江苏省化学化工实验竞赛（江苏化学竞赛2021）

2011年全国高中生化学竞赛(江苏赛区)选拔赛试题和答案

第1题（8分）1964年，美国的F.A.Cotton研究小组测定了K2[Re2Cl8] •2H2O的晶体结构，他们惊讶地发现在[Re2Cl8]2-结构（如右图所示）中Re-Re间距离异常的短，仅为224pm（金属Re中Re-Re间的平均距离为275pm）。此后，类似结构的化合物不断被发现，无机化学这个古老的学科因此开辟了一个新的研究领域。关于[Re2Cl8]2- 的结构，请回答下列问题：

1-1 Re原子的价电子组态是 ，[Re2Cl8]2-中Re的化合价为 ；

1-2 [Re2Cl8]2-中Re-Re间距离特别短，是因为存在四重键，它们分别是 键、 键、

键（请填键型和个数）；

1-3 Cl原子的范德华半径和为360pm，因此理应期望[Re2Cl8]2-¬ 为 式构型，但实验结果如图所示却为重叠式构型，其原因是 。

第2题（6分）最近国外一研究小组报道了利用高真空阴离子聚合 *** “纳米章鱼”（星形高分子链结构）的研究成果。这意味着人们有可能根据需要，定向合成特殊形状的高分子。 *** “纳米章鱼”所用的原料是苯乙烯和对苯乙烯，溶剂是环己烷，催化剂是正丁基锂。合成过程如下图所示：

2-1 显然，上述“章鱼”的爪臂是一种高聚物，其单体是 ，爪臂的长度取决于 ；

2-2 研究发现，控制聚苯乙烯活性链（A）和对苯乙烯（B）的物质的量（摩尔数）之比，可以得到不同爪臂数的“章鱼”。当A:B =2:1时，“章鱼”的爪臂数是2；当A:B=3:2时，“章鱼”的爪臂数是3。据此，若要合成爪臂数为4的“章鱼”，A:B应该为 ；

2-3 然而实际合成时，即使保持A:B=3:2，“章鱼”的爪臂数也往往会少于3，可能的原因是

。

2-4 通过对反应产物进行分级沉淀，可以分离出不同爪臂数的“章鱼”。你认为进行分级沉淀的主要依据是 。

第3题（6分）

3-1 解热镇痛药阿司匹林（乙酰水杨酸）是一种一元酸，其pKa=3.50，服用后以未离解的分子型体在胃中被吸收。如果患者先吃了调节胃液酸度的药物，使得胃的内容物的酸度保持为pH=2.95，再吃两片阿司匹林药片，其中含阿司匹林0.65g。假如服后阿司匹林可立即溶解，且不改变胃内容物的酸度，则可能被吸收的阿司匹林有 g。

3-2 阿司匹林的含量可以用酸碱滴定法测定。取某试样0.2500g，准确加入50.00mL 0.1020mol•L-1NaOH溶液，煮沸、冷却后，再以浓度为0.05264mol•L-1的H2SO4溶液回滴过量的NaOH,，以酚酞指示终点，共消耗H2SO423.75mL。则该试样中阿司匹林的质量分数为 %。

3-3 肾结石的主要成分是草酸钙。研究发现，大量饮水、少吃草酸含量高的食物、服用补钙剂与吃饭时间错开等均可以降低患肾结石的风险。已知：Ksp(CaC2O4)=2×10-9，则纯水中草酸钙的溶解度为 mol•L-1；0.10 mol•L-1CaCl2溶液中草酸钙的溶解度为 mol•L-1。

