2001年全国高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题

2001年全国高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题
(满分100分 时间120分钟)
可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27
S 32 K 39 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Zn 65 I 127
一、选择题 (每小题2分，共20分。

每小题只有1个选项符合题意。

)
1．导致下列问题的主要原因与排放CCl 2F 2有关的是
(A) 酸雨 (B) 光化学烟雾 (C) 臭氧空洞 (D) 温室效应
2．目前市面上出售的“纯净水”、“蒸馏水”等饮用水，因失去某些成分而不利于少年儿童身体健康。

你认为在上述饮用水中，至少需要添加下列哪种化学物质
(A) 钙和镁的碳酸氢盐 (B) 碘酸盐 (C) 漂白粉 (D) 小苏打
3．用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如图，关于该物质的说法正确的是
(A) 该物质跟乙醚是同类化合物
(B) 该物质极易溶于水
(C) 该物质分子中的14个原子都位于同一平面内
(D) 该物质能跟橡胶的单体一样，发生1，4加成
4．1995年美国Lagow 教授报道，制得了碳的第四种同素异形体——链式炔碳：
…—C≡C—C≡C—C≡C—…。

该物质的一个分子中含300～500个碳原子，性质很活泼。

据此判断：链式炔碳的熔点比石墨
(A) 高 (B) 低 (C) 相同 (D) 无法判断
5．“绿色化学工艺”是当今社会提出的一个新概念。

在绿色化学工艺中最理想的状态是反应物中的原子全部转变成欲制得的产物，即原子的利用率达到100％。

在用丙烯合成2—甲基丙烯酸甲酯的过程中，为使原子的利用率达到最高，需要加入的其它反应物是
(A) CO 和CH 3OH (B) CO 2和H 2O
(C) H 2和CO 2 (D) CH 3OH 和H 2
6．氢氧化钙在80℃时的溶解度为ag ，在20℃时的溶解度为bg 。

取80℃的氢氧化钙饱和溶液Wg 蒸发掉mg 水后，再冷却到20℃，此时，溶液中氢氧化钙的质量分数为c ％，则下列关系中正确的是
(A) a>b>c (B) b>a>c (C) b<a ，b<c (D) b>a ，b>c
7．我国三峡工程所开发的清洁、廉价、可再生的水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂所发的电。

三峡工程的重大意义不仅在于节省了原材料，还在于它有效地控制了
(A) 氮的氧化物的排放 (B) 碳氢化合物的排放
(C) 温室效应 (D) 白色污染
8．下列物质都可以添加到食品中，其中使用时必须严格控制用量的是
(A) 食醋 (B) 蔗糖 (C) 料酒 (D) 亚硝酸钠
9．下列各组物质中，前者为附着在试管内壁的残余物，后者为某同学所选用的洗涤剂。

后者不能溶解前者的是
(A) 红磷，二硫化碳 (B) 二氧化锰，浓盐酸
(C) 苯酚，氢氧化钠 (D) 油脂，乙醚 S S S
S
10．某物质的晶体中含有A、B、C三种微粒，其排列方式如右图
所示。

在晶体中A、B、C三种微粒的个数之比是
(A) PbS (B) Pb(NO3)2
(C) Pb(C2H5)4 (D) (CH3COO)2Pb
二、选择题 (每小题2分，共20分，每小题有1～2个选项符合题意。

)
11．几年前，为了实现我国政府对淮河流域环境的治理，位于淮河岸边的甲、乙两相邻的工厂做了横向联合。

已知两厂排放的污水经初步处理后，分别只溶有Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、Cl－、SO42－、NO3－、OH－中的四种不相同的离子 (设各种离子的浓度均比较大)，若单独排放仍会造成环境污染，如将两厂的污水按适当的比例混合，则沉淀后污水变成无色透明的硝酸钠溶液排出，污染程度大为降低。

下列判断正确的是
(A) SO4 2和NO3－可以存在于同一个工厂
(B) Cl－和NO3－一定不在同一个工厂
(C) Ag+和Na+可能在同一个工厂
(D) Na+和NO3－来自同一个工厂
12．氢叠氮酸(HN3)与醋酸的酸性相近，其盐稳定，但撞击时发生爆炸生成氮气。

