2001江苏预赛高中学生化学奥林匹克竞赛（预赛）试题.pdf

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1、2001 年江苏省高中学生化学奥林匹克竞赛（预赛）试题年江苏省高中学生化学奥林匹克竞赛（预赛）试题相对原子质量：H：1 C：12N：14O：16F：19Na：23P：31S：32Cl：35.5 K：39Mn：55 Fe：56Cu：64Zn：65Ag：108 I：127Ba：1371本试卷共 26 题，用时 2.5 小时完成，全卷共 150 分；2可使用计算器。一、选择题（56 分）每小题有 1 个选项符合题意；每题 4 分，共 14 题。1、在含有硫离子，且能使酚酞变红的无色溶液中，能大量桸的离子组是()ANa、Cu2+、Br、Ba2+BNa、SO2-3、SO2-4、K+CK+、MnO-4、N

2、O-3、NaDK+、Ca2+、SO2-3、Cl2有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+3、+5 两种价态，则这种化合物的化学式和应当具有的性质为()AI2O4 强氧化性 BI3O5 强还原性 CI4O9 强氧化性 DI4O7 强还原性3过氧化氢俗称双氧水，它是一种液体，易分解为水和氧气，常作氧化剂、漂白剂和消毒剂，为贮存、运输、使用的方便，工业上常将 H2O2转化为固态的过碳酸钠晶体(其化学式为2Na2CO33H202)，该晶体具有 Na2CO3和 H202的双重性质。下列物质不会使过碳酸钠晶体失效的是()A MnO2 BH2S C稀盐酸 DNaHCO3 4下列生成 Na2S2O3

3、的反应中不可能实现的是()A Na2SO3S=Na2S2O3 B3Na2SO44S 十 H2O3Na2S2O3H2SO4 C4SO22H2S6NaOH3Na2S2O35H2O D2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO25实验室可用下图所示装置干燥、收集某气体 R，并吸收多余的 R，则 R 是()ACH4BHClCCl2DNH36解热镇痛药 Aspirin 的结构式为，1 mol Aspirin 在加热情况下与足量的NaOH 溶液反应，最多可消耗 NaOH 物质的量为()A1 mol B2 molC3 molD4 mol7已知80Hg 是B 族元素，第七周期B 族元素的原子序数是

4、()A112B98C88D828某溶液中含有 HCO3、SO23、CO23、CH3COO等 4 种阴离子。若向其中加入足量的 Na2O2后，溶液中离子浓度基本保持不变的是()ACH3COOBSO23CCO23DHCO39已知甲醛（）分子中四个原子是共平面的，下列分子中所有原子不可能同时COHOOCCH3OCHOH存在于同一平面上的是()ABCD10下列画有横线的物质在反应中不能完全消耗的是()A将含少量 CO2的 CO 气体通入盛有足量 Na2O2的密闭容器中，并不断用电火花引燃 B将 l mol Mg 置于 10 L 空气(标况)中，使之在高温下反应 C标准状况下，将 11.2L H2S 与

5、 22.4L O2混合点燃 D在强光持续照射下，向过量的 Ca(ClO)2上悬浊液中通入少量 CO211某白色固体可能由NH4Cl、AlCl3、NaCl、AgNO3、KOH 中的一种或几种组成，此固体投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞呈红色，若向溶液中加稀硝酸到过量，有白色沉淀产生。则对原固体的判断不正确的是()A肯定存在 B至少存在和 C无法确定是否有 D至少存在、12将一定量铁粉和硫粉的混合物共热，充分反应后冷却，再加入足量稀硫酸，得到标准状况下的气体 11.2L，则原混合物的组成可能是(n 代表物质的量)()An(Fe)n(S)，总质量等于 44g Cn(Fe)n(S)，总质量大于 44

6、g D n(Fe)n(S)，总质量小于 44g13由于碳碳双键（）中的 键不能自由旋转，因此 和 是两种不同的化合物，互为顺反异构体。则分子式为 C3H4Cl2的化合物的烯烃异构体有()A4 种 B5 种 C 6 种 D7 种14某密闭容器中放入一定量的 NO2，发生反应 2NO2(g)N2O4(g)+Q，在达平衡后，若分别单独改变下列条件，重新达到平衡后，能使平衡混合气体平均相对分子质量减小的是()A通入 N2 B通入 NO2 C通入 N2O4 D降低温度二、(共 2 小题，共 18 分)：15(8 分)实验室用下图所示装置制备溴苯(1)关闭 F 活塞，打开 C 活塞，在装有少量苯的三口烧瓶

