河北省高中化学竞赛初赛模拟试题(含答案)

河北省高中化学竞赛初赛模拟试题(含答案)1.单项选择题（每题4分，共40分）1.某无色气体X通入澄清石灰水，先出现白色沉淀，继续通入沉淀溶解，则X可能是A.CO₂  B.SO₂  C.NH₃  D.Cl₂答案：B解析：SO₂少量生成CaSO₃白色沉淀，过量SO₂与CaSO₃生成可溶Ca(HSO₃)₂，沉淀溶解；CO₂虽也产生类似现象，但Ca(HCO₃)₂溶解度远小于Ca(HSO₃)₂，通常认为“沉淀不溶”，故选B。2.25℃时，0.10mol·L⁻¹H₂A溶液中，测得c(H⁺)=0.11mol·L⁻¹，则H₂A的Kₐ₁数量级为A.10⁻¹  B.10⁻²  C.10⁻³  D.10⁻⁴答案：A解析：c(H⁺)≈c(HA⁻)=0.11mol·L⁻¹，Kₐ₁=[H⁺][HA⁻]/[H₂A]≈0.11×0.11/0.10≈0.12，数量级10⁻¹。3.下列实验操作能达到目的的是A.用pH试纸测得1mol·L⁻¹NaClO溶液pH=10.2，证明HClO为弱酸B.向Fe(NO₃)₂溶液中滴加稀硫酸，溶液变黄色，证明Fe²⁺被氧化C.向苯酚钠溶液中通CO₂，出现浑浊，证明苯酚酸性强于H₂CO₃D.用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上，试纸变蓝，证明NH₃·H₂O为弱碱答案：C解析：苯酚钠+CO₂→苯酚↓+NaHCO₃，说明苯酚酸性强于HCO₃⁻，而H₂CO₃的Kₐ₁>Kₐ(苯酚)>Kₐ₂，故C正确。4.某晶体由A、B两元素组成，晶胞为立方体，顶点与面心均为A，体心为B，则晶体化学式为A.AB  B.A₂B  C.AB₃  D.A₃B答案：D解析：顶点A：8×1/8=1；面心A：6×1/2=3；体心B：1；合计A₄B₁，即A₃B。5.已知反应2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)ΔH<0，下列说法正确的是A.升高温度，Kₚ增大B.压缩体积，颜色先变深后变浅，最终比原来深C.加入惰性气体，平衡正向移动D.恒容下再充入NO₂，NO体积分数增大答案：B解析：压缩→浓度瞬间增大→颜色突深；平衡右移→颜色略变浅，但NO₂总量增加，最终颜色仍比原来深，B正确。6.下列离子组在指定条件下一定能大量共存的是A.c(H⁺)=10⁻¹³mol·L⁻¹的溶液中：Na⁺、K⁺、AlO₂⁻、NO₃⁻B.含0.1mol·L⁻¹SCN⁻的溶液中：Fe³⁺、NH₄⁺、Cl⁻、SO₄²⁻C.含0.1mol·L⁻¹H₂O₂的溶液中：MnO₄⁻、H⁺、Na⁺、SO₄²⁻D.含0.1mol·L⁻¹S₂O₃²⁻的溶液中：H⁺、Ba²⁺、Cl⁻、NO₃⁻答案：A解析：A为强碱性，AlO₂⁻稳定；B中Fe³⁺与SCN⁻络合；C中H₂O₂被MnO₄⁻氧化；D中S₂O₃²⁻遇H⁺析S↓。7.用0.020mol·L⁻¹KMnO₄滴定25.00mLFeSO₄溶液，消耗20.00mL，则FeSO₄浓度为A.0.040mol·L⁻¹  B.0.080mol·L⁻¹  C.0.10mol·L⁻¹  D.0.16mol·L⁻¹答案：B解析：5Fe²⁺+MnO₄⁻+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，n(MnO₄⁻)=0.020×0.020=4.0×10⁻⁴mol，n(Fe²⁺)=5×4.0×10⁻⁴=2.0×10⁻³mol，c=2.0×10⁻³/0.025=0.080mol·L⁻¹。8.下列关于电化学的说法正确的是A.钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应为Fe-2e⁻=Fe²⁺B.用铜电极电解稀硫酸，阳极质量减少，阴极产生H₂C.铅蓄电池放电时，负极附近pH升高D.