2004“扬子石化杯”第18届全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)初赛试题(DOC)

2004年全国高中学生化学竞赛（江苏省赛区）预赛试题
相对原子的质量：H : 1.01 ；C: 12.01 ；N : 14.01 ；O: 16.00；F: 19.00 ；Na：22.99; P: 30.97 ；S: 32.06;
Cl: 35.45；K: 39.10；Ti : 47.87；V : 50.94；Cr: 52.00；Mn : 54.94 ；Fe： 56.00; Cu: 63.55;
Zn：65.39；Br: 79.90; Ag : 107.9; 1: 126.9; Ba : 137.3
题号
-一- -二二三四五总分得分
1.本试卷共26题，用2小时完成，全卷共150分；2可使用计算器。

、选择题（每小题有1〜2个选项符合题意；每题4分，共15题，共60分）
1 •两位美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农，因为发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和
机理研究作出的开创性贡献而获得2003年诺贝尔化学奖。

他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医
学奖是因为
A. 他们的研究和化学物质水有关
B. 他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物
C. 他们的研究深入到分子、原子的层次
D. 他们的研究深入到细胞的层次
3. 2003年2月1日美国哥伦比亚号航天飞机在返回地面的途中坠毁，举世震惊。

该航天飞机用铝粉和高氯酸铵（NH4CIO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热，引发高氯酸铵反应，产生N2、CI2、O2和H2O并放出大量的热。

下列对此反应的叙述中正确的是
A •上述反应瞬间产生大量的高温气体推动飞机飞行
B .在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
C.其方程式可表示为：2NH4CIO4 二N2 f +4HO+CI2 f +Of
D .上述反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
4. 《Inorganic Syntheses》（无机合成）一书中，有一如下图所示的装置，用以制备某种干燥的纯净气体。

2•下列物质中，可溶于水的是
H3C
B.芬必得：
/
HO
该装置中所装的药品正确的是
A . A 中装浓硫酸，
B 中装浓盐酸 B . A 中装浓盐酸，B 中装浓硫酸 C.
A 中装氢氧化钠浓溶液，
B 中装浓氨水
D. A 中装浓氨水，B 中装氢氧化钠浓溶液 5.
下列解释不科学的是
A .水滴石穿”主要是溶解了 CO 2的雨水与CaCO 3长期作用生成了可溶性 Ca （HCO 3）2的缘故
B. 长期盛放NaOH 溶液的试剂瓶不易打开，是因为 NaOH 与瓶中的CO 2反应导致瓶内气体减少形成“负 压”的缘故
C. 严格地讲，“通风橱”是一种不负责任的防污染手段，因为实验产生的有害气体没有得到转化或吸 收 D •“雨后彩虹”与“海市蜃楼”都是自然界的光学现象，也与胶体的知识有关
6. NO 2一既有氧化性，又有还原性。

NaNO 2大量进入血液时，能将血红蛋白中的 Fe 2+氧化成Fe 3+，正常 的血红蛋白转化为高价铁血红蛋白，失去携氧功能，引起中毒，甚至死亡。

下列各组试剂不能检验
NO 2「的
是
A. FeCl 2 KSCN C . AgNO 3 HNO 3
B . KMnO 4 H 2SO 4 D . KI 淀粉
7.
右图中曲线表示原子序数在前 20号中的某些连续的元
素单质沸点的变化规律
（原子序数按递增顺序连
续排列），其中A 点表示的元素是
A . Si
B . Al
C . Cl
D . S
&由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐 混盐CaOCl 2在酸性条件下可以产生 Cl 2。

下列关 CaOCl 2的有关判断正确的是
A .该混盐与硫酸反应产生 1 mol Cl 2时转移 B.
该混盐的水溶液呈碱性
C .该盐也是一种复盐
D .该混盐中的氯元素的化合价为
+1和一1
称为混盐。

于混盐
2N A 个电子
9 .往一体积不变的密闭容器中充入 H 2和I 2,
t 0时改变反应的某一条件（混合气体物质的量不变） 内压强增大，下列说法正确的是
容器内气体颜色变深，平均分子量不变 平衡不移动，混合气体密度增大 H 2转化率增大，HI 平衡浓度变小 改变条件前后，速度图象为
（如右图）
A. B. C. D. 10. 2002年12月31 日,世界上第一条商业磁悬浮 投入运营。

磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁 BaCO 3和CuO 为原料，经研磨烧结可合成一种高温超导物质
A. 0.50、0.50、0.50
B. 0.50、1.0、1.5 理论上需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量（mol）分别为
D. 1.0、0.25、0.17
C. 0.25、1.0、 1.5
11. 现有两种不含结晶水的盐，它们在不同温度下的溶解度分别是:
20 C50 C
A的溶解度35.7 g
46.4 g
B的溶解度31.6 g108 g
下列说法中，正确的是
A. 可采用重结晶法使A、B混合物分离
B. 若把108g B的饱和溶液从50C降到20C,析出的B是76.4g
C. 在20 C时，A、B都可以配成溶质质量分数为25%的不饱和溶液
D. 两种盐在某一温度下具有相同的溶解度
12. 有两只串联的电解池（惰性电极），甲池盛有CuSO4溶液，乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液。

电解时当甲池电极析出1.6g Cu时，乙池电极析出0.54g金属，则乙池的溶质可能是
A. AgNO 3
B. Cu（NO）2
C. Mg（NO 3）2
D. AI（NO 3）3
13. 某白色固体可能由①NH4CI、②AICI3、③NaCl、④AgNO 3、⑤KOH中的一种或几种组成，此固体
投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞变红，若向溶液中加稀硝酸至过量，有白色沉淀产生。

则对原固体
判断不正确的是
A.肯定存在①
B.至少存在②和⑤
C. 无法确定是否有③
D.至少存在①④⑤
14. 某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，
见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色会逐渐褪色；③ 将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。

则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是
A .镁粉只直接与溴水中的溴反应
B .镁粉只与溴水中的酸反应
C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到 D •镁粉在水的催化下与溴发生反应
15•实验室里用一氧化碳还原由氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁组成的混合物，并将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，最后测得生成的铁和碳酸钙的质量比为21 : 50,则这种混合物中氧化亚铁、氧化铁、
四氧化三铁的物质的量之比不可能是
A . 1 ? 2 ? 1 B. 3 ? 2 ? 1 C. 7 ?7 ?9 D. 1 ? 1 ? 1
二、（本题共3小题，共24分）
16. （4分）理论化学耗氧量是指有机化合物完全氧化所需氧的量。

根据该定义计算若配制理论化学耗氧
量值为500mg/L的邻苯二甲酸氢钾溶液 1.000 L ,需称取邻苯二钾酸氢钾 ________ g。

17. （12分）下图是用浓H2SO4和HCOOH制备CO还原Fe2O3并检验反应产物的实验装置图。

(1) A、B、C、E中应分别盛放
(2) 制备CO的方程式为______________________________________________________ ；
(3) 加热还原Fe2O3，之前首先要做________ 检验；然后还要做_______ 试验，检验________ 是否被赶净；
(4) 磁铁要在反应_____ (填“前”或“后”)才能吊在玻璃管上方，它的作用是 ________________________ ；
(5) D中所放物质为CuCl - NH3溶液，它的作用是______________________________ 。

18. (8分)专家预测本世纪是生命科学研究的昌盛时期，人们将通过学科间的交叉、渗透与合作研究揭示生命现象与本质。

研究发现，进入生物体内的氧分子，参与酶促或非酶反应时，可接受1个电子转变为超氧阴离子自由基(。

2-), O2-既能与体内的蛋白质和核酸等活性物质直接作用，又能衍生为H2O2、羟基自由
基(?OH)、单线态氧(1 2 3O2, 1O2的电子处于激发状态)等。

?OH可以引发不饱和脂肪酸脂质(RH)过氧化反应，产生一系列自由基，如：脂质自由基(R?，脂氧自由基(RO?),脂过氧自由基(ROO-)和脂过氧化物(ROOH)。