7、中由 A 口加入少量溴，再加入少量铁屑，塞住 A 口，则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为：(2)D 试管内出现的现象为:E 试管内出现的现象为:(3)待三口烧瓶中的反应即将结束时(此时气体明显减少)，打开 F 活塞，关闭 C 活塞，可以看到的现象是 (4)反应完毕后的混合物中产物溴苯在上层还是下层?如何分离?16(10 分)用下图所示装置(酒精灯、铁架台等未画出)制取三氯化磷，在短颈分馏烧瓶 d 中COHOCHOCCH3OCHCH2CCCCCH3HHCH3CCCH3HCH3H放入足量白磷，将 Cl2迅速而又不间断地通入 d 中，氯气与白磷会发生反应，产生火焰。三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下：

8、熔点沸点三氯化磷-11276五氯化磷148200分解 图中 a、b 应该装入的试剂或药品分别是浓盐酸和二氧化锰，并在 b 仪器处加热。请据此回答下列问题:(1)在蒸馏烧瓶 e 中收集生成的三氯化磷，为保证三氯化磷蒸气冷凝，应在水槽 g 中加入 。(2)三氯化磷遇到水蒸气强烈反应，甚至发生爆炸，所以 d、e 仪器及装入其中的物质都不能含有水分。为除去 Cl2中的水分，c 中应装入 作干燥剂。(3)实验室将自磷保存于水中，取出的白磷用滤纸吸干表面水分，浸入无水酒精中片刻，再浸入乙醚中片刻即可完全除去水分。已知水与酒精互溶，酒精与乙醚互溶，乙醚极易挥发，用上述方法除去水分的原因是 (4)为防止 Cl

9、2污染空气，装置末端导出的气体应如何净化处理，画出装置图并注明使用药品：。三、(共 3 小题，共 20 分)17(6 分)有一种模拟电化学方法处理废水的微型实验，其基本原理是在电解过程中使低价金属离子 Mn+(例如 Co2+)氧化为高价态的金属离子，然后以此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化分解成 CO2而净化。该电化学净化法又称间接电化学氧化。其阳极反应式为：Mn+-e-M(n+1)+。若现按右下图所示进行实验，试回答下列问题：（1）井穴板穴孔内应盛放 溶液以便检验电解 时产生的 C02气体，现象是：。（2）写出电解过程中的电极反应式：阳极：阴极：（3）写出 M(n+1)+氧化有机

10、物(以甲醇为代表)的离子方程式：18(4 分)碳纳米管(CNTsCarbon Nanotubes)的发现是材料科学研究领域的一个新的突破，它又称巴基管(Buckytube)，属富勒(Fullerene)碳系，是伴随着 C60的研究不断深入而出现的。碳纳米管是处于纳米级范围内，具有完整分子结构的新型材料。典型的碳纳米管直径小于 100nm，长度为几 m。(注：lnm10-9m，1m10-6m)CNTs的基本结构主要由六边形碳环组成，此外还有一些五边形碳环和七边形碳环，试（1）这些五、七边形碳环在碳纳米管的什么位置比较多?模拟有机废水的组成为：2 滴甲醇，1.0molL-1硫酸 1mL，0.1mo

11、lL-1硫酸钴4mL（2）你认为碳纳米管可能具有超导特性吗?为什么?19(10 分)有一黑色化合物 A，它不溶于碱液，加热时可溶于浓盐酸而放出黄绿色气体 B。将 A 与 KOH 和 KClO3共热，它就变成可溶于水的绿色化合物 C。若将 C 酸化，则得到紫红色溶液 D 和黑色沉淀 A。用 Na2SO3溶液处理 D 时，也可得到黑色沉淀 A。若用H2SO4酸化的 Na2SO3溶液处理 D，则得到几乎无色的溶液 E，而得不到沉淀 A。问A、B、C、D、E 各为何物?写出有关化学反应式。ABCDE四、四、(共共 4 小题，共小题，共 30 分分)20(5 分)丁二烯聚合时，除生成高分子化合物外，还有

12、一种环状结构的二聚体生成。该二聚体能发生下列诸反应：加氢生成乙基环己烷；1mol 该二聚体可与 2molBr2加成；氧化时生成 羧基己二酸。（1）试写出二聚体的结构简式：（2）试写出上述中氧化反应的化学方程式：21(9 分)写出下列转化网图中 A、B、C、D 四个化合物的结构简式；指出、三个反应各属于什么反应类型；写出、两个化学反应方程式。其中化合物 B 可发生银镜反应，C 可与 NaHCO3水溶液反应放出气体。ABCD反应类型：反应方程式：22(7 分)化合物 A 的分子式为 C6H10O，A 可使高锰酸钾溶液褪色。A 经催化加氢得 B，B与溴化钠和浓硫酸的混合物加热生成 C。B 经氧化得

