全国高中学生化学竞赛广西区高二试卷

(未经化学会同意，翻印是试卷无效)
2009年全国高中学生化学竞赛广西区（高二）试卷
满分：120 考试时间：120分钟（不延时）
注意：共32题，允许使用直尺，橡皮等文具，但不得带文具盒入场，不得使用电子计算器或数学用表；除试卷缺页或字迹不清外，教师不回答其余问题，可以提供相对原子质量；迟到20分
可能用到的相对原子质量：
C 12 N 14 O 16 Al 27 Mg 24 Ca 40 S 32 Cl 35.5 Na 23 Fe 56 Zn 65 Ag 108
Cu 64 H 1 Pb 207.2
一、选择题（每小题只有1个正确选项；每小题2分，共28分）
答案栏（各小题的答案均填入此表）
是
A 乙醇汽油是一种新型的化合物
B 用玉米、高梁发酵可以制得乙醇
C 工业上常用裂化的方法提高汽油的产量
D 汽油使用乙醇汽油能减少有害气体排放
2. 已知石棉是一种硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为：Ca2Mg x Si y O22(OH)2，式中x、y 的值分别为
A 8、5
B 5、8
C 3、8
D 8、3
3. 汞金属是目前使用较多的补牙材料。

其中除水银外，还有锌、锡、铜等金属。

下列关于汞合金的叙述中，错误的是
A 汞合金的熔点比汞的低
B 汞合金的硬度比锡的大
C 汞合金的毒性远小于汞
D 汞合金可传热导电
4.有人测得水星大气中含有一种叫硫化羰的物质（化学式为COS），已知它的结构与CO2相似，但能在氧气中完全燃烧，下列有关COS的说法中正确的是
A 硫化羰是酸性氧化物
B 硫化羰可用作灭火剂
C 硫化羰是由极性键构成的非极性分子
D 硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO 2和SO 2 5. 下列说法正确的是
A 降低温度，饱和石灰水溶液中，Ca 2+的物质的量浓度变小
B 升高温度，饱和石灰水溶液中，Ca 2+的物质的量浓度不变
C 向饱和石灰水中加入生石灰，若温度不变，则Ca 2+的物质的量不变
D 向饱和石灰水中加入生石灰，若温度不变，则溶液的pH 不变
6. 类推的思维方法在化学学习和研究中常会产生错误的结论，因此类推出的结论要经过实践的检验才能决定其正确与否。

下列几种类推结论中正确的是
A 甲酸可以发生银镜反应；乙酸也可能发生银镜反应
B Mg 失火不能用CO 2灭火；Na 失火也不能用CO 2灭火
C Al 与S 直接化合可生成Al 2S 3；Fe 与S 也可直接化合生成Fe 2S 3
D 电解熔融MgCl 2可制得金属镁；电解熔融AlCl 3也能制得金属铝 7. 鲨鱼体内含有一种角鲨烯，它具有抗癌性。

已知角鲨烯分子中含有30个C 原子和6个C ＝C 键且不含环状结构，则其化学式为
A C 30H 48
B
C 30H 50 C C 30H 52
D C 30H 60
8. 1molC 6H 10O 4经水解得1mol X 和2mol Y ，Y 经分子内脱水得Z ，Z 可发生加聚反应生成聚乙烯，由此可知该有机物的结构简式为
A HOOC(CH 2)4COOH
B HOOC(CH 2)3COOCH 3
C CH 3COO(CH 2)2COOCH 3
D CH 3CH 2OOCCOOCH 2CH 3
9. 已知氟化氢气体中存在如下平衡关系：
2H 3F 3
3H 2F 2 H 2F 2
2HF （正反应均为吸热反应）
A 小于10%
B 等于10%
C 大于10%
D 无法确定
10. 下列各组离子，在指定条件下一定能大量共存的是
A 在()3HCO c -
= 0.1mol/L 的溶液中：K +、3Al +、Cl -、3NO -
B 在由水电离出的()H c +=12110-⨯mol/L 的溶液中：K +、Na +、24SO -、ClO -
C 在pH = 1的溶液中：Na +、2Fe +、3NO -、Cl -
D 在pH = 13的溶液中：K +、Na +、23SO -、2S -
11. A 、B 、C 、D 四种短周期元素的原子半径依次减小，A 与C 的核电荷数之比为3∶4，D 能分别与A 、B 、C 形成电子总数相等的分子X 、Y 、Z 。

下列叙述正确的是
A X 、Y 、Z 三种化合物都是无机物
B X 、Y 、Z 三种化合物在氧气中都可燃烧
C X 、Y 、Z 三种化合物的熔、沸点逐渐降低
D A 、B 、C 三种元素两两都能形成气态的化合物
12. 一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH 溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气。

