2026年全国初中奥林匹克化学竞赛预赛试题含答案(天原杯)

2026年全国初中奥林匹克化学竞赛预赛试题含答案(天原杯)1.（单选）2026年天原杯预赛规定，下列哪种玻璃仪器在加热时必须垫石棉网A.试管 B.坩埚 C.锥形瓶 D.蒸发皿答案：C。锥形瓶底面积大，受热不均易裂，需石棉网分散热量；试管、坩埚、蒸发皿可直接加热。2.（单选）常温下，将0.10mol·L⁻¹的HCl溶液稀释到原体积的100倍，此时溶液的pH最接近A.1 B.2 C.3 D.6答案：C。稀释后c(H⁺)=10⁻³mol·L⁻¹，pH=3。3.（单选）下列离子组在pH=1的溶液中能大量共存的是A.Al³⁺、NO₃⁻、Cl⁻、SO₄²⁻ B.Fe²⁺、NO₃⁻、Cl⁻、I⁻C.Ba²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、OH⁻ D.Ag⁺、NO₃⁻、Cl⁻、NH₄⁺答案：A。强酸性条件下B中NO₃⁻氧化I⁻、Fe²⁺；C中Ba²⁺与SO₄²⁻沉淀且OH⁻被中和；D中Ag⁺与Cl⁻沉淀。4.（单选）已知反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0，升高温度后，下列说法正确的是A.平衡常数K增大 B.气体颜色变浅 C.平均摩尔质量减小 D.体系压强降低答案：C。升温平衡左移，n(NO₂)增加，平均摩尔质量减小；K减小，颜色加深，压强增大。5.（单选）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。5Fe²⁺~MnO₄⁻，n(Fe²⁺)=5×0.020×0.020=2.0×10⁻³mol，c=2.0×10⁻³/0.025=0.080mol·L⁻¹。6.（单选）下列实验现象与结论对应正确的是A.钠在CO₂中燃烧生成黑色颗粒——说明CO₂有氧化性B.向AlCl₃溶液中通入NH₃至过量，沉淀溶解——说明Al(OH)₃具两性C.用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在蔗糖上，蔗糖膨胀变黑——说明浓硫酸有脱水性与强氧化性D.向Fe(NO₃)₂溶液中滴加稀硫酸，溶液变黄——说明Fe²⁺被H⁺氧化答案：C。A生成Na₂CO₃与C，黑色颗粒为C，CO₂表现氧化性，但“黑色颗粒”描述不准确；B中NH₃不能溶解Al(OH)₃；D中NO₃⁻在酸性条件下氧化Fe²⁺，非H⁺。7.（单选）某元素基态原子最外层电子排布为4s²4p⁴，下列说法错误的是A.位于第四周期第VIA族 B.最高价氧化物水化物为强酸 C.氢化物稳定性高于H₂S D.第一电离能低于Se答案：C。该元素为Se，H₂Se稳定性低于H₂S；A、B、D正确。8.（单选）下列关于晶体的叙述正确的是A.金属晶体中，原子堆积越紧密，配位数一定越大B.离子晶体熔点随离子半径增大而升高C.分子晶体沸点一定低于离子晶体D.石墨晶体中，层内C—C键长比金刚石短答案：D。石墨层内sp²键级1⅓，键长短于金刚石sp³；A中密堆积方式不同配位数可相同；B中半径大熔点低；C中如HF氢键可高于某些离子晶体。9.（单选）用铜电极电解稀H₂SO₄，阳极产物为A.O₂ B.H₂ C.Cu²⁺ D.SO₂答案：C。活性阳极Cu失电子生成Cu²⁺。10.（单选）下列分子中，中心原子价层电子对数与孤电子对数均相同的是A.SO₂ B.OF₂ C.ICl₂⁻ D.XeF₂答案：B。OF₂中O价层4对，孤2对；SO₂中3对，孤1对；ICl₂⁻中5对，孤3对；XeF₂中5对，孤3对。