电解熔融Al₂O₃时，每转移1mole⁻，理论上阴极析出9gAl答案：B解析：Cu作阳极活性电极，Cu-2e⁻=Cu²⁺，质量减少；阴极2H⁺+2e⁻=H₂↑，B正确。9.某有机物分子式C₄H₆O₂，能使Br₂/CCl₄褪色，与NaHCO₃反应放出气体，其同分异构体（不含立体异构）共A.3种  B.4种  C.5种  D.6种答案：C解析：不饱和度=(2×4+2-6)/2=2；含C=C与-COOH。直链：丁烯酸3种（2-丁烯酸顺反2种+3-丁烯酸1种）；支链：2-甲基-2-丙烯酸1种；环状：环丙基甲酸1种；共5种。10.下列实验现象与结论对应正确的是A.向Na₂S₂O₃溶液中滴加AgNO₃，生成白色沉淀后变黑，说明Ag₂S₂O₃不稳定分解为Ag₂SB.向K₂Cr₂O₇溶液中加NaOH，溶液由橙变黄，说明Cr₂O₇²⁻被还原C.向CoCl₂溶液中加过量KSCN，溶液变蓝，说明生成[Co(SCN)₄]²⁻D.向苯中加入少量浓硝酸，室温无明显变化，说明苯难硝化答案：A解析：Ag₂S₂O₃→Ag₂S+SO₂，颜色由白→黑，A正确；B为Cr₂O₇²⁻+2OH⁻⇌2CrO₄²⁻+H₂O，非氧化还原；C应为[Co(SCN)₄]²⁻蓝色，但Co²⁺与SCN⁻需丙酮萃取才显色；D需混酸加热才硝化。2.不定项选择题（每题5分，共30分，每题有1~2个正确选项，漏选得2分，错选0分）11.关于反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH=-92kJ·mol⁻¹，下列措施既能加快反应速率又能提高H₂转化率的是A.升高温度  B.增大压强  C.移走NH₃  D.加入催化剂答案：BC解析：升温加快速率但平衡左移，H₂转化率降；加压速率加快且平衡右移；移走NH₃平衡右移；催化剂不影响平衡。12.下列实验方案能达到目的的是A.用饱和NaHCO₃除去CO₂中混有的SO₂B.用生石灰与浓氨水制取干燥NH₃C.用CCl₄萃取碘水中的I₂后，分液得下层液体，蒸馏获I₂D.用Na₂SO₃溶液吸收Cl₂尾气，再滴加BaCl₂，白色沉淀证明Cl₂被还原答案：AC解析：A中SO₂+2NaHCO₃=Na₂SO₃+2CO₂+H₂O，CO₂不反应；CCl₄萃取I₂后蒸馏得I₂，C正确；B中NH₃需碱石灰干燥；D中BaSO₃溶于酸，需先中和再检SO₄²⁻。13.某温度下，向1L0.10mol·L⁻¹CH₃COOH溶液中缓慢加入NaOH固体，溶液pH随加入NaOH物质的量变化如图所示（略），下列判断正确的是A.b点溶液中：c(CH₃COO⁻)>c(Na⁺)>c(CH₃COOH)B.c点（pH=7）溶液中：c(CH₃COO⁻)=c(Na⁺)C.d点（恰好中和）溶液中：c(Na⁺)=2c(CH₃COO⁻)+2c(CH₃COOH)D.若将CH₃COOH换为等浓度HCl，则c点所需NaOH量不变答案：B解析：c点pH=7，电荷守恒：c(Na⁺)+c(H⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(OH⁻)，因c(H⁺)=c(OH⁻)，故c(Na⁺)=c(CH₃COO⁻)，B正确。14.下列关于晶体结构的说法正确的是A.金刚石中C-C键能大于石墨，故金刚石熔点更高B.NaCl晶体中，每个Na⁺周围最近且等距的Na⁺有12个C.干冰晶胞中，CO₂分子配位数为12D.金属Cu为面心立方，其空间利用率为74%答案：BCD解析：金刚石熔点3550℃，石墨升华点3652℃，但石墨熔化需破坏层间大π键，实际熔点更高，A错；NaCl中Na⁺次近邻Na⁺为12个；干冰面心立方，分子配位数12；Cu空间利用率74%。15.某同学设计如下电池：Pt|Fe³⁺(0.1mol·L⁻¹),Fe²⁺(0.1mol·L⁻¹)||Ag⁺(0.1mol·L⁻¹)|Ag，已知E°(Fe³⁺/Fe²⁺)=0.77V，E°(Ag⁺/Ag)=0.80V，下列说法正确的是A.