2025年高中化学竞赛科学传播与科普写作试题（四）

2025年高中化学竞赛科学传播与科普写作试题（四）一、选择题（每题3分，共30分）下列关于化学反应自发性的判断，正确的是（）A.ΔH<0的反应一定自发进行B.ΔS>0的反应一定自发进行C.ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发D.自发反应一定是放热反应用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液，若滴定终点时pH突跃范围为4.3~9.7，则选用的指示剂应为（）A.甲基橙（变色范围3.1~4.4）B.酚酞（变色范围8.2~10.0）C.甲基红（变色范围4.4~6.2）D.石蕊（变色范围5.0~8.0）某配合物的化学式为[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂，下列说法错误的是（）A.中心离子为Co³⁺B.配位数为6C.外界离子为Cl⁻D.配位原子为N和Cl下列有机反应中，属于亲核取代反应的是（）A.乙烯与溴的加成反应B.苯的硝化反应C.乙醇的分子内脱水反应D.溴乙烷与NaOH水溶液的反应已知某元素的基态原子价电子排布式为4d¹⁰5s¹，该元素在周期表中的位置是（）A.第五周期ⅠB族B.第五周期Ⅷ族C.第四周期ⅠB族D.第四周期Ⅷ族下列分子中，中心原子采用sp³d²杂化方式的是（）A.PCl₅B.SF₄C.XeF₄D.AsF₅将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液的pH（）A.=7B.<7C.>7D.无法确定已知反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH=-196.6kJ/mol，下列说法正确的是（）A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B.增大压强，平衡常数K值增大C.加入催化剂，SO₂的转化率提高D.增加O₂浓度，平衡向正反应方向移动下列关于原电池的叙述正确的是（）A.放电时，正极发生还原反应，负极发生氧化反应B.放电时，电子从负极经电解质溶液流向正极C.放电时，电解质溶液中阳离子向负极移动D.任何将化学能转化为电能的装置都是原电池下列关于元素周期律的说法错误的是（）A.同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小B.同主族元素从上到下，金属性逐渐增强C.第ⅦA族元素的最高价氧化物对应水化物的酸性随原子序数递增而减弱D.第ⅠA族元素的金属性一定比第ⅡA族元素强二、填空题（每空2分，共40分）写出下列物质的化学式：（1）重晶石________；（2）胆矾________；（3）高铁酸钾________。反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)的ΔH=-196.6kJ/mol，升高温度时，平衡常数K值________（填“增大”“减小”或“不变”），平衡向________方向移动。某原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，该元素的原子序数为________，位于周期表第________周期________族。用价层电子对互斥理论预测：（1）NH₃分子的空间构型为________；（2）SO₄²⁻的空间构型为________。0.1mol/L的CH₃COOH溶液中，加入少量CH₃COONa固体后，溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”），其原因是________。氢能作为清洁能源备受关注，金属氢化物储氢材料LaNi₅的储氢反应为：LaNi₅+3H₂⇌LaNi₅H₆。该反应的平衡常数表达式K=（用分压表示，分压单位为kPa）。若在某温度下，体系中H₂分压为101.3kPa时反应达到平衡，则K的数值为。向硫酸锌水溶液中滴加氨水至过量，实验现象为________，两步反应的离子方程式分别为________、________。某温度下，纯水中c(H⁺)=2×10⁻⁷mol/L，则该温度下水的离子积K_w=，溶液的pH=（保留一位小数）。三、科普写作题（30分）请以“化学与碳中和”为主题，撰写一篇面向中学生的科普短文。要求：（1）内容包含至少2个化学原理的解释（如化学反应、物质性质等）；（2）结合1个生活中的实例说明化学技术在碳中和中的应用；（3）语言通俗易懂，逻辑清晰，字数不少于400字。四、科学传播分析题（20分）阅读以下材料，回答问题：“近日，某短视频平台出现‘自制电解水制氢’教程，视频中博主使用电池、盐水和塑料瓶进行电解，声称‘在家即可实现氢能制备，清洁又高效’。该视频获得超50万点赞，但被多位化学专家指出存在安全隐患。”（1）从化学原理角度，分析该“自制电解水”过程中可能涉及的化学反应（写出2个主要反应方程式）；（8分）（2）结合化学知识，说明该实验存在的安全隐患（至少2点）；（6分）（3）作为化学爱好者，你会如何向公众科普“科学实验安全”的重要性？请提出2条具体建议。（6分）五、实验设计题（30分）某研究小组欲探究“温度对草酸与高锰酸钾反应速率的影响”，现有试剂：0.01mol/LKMnO₄溶液、0.1mol/LH₂C₂O₄溶液、稀硫酸、蒸馏水、温度计、秒表等。（1）写出该反应的离子方程式；（6分）（2）设计实验方案，要求包含：实验目的、实验仪器、实验步骤（用控制变量法设计至少3组实验）；（16分）（3）预期实验现象及结论。（8分）六、综合应用题（30分）配合物是一类具有独特结构和功能的化合物，在催化、医药等领域有广泛应用。（1）已知配合物[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂的磁矩为0，推测中心离子的杂化方式及空间构型；（8分）（2）画出该配合物的结构示意图，并标注配位键；（6分）（3）设计实验方案验证该配合物的内界和外界离子（写出操作步骤、预期现象和结论）。（16分）七、开放探究题（20分）近年来，“可降解塑料”成为环保热点话题。某品牌宣称其“玉米淀粉基塑料”可在自然环境中完全