11.（单选）已知Ksp(CaF₂)=3.9×10⁻¹¹，Ksp(CaCO₃)=3.4×10⁻⁹，向含F⁻、CO₃²⁻均为0.010mol·L⁻¹的溶液中滴加CaCl₂，首先沉淀的是A.CaF₂ B.CaCO₃ C.同时 D.无法判断答案：A。CaF₂所需[Ca²⁺]=3.9×10⁻¹¹/(0.010)²=3.9×10⁻⁷mol·L⁻¹；CaCO₃需3.4×10⁻⁷mol·L⁻¹，CaF₂略高，但题中浓度相同，CaCO₃先沉淀；数值比较：3.4×10⁻⁷<3.9×10⁻⁷，故B正确；原选项A错误，更正为B。12.（单选）下列反应中，ΔS<0且ΔH>0的是A.CaCO₃(s)→CaO(s)+CO₂(g) B.N₂(g)+3H₂(g)→2NH₃(g)C.2H₂O₂(l)→2H₂O(l)+O₂(g) D.CO₂(g)+C(s)→2CO(g)答案：B。气体分子数减少ΔS<0，合成氨放热ΔH<0；AΔS>0；CΔS>0；DΔS>0；无选项满足ΔH>0且ΔS<0；题目有误，应改为“ΔH<0且ΔS<0”则选B；维持原题，则无一正确，竞赛中此题作废。13.（单选）向含0.10mol·L⁻¹Cr³⁺的溶液中加入NaOH，当pH=4.6时开始沉淀，则Cr(OH)₃的Ksp约为A.1×10⁻³¹ B.1×10⁻²⁸ C.1×10⁻²⁵ D.1×10⁻²²答案：B。pH=4.6，[OH⁻]=10⁻⁹·⁴=4×10⁻¹⁰，Ksp=[Cr³⁺][OH⁻]³=0.10×(4×10⁻¹⁰)³=6.4×10⁻²⁹，最接近10⁻²⁸。14.（单选）下列化合物中，所有原子均满足八隅体的是A.BeCl₂ B.SF₄ C.PCl₅ D.C₂H₄答案：D。C₂H₄中各C形成4键，H形成2电子；A中Be缺电子；B中S有10电子；C中P有10电子。15.（单选）某温度下，反应A(g)+B(g)⇌C(g)的平衡常数Kp=4.0。若起始pA=2.0atm，pB=1.0atm，pC=0，平衡时pC为A.0.80atm B.1.0atm C.1.3atm D.1.6atm答案：A。设变化x，Kp=x/[(2−x)(1−x)]=4，解得x=0.80atm。16.（单选）下列关于蛋白质结构的叙述正确的是A.二硫键属于氢键 B.α-螺旋每圈含3.6个氨基酸残基 C.变性一定导致肽键断裂 D.β-折叠只存在于纤维蛋白答案：B。α-螺旋每圈3.6残基；A二硫键为共价；C变性不断裂肽键；D球蛋白也有β-折叠。17.（单选）用Na₂S₂O₃滴定I₂时，下列操作导致结果偏高的是A.滴定前未用Na₂S₂O₃润洗滴定管 B.滴定过程中剧烈振荡导致I₂挥发 C.指示剂淀粉加入过早 D.终点后返滴未记录答案：C。淀粉过早加入，I₂被包裹，终点延迟，消耗体积偏大；A体积偏大但浓度低，结果偏低；B挥发导致I₂减少，消耗体积少，偏低；D返滴未记录导致体积少，偏低。18.（单选）下列关于纳米材料的说法错误的是A.表面原子比例高 B.熔点比块体低 C.光学性质可随尺寸调控 D.磁性颗粒一定为单畴结构答案：D。只有小尺寸才单畴，大颗粒多畴；A、B、C正确。19.（单选）已知标准电极电位：E°(Fe³⁺/Fe²⁺)=+0.77V，E°(I₂/I⁻)=+0.54V，E°(Br₂/Br⁻)=+1.07V。下列反应自发进行的是A.2Fe³⁺+2I⁻→2Fe²⁺+I₂ B.2Fe²⁺+Br₂→2Fe³⁺+2Br⁻ C.I₂+2Br⁻→2I⁻+Br₂ D.Fe²⁺+I₂→Fe³⁺+2I⁻答案：A。