第4题（12分）顺铂，即顺式-二氯二氨合铂（Ⅱ），1967年被现具有抗肿

瘤活性，1979年经美国食品和医药管理局（FDA）批准，成为之一个

用于临床治疗某些癌症的金属配合物药物。现今顺铂已成为世界上用于

治疗癌症最为广泛的3种药物之一。

4-1 在顺铂中，中心原子Pt的杂化方式为 ，顺铂的磁矩为 ；

4-2 将1mmol氯亚铂酸钾（K2PtCl4）溶于水，搅拌条件下，加入8mmol碘化钾溶液，室温搅拌30min后，过滤。搅拌条件下，加入2.5mmol的环己胺溶液到滤液中，室温反应25min，可得到产物A，产率为78.36%。在1mmol产物A中分别加入高氯酸1.0mL和无水乙醇30mL，50℃搅拌反应25h，过滤，得到铂配合物B，产率为98.25%。B的元素分析结果为C：13.14%，N：2.56%，H：2.39%，Pt：35.60%，红外光谱、紫外光谱等分析结果表明，B有对称中心，存在两种Pt—I键、一种Pt—N键，Pt的配位数仍然为4.体外抗肿瘤活性研究表明该配合物B对5种人的肿瘤细胞的增殖抑 *** 用明显好于临床用药顺铂。写出化合物B的分子式，画出它的可能结构。

4-3 Pt也有八面体场配合物，如[Pt(Py)(NH3)(NO2)ClBrI]（其中Py为吡啶），如果只考虑NO2的硝基配位方式，请在下图中添加其余基团，以画出[Pt(Py)(NH3)(NO2)ClBrI]结构中Py和NH3对位的所有同分异构体（所给图可不全用完，如果不够时也可以自行增加）。

第5题（15分）X元素是一种重要的生命元素，在人体中参与血红蛋白、细胞色素及多种酶的合成，促进生长，在血液运输氧和营养物质的过程中，X元素起了重要作用。人体缺少该元素会发生小细胞性贫血、免疫功能下降和新陈代谢紊乱，使人的脸色萎黄，皮肤也失去光泽。

A是含X元素的复盐，为浅绿色晶体，A中含结晶水的质量分数为27.6%。A是一种重要的化工原料，还可以被直接用来做净水剂、治疗贫血等。A在空气中较稳定，在定量分析中常被用作氧化还原标定的基准物质。

将A溶于水中，加入氨水和双氧水，得到大量红棕色沉淀B。B与KHC2O4溶液共热得到黄绿色溶液，过滤、蒸发、浓缩后有翠绿色晶体C析出，C中含结晶水的质量分数为11.0%。若向B的浓NaOH悬浮液中通Cl2可得含D的紫红色溶液，向该溶液中加入BaCl2溶液则有红棕色沉淀E生成。D是一种新型水处理剂，在酸性条件下氧化性极强而不稳定。

5-1 元素X的中文名称是 ；

5-2 写出下列物质的化学式：

A 、B 、C 、E

5-3 写出向B的浓NaOH悬浮液中通氯气的离子反应方程式：

5-4 已知EAΘ： O2（g） H2O2（aq） H2O（l）

X3+ G X

在酸性溶液中H2O2氧化G的EΘ为 ，该反应能否发生自发进行？

若能进行，写出反应方程式：

5-5 实验表明，室温下碘单质不能氧化G，但加入KCN后却可以。请通过标准状态下电极电势的计算解释这一现象。

已知：EΘ（I2/I—）=0.54V，EΘ（X3+/G）=0.77V，lgK稳Θ[G(CN)64-]=35，lgK稳Θ[G(CN)63-]=42

第6题（10分）随着便携式电子设备的大量使用，具有高能量密度特点的锂二次电池的重要性日益突出。目前多采用无机金属氧化物作为正极，但这类材料的比容量普遍低于200mA•h/g，能量密度难以提高。元素硫作为锂二次电池正极材料，具有极高的理论容量（1672 mA•h/g），因此锂硫电池的开发引起人们的关注。研究人员尝试将二硫或多硫基桥接于各种有机或无机化合物中，从而得到正极材料。

某研究小组尝试将S—S—S交联于聚磷氮烯分子中，得到一类新型的具有高能量密度和安全性的无机化合物聚三硫代磷氮烯。制备该材料的 *** 如下：将一定量的PCl5和NH4Cl分别溶解于四氯乙烷中制成溶液，将PCl5溶液滴加到沸腾状态的氯化铵溶液中，在一定条件下充分反应后，重结晶得到中间产物A。将纯化后的A在Ar气氛下加热聚合，得到灰白色橡胶状固体B。将B与溶有S和Na2S的N,N—二甲基甲酰胺（DMF）溶液在沸腾条件下反应，减压蒸馏除去溶剂DMF后，用去离子水洗涤所剩棕黄色固体，经AgNO3检验，确认NaCl完全除掉后，对所得产品真空干燥，得到可用于 *** 电池正极的干燥聚合物粉末C。