与氢叠氮酸有关的叙述有①N3－离子中的所有原子都达到了8电子稳定结构②HN3比NaN3更容易爆炸③NaN3能跟盐酸发生反应④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊中。

其中正确的是
(A) ①②③ (B) ①③④ (C) ①②④ (D) ②③④
13．金刚烷的结构如图，它可看作是由四个等同的六元环组成的空间构型。

请判断由氯原子取代金刚烷中不同亚甲基(—CH2—)上的氢原子时，能形成的
二氯代金刚烷的种类有
(A) 3种 (B) 2种 (C) 4种 (D) 5种
14．下表给出了在20℃和100℃时K、Y两种化合物在不同溶剂中的溶解度数据，请分析有关数据，判断利用重结晶法从X、Y的混合物中提纯X时，使用哪种溶剂的回收率最高(已知混合物含X70g，含Y15g)
原子的烯烃，其主链上也有4个碳原子的异构体共有
(A) 3种 (B) 4种 (C) 5种 (D) 6种
16．第七周期为不完全周期，若将来的发现把这一周期排满，则下列有关推论可能正确的是
(A) 第七周期排满时有32种元素，且都是金属元素
(B) 第七周期排满时的最后一种元素的单质，不与任何物质发生反应
(C) 第七周期的113号元素的可能化合价为+3价
(D) 超铀元素的人工制备反应，一般不属于化学反应
17. 高温下，丁烷完全裂化生成4种气体，将混合气体用溴水处理后，剩余气体的平均分子量为21.6，则原四种气体混合物的平均分子量是
(A) 21. 6 (B) 27. 6 (C) 29 (D) 36. 4
18. 化合物B 3N 3H 6的结构与苯相似，其俗名叫做无机苯，则该无机苯的二氯代物的同分异构体有
(A) 3种 (B) 4种 (C) 5种 (D) 6种
19．有人考虑利用下面的三个反应来制取一种重要的物质。

该物质是
O H eCl F 2243+2436H HCl O Fe ++
HCl Cl O Fe 62
3243++2232133O O H FeCl ++
33FeCl 222
33Cl FeCl + (A) 氯气 (B) 氢气 (C) 氯化氢 (D) 氯化铁
20．工业废气中氮的氧化物是重要的污染物，有一种治理污染的方法是通入适量氨气将其还原为无毒物质N 2和H 2O ，现有含氮氧化物NO 和NO 2的混合气体3L ，用相同条件下的NH 3 3. 5L 恰好反应完全，则混合气中NO 与NO 2的体积比是
(A) 1: 4 (B) 1: 3 (C) 1: 2 (D) 1:
1
三、 (本题包括3小题，共21分)
21. (4分) 美国化学家米勒曾设计了一个人
工模拟自然界最初合成蛋白质的实验。

在如图所示
的装置中，将玻璃仪器抽空后把CH 4、NH 3和H 2用气
压泵从a 处泵入，然后将B 中的水加热至沸腾，产生
的水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动，A 装置中
连续放电七天，经过b 装置冷却后，产物沉积在C 中，此产物中含有包括氨基酸在内的多种有机物。

关于米勒的上述实验，下列说法正确的是
A ．米勒的实验模拟的是在地球上出现生命之前海底深处发生的复杂的化学反应
B ．米勒希望用自己的实验证明：海洋深处最初用来形成蛋白质的氨基酸等物质是由原始大气中的物质通过自然放电等作用形成的
C ．米勒的实验装置中B 、C 两处的液体相当于原始海洋中的水
D ．b 是冷凝装置，在b 装置中冷水与热气体通过管壁进行热交换
E ．米勒的实验同时模拟了地球表面水的循环过程
22. (10分) 现有实验药品：一定质量的锌(分片状和粒状两种)、浓
H 2SO 4(密度1.84g · cm 1-)、水。