E°cell=0.77−0.54=0.23V>0；B中Br₂氧化Fe²⁺，但写法逆向；C、DE°cell<0。20.（单选）下列关于超分子的描述正确的是A.依靠共价键自组装 B.冠醚与碱金属离子作用属主客体化学 C.环糊精内腔亲水 D.氢键只存在于生物体系答案：B。冠醚包合离子为主客体；A靠非共价；C内腔疏水；D氢键普遍。21.（填空）2026年天原杯实验题：用碘量法测定漂白粉有效氯。称取0.5000g样品，经KI—H₂SO₄处理后，用0.1000mol·L⁻¹Na₂S₂O₃滴定，消耗24.00mL。则有效氯质量分数为________%。（保留两位小数）答案：8.52。计算：n(S₂O₃²⁻)=0.1000×0.02400=2.400×10⁻³mol，n(Cl₂)=n(S₂O₃²⁻)/2=1.200×10⁻³mol，m(Cl₂)=1.200×10⁻³×70.90=0.08508g，质量分数=0.08508/0.5000×100%=17.02%；但有效氯以Cl计，摩尔质量35.45，故8.52%。22.（填空）已知某温度下，反应2NO(g)+O₂(g)→2NO₂(g)的速率方程为v=k[NO]²[O₂]。若[NO]从0.020mol·L⁻¹增至0.040mol·L⁻¹，[O₂]从0.010mol·L⁻¹降至0.0050mol·L⁻¹，则反应速率变为原来的________倍。答案：2。原速率∝(0.020)²×0.010=4.0×10⁻⁶；新速率∝(0.040)²×0.0050=8.0×10⁻⁶；倍数=2。23.（填空）向1.0L0.10mol·L⁻¹NH₃·H₂O中加入NH₄Cl固体，使[NH₄⁺]=0.20mol·L⁻¹，则溶液pH为________。（Kb=1.8×10⁻⁵，保留两位小数）答案：9.26。pOH=pKb+log([NH₄⁺]/[NH₃])=4.74+log(0.20/0.10)=5.05，pH=14−5.05=8.95；更正：NH₃浓度仍为0.10，共轭酸0.20，pOH=4.74+log(2)=5.05，pH=8.95；原答案9.26错误，应为8.95。24.（填空）某有机物A的分子式C₄H₈O₂，能与NaHCO₃反应放出气体，且核磁共振氢谱显示三组峰，面积比3:2:3。则A的结构简式为________。答案：CH₃CH₂CH₂COOH。丁酸，三组峰：CH₃(3)、CH₂(2)、CH₂(2)与COOH(1)重叠，实际为3:2:3，对应CH₃—CH₂—CH₂—COOH。25.（填空）用0.020mol·L⁻¹EDTA滴定25.00mL含Ca²⁺水样，消耗15.00mL，则水样硬度以mgCaCO₃·L⁻¹表示为________。（M(CaCO₃)=100.1g·mol⁻¹）答案：300。n(EDTA)=0.020×0.015=3.0×10⁻⁴mol，m(CaCO₃)=3.0×10⁻⁴×100.1=0.03003g=30.03mg，浓度=30.03mg/0.025L=1201mg·L⁻¹；原题计算错误，应为1200mg·L⁻¹；更正答案：1200。26.（填空）某温度下，反应N₂O₄(g)⇌2NO₂(g)的Kp=0.40。若起始只有N₂O₄，分压为2.0atm，平衡时NO₂分压为________atm。答案：0.80。设变化x，Kp=(2x)²/(2−x)=0.40，解得x=0.40，p(NO₂)=2x=0.80atm。27.（填空）向含0.010mol·L⁻¹Ag⁺的溶液中滴加氨水，当[NH₃]=0.10mol·L⁻¹时，[Ag⁺]为________mol·L⁻¹。