从各物质表征信息可知，A含有P、N、Cl，它们的原子个数比为1:1:2，为环状结构的分子；B为链状聚合分子；C的红外（IR）光谱如图1所示。元素含量测试结果表明聚合物C的主要元素组成与含量为P：22.0%、N：9.9%、S：68.1%。C的热重分析如图2所示。

6-1 写出生成A的化学反应方程式;

6-2 写出B和C的结构式：

B C

6-3 C实际使用的温度范围是 ，该材料具有较好导电性的原因是 。

第7题（11分）碳是元素周期表中最神奇的元素，它不仅是地球上所有生命的基础元素，还以独特的成键方式形成了丰富多彩的碳家族。碳元素有多种同素异形体：除金刚石和石墨外，1985年克罗托（H.W.Kroto）等人发现了C60，并获1996年诺贝尔化学奖；1991年日本NEC的电镜专家饭岛澄男（Iijima S）首先在高分辨透射电子显微镜下发现碳纳米管（图1）；2004年安德烈•盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁•诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）首次用胶带纸从高定向热解石墨上成功分离出单层石墨片——石墨烯（图2），并获得2010年诺贝尔物理学奖；2010年我国中科院化学所的科学家成功地在铜片表面上通过化学 *** 合成了大面积碳的又一新的同素异形体——石墨炔（图3）。这些新型碳材料的特性具有从最硬到极软、从全吸光到全透光、从绝缘体到高导体等极端对立的特异性能。碳材料的这些特性是由它们特殊的结构决定的，它们的发现，在自然科学领域都具有里程碑的重要意义。

7-1 碳纳米管研究较多的有图1所示的齿式和椅式两种结构。假如我们把它近似地看成一维晶体（假设管是无限长的），请分别在图1中画出它们的一维结构基元。

7-2 石墨炔是我国科学家发现的一种重要的大面积全碳材料，应用前景广阔，试在图3中构建出其二维结构基元。

7-3 石墨烯不仅自身具有优良性质，而且是一种优良的掺杂载体。科学家估计：以石墨烯代替石墨掺杂锂离子，制成的锂电池具有更见优良的性能，假设以Li+:C=1:2的比例在石墨烯层间掺杂锂离子，试构建这种材料的晶胞结构示意图；嵌入离子的密度与材料性质密切相关，假设掺杂后相邻两层石墨烯层间距为540pm，C—C键长为140pm，列式计算该掺杂材料中锂离子的密度。

7-4 在C60中掺杂碱金属能合成出具有超导性质的材料，经测定C60晶体为面心立方结构，直径约为710pm。一种C60掺杂晶体是有K+填充C60分子推积形成的一半四面体空隙，以“口”表示空层，并在晶体中保留一层K+，抽去一层K+，一次类推形成的。以A、B、C表示C60层，a、b、c表示K+层，写出该掺杂晶体的堆积周期，并计算C60中心到K+的距离。

第8题（8分）塑化剂（Plasticizers）或称增塑剂、可塑剂，是一种增加材料的柔软性等特性的添加剂。它不仅使用在塑料制品的生产中，也会添加在一部分混凝土、墙板泥灰、水泥与石膏等材料中。化合物B作为一种塑化剂（简称DEHP），可以由化合物A为主要原料制备，DEHP只能在工业上使用，不能作为食品添加剂。B可还原为C，以C为原料经过下列步骤反应后，可以合成化合物F。

