北京市2011年高二化學(xué)競(jìng)賽組試題新人教版

1、2011年北京市高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試卷（高中二年級(jí)）題號(hào)123456789101112總分滿分99458610589225100得分評(píng)卷人 ·競(jìng)賽時(shí)間2小時(shí)。遲到超過30分鐘者不得進(jìn)場(chǎng)。開賽后1小時(shí)內(nèi)不得離場(chǎng)。時(shí)間到，把試卷紙（背面向上）放在桌面上，立即離場(chǎng)。·競(jìng)賽答案全部寫在試卷指定位置上，使用黑色或藍(lán)色圓珠筆、簽字筆、鋼筆答題，使用紅色筆或鉛筆答題者，試卷作廢無效。·姓名、準(zhǔn)考證號(hào)和所屬區(qū)、縣、學(xué)校必須填寫在答題紙指定位置，寫在其他處者按廢卷處理。·允許使用非編程計(jì)算器及直尺等文具。·試卷按密封線封裝。 題中可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量為：HCNO

2、NiFe1.00812.0114.0116.0058.7055.85第1題 選擇題（9分）（單選或多選，每選1.5分）（1）化學(xué)在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。下列說法錯(cuò)誤的是( )A用聚乙烯塑料作食品包裝袋BSiO2是制備光纖導(dǎo)線的主要材料C用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土吸收水果產(chǎn)生的乙烯以延長(zhǎng)貨架期D民間用明礬作凈水劑除去水中的懸浮物（2）下列離子方程式正確的是( )A向NH4HSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液Ba22OHNH4H= BaSO4NH3·H2OH2OB向漂白粉溶液中通入過量的SO2氣體ClOSO2H2O= HSO3HClOC向偏鋁酸鈉溶液中通入CO2氣體AlO2

3、CO22H2O= Al(OH)3HCO3D海水中的Fe2 在鐵細(xì)菌的催化下被氧化成Fe2O34Fe28OHCO2=2Fe2O3HCHO3H2O（3）已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H = 92.4 kJ·mol-1，在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)物投入量 始態(tài)1mol N2、3mol H2 2mol NH34mol NH3NH3的平衡濃度/mol·L-1cl c2 c3 反應(yīng)的能量變化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ體系壓強(qiáng)( Pa)p1 p 2 p 3

4、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率1 2 3 下列說法正確的是 （ ）A2 cl > c3Ba + b = 92.4C2 p2 < p3D（1 + 3） < 1（4）下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )A室溫下，向0.01 mol·L1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性： c(Na)c(SO42)c(NH4)c(OH)=c(H)B25時(shí)，pH =4.75、濃度均為0.1 mol·L1的CH3COOH、CH3COONa的混合液：c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)C25時(shí)，pH=2的HCOOH與pH=12的NaOH等體積混合：c(CHCOO

5、)c(H)c(Na)c(OH)D0.1 mol/L Na2CO3溶液與0.1mol/L NaHCO3溶液等體積混合：3 (CO32)3 (HCO3)3 (H2CO3)=2 (Na)（5）現(xiàn)有3.5t質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸和2.5t含雜質(zhì)20%的燒堿（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），足量的鋁屑。用上述原料最多生產(chǎn)Al(OH)3的質(zhì)量是 ( )A1.3tB2.6tC5.2tD6.5t第2題（ 9 分）如圖，A為用惰性電極電解飽和食鹽水（含少量Ca2+、Mg2+）的裝置。 電源 CuO 飽和食鹽水Na2S溶液NaOH溶液酚酞 A BCDE b a 堿石灰 （1）電解時(shí)，電極a附近溶液出現(xiàn)渾濁，請(qǐng)用離子方程式表示原

6、因（2）一段時(shí)間后，C中溶液可出現(xiàn)渾濁，寫出渾濁的原因，用離子方程式表示：（3）隨反應(yīng)的進(jìn)行，D中溶液紅色褪去。 請(qǐng)簡(jiǎn)述D中溶液紅色褪去現(xiàn)象的可能的兩種主要原因 請(qǐng)根據(jù)你的推論，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明紅色褪去的主要原因，簡(jiǎn)述主要操作、現(xiàn)象和結(jié)論第3題（ 4分）6°C時(shí)，苯甲酸在H2O (I)、C6H6 (II)中濃度（molL）及分配比見表：c(I)c(II)c(I)c(II)c(I)c0.5 (II)0.003290.01560.2110.02130.005970.04950.1170.0211 請(qǐng)說明c(I)c0.5(II)為定值的原因。第4題（ 5 分） 1000°C時(shí)，F(xiàn)