这些含有氧而又比O2活泼很多的化合物，称为活性氧，也有人将它们统归为氧自由基类。

一切需氧生物均能产生活性氧，在机体内有一套完整的活性氧系统(抗氧化酶和抗氧化剂)，能将活性氧
转变为活性较低的物质，机体因此受到保护。

人们利用羟胺氧化的方法可以检测其生物系统中O2-含量，原理是。

2-与羟胺(NH2OH)反应生NO2-和一种过氧化物。

NO2-在对氨基苯磺酸和a-萘胺作用下，生成粉红的偶氮染体，染体在入=530nn处有显著吸收，且其吸收值(D530)与［NO?-］成正比，从而可计算出样品中的。

2「含量。

若此时测得［NO2-］=2. 500 150‘mol/L
(1) 请根据测定原理写出有关反应的离子方程式：
(2) 计算该样品此时［O2-］= ________________________________________________ ;
(3) 如用羟胺氧化法测定O2-时，将另一产物作为检测物，若选择用氧化还原法进行定量分析或K2C「2O7，
任选一种即可)，①请写出其测定原理的反应方程式：
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ?
② 测定所用的主要仪器为 ____________________ ，通过观察____________________________
________________________________________ 的现象可确定测定反应是否进行完全。

三、(共3小题，共27分)
19. (9分)材料科学是近年来化学研究的热点之一。

某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成, 它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性，它是以中学化学中的常见物质为原
料来生产的，如图虚线框外为其生产过程；线框内的其他转化是为探究C的组成而设，G、H均为难溶于水
的白色固体；图中C、M、K均含A元素，C物质遇水强烈水解，能生成一种白色胶状物质F和E的酸雾，其余
1 指出K可能所属的晶体类型 ________________________________________ ；
2 写出化学式：单质B ______________ ，化合物F _______________________ ；
3 写出下列反应的离子反应方程式：⑤
⑥------------------------------------------------------------------------------------------------------
(4) 写出反应④的化学反应方程式
②左右界面的生长或移动速度之比为_______________________ 。

四、（共3小题，共25分）
22. （4分）有机化合物A的分子式是C7H10，分子中没有甲基（—CH
3）、次甲基（HC—）、碳碳双键和碳碳
叁键，写出该化合物的结构简式______________________
23. （11分）近期国内外大量的研究表明，火灾中绝大多数人的第一死因并非高温烘烤或火烧，而是慌
(KMnO 4
物质均为中学化学常见物质。

请回答下列问题:
2 程式可写Hb+O z HbO 2。

在海拔比较咼的地方，氧气的分压比较低，平衡将向左移动，人体会感到
比较累并易有眩晕感，严重时还会导致疾病。

CO 可与HbO 2反应生成HbCO ，并且HbCO 比HbO 2要稳定得多,
其化学平衡方程式可写为：
HBO 2+CO.——:HbCO+O 2
八
[HbCOg] K c ------
[HbO 2][CO]
HbCO 的形成使得血红蛋白不再携带氧气而造成人员中毒。

一旦发生 鲜的空气。

试从化学平衡的角度分析这样做的意义。

除了 CO 和O 2, HbO 2还可以吸附CO 2和氢离子，且反应几乎是完全的。

方程式如下： + +
HbO 2+H +CO 2——Hb （H ）CO 2+O 2 人体在肌肉剧烈运动时会产生乳酸
（CH 3CH （OH ）COOH ），乳酸在血液中会和氧合血红蛋白发生怎样的反
应？ _____________________________________________________________________ 。

肌肉剧烈运动时放出大量的热量，氧合血红蛋白会放出更多氧气，你认为乳酸和氧合血红蛋白的反应是吸 热反应还是放热反应 ? ________ 简述理由 ____________________________________
21. （11分）固体化学是化学研究中的重要领域。

（1）从NaCI 晶体中可以抽取出不同形状的晶体小碎片，这些晶体小 NaCI 离子团簇。

离子晶体或离子团簇表面存在悬挂键 （即表面的离子有
相邻原子的化学键）。

右图是立方体形状的NaCI 离子团簇，其中大球代表 Cl ，小球代表 列问题： ①与等质量的NaCI 离子晶体相比，NaCI 离子团簇具有 _________ （填“较多”或“较少”）的悬挂键;
②NaCI 离子团簇的熔点比NaCI 大块晶体的熔点要 _______ （填“高”、“低”或“一样” ）; ③如果团簇中离子对数相同，则团簇的总能量与团簇的外形是否有关 （2）固体原料混合物以固态形式直接反应是制备固体 泛应用的方法。