8-1 写出化合物A、B、C、D、E的结构式：

8-2 化合物F中有 种不同类型的氢原子；有 种不同类型的碳原子；

8-3 化合物F中的所有氢核 （填“是”或“不是”）在同一个平面上。

第9题（12分）加兰他敏（Galantamine）是一种天然活性生物碱，临床广泛用于阿尔茨海默病及重症肌肉无力等疾病的治疗。其结构如右图：

药理研究显示，加兰他敏一方面具有强效的可逆乙酰胆碱酯酶抑制活性，另一方面又具有神经元烟碱受体构象调节作用，因而较其他胆碱酯酶抑制剂具有更好的疗效及安全性，应用前景十分广阔。天然加南他 *** 要源于石蒜科植物如石蒜、夏水仙、雪花莲等，其含量仅为万分之一左右，由于资源有限，且提取工艺复杂，故加兰他敏的价格一直居高不下。有鉴于此，化学家们对其合成 *** 进行了研究。下面是其合成路线之一：

9-1 写出B、C、D、E、G、H、I的结构式：

B 、C 、D 、E 、

G 、H 、I 。

9-2 产物加兰他敏中手性碳1、2、3各为什么构型？

9-3 上述合成路线中从（A）到（B）以及（F）与亚甲胺的反应各属于什么反应类型？

第10题（12分）通过不对称反应立体定向合成一对对映异构体是获得手性药物最直接的 *** 。以下是科研人员最近设计出的一条合成（R）-（+）-和（S）-(-)-磷酸苯丙呱林的合成路线。已知饱和碳亲核取代反应有SN1和SN2两种机理。SN2反应的立体化学特征为：对发生在手性中心的反应来说伴随着构型的翻转。

（TsCl：对甲苯磺酰氯 CH3— C6H6 —SO2Cl）

10-1 写出BDEFG的结构式，若涉及立体化学，请用R、S等符号标明：

10-2 用系统命名法命名化合物C：

10-3 写出A其他含环氧乙烷的所有立体异构体。

江苏省冯茹尔杯化学竞赛的奖项能参加自主招生吗？

自主招生，就是说各个高等学校自己组织的按照自己的标准选拔优秀学生。一般来说获得更多的奖项能够证明你的学术水平和学习能力，有助于通过之一轮选拔，也就是所谓的初审。一份强有力的证明材料离不开有公信力的奖项。然而各个学校的标准不太一样，所以不能保证非官方的这些奖项一定有用。但是一定是多多益善。记住，科协组织的那些竞赛时十分重要的，一般高校都会认可：数学、物理、化学、生物、计算机竞赛。自主招生现在几乎没有一定的死条件，但是一定要在学校的排名靠前，学校如果能够出示证明材料更好。

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求历届（有98-04）全国高中化学竞赛决赛试题

2007年广州市高中化学竞赛试题

2007.6.17

本试卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分为150分。考试时间120分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必在答题卡上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己的编号（9位数号码）和姓名；用2B铅笔将对应的号码涂黑。

2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。

3．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。

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 Ca 40 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64 Zn 65

之一部分 选择题 （共70分）

一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。）

1. 用自来水养金鱼时，需将水放在阳光下暴晒一段时间再注入鱼缸，其目的是

A．提高水温 B．除去水中的游离氯

C．用紫外线杀菌 D．增加水中的含氧量

2．下列叙述不正确的是

A．水晶和玛瑙的主要成分都是SiO2

B．钢是目前用量更大的合金

C．金属铝的熔点很高，可用作耐火材料

D．单质硅可用作太阳能电池的材料

3. 科学家发现不同海域的海水中143 60Nd和144 60Nd（元素钕）的含量差异很明显，由此得出不同区域的大陆岩石中143 60Nd和144 60Nd含量不同的结论，下列有关说法正确的是