电池反应为Fe³⁺+Ag→Fe²⁺+Ag⁺B.298K时，电池电动势E=0.03VC.工作一段时间后，左侧溶液颜色变浅D.向右侧加入NaCl，电动势增大答案：BD解析：正极Ag⁺+e⁻=Ag，负极Fe²⁺-e⁻=Fe³⁺，总反应Ag⁺+Fe²⁺→Ag+Fe³⁺，A错；E=0.80-0.77=0.03V；左侧Fe³⁺增加，颜色加深；加NaCl使Ag⁺浓度降，E(正极)降，E(负极)不变，电动势=E(正)-E(负)增大，D正确。16.下列关于有机反应机理的说法正确的是A.苯的硝化反应中，浓硫酸的作用是提供NO₂⁺亲电试剂B.醇与HBr反应，伯醇按Sₙ2机理，叔醇按Sₙ1机理C.醛与Tollens试剂反应，Ag⁺被还原为Ag，醛被氧化为羧酸，属于自由基机理D.烯烃与Br₂/CCl₄反应，经溴鎓离子中间体，反式加成答案：ABD解析：Tollens反应为银镜反应，属金属离子氧化，非自由基，C错；其余正确。3.填空题（共60分）17.（10分）元素A、B、C、D为前四周期主族元素，原子序数依次增大。A的基态原子最外层电子数等于内层电子数；B与A同周期，最高正价与最低负价代数和为4；C的M层电子数是N层电子数的3倍；D与C同主族，且D的最高价氧化物对应水化物为强酸。（1）A的元素符号为________，其单质晶体类型为________。（2）B的简单氢化物空间构型为________，中心原子杂化类型为________。（3）C的基态原子价电子排布式为________，C与D形成化合物的晶体类型为________。（4）比较A、B、C第一电离能由大到小顺序________（用元素符号表示）。（5）写出B的最高价氧化物对应水化物与D的氢化物水溶液反应的化学方程式________。答案：（1）Be；金属晶体（2）三角锥形；sp³（3）3s²3p⁵；离子晶体（4）Cl>S>Be（5）H₂SO₄+2HBr→Br₂+SO₂↑+2H₂O18.（10分）某废水中含Cr₂O₇²⁻，用Fe²⁺还原，再用NaOH沉淀Cr³⁺。（1）配平离子方程式：______Cr₂O₇²⁻+______Fe²⁺+______H⁺→______Cr³⁺+______Fe³⁺+______H₂O（2）若废水体积1m³，c(Cr₂O₇²⁻)=0.010mol·L⁻¹，理论上需消耗FeSO₄·7H₂O质量为________kg（保留2位小数）。（3）沉淀完全后，调节pH=8，此时溶液中c(Cr³⁺)=________mol·L⁻¹（已知Ksp[Cr(OH)₃]=6×10⁻³¹）。（4）若将Cr(OH)₃煅烧得Cr₂O₃，则1t上述废水（按Cr₂O₇²⁻计）可得Cr₂O₃质量为________kg。答案：（1）1614267（2）n(Cr₂O₇²⁻)=10mol，需Fe²⁺60mol，m=60×278=1.67×10⁴g=16.68kg（3）pH=8，c(OH⁻)=10⁻⁶，c(Cr³⁺)=Ksp/c³(OH⁻)=6×10⁻³¹/10⁻¹⁸=6×10⁻¹³mol·L⁻¹（4）n(Cr₂O₇²⁻)=10mol→n(Cr₂O₃)=10mol，m=10×152=1.52kg19.（10分）CO₂加氢制甲醇：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)ΔH=-49kJ·mol⁻¹。（1）该反应在________（填“高温”或“低温”）下自发程度大。（2）200℃、5MPa下，按n(CO₂):n(H₂)=1:3投料，平衡时CO₂转化率为25%，则该温度下Kₚ=________（保留2位有效数字）。（3）若保持温度不变，将总压增至10MPa，则CO₂转化率将________（填“增大”“减小”或“不变”）。（4）为加快反应速率，同时提高甲醇选择性，可采用的措施有________（答两条）。（5）已知CH₃OH(g)+½O₂(g)→HCHO(g)+H₂O(g)ΔH=-159kJ·mol⁻¹，则HCHO(g)的燃烧热ΔH=________kJ·mol⁻¹。