由于固体中原子或离子扩散较慢，固态反 下才能发生。

如图（a ）所示，MgO 和AI 2O 3,两种晶体开始 紧密接触，共享一个公用面，加热后在接触面上局部反应 MgAI 2O 4,如图（b ）所示。

在极高温度时，离子具有足够的热 常格位上跳出并通过晶体扩散。

为使反应进一步进行和产
层的厚度增加，Mg 2+和AI 3+离子必须通过已存在的 物层发生相互扩散到达新的反应界面。

在此阶段有MgO 和
间以及MgAI 2O 4和Al 2O 3之间两个反应界面。

①分别写出界面MgO/MgAI 2O 4和界面MgAI 2OdAI 203上发生反应的反应方程式:
2
=2.1 氷0
CO 中毒，首要做的事是让患者呼吸新 NaCI 离予团族
碎片可以称为 一种没有抓住
Na +。

请回答下
粉末最为广 应常在咼温 能，能从正 物 MgAI 2O 4 MgAI 2O 4 产 MgAI 2O 4 之
11.55
乱奔跑时吸入烟雾中毒。

且起火的建筑装修越豪华，这一点越明显。

聚氯乙烯是制作装修材料的最常用原 料，失火时聚
氯乙烯在不同的温度下，发生一系列复杂的化学变化，产生大量有害气体，其过程大体如下:
请回答下列问题：
(1) 火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体，其化学成分主要是
____________ ，你认为其中含量最大的
为 _______ ，在火灾现场，为防止气体中毒的防护措施是 ____________________________ 。

(2) 上述变化中①所属的反应类型为 ___________ ;有机化学中将分子加氧或去氢的反应称为氧化反应， 加氢去氧的反应称为还原反应，据此，上述反应中属氧化反应的是
(填代号)。

(3) 在装修中广泛使用的粘合剂也是极易发生火灾的物质，
聚乙烯醇缩丁醛就是这样一种粘
合剂， 它是
-•CH 2—CH 4与丁醛缩合得到的含有六元环的高分子化合物，若已知反应：
1-
I 」n
OH
2CH 3OH+HCH O CH 3OCH 2OCH 3+H 2O 可以发生。

请写出制取聚乙烯醇缩丁醛粘合 剂的化学方程 式：
24. (10分)光学活性吡氟氯禾灵是选择性强、防效稳定、对人畜安全的多禾本科杂草除草剂。

它的合
(1) _____________________________________ 请写出A 、B 、C 的结构简式： A B C
(2) 化合物B 的系统命名为:
⑶含有三氟甲基和苯环的 五、(共2小题，共14分)
25. (6分)称取含CaCO 3 60 %的试样0.25g ，用酸溶解后加入过量(NH 4)2C 2O 4,使Ca 2+沉淀为CaC 2O 4。

在
过滤、洗涤沉淀时，为了使沉淀溶解损失造成的误差不大于万分之一，应该用 100 mL 质量百分比浓度至少
为多少的(NH 4)2C 2O 4作洗涤液？已知溶液中当Ca 2+和C 2O 42「离子物质的量浓度的乘积等于或大于 2.3 >10』时
会析出CaC 2O 4沉淀。

26. (8分)CrCl 3、金属铝和CO 可在AlCl 3的苯溶液中发生化学反应生成一种无色物质
A , A 又可和P(CH 3)3
由聚乙烯醇
-HCI 3SO 2CI
OCH 3
的所有同分异构体数目为
反应，生成物质B , A 还可和钠汞齐反应生成物质 C ,已知A 、B 、C 的元素分析结果如下：
Cr/ % P/%
A 23.63
B 19.39
C 21.84
试写出：（1）结构简式A______________ B ____________ C __________________ ;
（2）将A 中Cr 原子换为Mo 原子得物质D ，D 可与PPh 3反应（ph 为苯基）试写出反应的化学方程。