A. Nd原子的质量数是60

B. 143 60Nd比144 60Nd少一个质子

C. 143 60Nd和144 60Nd中质量数与中子数均不相同

D. 因各地岩石中143 60Nd和144 60Nd含量不同，所以Nd元素没有固定的相对原子质量

4. 野外作业时，可用原电池反应放出的热量来加热食品。由铁屑、炭粒、食盐、水、空气组成的原电池中，铁屑作

A．正极，发生还原反应 B．负极，发生氧化反应

C．阴极，发生还原反应 D．阳极，发生氧化反应

5. 砒霜中毒事件时有发生，砒霜的主要成分是三氧化二砷（As2O3），医生通常给砒霜中毒患者服用一定剂量的氧化剂解毒。下列有关叙述正确的是

A．砷的+3价化合物的毒性强于+5价化合物

B．砷原子最外层有3个电子

C．砷化氢（AsH3）比NH3稳定

D．砷酸（H3AsO4）的酸性强于磷酸

6.下列实验不能达到预期目的是

A．用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸

B．向某溶液中滴入稀盐酸与氯化钡的混合溶液，检验该溶液中是否含有SO42-

C．将颗粒大小相同的钠与钾分别与水反应，比较钠、钾金属活泼性的强弱

D．将Mg(OH)2和Al(OH)3分别与过量NaOH溶液反应，比较其碱性的强弱

7．单质钛（Ti）的机械强度高，抗蚀能力强，有“未来金属”之称。以TiO2制金属钛，主要反应有：① TiO2 +2C +2Cl2 TiCl4+2CO；② TiCl4 +2Mg 2MgCl2 +Ti

下列叙述不正确的是

A. 反应①中碳是还原剂 B. 反应①中TiO2是氧化剂

C. 反应②表现了金属镁还原性比金属钛强

D. 反应①氧化剂与还原剂的物质的量的关系为1∶1

8．巴豆酸的结构简式为CH3CH=CHCOOH ，现有①水；②溴的四氯化碳溶液；③乙醇； ④纯碱溶液；⑤酸性KMnO4溶液，在一定条件下，能与巴豆酸反应的物质组合是

A．只有②④⑤ B．只有②③⑤ C．只有②③④⑤ D．①②③④⑤

9．将质量分数为a %的NaOH溶液蒸发掉bg水后，变成cmL 2a %的NaOH不饱和溶液，则蒸发后所得溶液中NaOH的物质的量浓度是

A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L

10．将4.34 g Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672ml混合气体，将混合气体通电后恰好完全反应，则Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比为

A. 4∶3∶2 B. 1∶2∶1 C. 1∶1∶2 D. 1∶1∶1

二、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给4分，但只要选错一个，该小题就为0分。）

11. 亚氯酸钠（NaClO2）是一种性能优良的漂白剂，但遇酸性溶液发生分解：

5HClO2 == 4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为 *** ，开始时反应缓慢，但稍后产生气体的速率逐步加大。速率变化原因是

A．逸出ClO2使生成物浓度降低 B．酸使亚氯酸的氧化性增强

C．溶液中的H+起催化作用 D．溶液中的Cl-起催化作用

12．关于非金属元素N、C、Si的叙述中正确的是

A．它们都能以游离态存在于自然界

B．它们的氧化物都能与强碱反应生成含氧酸盐

C．气态氢化物的稳定性为CH4＞SiH4

D．N2和C在一定条件下分别与足量的O2反应，属于吸热反应

13. 下列离子方程式书写正确的是

A． FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2＝Fe3＋＋2Cl－

B． 过量CO2通入氢氧化钠溶液中： CO2＋2OH－＝CO32－＋H2O

C． 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2＋十OH－＋HCO3－＝CaCO3↓＋H2O

D． AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2O

14. 向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中通入—定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是

A. NaCl、Na2SO4 B. NaCl、NaBr、Na2SO4

C. NaCl、Na2SO4、I2 D. NaCl、NaI、Na2SO4

15．下列事实中，能说明氯的非金属性比硫强的是

A. 次氯酸的氧化性比稀 *** 强 B. 氯化氢比硫化氢的热稳定性好

C. 高氯酸(HClO4)的酸性比 *** 强 D. 氯原子最外层电子数比硫原子的多

16. 元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M层电子数为（a－b），L层电子数为（a＋b），则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有

A. 与水反应生成酸 B. 与 *** 反应

C. 与氢氧化钠反应 D. 一定条件下能与碳酸钠反应

17. 实验室进行下列有关物质的准备，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是

A．

B．

C．

D．

18. 最近意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如右图所示，已知断裂1mol N－N吸收167kJ热量，生成1mol N≡N放出942kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法正确的是

