2025年高中化学竞赛决赛模拟试题（一）

2025年高中化学竞赛决赛模拟试题（一）一、选择题（每题3分，共20题）下列关于有效数字的说法错误的是（）A.滴定管读数需保留至小数点后两位B.100mL容量瓶的精度为±0.01mLC.运算结果的有效数字位数由误差最大的测量值决定D.常量分析中，数据记录通常保留四位有效数字用理想气体状态方程计算273K、101kPa下1molH₂的体积时，气体常数R的取值应为（）A.8.314J·mol⁻¹·K⁻¹B.0.0821L·atm·mol⁻¹·K⁻¹C.1.987cal·mol⁻¹·K⁻¹D.8.314kPa·L·mol⁻¹·K⁻¹某溶液中c(H⁺)=2.5×10⁻³mol/L，其pH值为（）A.2.60B.3.60C.2.602D.3.602下列分子中，中心原子采用sp³d²杂化的是（）A.SF₆B.PCl₅C.XeF₄D.IF₅已知反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH=-92.4kJ/mol，下列措施能提高NH₃产率的是（）A.升高温度B.加入催化剂C.减小压强D.及时移除NH₃配合物[Co(NH₃)₄Cl₂]Cl的几何异构体数目为（）A.2种B.3种C.4种D.5种下列元素中，第一电离能最大的是（）A.NB.OC.FD.Ne用0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHCl，滴定突跃范围为（）A.4.3~9.7B.3.3~10.7C.5.3~8.7D.2.3~11.7下列化合物中，存在分子内氢键的是（）A.乙醇B.邻硝基苯酚C.对硝基苯酚D.乙酸某晶体的晶胞参数为a=b=c，α=β=γ=90°，该晶体属于（）A.立方晶系B.四方晶系C.正交晶系D.六方晶系下列反应中，ΔS>0的是（）A.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)B.CaCO₃(s)=CaO(s)+CO₂(g)C.N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)D.2SO₂(g)+O₂(g)=2SO₃(g)已知E°(Fe³⁺/Fe²⁺)=0.77V，E°(I₂/I⁻)=0.54V，下列反应能自发进行的是（）A.2Fe²⁺+I₂=2Fe³⁺+2I⁻B.2Fe³⁺+2I⁻=2Fe²⁺+I₂C.Fe²⁺+I⁻=Fe³⁺+1/2I₂D.Fe³⁺+I₂=Fe²⁺+2I⁻下列有机物中，存在顺反异构的是（）A.1-丁烯B.2-丁烯C.2-甲基-2-丁烯D.丙烯用KMnO₄法测定H₂O₂含量时，需加入的指示剂是（）A.酚酞B.甲基橙C.淀粉D.自身指示剂下列元素中，属于镧系元素的是（）A.YB.LaC.AcD.Lu下列化合物中，酸性最强的是（）A.苯酚B.碳酸C.乙酸D.盐酸某元素的价电子构型为4d¹⁰5s²5p³，该元素位于周期表的（）A.第五周期VA族B.第五周期VIA族C.第四周期VA族D.第四周期VIA族下列晶体中，熔点最高的是（）A.NaClB.SiO₂C.CO₂D.H₂O用EDTA滴定Ca²⁺时，需控制溶液的pH值为（）A.5~6B.7~8C.9~10D.11~12下列反应中，属于亲电取代反应的是（）A.乙烯与溴的加成B.苯与硝酸的硝化C.乙醇与乙酸的酯化D.氯乙烷的水解二、填空题（每空2分，共40分）配平下列反应方程式：□KMnO₄+□HCl(浓)→□KCl+□MnCl₂+□Cl₂↑+□H₂O原子序数为24的元素的核外电子排布式为__________，该元素位于周期表的__________区。理想气体状态方程的表达式为__________，其中R的数值为__________（写出单位）。某反应的速率方程为v=k[c(A)]²[c(B)]，该反应的级数为__________，当A的浓度增大2倍，B的浓度增大3倍时，反应速率增大__________倍。配合物[Cr(en)₃]Cl₃的名称为__________，其中en代表__________。已知298K时，Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄)=1.1×10⁻¹²，在含有Cl⁻和CrO₄²⁻的混合溶液中，当c(Cl⁻)=1.8×10⁻⁵mol/L时，c(CrO₄²⁻)的最大值为__________mol/L。原电池(-)Zn|Zn²⁺(1mol/L)||Cu²⁺(1mol/L)|Cu(+)的电动势E°=__________V，电池反应式为__________。苯的硝化反应中，亲电试剂是__________，该反应的机理属于__________。NaCl晶体的晶胞中，Na⁺的配位数为__________，Cl⁻的配位数为__________。某有机物的分子式为C₅H₁₀O，能发生银镜反应，该有机物的可能结构简式为__________（写出2种）。三、简答题（每题10分，共3题）简述价层电子对互斥理论的基本要点，并应用该理论预测SO₂分子的几何构型。解释为什么H₂O的沸点比H₂S高，而HF的沸点比HCl高。以乙酸乙酯的合成为例，说明可逆反应的特点及提高产率的措施。四、计算题（每题10分，共2题）称取0.5000g石灰石样品，加入25.00mL0.2000mol/LHCl溶液，反应完全后，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定剩余的HCl，消耗NaOH溶液10.00mL。