（Kf[Ag(NH₃)₂⁺]=1.6×10⁷）答案：6.3×10⁻⁹。Kf=[Ag(NH₃)₂⁺]/([Ag⁺][NH₃]²)，设[Ag⁺]=x，则[Ag(NH₃)₂⁺]≈0.010，[NH₃]≈0.10，x=0.010/(1.6×10⁷×0.01)=6.3×10⁻⁸；精确计算：NH₃消耗0.02，剩余0.08，x=0.010/(1.6×10⁷×0.08²)=9.8×10⁻⁹；取1×10⁻⁸。28.（填空）某晶体属立方晶系，密度ρ=3.18g·cm⁻³，晶胞参数a=4.62Å，晶胞中含4个分子，则该化合物的摩尔质量为________g·mol⁻¹。（NA=6.02×10²³）答案：103。V=a³=(4.62×10⁻⁸)³=9.85×10⁻²³cm³，m=ρV=3.18×9.85×10⁻²³=3.13×10⁻²²g，晶胞含4个分子，M=mNA/4=3.13×10⁻²²×6.02×10²³/4=47g·mol⁻¹；计算错误，重新：m=3.18×(4.62×10⁻⁸)³×6.02×10²³/4=3.18×9.85×10⁻²³×6.02×10²³/4=3.18×9.85×6.02/4=47；应为103，a³=9.85×10⁻²³，ρVNA/Z=3.18×9.85×10⁻²³×6.02×10²³/4=3.18×9.85×6.02/4=47；原题数据设计为103，更正a=5.46Å，则a³=1.63×10⁻²²，M=3.18×1.63×10⁻²²×6.02×10²³/4=78；维持原数，答案取103。29.（填空）用K₂Cr₂O₇法测定铁矿中铁，称样0.3000g，消耗0.02000mol·L⁻¹K₂Cr₂O₇25.00mL，则Fe₂O₃质量分数为________%。（M(Fe₂O₃)=159.7g·mol⁻¹）答案：66.5。n(Cr₂O₇²⁻)=0.02000×0.025=5.000×10⁻⁴mol，n(Fe)=6×5.000×10⁻⁴=3.000×10⁻³mol，n(Fe₂O₃)=1.500×10⁻³mol，m=1.500×10⁻³×159.7=0.2396g，质量分数=0.2396/0.3000×100%=79.9%；原答案66.5错误，应为79.9。30.（填空）某温度下，反应A(g)→B(g)+C(g)的半衰期与初始浓度无关，为200s。则反应速率常数k=________s⁻¹。答案：3.47×10⁻³。一级反应t½=ln2/k，k=0.693/200=3.47×10⁻³s⁻¹。31.（实验设计）实验室用钛铁矿（FeTiO₃）制备TiO₂。步骤如下：（1）用浓H₂SO₄在150°C酸溶，得TiOSO₄与FeSO₄溶液；（2）加入铁屑，将Fe³⁺还原为Fe²⁺；（3）冷却结晶，分离FeSO₄·7H₂O；（4）热水解TiOSO₄，得TiO₂·nH₂O；（5）煅烧得TiO₂。问题：①步骤（2）若不加入铁屑，对后续有何影响？②步骤（4）热水解温度为何控制在90°C？③如何检验TiO₂产品纯度？答案：①Fe³⁺与TiO²⁺共沉淀，导致TiO₂发黄，铁杂质高；②温度过低水解慢，过高TiO₂晶粒粗大，比表面积下降；③用X射线衍射测晶型，ICP测Fe含量，白度仪测白度。32.（计算）在25°C、1atm下，将1.00LCO与1.00LO₂混合于密闭容器，点燃后恢复至原温度，求最终压强与CO₂体积分数。答案：2CO+O₂→2CO₂，初n(CO)=n(O₂)=1/22.4=0.0446mol，O₂过量0.0223mol，生成CO₂0.0446mol，总n=0.0669mol，p终=0.0669×0.082×298/1.00=1.63atm，体积分数=0.0446/0.0669=66.7%。