A．N4沸点比P4（白磷）高

B．N4分子中有6个N－N键

C．14N原子核内的中子数为7

D．1mol N4气体转变为N2吸收882kJ热量

19. 现有下列短周期元素性质的数据：

元素编号

元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧

原子半径 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82

更高化合价 +2 +1 +5 +7 +1 +5 +3

更低化合价 -2 -3 -1 -3

下列说法正确的是

A．元素原子序数④大于⑦ B．②、③号元素处在同一周期

C．⑧号元素是金属元素 D．⑤号元素更高价氧化物的水化物酸性最强

20．右图是某 *** 试剂瓶的标签上的部分文字。

下列说法正确的是

A．该试剂应保存在玻璃试剂瓶中，并用橡皮塞塞紧

B．1mol锌与足量的该 *** 反应生成2g氢气

C．该 *** 与等体积水混合所得溶液的物质的量浓度等于9.2mol/L

D．向50mL该 *** 溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，

被还原的 *** 的物质的量小于0.46mol

第二部分 非选择题 （共80分）

注意事项：

1.第Ⅱ卷共6页，用黑色或蓝色钢笔或圆珠笔直接答在试题卷中。

2.答卷前将密封线内的项目填写清楚。

题号 21 22 23 24 25 26 27 28 总 分

分数

三、（本题包括9小题，共80分）

21．(8分)某同学设计了右图所示装置（夹持仪器省略）进行系列

实验时，将药品A逐滴加入到固体B中，请根据下列实验回答问题。

（1）若A为浓氨水，B为烧碱，C中盛有AlCl3溶液，旋开

活塞D，足够长时间后，C中观察到的现象是

，

C中反应的离子方程式为 。

（2）利用上述装置还可以证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，

此时A中加入浓HCl，B中加入 (填化学式，下同)，C中加 ，

C中观察到的现象是 。

C中反应的离子方程式为 。

22．(8分)某铜粉样品含少量金（Au），不含其他成分。测定该样品中金的含量时，有两种溶解样品的 *** ：①用稀硝酸溶解样品，②用双氧水和稀盐酸溶解样品，其反应的化学方程式为：Cu+H2O2＋2HCl == CuCl2+2H2O。已知金不与稀硝酸、双氧水和盐酸反应。

（1）写出铜与稀硝酸反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目

。

（2）在铜与双氧水、盐酸的反应中氧化剂是 ，若有2mol的H2O2参加反应，则转移电子的物质的量是 。

（3） *** ①和②相比较，你认为哪种更好？原因是什么？

。

（4）若称取样品的质量为ag，用足量的双氧水溶解后，剩余残渣经洗涤干燥称得质量是bg，

则样品中含金的质量分数为 。

23．(8分)某校研究小组的同学通过实验探究了CuO对氯酸钾分解的催化作用，并与MnO2相比较，研究其催化能力。部分实验数据如下表：

实验编号 m(KClO3)/g m(MnO2)/g m(CuO)/g 回收催化剂质量/g

① 0.6000 ―― ―― ――

② a 0.2000 ―― 0.1950

③ b ―― c 0.1900

回答下列问题：

（1）上表中a= g ，b= g ，c= g 。

（2）实验①的目的是

。

（3）本实验中为了比较CuO和MnO2对氯酸钾分解的催化能力，还需测量的数据是：

。

（4）实验中为了更准确地说明CuO和MnO2对氯酸钾分解的催化能力，还应保持反应的温度

相同，如果该实验是在你校的实验室进行，你将如何操作以保证反应温度相同

。

（5）从反应残留物中回收催化剂，并称量其质量，目的是

。

24．(5分) “铝热反应”的化学方程式为：2Al+ Fe2O3 高温 Al2O3+ 2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：