有关此电池的推断正确的是
A 负极反应为：14H 2O + 7O 2 + 28e -= 28OH -
B 放电一段时间后，负极周围的pH 值升高
C 每消耗1molC 2H 6，则电路上转移的电子数为14 mol
D 放电过程中KOH 的物质的量浓度不变
13. 在80 mL 含有相同浓度的HBr 和H 2SO 4的溶液中，当通入0.01mol 氯气时，测得该溶液中有一半的Br -变为Br 2（已知Br 2能氧化H 2SO 3），则原溶液中HBr 和H 2SO 3的物质的量浓度都等于
A 0.01mol/L
B 0.08mol/L
C 0.1mol/L
D 0.17mol/L
14. 本年度澳大利亚拟给牲畜服用一种抑菌药物以控制器产生温室气体，下列选择正确的是
A 次氯酸钠
B 漂白粉
C 灭虫灵
D 以上3项均不可行
二、填空题（每空1分，共56分）
15. 《光绪死于砒霜中毒》入选2008中国十大科学发现，砒霜就是As 2O 3，它微溶于水，生成酸性很弱的亚砷酸H 3AsO 3，该酸与NaOH 反应的离子方程式是；在pH=8时，亚砷酸能使I 2—KI 溶液褪色，该反应的离子方程式是。

16. 将NiO 晶体咋氧气中加热，部分2Ni +被氧化为3Ni +，形成混合价态化合物II III
x y Ni Ni O ，x 和y 的取值分别是x ，y 。

17. 完成下列反应式（可以不配平）：
高氙酸钠与浓硫酸低温下反应，Na 4XeO 6 + H 2SO 4=。

NaCN + = CNCl +。

原硅酸乙酯Si(OC 2H 5)4酸催化下水解反应。

18. 核磁共振图谱1HNMR 中，分子中只要1H 化学环境相同，就会出现1个峰，峰的面积与1H 的个数成正比例。

(CH 3)4C 有个峰。

有一幅图谱有2个峰，面积比是3∶2。

则该物质是甲醇、乙醚、乙酸乙酯中的哪一个？
19. 已知CO 和N 2的总质子数和总电子数相同，可称为等电子体。

同样道理，H 2O 2的等电子体可以是或，CO 2的等电子体是或。

20. 实验室为监测空气中汞蒸气的含量，往往悬挂涂有CuI 的滤纸，根据滤纸是否变化或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的汞含量，其反应为：
4CuI ＋ Hg ＝Cu 2HgI 4 ＋ 2Cu
（1）上述反应产物Cu 2HgI 4中，Cu 元素显价
（2）以上反应中的还原剂为，当有1 mol CuI 参与反应时，转移电子mol 。

（3）CuI 可由2Cu +与I -直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式
22Cu I CuI +I +-+= 21. A 、B 、C 、D 四组可溶的化合物，分别由阳离子Na +、2Mg +、3Al +、2Ba +和阴离子OH -、
Cl -、24SO -、23CO -
两两组合而成。

为了确定这四种化合物的成分，进行了如下实验操作：
①将四种化合物各取适量配成溶液，分别装入四支试管；
② 取A 溶液分别滴入另外三种溶液的试管中，记录实验现象如下：
向B 溶液的试管中，滴入A 溶液有白色沉淀生成，再加A 溶液沉淀不溶解 向C 溶液的试管中，滴入A 溶液有白色沉淀生成，再加A 溶液沉淀也不溶解
向D 溶液的试管中，滴入A 溶液也有白色沉淀生成，再加A 溶液沉淀就部分溶解
③向B溶液的试管中，滴入D溶液则无明显实验现象
请回答下列问题：
（1）请写出它们的化学式：A；B；C；D。

（2）上述②中的第三次实验，再加入A溶液，沉淀就部分溶解的离子方程式为：。

（3）上述③中若是改向C溶液的试管中，滴入D溶液，可能出现的实验现象是。

22.氢燃料电池的工作原理示意图如右图。

（1）电池的正极反应为：
负极反应为：
（2）若电解质溶液为KOH溶液，电池工作一段时间后，
电解质溶液的pH（填“变小”“变大”或“不变”）。

（3）电池使用一段时间后需要充电，将上述反碰生成的水
电解转化成H2、O2并贮存在贮气瓶中备用。

若电解时流入
阴极的电子的物质的量为0.4 mol，电解生成的气体在标准
状态下的体积为L。

23.（1）具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2，A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。

1 mol A 和1 mol NaHCO3能完全反应，则A的结构简式是，写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式。

（2）化合物B含有C、H、O三种元素，分子量为60，其中碳的质量分数为60%，氢的质量分数为13.3%。

B在催化剂Cu的作用下被氧气氧化成C，C能发生银镜反应，则B的结构简式是。

（3）D在NaOH水溶液中加热反应，可生成A的钠盐和B，相应的化学反应方程式是：。

24.物质A至K的转化关系如下图所示，已知A是由两种元素组成的化合物；B是非金属单质；。

J是金属元素；H Array
甲、若A为固体，F是盐，反应①②是工业制备K的部分重要反应，反应③是化合反应；A、C、F、L都含有同一种元素。

（1）E的分子式是，
（2）反应①的化学方程式为，
反应②的反应条件，
（3）实验室保存L溶液的方法。

乙、若A为极易溶于水的气体，E为活泼金属单质，E、F的最高价氧化物对应的水化物相互能发生反应，且K与上题中的K是两种不同物质。

（1）A分子的空间构型为，
（2）反应②的化学方程式，
反应③的离子方程式。

25.在810 K、1.01×105Pa时，往容积可变的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，此时容器的体积为200 L。