13、D，D 的分子式也为 C6H10O。B 在加热下与浓硫酸作用的产物经还原得环己烷。写出 A、BD 可能的结构简式。(如有多种可能，尽列之，只考虑位置异构。)23(9 分)氨基酸分子()中，既有碱性的氨基(NH2)，又有酸性的羧基CHNH2COOHRCHNH3+COOR-BACCH3CH2BrDKOHC2H5OHH2ONaOHEBr2CCl4H218ONa18OHFG浓 H2SO4（G 为含 6 个碳原子的含氧有机物）G(COOH)。在一定的酸碱性条件下，能自身成盐()。所以在氨基酸分析中不能用碱溶液测定氨基酸水溶液中羧基的数目，而应先加入甲醛，使它与NH2缩合()，然后再用碱液滴定法，测定羧基

14、含量。氨基酸中NH2的数目可用与 HNO2反应定量放出 N2而测得，氨基在反应中变成(OH)。(RNH2HNO2ROHN2H2O)化合物 A，分子式为 C8H15O4N3。中和 l mol A 与甲醛作用后的产物消耗 1 mol NaOH。1 mol A 与 HNO2反应放出 l mol N2。，并生成 B(C8H14O5N2)。B 经水解后得羟基乙酸和丙氨酸。（1）A 的结构简式为（2）B 的结构简式为（3）A 跟亚硝酸反应的化学方程式为：五、(共 3 小题，共 26 分)24(9 分)有一瓶(约 100mL)硫酸和硝酸的混合溶液，取出 10.00mL 该混合溶液，加入足量氯化钡溶液，充分反

15、应后过滤、洗涤、烘干，可得到 4.66g 沉淀。滤液跟 2.00molL-1NaOH 溶液反应，共用去 35.00mL 碱液时恰好中和。求：（1）混合液中 H2SO4和 HNO3的物质的量浓度；（2）另取 10.00mL 原混合酸溶液，加入 1.60g 铜粉共热，在标准状况下可收集到多少毫升气体?25(9 分)一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号 Ksp 表示。即：AmBn(s)mAn+(aq)nBm(aq)An+mBmnKsp已知：某温度时，Ksp(AgCl)=Ag+Cl 1.81010Ksp(Ag2CrO4)=Ag+CrO

16、2-4 1.11012试求：NH2RH COHNRCH2OH2+（1）此温度下 AgCl 饱和溶液和 Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。（2）此温度下，在 0.010mo1L-1的 AgNO3溶液中，AgCl 与 Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。26（8 分）化学反应 2CuBr2(s)2CuBr(s)Br2(g),487K 的平衡常数应表示为)s(CuBrP)g(BrP)s(CuBrPK2222P，但对有固体参与的反应，固相物质的分压可以作为常数1，因此，KP可以大为简化，例如上式可表示为 KPPBr2(g)0.0460atm。现有容积为1

17、0.0L 的容器，其中装有过量的 CuBr2(s)并加入 0.100 mol I2(g)，因发生反应 Br2(g)I2(g)2BrI(g)而使平衡时气体总压 P0.746atm，求：（1）第 2 个反应的平衡常数。（2）再向体系中充入 0.100 mol I2，则平衡时气体总压为多少？“南京大学杯”2001 年江苏省高中学生化学奥林匹克竞赛(初赛)试题参考答案及评分标准参考答案及评分标准一、一、(共共 56 分分)每一小题每一小题 4 分。分。题号1234567891011121314答案BCDBSCAADCBDDA二、（共 18 分）15（共 8 分）（1）（2 分）（2）D 管出现白雾，试

18、液变红；E 管生成浅黄色沉淀（2 分）（3）水通过 F 塞进入 B 三口烧瓶中液体分层（2 分）（4）溴苯在下层，可用分液漏斗分离。（2 分）16（共 10 分）（1）冰盐水或冷水（2 分）（2）无水氯化钙（2 分）（3）白磷上残留的水溶解在酒精中，残留的酒精又溶解在乙醚中（3 分）（4）用氢氧化钠溶液吸收。装置图如下：（3 分）三、(共 20 分)17(共 6 分)（1）Ca(OH)2（1 分）生成白色沉淀（1 分）（2）阳极:2Co2+2e 2Co3+（1 分）阴极：2H+2eH2 （1 分）（3）6Co3+CH3OHH2OCO26Co2+6H+（2 分）18(共 4 分)（1）碳纳米管管