右图为实验装置，图中量气管B 由甲、乙
两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装适量水，甲管有刻度(0～
100mL)，甲管可固定在铁架台上，供量气用； 乙管可上下移动，以调节
液面高低。

利用此装置可粗略测定锌元素的相对原子质量。

(设锌全部反
应，产生的气体不超过50mL)。

试回答下列问题：
(1) 实验前为检查装置的气密性，先将A 、甲、乙三管固定，乙管中注入水，液面高于甲液面，静置一会，乙液面仍然高于甲液面，说明装置气密性 。

(2) 按图示装置实验，要保证不逸漏出H 2，试简述实验操作方法： 。

(3) 为了准确地测量H 2的体积，在反应结束后读取甲管中液面的读数时，应注意： 。

(4) 设计一个不使用量气管，而用中学常用仪器测量H 2体积的装置，可选用的仪器是 。

23. (7分) 碳酸钡和碳酸钙具有相似的性质，氢氧化钡和氢氧化钙的性质也相似，但二者的溶解度差别较大，如下表。

份碳酸钡矿样品，其中含有少量的碳酸钙杂质。

现要除去其中的碳酸钙，得到纯净的碳酸钡，
试设计一套合理的实验方案(按实验的先后顺序简要写出实验步骤)。

四、(本题包括4小题，共24分)
24． (3分) 在分子的结构式中，由一个原子提供成键电子对而形成的共价键用“→”表示。

例如，硫酸和硝基甲烷的结构式分别如下。

试在方框内写出三硝酸甘油酯的结构式：
H H C H O O H H O O
25． (8分) 物质A ～H 有下图所示转化关系 (部分反应物、生成物没有列出)。

其中，B 的浓溶液与单质X 在加热时才能发生反应①，B 的稀溶液与足量X 发生反应②，向C 溶液中滴入KSCN 溶液呈红色。

填写下列空白：
(1) 晶体A的化学式是。

(2) 反应②的离子方程式：
(3) 根据图示信息判断，足量B的浓溶液与单质X共热时能否产生E，说明理由(写出化学方程式回答)：
(4) 在反应⑤中，若生成物G与H的物质的量之比为4 ׃1，写出F溶液与Na2O2反应的化学方程式：
26. (7分) NO分子因污染空气而臭名昭著。

近年来，发现在生物体内许多组织中存在少量的NO，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点。

请回答下列问题。

(1) NO污染环境后造成的危害有 (填以下项目的编号)
A. 导致厄尔尼诺现象
B. 腐蚀建筑物
C. 形成酸雨
D. 与人体血红蛋白结合
(2) 在含Cu+离子的酶活化中心，亚硝酸根离子(NO2－)可转化为NO，写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：
(3) 常温下，把NO气体压缩到1. 01×107Pa大气压，在一个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力的2/3就不再改变，已知其中一种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式：
(4) 解释变化 (3) 中为什么最后的气体总压力小于原压力的2/3。

27. (6分) 如下图，已知：① 化合物E与水反应生成白色浆状物；② 化合物F是不能生成盐的氧化物；③ 单质D能与某些稀有气体反应。

据此，请填空：
(1) 化合物F是
(2) 化合物I是
(3) 反应②的化学方程式是
(4) 反应④的化学方程式是
五、 (本题包括2小题，共15分)
28. (6分) 臭氧(O3)能与KI溶液反应，生成氧气等。

在反应后的溶液中滴入酚酞变为红色。

若滴入淀粉则变为蓝色。

为测定环境中空气的臭氧含量，将0℃、1.01×105Pa的空气33. 6m3通过KI溶液，使反应完全，在所得溶液中用0.0100mol · L1 的Na2S2O3溶液60.0mL恰好滴定达终点，反应为：
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
(1) 臭氧通入KI溶液中的化学方程式是：
(2) 计算大气中臭氧的体积分数。