向容器中加入催化剂（固体）并保持恒温恒压，发生反应：
2SO2 (g)＋O2(g)催化剂2SO2
达到平衡时，平衡气体中SO3的体积分数为91%。

试回答下列问题：
（1）工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因时：。

（2）保持上述温度和压强不变，若想容器中过充入2 mol SO3并加入相同催化剂。

则平衡时，SO2的体积分数是，容器的体积是L。

（3）温度仍保持810 K，容器体积保持200 L不变（恒容）。

充入a mol SO2和b mol O2，并加入相同催化剂。

反应达平衡时，SO3的体积分数仍是91%，体系压强为1.01×105 Pa。

若a:b = 2:1，则a =。

26.下图中字母A至L分别代表一种物质，又知A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，K
试填空：
（1）写出下列物质的化学式：A E F；
（2）反应⑤的化学方程式为；
（3）1 mol B通过反应得到1 mol F，B中F的质量分数为72%，则B的化学式为：；
（4）写出下列反应的化学方程式
ⅰF + L → A + H + I
ⅱB → E + F
ⅲD + E → G
ⅳA + H → J + L
ⅴI + HCl → K + L
27.已知CuO在高温下用H2还原，可生成Cu，也可能有Cu2O生成。

当H2足量时，生成的Cu2O 也能被H2还原成Cu。

回答下列问题：
（1）写出H2在高温下还原CuO过程中可能发生反应的化学方程式：
①CuO + H2高温Cu +H2O ，
②
③
Cu+和Cu。

现有浓硫酸、浓硝（2）Cu+在酸性溶液中不稳定。

可发生自身氧化还原反应生成2
酸、稀硫酸和稀硝酸四种试剂。

简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色物质中是否含有Cu2O。

（3）若将20.0 g CuO在高温下与H2发生反应反应结束后测得剩余固体质量为16.8 g，则反应过程中转移的电子物质的量为。

（4）若a g CuO和Cu2O的混合物，加入1.0 mol/L H2SO4 V mL，使混合物恰好全部反应，则V 的取值范围为。

28.弱酸及其盐在水中存在着多种平衡关系。

（1）已知某弱酸的钠盐NaA的水溶液呈碱性，常温下将0.10 mol NaA和0.05 mol HCl溶于水，制得1 L溶液。

①已知该混合溶液为弱酸性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为；
②向上述混合液中再加入0.03 mol NaOH ，溶液中()()()A
OH H n n n -
-
+
+-=mol 。

（2）二氧化碳在水中除了存在H 2CO 3和3HCO -
的电离平衡外，还存在着如下平衡：
CO 2(g)CO 2(aq) ； CO 2(aq) + H 2O H 2CO 3(aq)
人体血液的pH 通常稳定在7.5 ~ 7.45之间。

这是多种因素共同作用的结果。

其中，血液里存在的H 2CO 3—NaHCO 3环境是血液pH 保持稳定的重要因素，据此回答： ①当()H c +增大时，血液中消耗H +的离子方程式为；
②当()OH n -增大时，血液的pH 也能保持基本稳定，试结合电离方程式简要说明 。

29. 在一个2 L 的密闭容器中，加入0.6 mol NH 3，在一定条件下发生如下反应：
2NH 3(g)N 2(g) + 3H 2(g) （正反应为吸热反应） 反应中NH 3的变化如右上图所示 （1）在图中作出H 2的变化曲线。

（2）根据图中数据，反应开始至达到平衡时，平均速率
v (N 2) =。

（3）升高温度时，容器中气体的平均相对分子质量将（填“增大”“减小”
或“不变”）；保持其他条件不变，向容器中在加入0.6 mol He ，NH 3的转化率将（填“增大”“减小”或“不变”）。

第10分钟时，若把容器压缩为1 L ，则NH 3的变化曲线为（从下图中的a~e 的曲线中选出一条） 三、计算题（8分）
30. 可供汽车行驶32.2 km ，含铅汽油每加仑含4 g Pb(C 2H 5)4 ，如果北京市不禁用含铅汽油，试估算如果1加仑汽油每100万辆汽车每行驶20 km 时，将向大气中排放PbO 2多少kg ？ 四、问答题（要求写出推理，然后给出答案；第31小题6分，32小题12分，共18分）
31. 铁水中含有碳元素，如有炽热的铁水微滴飞入纯氧之中，最先氧化的是铁水还是碳？如何证明你的想法是合理的？
32. NaNH 2的制备如下图所示，回答下列问题
（1）钠事先在惰性气体中切成豌豆大小的小块，在切割之前，对钠应作什么预处理（说明理由） （2）反应在预先盛有液氨的容器（杜瓦瓶）中进行，整个装置不允许有空气存在，也不允许漏气。

加钠的速度要使液氨溶液保持缓和的沸腾。

请写出反应的化学方程式，并说明钠的加入不能太快的原因。

（3）置有汞的U 形管的作用是什么？
（4。