2019年北京市高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽(高中二年級(jí))試卷

1、2019 年北京市高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試卷（高中二年級(jí)）2019 年 4 月 19 日下午14：00-16：00北 京題號(hào)12345678910總分滿分10888862212108100得分評(píng)卷人競(jìng)賽時(shí)間 2 小時(shí)。遲到超過(guò) 30 分鐘者不得進(jìn)場(chǎng)。開(kāi)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，使用紅色或鉛筆答題者，試卷作廢無(wú)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:

2、HCNONaSClCoCuAgBa1.00812.0114.0116.0022.9932.0735.4558.6963.55107.9137.3第 1 題單選擇題（10 分）1.某無(wú)色溶液中可能含有 Na*、Ba2*、C、BL、SO3、SO4離子中的若干種，依順序進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)， 且每步所加試劑均過(guò)量，觀察到的現(xiàn)象如下：步驟操作現(xiàn)象1用 pH 試紙檢驗(yàn)溶液的 pH 大于 72向溶液中滴加氯水，再加入 CCl4振蕩，靜置CCl4層呈橙色3向所得水溶液中加入 Ba（NO3）2溶液和稀 HNO3有白色沉淀產(chǎn)生4過(guò)濾，向?yàn)V液中加入 AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生下列結(jié)論正確的是 （A ）。A 肯定含有的離

3、子是C不能確定的離子是2向 2mL 0.5mol/L 的 FeCl3溶液中加入 3mL 3mol/L KF 溶液， FeCl3溶液褪成無(wú)B 肯定沒(méi)有的離子是D 不能確定的離子是色，再加入 KI 溶液和 CCl4振蕩后靜置， CCl4層不顯色，則下列說(shuō)法 正確的 是 ( B)A . Fe3+不與發(fā)生反應(yīng)B . Fe3+與 L 結(jié)合成不與反應(yīng)的物質(zhì)C. 使的還原性減弱D . Fe3+被 L 還原為 Fe2十，使溶液中不再存在 Fe3+3下列四種情況分別表示過(guò)程的焓變、熵變，則逆過(guò)程不能自發(fā) 的是 ( C )A. H0Sv0B. Hv0Sv0C. Hv0S0D. H0S04. 25C時(shí)濃度都是 1

4、mol L“的四種正鹽溶液： AX、BX、AY、BY ; AX 的溶 液 pH=7 且溶液中 c(X)=1 mol L1, BX 的溶液 pH=4, BY 的溶液 pH=6。下列說(shuō) 法正確的 是( A )A 電離平衡常數(shù) KBOH小于KHYB AY 溶液的 pH 小于 BY 的 pHC .稀釋相同倍數(shù)，溶液pH 變化 BX 小于 BYD AY 溶液的 pH 小于 75.次磷酸是強(qiáng)還原劑，加入到CuSO4溶液中，加熱到 40 50C,析出紅棕色的固體 M，經(jīng)鑒定反應(yīng)后的溶液是磷酸和硫酸混合物。M 的主要性質(zhì)如下： 60C以上分解成 Cu 和一種氣體，可以在 Cl2中燃燒，與鹽酸反應(yīng)放出氣體，則M

5、的化學(xué)式是 ( D )A Cu2SBCu2OC Cu3P2第 2 題( 8 分)SO3和 NaCI 作用生成 CI2被認(rèn)為是由以下幾個(gè)反應(yīng)構(gòu)成，請(qǐng)分別寫出反應(yīng)方程式(1)40C 100C, SO3和 NaCl 生成氯磺酸鈉SO3+ NaCl = NaSO3Cl2)氯磺酸鈉 230C 分解生成 Na2S2O7、 NaCl、 SO2、 Cl23 NaSO3Cl = Na2S2O7+ NaCl + SO2+ Cl2(3) 400C Na2S2O7和 NaCI 反應(yīng)生成 Na2SO4、SO2、Cl22 Na2S2O7+ 2 NaCl = 3Na2SO4+ SO2+ Cl2(4 )總反應(yīng)式2 NaCI

6、+ 2 SO3= Na2SO4+ SO2+ Cl2D CuH第 3 題(8 分)稱取 2.379 g 金屬化合物(化學(xué)式為MaXbcH2O),用過(guò)量 SOCI2(bp 78C)脫去其結(jié)晶水，得到MaXb,逸出氣體(過(guò)量 SOCI2已冷凍除去)溶于 HCI 和 H2O2的混合液， 加沉淀劑得到 14.004 g 沉淀(一種難溶物， 其中 S 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 13.74% )。另取 1.1906g 原化合物溶于水配制成100.00 mL 溶液，吸取 20.00 mL 和 AgNO3反應(yīng)得到 0.287 g 白色沉淀。根據(jù)計(jì)算給出原化合物的化學(xué)式。脫水反應(yīng)式：SOCl2+ H2O = SO2+ 2 H