7、eO + H2 Fe + H2O，K = 0.52，欲使容器中1.0 mol FeO被還原，至少需多少物質(zhì)的量的H2 第5題（ 8 分）1834年Faraday作電解H2SO4（?。┧芤簩?shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)陽極形成的O2量少于理論量；經(jīng)電解后，溶液的氧化性顯著強(qiáng)于H2SO4溶液。他懷疑陽極形成了H2O2，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否定的。如果你遇到以上實(shí)驗(yàn)過程，用什么實(shí)驗(yàn)可以證實(shí)電解后溶液的氧化性增強(qiáng)，且沒有H2O2生成（限制條件：每個(gè)實(shí)驗(yàn)只能選用一種試劑），寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。1891年Marshall把MnSO4溶液加到電解后的H2SO4溶液中，有MnO4生成，分析得知溶液中的陰離子只有SO42及極少量的O

8、H。請(qǐng)寫出兩個(gè)反應(yīng)的方程式及陽極產(chǎn)物的化學(xué)名稱。第6題（ 6 分）無色濃HNO3和金屬反應(yīng)后不久，溶液呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，速率增快。目前認(rèn)為，這是濃HNO3被還原形成HNO2之故，HNO2的氧化性、氧化反應(yīng)速率均強(qiáng)于HNO3。現(xiàn)作以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)并請(qǐng)解釋現(xiàn)象。（1）取50 mL濃NH3·H2O兩份，一份加10 mL H2O，另一份加10 mL 3% H2O2，再同時(shí)加入Cu。發(fā)現(xiàn)加H2O2溶液的反應(yīng)快.寫出原因和反應(yīng)方程式。（2）取50 mL濃HNO3兩份，一份加10 mL H2O，另一份加10 mL 3% H2O2，再同時(shí)加入Cu。發(fā)現(xiàn)加H2O2溶液的反應(yīng)慢.寫出原因和反應(yīng)方程式。第7題（ 1

9、0 分）光催化是新發(fā)展的一個(gè)催化技術(shù)，TiO2是目前研究成功的應(yīng)用廣泛的光催化劑，它是由金紅石礦(主要成分為TiO2)先制備為TiCl4，再轉(zhuǎn)化為純TiO2。 物種TiO2(s)TiCl4(g)Cl2(g)O2(g)C(s)CO(g)rm /kJmol1944.7763.2000110.5Sm/Jmol1K155.02354.9223.1205.15.74197.7請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)（1） 計(jì)算反應(yīng)：TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + O2(g) 298K的rm和rSm,該反應(yīng)能否正向進(jìn)行？（2） 計(jì)算反應(yīng)2C(s) + O2(g) ® 2CO(g) 298K的

10、rm和rSm,并判據(jù)反應(yīng)在298K進(jìn)行的方向。rm = 221 kJ/mol rSm = 59/ Jmol1K1（3）為得到純的TiCl4，有人設(shè)計(jì)如下方案：TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s) ® TiCl4(g ) + 2CO(g)。計(jì)算該反應(yīng)298K的rm和rSm,并判據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的方向。第8題（ 5 分）在三個(gè)試管中盛0.020 dm3的Fe(OH)3溶膠，分別加入三種電解質(zhì)溶液（濃度為c,體積為V）使其聚沉，不同濃度所需量如下：溶液NaClNa2SO4Na3PO4cmo1·dm31.000.005000033Vdm30.0210.1257.4×

11、;103試計(jì)算各電解質(zhì)的聚沉值（一定時(shí)間內(nèi)聚沉所需的電解質(zhì)最低濃度）、聚沉值之比。有人提出一般聚沉值大致與反離子價(jià)（膠粒帶相反電性的離子價(jià)數(shù)）的6次方成反比，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)請(qǐng)對(duì)此規(guī)則作出評(píng)論。第9題（ 8分）NiO晶體為NaCl型結(jié)構(gòu)，將它在氧氣中加熱，部分Ni將氧化為Ni3+,成為NixO(x<1)。今有一批NixO，測(cè)得密度 r 為6.47g·cm-3,用波長(zhǎng)=154pm的X射線測(cè)得立方晶胞衍射指標(biāo)為111的衍射角=18.71°。（Ni的原子量為58.70） （1） 計(jì)算NixO的立方晶胞參數(shù)a （2） 計(jì)算x值，并標(biāo)明Ni的氧化數(shù)的化學(xué)式（3） Ni晶體中，O2-

12、的堆積方式怎樣？Ni在堆積中占據(jù)那種空隙？占有率多少？第10題（9分）1985年Kroto和Smaller領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)了以C60為代表的碳的另一個(gè)家族，極大地豐富了碳化學(xué)。認(rèn)識(shí)C60有利于制備新性質(zhì)的化合物，請(qǐng)問：（1） C60這個(gè)封閉多面體由多少個(gè)五元環(huán)和六元環(huán)的面組成，共有多少條邊？（2） C60中每一個(gè)碳參加形成2個(gè)六元環(huán)和一個(gè)五元環(huán)，形成3個(gè)s 鍵和離域p 型鍵。s 間的夾角為116°，求離域p 型鍵所含單個(gè)碳的sp的成分及與s 鍵間的夾角。（3） 由于生成條件的不同C60可堆積成不同的晶體結(jié)構(gòu)。其中有立方最密堆積，晶胞參數(shù)為a=1420pm。 （a）計(jì)算其晶體密度 r