C/ % 32.75 35.83
25.23
“仪征化纤白斯特杯”
2004年全国高中学生化学竞赛（江苏省赛区）预赛试题
参考答案及评分标准
16. （4分）0.425 （4分）
17. （12分）
（1）HCOOH 浓H2SO4浓H2SO4 澄清石灰水（4分）
（2） ----------------- HCOOH H2O +CO T （2 分）
（3）气密性爆鸣空气（3分）
（4）后分离反应产生的Fe （2分）
（5）吸收尾气中的CO,保护环境（1分）
18. （8分）
（1）NH 2OH+2O 2 +H+^=NO2 +H 2O2+H 2O （2分）
（2） 5.000 10<^ mol/L （2分）
一+ 2+
（3）①2MnO4 +5H2O2+6H ^=2Mn +5O2+8H2O
+ 3+
（或Cr2O7 +3H 2O2+8H ^=2Cr +3O2+7H2O）（2分）
② 酸式滴定管、锥形瓶锥形瓶中溶液的紫红色（或橙黄色）是否褪去（2分）
三、（共27分）
19. （9分）
（1）原子晶体（1 分）（2） Cl2 H2SQ3或H4SQ4 （2分）
（3）⑤SiO2+2OH^^=SiO32—+H2O （2分）
⑥SiO3^+2H2O+2COH2SiO3+2HCO f （2分）
■ ■. ■■高温
（4）3Si（N 2）4—Si3N4+8NH 3 f 或Si（NH 2）4—高温t SiN+NH 31等其它合理写法）（2分）20 . （7分）
三点：因为上述反应平衡常数不大可通过改变浓度使其发生移动，呼吸新鲜的空气增加O2分压，降低CO分压（3分）
HbO2+CH 3CH（OH）COOH+CO 2——:Hb（H +）CO2+O2+CH 3CH（OH）COO 一（不写方程式讲述正确亦可）（2分）吸热反应。

因为温度升高时平衡向右移动（2分）
21 . （11 分）
（1①较多（1分）②低（2
）
③有关（2
⑵①界面MgO/MgAI 2O4：2Al 3+
-
2+
3Mg +4MgO
——
MgAl 2O4（2分）
界面MgAI 2O4/AI 2O3: 3Mg
2
+
2Al3 +4Al 2O33MgAl
2O4（2
分）
② 1 ? 3 （2 分）
四、（共25分）
22. （4 分）
23 . （11 分） （1） HCI 、CO 、苯等（3分）HCI （1分）①用湿毛巾捂住口鼻②弯下腰吸低处的空气
（其它合理答案
可
酌情给分）（2分）
⑵消去反应
（1分）④（
1分）
五、（共14分） 25. （6分）
生成CaC 2O 4沉淀的物质的量为：
0. 25 60%/100=1.5 >10'mol
（1分）
3
7
允许损失量不大于：1.5 10
>0.01 % =1.5 10 mol
（1分）
OH OH
OSO 2CH 3
1
（1）
C H
3CHCN （2 分
） CH 3CHCOOH 3 （2分） CH 3CHCOOCH 3
（2
分）
⑵ 2 - •羟基丙酸甲酯或a —羟基丙酸甲酯 （2分）
⑶ 6 （2分）
CH —CH 厂 CH-— + nH 2O I 2 丨 2
O — CH 一 O
I
CH 2CH 2CH 3
（4分）
等均可给分
（3分） 24. （10
分）
其它合理结构，如: + nCH 3CH 2CH 2CHO f 2--CH 2
2+ 7 6
洗涤液中：[Ca ]=1.5 10 心1=1.5 10 mol/L （1 分）
则C2O42一的浓度至少为：[C2O42一]=2.3 10 ^/[Ca2+]=2.3 10」心.5 1%*）=1.5 10'mol / L（1 分）需要的（NH4）2C2O4 的量为:1.5 10；>124 >100/1000=1.9 10 ^g
（NH4）2C2O4的质量百分比浓度为0.019% （2分）
26. （8分）
（1） Cr（CO）6 （2分）Cr（CO）5PMe3或Cr（CO）5P（CH3）
3 （2分）Na2[Cr（CO）5] （2分）
⑵ Mo（CO）6+PPh3 T Mo（CO）5PPh3+CO （2
分）
四、（共25分）。