7、Cl或 MaXbCH2O + cSOCl2= MaXb+ c SO2+ 2c HClSO2被 H2O2氧化成 SO42：沉淀劑為 BaCl2，得 14.004 g BaSOq( S 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為 13.74%)M () = 32.07/13.74 = 233.4 或用相對(duì)原子量計(jì)算也可14.004 g/233.0 ( g/mol) = 0.060 mol 即樣品中含有 0.060 mol 的 H2O0.060 mol 180 g/mol = 1.080 g ( H2O)樣品中 MaXb質(zhì)量為 2.379 g -1.080 g = 1.299 g由此求得：1.190 g MaXbCH2O 中含

8、MaXb質(zhì)量為 1.299X019/2.379 = 0.650 g20 mL 試液中含 MaXb為 0.650 g 亠 5 = 0.130 g加 AgNO3的白色沉淀為 AgCl，其物質(zhì)的量為 0.287/143.4 = 2憑 T3mol說(shuō)明 MaXb中含 Cl 為 0.071 gMaXb中 M 質(zhì)量為 0.130 0.071 = 0.059 g ,Cl 為 0.071 g,由原子量表可知 MaXb為 CoCl2原化合物為 COCI26H2O第 4 題(8 分)請(qǐng)根據(jù)等電子原理，將相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式填入下列表格的空格中：CH4C2H6CO32一CO2C2O42COCNC22一+NH42+N2H6

9、NO3+NO2N2O4N2N2+NO一一5查得 PbS 在水中和在不同濃度(mol/100 g H2O) KI 溶液中的溶解度(10 moI/100 g H2O)如下表KI00.0300.0600.1000.1500.2000.2500.3000.350Pbl216.416.534.604.014.425.496.758.1710.23請(qǐng)說(shuō)出 PbI2溶解度隨 c(KI)增大而改變的原因。Pbl2為難溶物，開(kāi)始隨溶液中C()增大溶解量下降，后因Pbl2和反應(yīng)生成可溶物，溶解量增大。第 5 題(8 分)經(jīng) X 射線分析鑒定，某一離子晶體屬于立方晶系，其晶胞參數(shù)a = 403.1 pm。晶胞頂點(diǎn)位

10、置為 Ti4+所占，體心位置為 Ba2+所占，所有棱心位置為02所占。請(qǐng)據(jù)F 圖回答或計(jì)算:4+2+Ti (0, 0, 0) Ba (1/2, 1/2, 1/2)O2(1/2, 0, 0) (0, 1/2, 0) (0, 0, 1/2)(2)寫出此晶體的化學(xué)組成：BaTiO3(3)指出晶體的點(diǎn)陣型式、結(jié)構(gòu)基元：簡(jiǎn)單立方；BaTiO3(4)指出 Ti4+的氧配位數(shù)與 Ba2+的氧配位數(shù)及 O2的配位情況：Ti4+6 個(gè) O2； Ba2+12 個(gè) O2； 2 個(gè) Ti4+和 4 個(gè) Ba2+(5)計(jì)算兩種正離子半徑值：1 1RTi4+= -1(a -公& - ) = -y (403.1 2

11、80.0) = 61.6 pmRBa2+=十t/2a -2-O2-)=今(遼-403.L 280.0) = 145.0 pm(6)Ba2+和 O2聯(lián)合組成哪種型式堆積：A1型，ccp(1)用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表達(dá)諸離子在晶胞中的位置:第 6 題(6 分)使用價(jià)電子對(duì)互斥理論，推測(cè)下列分子構(gòu)型，并畫出示意圖。HO_CH2CH=CH_CH2COOH(2.5分)第 8 題(12 分)已知在 K2CQ4的溶液中存在著如下的平衡:2+2142CrO4+ 2H ? C2O7+ H2O,平衡常數(shù) K=10(1) 淺黃色難溶化合物 BaCrO 4 和過(guò)量的硫酸作用后， 能產(chǎn)生白色沉淀, 關(guān)的離子方程式為：2 BaCrO

12、4+ 2 H + 2 SO= 2 BaSO+ Cr2O + H2O(2)向 K262O7溶液中加入 Pb(NO3)2并充分?jǐn)嚢韬?，溶液的pH 明顯降低， 其原因是：6207和 Pb2+、H2O 反應(yīng)，生成難溶物 PbCrO4，同時(shí)放出 H+(3)用 0.05mol K2Cr2O7配制成 1 L KzCrOq溶液，其中 Cm。?2一的濃度小于第 7 題(22 分)有機(jī)物 A、B、C,分子式均為 C5H8O2，有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。A 的碳鏈無(wú)支鏈，且 1mol A 能與 4mol 銀氨溶液完全反應(yīng)。請(qǐng)給出 G、H、I 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。叵(1)NaOH H2?！?么lq(2)H+“ 濃H2SO4N

13、BS-7 0 H (2)HA、B、C、D、(1)NaOH H2。H2PdE、F、(1)Ag(NH3)2+H+O(1)Ag(NH3)2+O2CH3(2分)HO CH2CH2CH2CH2COOH(2.5分)OHCH3CHCH2CHLC00H(2.5分)O CH CH2CH2CH2COOH(2.5分)CH3CH=CH_CH2COOH(2.5分)HOOC_CH2CH2CH2COOH(2.5分)Br CH2CH=CH CH2COOH(2.5分)O=CH CH2CH2CH2CH=O(2.5分)則有105mol/L。則配制時(shí)除 K262O7、H2O 外還用到的試劑是：KOH ，溶液的pH 應(yīng)：大于 8.5

