2001年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案

2001年全国高中化学竞赛（安徽赛区）初赛试题（考试时间3小时，满分150分）注意：⒈本试卷分试题卷和答题卷两部分，所有的答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。

⒉考生开始答题前，请先将答题卷上密封线内的项目填写完整。

⒊有关计算中，请遵循近似数计算法则。

一、本题包括5小题，每小题1分，共5分。

每小题只有一个选项符合题意。

⒈下列各组离子中，能大量共存的是
A.H+、Cl-、HPO42-、K+
B.OH-、Zn2+、Al3+、Mn2+
C.OH-、HPO42-、Na+、SO42-
D.OH-、CO32-、AlO2-、Na+
⒉现有X、Y、Z、W四种主族元素。

若X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构，W的阳离子的氧化性大
于等电荷的X的阳离子的氧化性，Z的阴离子半径大于等电荷的Y的阴离子半径，四种元素的原子序数由大到小的顺序正确的是
A.Z>X>Y>W
B.W>X>Y>Z
C.X>Z>Y>W
D. Z>Y>X>W
⒊下列离子方程式中，正确的是
A.2Fe3++Cu=2F2++Cu2+
B.H2S+Pb2++2Ac-=PbS↓+2HAc
C.MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++2O2+6H2O(H2O2只作还原剂)
D.4F2++ O2+ 2H2O=4Fe3++4OH-
⒋从元素周期表中每一周期最后一个元素的原子序数为2、10、18、36、54……，推测第十周期最后一个元素的原
子序数为
A.200
B.770
C.290
D.292
⒌下列各高氯酸盐中，受热或剧烈撞击能发生强烈爆炸的是
A.NaClO4
B.Mg(ClO4) 2
C.Fe(ClO4) 2
D.NH4ClO4
二、本题包括15小题，每小题3分，共45分。

⒍固体NH4I放入真空的密闭容器中，加热至一定温度后恒温，发生下列反应：NH4I(s) NH3(g)+HI(g)
2HI(g)H2(g)+ I2 (g)平衡时，测得总压为5.00kPa，其中H2的分压为0.50kPa。

则下列说法中正确的是
A.固体NH4I一定全部分解
B.若开始放入固体NH4I的量增大一倍，则平衡时总压也会增大一倍
C.平衡时HI的分解率为20%
D. 平衡时氨的分压为2.50kPa
⒎现有一种镁、铝、硅合金，已知等质量的合金与过量的盐酸溶液或过量的氢氧化钠溶液反应，所得的氢气质量相
等，则此合金中Mg、Al、Si的物质的量之比为
A.2:3:1
B.2:1:1
C.2:2:1
D.2:x:1(x≥0)
⒏6.54g锌被0.025mol稀HNO3恰好完全氧化，则的HNO3还原产物是
A.N2
B.N2O
C. N2H5NO3
D. NH4NO3
⒐在25℃时，纯水的电离度为α1，pH=3的醋酸中水的电离度为α2，pH=11的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3。

若将上述醋酸溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液中水的电离度为α4，则下列关系正确的是
A.α1<α3<α2<α4
B.α3<α2<α1<α4
C.α2=α3<α1<α4
D.α2=α3<α4<α1
⒑在配平的N2H4+ MnO4-+H+→N2+ Mn2++H2O的方程式中，H2O分子前面的系数为
A.6
B.10
C.12
D.16
⒒在碘化钠存在下，环己烯与溴反应的产物是
A.1,2-二溴环己烷
B. 1,2-二溴环己烷和1,3-二溴环己烷
C. 1-溴-2-碘环己烷和1,2-二溴环己烷
D. 碘代环己烷和1,2-二溴环己烷
⒓在相同温度下，等体积、等物质的量浓度的下列溶液①Na2SO4②H2SO3③NaHSO3④Na2S中，所含带电微粒数由多到少的顺序为 A.④>①>③>② B.①>④>③>② C.①=④>②=③ D.④=①>③>②
⒔下列每组中各有三对化合物，其中都能用分液漏斗进行分离的是
A.乙酸乙酯和水、甲醇和水、乙醚和水
B. 1,2-二溴乙烷和水、溴苯和水、硝基苯和水
C.甘油和水、乙醛和水、乙酸和乙醇
D.四氯化碳和水、甲苯和水、己烷和水
⒕下列各组物质中，必须用其它试剂才能鉴别出来的是
A.CuSO 4、CaCl 2、KAl(SO 4)2、Na 2CO 3
B.CuSO 4、CaCl 2、KAl(SO 4)2、NaCl
C.CuSO 4、Cu(NO 3)2、KAl(SO 4) 2、CaCl 2
D.CuSO 4、MgSO 4、NaCl 、NaNO 3
⒖设计一种高效新灭鼠剂3-氯-1,2-丙二醇的合成路线，除需用原料H 2O 、Cl 2外，还需要
A.ClCH 2 CH 2 CH 2OH
B. CH 2=CH －CH 2OH
C. CH 2CH
CH 2OH D. CH 2CH Cl OH HO CH 2
⒗将硫酸钾、硫酸铬（Ⅲ）和铬矾三种盐溶液于硫酸酸化的水中，测得[K +]=0.025mol ·dm -3，[Cr 3+]=0.015mol ·dm -3，溶液的pH=1。