13、（b） 計(jì)算C60球體半徑R第11題（22分）請(qǐng)你給出化合物AK的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。其中D的相對(duì)分子質(zhì)量為100。第12題（5分）完成下列反應(yīng)式，寫出產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。2011年北京市高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題答案（高二年級(jí)）第1題（ 9 分 ）每選1.5分（1）A（2）C（3）B & D（4）A（5）C第2題（ 9 分 ）（1）2H+ + 2e = H2，Mg2+ + 2OH = Mg(OH)2¯ （2分）（2）Cl2 + S2 = 2Cl + S （1分） 如寫Cl2 + H2S = 2HCl + S 扣0.5分（3）A中逸出Cl2與水反應(yīng)生成有強(qiáng)氧化性的HClO，有漂白作用使紅色褪去

14、，此為氧化為主的原因。另一種原因，可能是H+中和了OH造成褪色。 （3分） 向褪色溶液中再滴加酚酞，又顯紅色，即主要為氧化；向褪色的溶液中加入適量NaOH溶液，若紅色出現(xiàn)，則則可能主要為中和。 （3分）第3題（ 4 分 ）和C6H6中的平方根比為定值表明苯甲酸為二聚體(C6H5COOH)2第4題（ 5 分 ）設(shè)需要H2的物質(zhì)的量為nFeO + H2 Fe + H2O始態(tài) n平衡態(tài) nx x今 x = 1.0（mol） 代入 n/( nx) = 0.52 得 x = 2.9（mol）至少需加2.9 mol H2第5題（ 8 分 ）（氧化性增強(qiáng)：用I被氧化成I2的溶液顏色來判斷 無H2O2生成：用

15、滴加KMnO4，不褪色并無O2生成來判斷2MnO4 + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O （5分）注：用其他方法證明其氧化性增強(qiáng)，且無H2O2生成亦可得滿分。陽極反應(yīng)： 2 SO42 2e = S2O82 ，過二硫酸根5S2O82 + 2Mn2+ + 8H2O = 10SO42 + 2MnO4 + 16H+ （3分）第6題（ 6 分 ）（1）H2O2氧化Cu，Cu（II）和NH3配位Cu + H2O2 + 4 NH3·H2O = Cu(NH3)42+ + 2 OH + 4 H2O （3分）（2）形成的HNO2被H2O2還原2 HNO2 + H2O2 =

16、 2 NO + O2 + 2 H2O （3分）第7題（ 10 分 ）（1）TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + O2(g) rmTrSm = 163.9/ Jmol1K1rm = 181.5 kJ/mol rSm = 58.9/ Jmol1K1rmTrSm = 163.9/ Jmol1K1 0 反應(yīng)正向不能進(jìn)行 (3分)（2）2C(s) + O2(g) ® 2CO(g)rm = 221 kJ/mol rSm = 179/ Jmol1K1rmTrSm = 274/ Jmol1K1 0 反應(yīng)正向能進(jìn)行 (3分)（3）TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s

17、) ® TiCl4(g) + 2CO(g)rm = 39.5 kJ/mol rSm = 249.7/ Jmol1K1 rmTrSm = 113.9/ Jmol1K1 0 反應(yīng)正向能進(jìn)行. (4分)第8題（ 5 分 ）c(NaCl) = 1.00 mo1·dm3 ´ 0.020 dm3/(0.020 + 0.021) dm3 = 0.51mo1·dm3分母應(yīng)為溶膠的體積加電解質(zhì)的體積；如只計(jì)電解質(zhì)體積為錯(cuò)誤，下同,扣0.5分同法可得：c(Na2SO4) = 4.3 ´ 103 mo1·dm3 (1分) c(Na3PO4) = 8.9 &

18、#180; 104 mo1·dm3 (1分)Fe(OH)3是正電溶膠，故負(fù)離子價(jià)高的電解質(zhì)聚沉能力高，聚沉值小。 (1分)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：c(NaCl):c(Na2SO4):c(Na3PO4) = 1:0.0084:0.00174 (1分)理論上各電解質(zhì)溶液的臨界膠團(tuán)濃度之比為： c(NaCl):c(Na2SO4):c(Na3PO4) = 1/1:1/26:1/36 = 1:0.0156:0.00137 本實(shí)驗(yàn)雖不完全遵守聚沉值與反離子價(jià)的6次方成反比，但趨勢(shì)是對(duì)的。(1分)第9題（ 8 分 ）（1）2d111sin = ；d111 = 154/2sin18.71°= 240pm (1分)a = d1