19、身弯曲开叉部位，以及两端封闭部分（2 分）（2）可能。由于这种碳纳米管可以看成石墨结构卷曲而成，所以在它的径向存在自由电子导电，所以可能具有超导性(其它答案只要合理均可给分)（2 分）19(共 10 分)AMnO2 BO2 CK2MnO4DKMnO4 EMnSO4 （5 分，每物质 1 分）（1）MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O（1 分）（2）3 MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O（1 分）BrBrHBr2+Fe（3）3K2MnO42H2SO42KMnO4MnO22K2SO42H2O（1 分）或OHMnOMnO2H4Mn222424（4）2KMnO43Na2S

20、O3H2O=2 MnO23Na2SO42KOH（1 分）或OH2SO3MnO2OHSO3MnO22422234（5）2KMnO45Na2SO33H2SO42 MnSO45Na2SO4K2SO43H2O（1 分）或OH3SO5Mn2H6SO5MnO22242234四、（共 30 分）20（共 5 分）（3 分）HOOCHOOCCOOHO（2 分）21（共 9 分）ACH3CH2OH（1 分）BCH3CHO（1 分）CCH3COOH（1 分）DCH2CH2（1 分）取代反应（1 分）消去反应（1 分）加成反应（1 分）反应：HBr2OHCHOCHHOH2BrCHBrCH182218OHNa1822

21、218（1 分）反应：H18OCH2CH218OH2CH3COOH18OCH2CH218O（1 分）22（共 7 分）AOH和OH（答对 1 个给 2 分，两个都对给 3 分）BOH（2 分）DO（2 分）23（共 9 分）1mol A 与甲醛作用后的产物消耗 1 mol NaOH，1 mol A 与 HNO2反应放出 1 mol N2，说明 A 分子中有一个游离的COOH 和一个游离的NH2。B 经水解后得羟基乙酸和丙氨酸，说明OH 原来是一个NH2，即 A 由甘氨酸和丙氨酸组成，由 A 的分子式可知，应有 2 分子丙氨酸。（1）ACCH2NHCHOCH3CNHOCHCH3COOHNH2（3

22、 分）CH3COCH3CO浓硫酸（2）BCCH2NHCHOCH3CNHOCHCH3COOHOH（3 分）（3）CCH2NHCHOCH3CNHOCHCH3COOHOHOH2N2+HNO2A（3 分）五、（共 26 分）24（9 分）解：（1）n(H2SO4)=n(BaSO4)=1molg233g66.4=0.0200 molc(H2SO4)=1Lmol00.2L01000.0mol0200.0（2 分）由 HOH，设H为 x molL-1则 x0.01000L=2.00molL-10.03500L解得 x=7.00molL-1c(HNO3)=7.0022.003.00 molL1（2 分）（2）

23、3Cu+2NO-3+8H+=3Cu2+2NO+4H2O 364(g)2(mol)8(mol)222.4(L)1.60(g)yzw y=0.016(mol)现 NO-3 为 0.03 molNO-3 过量z=0.066(mol)现 H为 0.07 molH+过量计算 NO 体积应以不过量的 Cu 作计算依据，即：w4.22260.1633w=0.373(L)=373(mL)（5 分，列式 2 分，结果 3 分）25（9 分）（1）AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)1510spLmol103.1108.1)AgCl(K)AgCl(c（1 分）Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO24(aq)

24、2xx(2x)2x=Ksp15312342sp42Lmol105.64101.14)CrOAg(K)CrOAg(c（1 分）c(AgCl)c(Ag2CrO4)（2）在 0.010 molL-1 AgNO3溶液中，c(Ag+)=0.010 molL-1AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)溶解平衡时：0.010 xx(0.010 x)x1.81010 x 很小，0.010 x 0.010 x1.8108(molL1)c(AgCl)=1.8108(molL1)（2 分）Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO24(aq)溶解平衡时：0.010 xx(0.0102x)2x1.11010 x 很小，0

25、.0102x0.010 x1.11010(molL1)c(Ag2CrO4)1.11010(molL1)c(AgCl)c(Ag2CrO4)（2 分）26（共 8 分）（1）I2的浓度为：)Lmol(400.00.1048708206.0100.01（1 分）Br2(g)I2(g)2BrI(g)0.04600.4000.04600.400 x2x（1 分）0.04600.400 x2x0.746x0.300（1 分）K3.78)300.0400.0(0460.0)300.02(2（1 分）（2）Br2(g)I2(g)2BrI(g)0.04600.800y2y（1 分）3.78)y800.0(0460.0y42（1 分）y0.511（atm）（1 分）P总0.04600.800y2y0.8460.5111.357（atm）答案误差在 10%以内得满分，答案有效数字不对每个扣 0.5 分，共扣 1 分。