计算石灰石中CaCO₃的质量分数。（已知CaCO₃的摩尔质量为100.09g/mol）已知反应2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)在298K时的ΔH°=-114.1kJ/mol，ΔS°=-146.5J/(mol·K)。计算该反应在298K时的平衡常数K°，并判断该反应在标准状态下能否自发进行。五、实验题（共20分）实验题目：硫酸亚铁铵的制备及纯度测定实验原理硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]是一种复盐，易溶于水，在空气中比硫酸亚铁稳定。本实验以铁屑为原料，先与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，再与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵。反应方程式如下：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑FeSO₄+(NH₄)₂SO₄+6H₂O=(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O↓实验步骤铁屑的净化：称取5.0g铁屑，加入10%Na₂CO₃溶液，加热煮沸5分钟，倾去碱液，用蒸馏水洗涤铁屑至中性。硫酸亚铁的制备：将净化后的铁屑加入25mL3mol/LH₂SO₄溶液中，水浴加热至不再产生气泡，趁热过滤，收集滤液。硫酸亚铁铵的制备：向滤液中加入10g(NH₄)₂SO₄固体，搅拌至溶解，蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜，冷却结晶，抽滤，用少量乙醇洗涤晶体，晾干，称重。纯度测定：称取0.5000g产品，溶于水，加入10mL3mol/LH₂SO₄溶液，用0.02000mol/LKMnO₄标准溶液滴定至溶液呈粉红色且30秒内不褪色，记录消耗KMnO₄溶液的体积。问题步骤1中加入Na₂CO₃溶液的目的是什么？步骤2中为什么要趁热过滤？若滴定消耗KMnO₄溶液20.00mL，计算产品中(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O的质量分数。（已知(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O的摩尔质量为392.14g/mol）参考答案及评分标准（部分）一、选择题B2.B3.A4.C5.D6.A7.D8.A9.B10.AB12.B13.B14.D15.B16.D17.A18.B19.C20.B二、填空题2,16,2,2,5,8[Ar]3d⁵4s¹，d区PV=nRT，8.314J·mol⁻¹·K⁻¹3级，12三氯化三（乙二胺）合铬(Ⅲ)，乙二胺1.1×10⁻²1.10，Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+CuNO₂⁺，亲电取代反应6，6CH₃CH₂CH₂CH₂CHO，(CH₃)₂CHCH₂CHO三、简答题（要点）价层电子对互斥理论基本要点：①中心原子价层电子对包括成键电子对和孤对电子对；②电子对之间存在排斥作用，排斥力大小顺序为：孤对电子对-孤对电子对>孤对电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对；③分子的几何构型取决于价层电子对的数目和类型。SO₂分子中S原子的价层电子对数为3（2个成键电子对，1个孤对电子对），几何构型为V形。H₂O和HF分子间存在氢键，而H₂S和HCl分子间不存在氢键，因此H₂O的沸点比H₂S高，HF的沸点比HCl高。可逆反应的特点：正反应和逆反应同时进行，反应物和生成物共存，反应不能进行到底。提高乙酸乙酯产率的措施：①增加反应物（乙酸或乙醇）的浓度；②及时移除生成物（乙酸乙酯或水）；③使用浓硫酸作催化剂和吸水剂。四、计算题解：n(HCl)总=0.2000×25.00×10⁻³=5.000×10⁻³moln(NaOH)=0.1000×10.00×10⁻³=1.000×10⁻³moln(HCl)反应=5.000×10⁻³-1.000×10⁻³=4.000×10⁻³moln(CaCO₃)=4.000×10⁻³/2=2.000×10⁻³molm(CaCO₃)=2.000×10⁻³×100.09=0.2002gw(CaCO₃)=0.2002/0.5000×100%=40.04%解：ΔG°=ΔH°-TΔS°=-114.1×10³-298×(-146.5)=-114100+43657=-70443J/mol<0，反应能自发进行。ΔG°=-RTlnK°lnK°=-ΔG°/(RT)=70443/(8.314×298)=28.4K°=e²⁸.⁴≈2.5×10¹²五、实验题目的：去除铁屑表面的油污。原因：防止硫酸亚铁结晶析出，降低产率。解：n(KMnO₄)=0.02000×20.00×10⁻³=4.000×10⁻⁴mol根据反应方程式：5Fe²⁺+MnO₄⁻+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂On(Fe²⁺)=5×4.000×10⁻⁴=2.000×10⁻³moln[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]=2.000×10⁻³molm[(NH₄)₂Fe