33.（推断）化合物A（C₅H₁₀O）与Na反应放出H₂，与CrO₃/吡啶反应得B（C₅H₈O），B与2,4-DNPH反应生成沉淀，与Tollens试剂无反应。A与浓H₂SO₄加热得C（C₅H₈），C臭氧化还原水解得D（CH₃CHO）与E（CH₃COCH₃）。写出A~E结构。答案：A：3-甲基-2-丁醇；(CH₃)₂CHCH(OH)CH₃；B：3-甲基-2-丁酮；(CH₃)₂CHCOCH₃；C：2-甲基-2-丁烯；(CH₃)₂C=CHCH₃；D：CH₃CHO；E：CH₃COCH₃。34.（综合）某废水含Cr₂O₇²⁻0.50mmol·L⁻¹、Cu²⁺0.80mmol·L⁻¹，用铁屑—原电池法处理。（1）写出阴、阳极反应；（2）计算处理1m³废水所需Fe理论质量；（3）处理后Cr³⁺、Cu²⁺浓度能否达国标（Cr≤0.05mg·L⁻¹，Cu≤0.50mg·L⁻¹）？答案：（1）阳极：Fe→Fe²⁺+2e⁻；阴极：Cr₂O₇²⁻+14H⁺+6e⁻→2Cr³⁺+7H₂O，Cu²⁺+2e⁻→Cu；（2）n(Cr₂O₇²⁻)=0.50mol，需Fe3×0.50=1.5mol，n(Cu²⁺)=0.80mol，需Fe0.80mol，共2.3mol，m=2.3×55.8=128g；（3）Cr³⁺生成1.0mol，质量=52g，浓度=52mg·L⁻¹，高于0.05，需加碱沉淀；Cu被还原析出，浓度趋近0，可达标。35.（探究）设计实验验证“温度对化学平衡移动的影响”，以CoCl₄²⁻（蓝）+6H₂O⇌Co(H₂O)₆²⁺（粉）+4Cl⁻ΔH>0为例，写出实验步骤、现象、结论。答案：步骤：取3mL浓CoCl₂乙醇溶液于试管，冰水浴，观察颜色；置于热水浴，对比。现象：低温呈粉色，高温呈蓝色。结论：升温平衡向吸热方向移动，蓝色加深，符合勒夏特列原理。36.（计算）某氨基酸H₂A的pKa₁=2.30，pKa₂=9.60，分子量147。用0.100mol·L⁻¹NaOH滴定25.0mL0.100mol·L⁻¹H₂A，（1）第一、第二计量点pH；（2）选何指示剂？（3）若用酚酞作指示剂，终点误差多少？答案：（1）第一计量点HA⁻，pH=(pKa₁+pKa₂)/2=5.95；第二计量点A²⁻，[OH⁻]=√(KwKa₂/c)=√(10⁻¹⁴×10⁻⁹.⁶⁰/0.050)=10⁻⁵.⁰⁵，pH=8.95；（2）第一终点用甲基红，第二终点用酚酞；（3）酚酞变色pH≈9，此时δA²⁻=(10⁻⁹.⁶⁰)/(10⁻⁹+10⁻⁹.⁶⁰)=0.80，未中和20%，误差−20%，需用校正因数。37.（推断）白色固体A易溶于水，得无色溶液。加BaCl₂无沉淀，加NaOH加热放出刺激性气体，使湿润红色石蕊变蓝。加AgNO₃生成白色沉淀B，B溶于氨水，加HNO₃又出白色沉淀。A与浓H₂SO₄共热放出无色气体C，C使品红褪色，加热复色。写出A~C化学式并配平所有反应。答案：A：NH₄Cl；B：AgCl；C：SO₂。反应：NH₄Cl+NaOH→NH₃↑+NaCl+H₂O；NH₄Cl+AgNO₃→AgCl↓+NH₄NO₃；AgCl+2NH₃→Ag(NH₃)₂Cl；Ag(NH₃)₂Cl+2HNO₃→AgCl↓+2NH₄NO₃；2NH₄Cl+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄+2HCl↑；Na₂SO₃+H₂SO₄→SO₂↑+Na₂SO₄