答案：（1）低温（2）设起始1molCO₂、3molH₂，转化0.25mol，平衡n:CO₂=0.75，H₂=2.25，CH₃OH=0.25，H₂O=0.25，总n=3.5mol，Kₚ=(0.25/3.5×5)(0.25/3.5×5)/(0.75/3.5×5)(2.25/3.5×5)³=0.015（3）增大（4）使用Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂；适量加入CO抑制副反应（5）HCHO(g)+O₂→CO₂+H₂O，由盖斯定律得ΔH=-570kJ·mol⁻¹20.（10分）某有机物X的分子式C₈H₈O₂，能与NaOH反应，但不与NaHCO₃反应；其¹H-NMR谱显示：δ2.3(s,3H)，δ5.1(s,2H)，δ7.2-7.4(m,5H)。（1）X的结构简式为________。（2）X在NaOH水溶液中加热，反应类型为________，有机产物结构简式为________。（3）写出X与足量H₂加成产物的分子式________。（4）写出X的同分异构体（含苯环，能银镜，不含醚键）的结构简式________（任写一种）。答案：（1）C₆H₅CH₂OCOCH₃（乙酸苄酯）（2）水解（皂化）；C₆H₅CH₂OH+CH₃COONa（3）C₈H₁₆O₂（4）HOC₆H₄CH₂CHO（邻羟基苯乙醛）21.（10分）实验室用KMnO₄与浓盐酸制Cl₂，再用Cl₂与KOH热溶液制KClO₃。（1）写出制Cl₂的离子方程式________。（2）用饱和食盐水除去Cl₂中HCl的原理是________。（3）制KClO₃时，若KOH过量，产物中主要杂质为________。（4）测定KClO₃含量：取样品0.5000g，溶于水，加过量KI，用0.1000mol·L⁻¹Na₂S₂O₃滴定，消耗24.00mL，则样品中KClO₃质量分数为________%（保留2位小数）。（5）若滴定过程振荡过于剧烈，导致部分I₂挥发，则结果将________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。答案：（1）2MnO₄⁻+16H⁺+10Cl⁻→2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O（2）Cl₂在饱和食盐水中溶解度低，HCl溶解度大（3）KClO（4）n(S₂O₃²⁻)=2.4×10⁻³mol，n(I₂)=1.2×10⁻³mol，n(KClO₃)=0.4×10⁻³mol，m=0.0490g，质量分数=9.80%（5）偏低22.（10分）某研究小组探究温度对H₂O₂分解速率的影响，装置如图（略），收集O₂体积并记录。（1）写出H₂O₂分解的化学方程式________。（2）实验中需保持不变的量有________（答两条）。（3）若25℃时，20mL5%H₂O₂（ρ=1g·mL⁻¹）完全分解，理论上收集O₂体积为________mL（标准状况）。（4）若实际测得O₂体积为理论值的85%，则分解率=________%。（5）为验证Cu²⁺对H₂O₂分解的催化作用，设计实验：向两支试管分别加入等量H₂O₂，其中一支加入少量CuSO₄，观察到________，结论为________。答案：（1）2H₂O₂→2H₂O+O₂↑（2）H₂O₂初始浓度；催化剂用量（3）n(H₂O₂)=20×1×0.05/34≈0.029mol，V(O₂)=0.0145×22400≈325mL（4）85%（5）加CuSO₄试管迅速产生大量气泡；Cu²⁺催化H₂O₂分解4.计算题（共20分）23.（10分）25℃时，向1L0.10mol·L⁻¹NH₃·H₂O中缓慢通入HCl气体，忽略体积变化。（1）当pH=9.25时，求此时溶液中c(NH₄⁺)/c(NH₃·H₂O)的值（已知Kb=1.8×10⁻⁵）。（2）继续通HCl至恰好中和