29. (9分) 某工业反应混合液中仅可能含有的组分是：乙醚(C4H10O)、乙醇(C2H6O)和水。

经分析，液体中各原子数之比为C ׃ H ׃ O = 16 ׃ 42 ׃ 5。

(1) 混合液中只含两种组分，则所有可能的组合是 (错答倒扣分)：
(2) 若混合液中含有三种组分，在628g混合液中含1mol H2O，此时乙醇和乙醚的物质的量各是多少?
2001年山东省高中化学竞赛预赛试题
参考答案与评分标准
一、 1. C 2. A 3. C 4. B 5. A 6. D 7. C 8. D 9. A 10. C
二、 11. B 12. D 13. B 14. C 15. B 16. CD 17. C 18. B 19. B 20. D
三、
21. BCDE (4分。

少选一个扣1分，只要选A本题为0分)
22. (10分)
(1) 良好 (1分)。

(2) ①将A试管胶塞打开，加适量水，再沿试管壁慢慢注入少量浓H2SO4，振荡；②试管倾斜，把锌片放在试管内壁上；③ 塞上胶塞；④ 将试管慢慢直立，使锌与稀硫酸接触。

(4分。

若步骤不完整或顺序错误，则不得分。

)
(3) 视线与凹液面最低处相平；读数时应上、下移动乙管，使甲、乙两管液面相平。

(2分)
(4) 广口瓶、带导管双孔胶塞、量筒。

(3分。

少选、多选、错选每个扣1分，不出现负分。

)
23. (7分)
① 高温煅烧碳酸钡和碳酸钙的混合物；②将①中混合物溶于水制成氢氧化钡的热饱和溶液；③趁热过滤；④将③中的滤液降温结晶后，过滤；⑤再将④中过滤后的晶体重结晶；
⑥将⑤中所得氢氧化钡溶于水，再向水中通入适量二氧化碳；⑦过滤出碳酸钡沉淀，水洗、干燥，即可得到纯净的碳酸钡。

(7分)
四、
24. (3分)
CH
2CH CH
2
O
N
O O O
O
O
25. (8分)
(1) NaNO3 (1分)
(2) 3Fe+2NO3－+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O (2分)
(Fe+NO3－+4H+Fe3++NO↑+2H2O； 2Fe3++Fe3Fe2+)
(3) 不能生成NO (1分)；NO+2HNO3(浓)3NO2+H2O (2分)
(4) 4Fe(NO3)2+4Na2O2+6H2O4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaNO3 (2分)
26. (7分)
(1) B、C、D (2分。

多选，漏选均为0分)
(2) Cu++NO2－+2H+
Cu2++NO↑+H2O (2分)
(3) 3NO N2O+NO2 (2分)
(4) 存在化学反应：2NO 2
N 2O 4 (1分) 27. (6分)
(1) CO (2分)
(2) HF (2分)
(3) C+H 2O
H 2+CO (1分) (4) 2F 2+2H 2O
4HF+O 2 (1分)
五、
28. (6分)
(1) 2KI+O 3+H 2O 2KOH+O 2+I 2 (1分)
(2)解：n(Na 2S 2O 3)=0.0100mol · L
1-×60. 0×103-L =6. 00×10
4-moI (1分) 设：33. 6m 3空气中O 3的物质的量为x 。

关系式：
2Na 2S 2O 3 ～ O 3
2mol 1 mol
6.00×104-mol x x=3.00×104-mol (1分)
空气中O 3的体积分数100106.331000.34.22341⨯⨯⨯⨯⋅=--L
mol mol L % =2.00×10
5-% (2分) 29. (9分)
(1) (4分) 乙醚和乙醇，乙醚和水。

(每空2分)
(2) 为计算方便，按题意把该混合物写成C 16H 42O 5，1mol C 16H 42O 5的质量 m=12g · mol×16mol 1-+1g · mol 1
-×42mol+16g · mol 1-×5 mol=314g， 628g÷314g · mol
1-=2mol 即628g 混合物中含32mol C ，84mol H 和10mol O (1分)
设： 628g 混合物中含a mol C 4H 10O 和b mol C 2H 6O 。

并已知 n (H 2O)=1 mol 解之 a=7 b=2
乙醚为7mol ，乙醇为2mol 。

(4分)。