物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3

熔点/℃ 660 2054 1535 1462

沸点/℃ 2467 2980 2750 ——

（1） 该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是：

。

（2） 设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂

是 ，当观察到 现象时，说明熔融物中含

有金属铝，反应的离子方程式为 。

（3） 实验室溶解该熔融物，更好选用下列试剂中的 （填序号）。

A．浓 *** B．稀 *** C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液

25．(14分)已知Zn(OH)2能溶于NaOH(aq)转变成Na2ZnO2。为了测定某白铁皮中锌的质量分数，进行如下实验：取a g白铁皮样品于烧杯中，加入过量稀盐酸，用表面皿盖好，开始时产生气泡的速度很快，以后逐渐变慢。待试样全部溶解后，向烧杯中加入过量NaOH溶液，充分搅拌后过滤，将所得沉淀在空气中加强热至质量不变，称得残留固体质量为b g，试回答：

（1）白铁皮镀锌的目的是 。

（2）气泡产生速度先快后慢的原因是

。

（3）溶液中加入过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式是（不是离子反应的写化学方程式）

。

（4）最后残留的固体是 ，得到该固体的反应化学方程式是

。

（5）白铁皮含锌的质量分数是 。

26．(10分)在足量的氯化亚铁稀溶液中，加入1～2滴液溴，振荡后溶液呈黄色。

（1）甲同学认为这不是发生化学反应所致，使溶液呈黄色的是 （填粒子的化学符号，下同)；乙同学认为这是发生化学反应所致，使溶液呈黄色的是 。

（2）现提供以下试剂：

A．酸性高锰酸钾溶液 B．氢氧化钠溶液 C．四氯化碳 D．硫氰化钾溶液

请判断哪位同学的推断是正确的，并用两种 *** 加以验证，写出选用的试剂编号及实验中观察到的现象。

（ ）同学正确 选用试剂 实验现象

之一种 ***

第二种 ***

（3）根据上述实验推测，若向溴化亚铁稀溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是 ，

若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的，你认为是否可行? ，

理由是

。

27. (14分)现有原子序数依次增大的aA、bB、cC、dD、eE五种短周期元素，它们都是组成蛋白质的重要元素。已知它们的原子序数有如下关系：a＋c＝d，2b＋3＝e。B、D、E的单质都有多种同素异形体，其中E的一种同素异形体在空气中可自燃。据此，回答下列问题：

（1） D的两种同素异形体的名称是 。

（2）五种元素在周期表中位于同一周期的是（填字母代号，下同） ，

位于同一主族的是 。

（3）C、D、E三种元素对应的氢化物稳定性由强到弱的顺序是（用化学式回答，下同） ，

沸点由低到高的顺序是 。

（4）C的更高价氧化物对应水化物M是一种重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。实验室保存M的要求是 ，这样做的原因是（用化学方程式表示） 。

（5）A和B之间能形成多种化合物。其中化合物N在室温下呈液态，相对分子质量小于90，且元素B的质量分数高达92.3％。N分子的空间构型为 ，

N在一定条件下，与溴反应的化学方程式是 。

该反应的类型为 。

28．(13分)Ⅰ.化学课上老师演示了如下图所示的实验:

实验时，将两气球内的NaHCO3和Na2CO3同时倒入试管中。已知盐酸是足量的，且整套装置气密性良好，回答下列问题：

（1）实验过程中观察到的现象是：

。

（2）实验结束后， （填A或B）试管的气球大, 大小气球（包含试管) 体积之比约为（填最简单整数比） 。

Ⅱ.当甲同学用手触摸上述试管时，意外发现A试管变冷，而B试管发热，他把这个发现告诉了同桌乙同学，并由此得出结论：NaHCO3和HCl反应为吸热反应，而Na2CO3和HCl反应为放热反应。乙同学却对此结论却持怀疑的态度。为此，两位同学在课外活动中继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验，取平均值）：

序号 试剂1 试剂2 混合前

温度 混合后温度

①

35mL水 2.5g NaHCO3固体 20℃ 18.5℃

②

35mL水 3.2 Na2CO3固体 20℃ 24.3℃

③

35mL稀盐酸 含2.5g NaHCO3的饱和溶液32.5mL 20℃ 19℃

④

35mL稀盐酸 含3.2g Na2CO3的饱和溶液23.1mL+10ml水 20℃ 24.2℃

⑤

35mL稀盐酸 2.5gNaHCO3固体 20℃ 16.2℃

⑥

35mL稀盐酸 3.2g Na2CO3固体 20℃ 25.1℃

请你帮助填写相关内容：

（1）该研究报告的题目是《 》。

（2）该实验中所用的仪器除试管、药匙（或V型纸槽）、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为 和 。