假设溶液中硫酸完全电离成H +离子和SO 42-离子，则[SO 42-]为
A. 0.035mol ·dm -3
B. 0.070mol ·dm -3
C. 0.085mol ·dm -3
D. 0.140mol ·dm -3
⒘环己基氨基磺酸钙[
]2Ca 2+约比蔗糖甜30倍，
曾广泛用于食品中，但近年来发现它能致癌而禁止使用。

下列溶剂中不能溶解该化合物的是
A.H 2O
B.CH 3OH
C.CHCl 3
D. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
⒙医学专家提出人体中细胞膜内的葡萄糖和细胞膜外的富氧液体与细胞膜构成了微型的生物原电池，有关该原电池的下列说法中，正确的是
A.正极的电极反应可能是O 2+4e →2O 2-，且正极附近溶液的pH 值升高。

B.正极的电极反应可能是O 2+2H 2O +4e →4OH -，且正极附近溶液的pH 值降低。

C.负极反应主要是C 6H 12O 6-12e →6CO+12H +，且负极附近溶液的pH 值降低。

D.负极反应主要是C 6H 12O 6+12OH --12e →6CO 2+6H 2O ，且负极附近溶液pH 值降低。

⒚无机苯B 3N 3H 6（B 、N 原子在环中交替排列）的三氯取代物的几何异构体数目为
A.4
B.6
C.8
D.10
⒛用硝酸银溶液和碘化钠溶液来制备AgI 溶胶，根据反应物的用量不同，AgI 胶粒可以带正电荷，也可以带负电荷。

当100mL 、0.10mol ·dm -3的硝酸银溶液和120mL 、0.10mol ·dm -3的碘化钠溶液反应制备的AgI 溶胶中，加入下列同体积、同物质的量浓度的电解质溶液，使溶胶聚沉最快的是
A.NaCl
B.MgCl 2
C.Al 2(SO 4)3
D.Na 2SO 4
三、本题包括5小题，每小题3分，共15分。

21. 美国加州爱德华空军研究实验室研究高能物质的化学家Christe 及同事，合成了一个多世纪以来第一个可以分离的量的包含N 5+阳离子的新全氮类化合物。

下列有关N 5+阳离子性质的叙述中，正确的是
A. N 5+阳离子的氧化性比O 2+阳离子的氧化性更强
B. N 5+阳离子的盐可以在有机溶剂中制得
C. N 5+阳离子的盐可以在液态氟化氢溶剂中制得
D.在N 5+阳离子中氮是靠分子间作用力连接的
22. 1999年诺贝尔奖获得者艾哈迈德·泽维尔研究了氰化碘的分解反应2ICN=I 2+(CN)2，他发现此反应在200飞秒（1飞秒=10-15秒）内完成，氰气称为类卤素，则下列有关ICN 的叙述正确的是
A. ICN 晶体是原子晶体
B. ICN 能与NaOH 溶液反应
C. ICN 是共价化合物
D. ICN 在常温常压下一定是气体
23. 在0.100mol ·dm -3Na(NH 4)2PO 4溶液中，正确的关系式为
A.[Na +]+[ NH 4+]+[ NH 3]=[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-]
B. [H +]+[Na +]+[ NH 4+]=[OH -]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-]
C. [H +]+3[H 3PO 4]+2 [H 2PO 4-]+[HPO 42-]=[OH -]+[ NH 4+]
D. [H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]=0.100mol ·dm -3
24. S 8分子的空间几何构型呈皇冠型（。

下列分子中，与S 8分子具有相同的几何构型的是
A.Se n S 8-n
B.(SNH)4
C. (NSH)4
D.S 4N 4
25. 下列关于化合物CH 3－CH ＝CH －C ≡C －CH 3说法中，正确的是
A.6个碳原子都在一条直线上
B. 6个碳原子不可能都在一条直线上
C.6个碳原子都在同一平面上
D. 6个碳原子不可能在同一平面上
四、本题包括6小题，共39分。

N H
SO 3－
26.（11分）当前对饮用水进行消毒的一种较好消毒剂为ClO2。

制备它的一种方法是电解NaCl溶液，用电解产物
制成NaClO3，然后用草酸还原NaClO3制得ClO2。

⑴写出NaCl溶液电解反应的化学方程式。

⑵写出制备NaClO3的化学反应方程式并注明反应条件。

⑶写出NaClO3与草酸反应的离子方程式。

⑷若电流强度为1000安培，电解8.0小时，能制备多少千克ClO2？（需计算过程）
⑸如何分离ClO2？反应后剩余溶液能否再利用？
27.（4分）将24.51gKClO3加热后冷却，发现固体生成物的质量和元素组成比均与反应前的KClO3相同。

