲烷（新）戊烷十七烷这一系列烷烃具备一定规律性，当一种烃分子－H所有被－CH3取代后，它一卤代物异构体数目不变。试回答：（1）请写出这一系列烷烃化学式通式▲。（2）请写出这一系列烷烃中第6种烷烃化学式▲。（3）上一系列烷烃中，其中含碳量最高烷烃中碳元素质量分数约为▲（保存三位有效数字）。（4）人们在研究中发现另一系列烷烃分子也只有一种一卤取代物，请写出它们化学式通式▲。七、计算题（有1小题，共24分）29．HNO3是极其重要化工原料。工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法，将中间产生NO2在密闭容器中多次循环用水吸取制备。（1）工业上用水吸取二氧化氮生产硝酸，生成气体通过多次氧化、吸取循环操作使其充分转化为硝酸（假定上述过程中无其他损失）。①试写出上述反映化学方程式。②设循环操作次数为n，试写出NO2→HNO3转化率与循环操作次数n之间关系数学表达式。③计算一定量二氧化氮气体要通过多少次循环操作，才干使95％二氧化氮转变为硝酸？（2）上述办法制备HNO3为稀HNO3，将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度HNO3。实验证明：不同浓度HNO3与同一金属反映可生成不同还原产物。例如，镁与硝酸反映实验中，测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2，液相产物有Mg(NO3)2，NH4NO3和H2O。生成这些产物HNO3浓度范畴为：H2：C<6.6mol/L；N2和NH4+：C<10mol/L；NO：0.1mol/L<C<10mol/L；NO2：C>0.1mol/L。各气相产物成分及含量随HNO3浓度变化曲线如右图所示。

④写出Mg与11mol/LHNO3反映方程式；⑤960mgMg与1L4mol/LHNO3正好完全反映，收集到224mL气体（S.T.P）气体，试通过计算写出反映方程式。浙江省高中化学竞赛初赛试卷参照答案和评分原则一、二、三、选取题：共70分（涉及20小题，第一、三大题，每小题3分，每小题只有一种选项符合题意；第二大题，每小题4分，每小题有1~2个对的答案）题号12345答案BDBCD题号6789101112131415答案DACBDABDCBCACBC题号1617181920答案ACBCC四、填空题（每空1分，有5小题，共23分）21．（1）(2）分子晶体；由于它靠(SN)n分子彼此间分子作用力维系成晶体（3）线型；由于是由线型分子整洁有序排列形成晶体，在线伸长方向及其垂直方向上导电率相差巨大，如为立体构造，不会如此；而从S2N2构造推知，它也不也许是平面形，只能是线型。22．（1）3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl+H2（2）Fe3O4+3/2Cl2+6HCl3FeCl3+3H2O+1/2O2（3）3FeCl33FeCl2+3/2Cl223．（1）B＞C；（2）2NH3+N2O3=2N2+3H2O；2H2S+SO2=3S+2H2O24．（1）n-1（2）n+3（3）C80；C160H320（4）12；30（5）AD；25．（1）还原；氧化（2）启动；关闭五、实验题（每空1分，有1小题，共17分）26．（1）能；实验①生成NaHCO3，其中过量溶解CO2气体煮沸时除去，在实验③NaHCO3正好被NaOH中和完全转化为Na2CO3（2）①不能；实验中使用CO2气体发生器，只合用于块状固体和液体反映，Na2CO3是粉末状固体②水；除去HCl③锥形瓶④不合理；若不先驱出溶液中溶解CO2气体，实验③加入NaOH将有一某些消耗于与CO2反映，使NaHCO3不能完全转化为Na2CO3。（3）①U形管A中CO2气体未所有进入U形管B；②U形管A中反映有少量水蒸气进入U形管B，使得碱石灰增重量不完全是CO2量；（4）B中不加装置；D中加一种盛浓H2SO4洗气瓶；（5）稀H2SO4（NaOH溶液也可）；Zn片；A中生成H2推动C中CO2气体向右运动，使C中CO2气体所有被E中碱石灰吸取；F作用：①导出H2通道；②吸取进入F中水蒸气、CO2等气体，使E中碱石灰增量即为反映生成CO2量。（6）偏高；（7）95.4%六、有机题（每空2分，有2小题，共16分）27．（1）（2）（2）28．（1）C53H108（2）（3）85.7%（4）七、计算题（有1小题，第①③④小题各4分、第②⑤小题各6分，共24分）29．（1）①3NO2+H2O=2HNO3+NO；2NO+O2=2NO2②设起始时NO2物质量为1mol，通过n次循环后生成HNO3物质量为：Sn=2/3+2/31/3+2/3(1/3)2+2/3(1/3)3+······+2/3(1/3)n-1，经等比数列求和得Sn=1-(1/3)n。因而，NO2→HNO3转化率为[1-(1/3)n]/1100%③[1-(1/3)n]/1100%=95%，因而，n=2.6≈3，要通过3次循环操作才干使95%NO2转化为HNO3（2）④Mg+4HNO3=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O⑤40Mg+100HNO3=5NO↑+H2↑+NO2↑+3N2↑+4NH4NO3+40Mg(NO3)2+41H2O本题考查识图能力、图象定量分析、氧化还原反映得失电子守恒、方程式比例系数拟定。由图象可知：nNO:nN2:nNO2:nH2=5:3:1:1，同步还原产物尚有NH4+，并通过得失电子相等拟定与前者关系。浙江省高中化学竞赛初赛试题解析（第3题）本题事实上给出了苯与液溴反映历程，但所解决问题并不难。依照催化剂定义，除变化化学反映速率外，自身质量和化学性质不便。催化剂是参加反映，但产物中还是应生成。分析四个选项，只有FeBr3既参加反映，最后又生成。考生不可受统编教材中Fe是催化剂束缚，依照详细情境选最适当答案。答案选B。（第17题）本题重要考查正八面体空间构造。由于考生接触正八面体较少，可通过两种办法进行理解：①空间直角坐标系三条坐标轴上与原点等距6个点构成空间图形（S坐标原点，F在坐标轴上）；②正方体6个面面心构成空间图形（S正方体体心，F在正方体面心）。本题用同位素考查不同分子种数是一创新，不妨计算一下PCl5有多少种不同分子（假设氯有2种同位素）。本题中F有相邻和相对两种位置，即二取代有2种；三取代也只有2种，即“△和├”两种形式；四取代与二取代是同样，即可将四取代当作另一同位素二取代；加上零取代和一取代，总数为(1＋1＋2)×2＋2＝10，答案是C。如果您想要更详细解析，请参照《高中化学竞赛辅导专项讲座——三维化学》第三节：正八面体与正方体（第18题）本题依照97年全国化学竞赛初赛第五题改编，可用数学中排列组合办法进行分类讨论解答第。一种思路是CH4中依次被一种、二个、三个、四个四种卤素原子取代，分类很复杂；第二种思路是将H、F、Cl、Br、I五种元素放入C四个位置（正四周体四个顶点），分类讨论：①XA4型：－1＝4（四个位置上为同一种卤素原子）②XA3B型：＝20（从五种元素中选出A，5种也许；剩余四种元素中选出B，4种也许，共5×4＝20种）③XA2B2型：＝10（同②，但选出A、B互换位置是重复，应除2）④XA2BC型：＝30（五种元素中选出A，5种也许；余下四种选会重复