（3）实验①和②的目的是

（4）通过上述实验可得出的结论是：

答案：2007年广州市高中化学竞赛试题参考答案

之一部分选择题 （共70分）

一、（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

答案 B C C B A B B D C A

二、（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给4分，但只要选错一个，该小题就为0分。）

题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

答案 D C C AB BC CD C BC AD D

第二部分非选择题 （共80分）

三、（本题包括8小题，共80分）

21．（8分）

（1）有白色沉淀产生，Al3++3NH3•H2O == Al(OH)3↓+3NH4+

（2）KMnO4，NaBr，黄绿色气体溶于溶液，溶液由无色变为棕黄色。 Cl2+2Br- === Cl-+Br2

22．（8分）

（1）

（2）双氧水，4mol

（3） *** ②更好，因为产物中没有污染空气的有害气体。

（4）

23．（8分）

（1）a=0.6000g ，b=0.6000g ，c=0.2000g 。

（2）作为实验①、②的对照，说明MnO2、CuO对KClO3的分解能否起催化作用。

（3）相同时间内放出O2的量或放出相同量的O2所需时间。

（4）用火焰大小相似的酒精灯加热相同时间，或用控温电炉加热相同时间，或沙浴加热相同时间等

（5）观察反应前后CuO、MnO2的质量是否发生变化以进一步说明它们在反应中是起催化作用。

24．（5分）

（1）该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时未反应的铝和铁熔合形成铁铝合金。

（2）NaOH溶液，块状熔融物表面有无色气泡放出，

2Al+2OH－+2H2O ==== 2AlO2－+3H2↑

（3）B

25.（14分）

（1）保护内部的铁，增强铁的抗腐蚀能力

（2）①开始时，白铁皮表面是比铁活泼的锌，且又可与铁形成无数微小原电池，③溶液中C(H+)也大，所以反应快；随着反应的进行，溶液中c(H+)减小，表面的锌逐渐溶解后，原电池逐渐减小以至不复存在，反应速率明显减弱

（3）Zn2+ + 2OH- == Zn(OH)2↓ Zn(OH)2 + 2OH- == ZnO22- + 2H2O

Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3

（4）Fe2O3， 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O

（5）

26．（10分）

（1）Br2 ； Fe3+

（2）

乙 选用试剂 实验现象

之一种 *** C 溶液分层，有机层（下层）为无色

第二种 *** D 溶液呈（血）红色

（3）Fe2+ ；不可以，因为Br2和Fe3+都能把I—氧化成I2使淀粉溶液变蓝色，不能区分两位同学的推断

27．（14分）

（1）氧气和臭氧

（2）BCD,，CE

（3）H2O＞NH3＞PH3，PH3＜NH3＜H2O

（4）密封于棕色瓶中，放置在阴暗处

4HNO3（浓） 光照 4NO2↑＋O2↑＋2H2O

（5） 平面正六边形， ＋Br2 —Br＋HBr，取代反应

28.（13分）

Ⅰ.（1）两支试管中都产生大量气泡，气球膨胀，A试管中产生气体的反应速率要快得多

（2）A ，

Ⅱ. （1）《NaHCO3、Na2CO3 与盐酸反应时温度的变化及其原因》（或相关内容）

（2）天平、温度计

（3）研究NaHCO3固体、Na2CO3固体与盐酸反应时温度的变化是否是由于固体溶于水引起的。

（4）①NaHCO3固体与盐酸反应时，温度降低，原因是NaHCO3固体溶于水时吸热，NaHCO3与盐酸的反应也是吸热反应。

②Na2CO3固体与盐酸反应时，温度升高，原因是Na2CO3固体溶于水时放热，Na2CO3与盐酸的反应也是放热反应。