把生成物
加水溶解后，滴入过量硝酸银溶液，生成7.168g白色沉淀。

⑴写出KClO3受热反应的化学方程式。

⑵在生成物的溶液中，为什么滴加过量硝酸银溶液，只能得到7.168g白色沉淀？
28.（5分）柠檬果汁中含有维生素C（C6H8O6，简写成V c）是个还原剂，它能被I2氧化生成C6H6O6。

当前市场上
测定柠檬果汁中V c含量的方法是取10.00mL果汁，用醋酸酸化，再加入20.00mL 0.02500 mol·dm-3标准碘溶液，然后以淀粉溶液作指示剂，最后用0.01000 mol·dm-3Na2S2O3标准溶液滴定过量的I2，消耗Na2S2O3溶液10.00mL。

⑴V c中碳元素的平均氧化数是。

⑵写出V c与I2反应的离子方程式。

⑶此份果汁中含V c＝mg/100mL果汁。

29.（4分）制备PbS纳米粒子的方法如下：
EDTA为乙二氨四乙酸，它是一种弱酸，简写成H4Y，EDTA二钠简写成Na2H2Y，它们可以与Pb2+及其它许多金属离子形成稳定的配离子。

⑴试从平衡的观点解释增大酸度对PbY2-的影响。

⑵为什么不用硫化氢气体直接通入硝酸铅溶液来制备PbS纳米粒子？
⑶为什么用Na2H2Y而不用H4Y来制备PbY2-？
⑷在医学上可以用形成PbY2-来治疗人体的铅中毒，临床上是在葡萄糖输液中加入适量CaH2Y代替Na2H2Y给病
人输液治疗。

请说明这种取代的理由。

30.（7分）将NaHB4放入冷水中，可释放出A气体，其化学式为①。

每克NaHB4可产生②升A气体（在标准
状况下）。

开始时该反应释放A气体很快，经过一段时间后就缓慢下来，其原因是③。

当需要用NaHB4作为A气体的发生剂时，常用一些促进剂制成药丸，将药丸一投入水中即可快速地释放出A 气体，下列物质中能成为促进剂的是④（填字母）。

(A)草酸(B)氯化铝(C)醋酸钠(D)氨水
试说明你选择促进剂的依据是⑤。

当需要用NaHB4在水溶液中作为与其它物质反应的还原剂时，你应选择上述物质中⑥（填写字母），其选择的理由是⑦。

31.（8分）近年来研究表明高铁酸盐在能源、环境保护等方面有着广泛的用途。

我国学者提出在浓
NaOH溶液中用电化学方法来制备高铁酸盐[FeO42-]，电解装置如右图。

阳极发生的电极反应为①，阴极发生的电极反应为②，总电解反应方程式为③；
电解一段时间后，收集到的某种气体为3.36dm3（已换成标准状态），那么获得的高铁酸钠的
物质的量为④，阳极区周围溶液的pH⑤（升高、降低或不变）。

五、本题包括6小题，共24分。

32.(4分)CH2N2有七种同分异构体，其中有一种命名为重氮甲烷。

试画出重氮甲烷的两种路易斯结构式（即成键电子对用
短线“－”表示，孤电子用黑点表示“·”）。

①；在有机反应中重氮甲烷是重要的试剂之一，这是利用它的②性质（用化学反应方程式表示）。

33.(6分)羰基化合物有一个重要反应，就是在稀碱的作用下，具有α-活性氢的醛（酮）生成β-羟基醛（酮）。

该反应是可逆反应，称为醇（羟）醛缩合。

其反应历程为（表示一对电子转移）：
问：由下面化合物进行如下反应，应得到何种产物，并写出相应的反应历程。

34.(3.5分)请写出符合分子式为C4H10O的可能的异构体（旋光异构体除外），并将每个异构体以普通命名法
．．．．．给以命名。

35.(3分)请将下面反应所得产物填入框内。

(CH3)3CCH2X+Ag+++（X为卤素）
36.(3.5分) 将下面反应所得产物填入框内。

37.(4分) 请将下面反应所得产物填入框内。

六、本题包括3小题，共22分。

38.(6分)⑴写出A、J的化学式。

⑵写出D溶液与KMnO4溶液反应的离子方程式。

⑶E焙烧时加碳的作用是什么？
⑷画出D的电子式。

39.(7分)一个Ca和C的二元化合物具有四方晶胞：
a=b=3.87Å，c=6.37 Å，（α=β=γ=90°），晶胞图如图，图中钙原子用较大的黑圆圈表示（●），
碳原子用空心圆圈表示（○）。

在位于原点的钙原子上面的碳原子的坐标为x=0,y=0,z=0.406。

（1 Å=10-8cm）
⑴导出这个化合物的化学式为；
⑵一个晶胞中所含的化学式单位的数目为；
⑶C2基团中C－C键长为Å；
⑷最短的Ca－C距离为Å；
⑸最短的两个非键C……C间距离为Å、Å；
⑹这一结构与型离子化合物的结构密切相关。

40.(9分)某金属能形成多种氧化物，它在其中一种氧化物中的氧化态为“n”，在另一种氧化物中的氧化态为“n+5”，后者转化为前者时，失重36.1%（质量）。

通过计算确定该金属为何种元素，写出两种氧化物之间转化的化学方程式。