14、(填大于、等于或小于多少)。(4)在堿性(c OH_ = 1 mol/L)介質(zhì)中鉻和過(guò)氧化氫分別有如下的元素電勢(shì)圖:InK(B)=-ArGm(B)/RT. K(B)= 2.13 1022CrOj0.12Cr(OH)0.8Cr(OH)1.4Cr6065HO2丄87OH_把 H2O2寫成 HO2一的原因是：H2O2顯弱酸性，在強(qiáng)堿介質(zhì)中以 H02一為主要存 在型體；向 KCr(SO4)2溶液中，加過(guò)量的 NaOH 和過(guò)量的 H2O2，則 HO2一參與反 應(yīng)的離子方程式為：2 Cr(OH)4一+ 3 HO2一= 2 CrO42一+ 5 H2O + OH一3+2或 2 Cr + 3 HO2+ 7 OH

15、 = 2 CrO4+ 5 H2O2 HO2= O2+ 2OH第 9 題(10 分)通常空氣中 CO 允許濃度是V5X106,最高可忍受的水平是 50X106。在甲 烷 燃燒器里常發(fā)生如下 反應(yīng)：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (g)(A)CH4(g) + 3/2O2(g) = CO(g) + 2H2O(g)( B)當(dāng)燃燒器的調(diào)節(jié)不當(dāng)時(shí)有引起CO 中毒的危險(xiǎn)?，F(xiàn)已知下列數(shù)據(jù)(298K , P下):物質(zhì)CH4(g)O2(g)CO2(g)CO(g)H2O(g)AfHm(kJ/mol)-74.90-393.6-110.5-241.8Sm(J/mol K186.2205.

16、0213.6197.6188.7并已知下列有關(guān)公式：rGem=ArHm-T rSm；rGm=-RTInK請(qǐng)求算并解答下列問(wèn)題：(1)假設(shè)AfHm、Sm的數(shù)值均不隨溫度發(fā)生變化，試計(jì)算 T = 1500K 下反應(yīng)的(A )、( B )的ArGm(A)、ArGm(B)對(duì) A 反應(yīng)ArHm(A)=AfHm(CO2,g)+2ArHm(H2O,g)-A Hm(CH4,g)=-802.2 ( kJ/mol) ArSm(A)= Sm(CO2,g)+2 Sm(H2O,g)_Sm(CH4,g) 2 Sm(6,g)=-5.2 (J/mol?C)ArGm(A)=ArHm(A)-TArSm(A)=-802.2 1,

17、, K(B)e. n(CO2) n(CO)(4)當(dāng)反應(yīng)條件在 T=1500K, P時(shí)，進(jìn)入燃燒器的空氣量維持物質(zhì)的量的比例-5CH4：。2=1： 2，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，CO 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) x(CO)為 7.6 X10 ;若反應(yīng)前后總物質(zhì)的量可視為不變。請(qǐng)計(jì)算當(dāng)燃燒產(chǎn)生的煙中的水蒸氣從1500K 冷卻到室溫后，水蒸汽凝結(jié)，致使氣相中的總物質(zhì)的量由n總=11變成 n總=9,此時(shí)煙里的 CO 的濃度 x(CO)為多少？(用 10-6表示)有 CO 中毒的危險(xiǎn)嗎？。因達(dá)平衡時(shí)氣相中 x(CO) = 7.06M0-5，則水蒸汽凝結(jié)后使氣相中的物質(zhì)的量的總數(shù)由 n總=11 變成 n總=9。56.x(CO)

18、= 7.0610X11/9 = 86.310X此值大于 50X106有引起中毒的危險(xiǎn)第 10 題(8 分)在 298K 時(shí)，當(dāng) SO2在 1 升 CHCI3中有 1 mol 時(shí)，液面上 SO2平衡分壓為 53.7 kPa;當(dāng) SO2在 1 升出 0 中總量達(dá) 1.0 mol 時(shí)，液面上 SO2分壓為 70.9 kPa;此時(shí) SO2在水中有 13%電離成 H+和 HSO3-。如今將 SO2通入一個(gè)放有 1 升 CHCl3和 1 升 H2O 的 5 升容器中。其內(nèi)無(wú)空氣，在 298K達(dá)平衡時(shí)，已知 1 升 H2O 中的 SO2總量達(dá) 0.200 mol;此時(shí) 出 0 中的 SO2有 25%電離，試求通入此 5 升容器中的 SO2共為多少摩爾？CHCl3相中 k m= p(SO2)/m= 0.53/1.0 = 0.53(53.7kPa/101kPa = 0.53, 70.9 kPa /101 kPa = 0.70)H2O 相中 k m = p(SO2)/m ,而 H2O 中 SO2未電離濃度 m