化学之旅·竞赛题库
2000年全国中学化学竞赛（陕西赛区）试题
日期：2000年9月9日上午8：30～11：30 满分：180分
注意：·3小时内完成第I、II两卷。
·所有答案必须使用黑、蓝色圆珠笔或黑、蓝色钢笔书写，否则无效。
·考完后第I、II两卷分开按考生序号装订。
第I卷（共100分）
可能用到的原子量： H:1.00C:12.0N:14.0P:31.0Cl:35.5F:19.0Al:27.0Na:23.0
S:32.0O:16.0 Cu:64.0Mg:24.0Ag:108
一、选择题（每小题2分，共26分）
1.t℃时将一定的某物质的不饱和溶液均分为三份，分别加热蒸发溶剂，然后把温度降至t℃。已知从三份溶液中蒸发的溶剂分别为10g,20g,30g,析出晶体不含结晶水，其质量分别为ag,bg,cg。则a,b,c三者的关系为（）。
A．c=2b-a B．c=a+bC．c=a+2bD．c=2a+b
2．知C3N4晶体很可能有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合，下列关于C3N4晶体的说法正确的是（）。
A． C3N4晶体是分子晶体
B． C3N4晶体中，C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要长
C． C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子
D． C3N4晶体中微粒间通过离子键结合
3．已知HF气体中存在以下平衡：2(HF)33(HF)2(HF)22HF若平衡时，混合气体的平衡摩尔质量为42g/mol,则(HF)3的体积分数（）。
A．<10% B．10% C．>10%D．≥10%
4．在1L K2SO4和CuSO4的混合溶液中[SO42-]=2.0 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L（标况）气体，则原溶液中K+的物质的量浓度（ ）。
A．2.0mol/L B．1.5mol/LC．1.0mol/L D．0.50mol/L
5．已知反应：2NO2+2NaOH===NaNO3+ NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O有一由a mol NO2和b mol NO组成的混合气体，将此混合气体通入NaOH溶液，充分反应后无气体剩余，则a,b的关系可能为（）。
A．a=bB．a<bC．a>c D．无法批判断
6．主链上有4个碳原子的某种烷烃有两种同分异构体，含有相同碳原子数目且主链上也有4个碳原子的单烯烃的同分异构体有（ ）。
A．2种B．3种 C．4种 D．5种
7．将1体积 M气体和3体积N气体混合，一定温度下发生如下反应，并达到平衡 2M(气)+N(气)2Q(气)再同温同压下测得此反应达到平衡时M气体的转花率为80%，该混合气体反应前后的密度比为（）。
A． 1:1B．1:0.9 C．3:2 D．0.9:1
8．用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成2L混合溶液，下列判断中正确的是（ ）。
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A．[H+]>[OH] B．[CH3COOH]+[CH3COO]=0.1 mol/L
－－－C．[CH3COOH]>[CH3COO] D． [CH3COO]+[OH]=0.1 mol/L
9．氢化钠跟水反应是生成氢氧化钠和氢气。现有氢化钠和铝粉的混合物m g，与足量的水充分反应后，若收集到氢气n g，则混合物中铝的质量可能是（ ）。
A．大于(m-12n)g B．小于(m-12n)g C．(m-12n)g D．(m-21n)g
10．现把等物质的量的CuSO4,FeCl3和Zn置于水中充分反应，反应器中的物质除SO42-和Cl-外，还含有（ ）。
A．Zn2+,Cu,Fe3+B． Zn2+,Cu,Fe2+ C． Zn2+,Cu2+,Fe2+
D． Zn2+,Cu,Cu2+,Fe2+
11．某一有机物A可能发生下列变化：
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
12．某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl,KClO,KClO3的混合溶液，经
－－测定ClO与ClO3两种离子物质的量浓度之比为1:2,则Cl2与KOH反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（ ）。
A． 2:3 B． 4:3 C． 10:3 D． 11:3
13．有Xn+,Ym+,Zn-三种离子，已知它们各自带有的电荷数值m>n,且X,Y,Z三种原子的M电子层中的电子数均为奇数。若按X→Y→Z的顺序，下列说法中正确的是（ ）。
A． 它们的最高价氧化物的相应水化物的碱性依次减弱，酸性依次增强
B． 它们的原子半径依次增大
C． 它们的单质在常温、常压下的密度依次减小
D． 它们的高价氧化物的水化物都是强电解质
二、回答下列问题（共32分）
1．（3分）普通水和海水在相同条件下，哪一种蒸发的比较快？
2．（4分）磷能和浓热的氢氧化钾溶液反应，生成一种盐，并放出一种具有臭味的气体，该气体在空气中燃烧生成磷酸。请写出磷溶解于浓热的氢氧化钾溶液的化学方程式： 。
3．（4分）硫化亚铜是一种难溶的黑色沉淀物。分析化学上常用向含有Cu2+的溶液中加入硫代硫酸钠溶液并加热，使铜转化为硫化亚铜的办法来除去铜。请写出此反应的离子方程式：。
4．（4分）N2H4称为肼或联氨，N2H4和NH3结构上的关系有如H2O2与H2O的关系。请问：N2H4是几元碱？ 。N2H4和NH3谁的碱性强？ 。
5．（4分）胶体的分散质颗粒由胶核和吸附层构成。
（1）若将少量AgNO3稀溶液滴入KI稀溶液中制得AgI胶体，此胶体电泳时象
是 。
（2）Fe(OH)3胶体的制备方法一般是 ，其胶体带 电荷。
6．（5分）环氧乙烷（ ）是一种应用很广的基本有机原料，常用于合成涤纶、洗涤剂等。它可由乙烯在催化剂作用下，与氧气加成而制得。
（1）写出以淀粉为主要原料（无机试剂、催化剂可自选）制备环氧乙烷的各步反应－－
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化学方程式 。
（2）写出环氧乙烷的同分异构体结构式。
7．（3分）焦硫酸的分子式为H2S2O7,分子结构中不存在“—S—S—”键。请写出焦硫酸的分子结构式 ，在焦硫酸中，硫的化合价为 。
8．（5分）将羧酸的碱金属盐溶液电解可得到烃类化合物。例如，
根据下列演变关系：
填空：
（1）写出电极反应式，阳极 ，阴极。
（2）D和B在不同的条件下反应，会生成三种不同的E。请写出符合下列要求的E的结构简式：最小的链状E ，最小的环状E ，高分子。
三、（8分）下图中①～⑩分别代表有关反应中的一种物质，且它们均为化学中常见的物质。图中有些反应的条件未写出。
（1）①、⑤的化学式分别为 ， 。
（2）②、③反应生成④的离子方程式 。
（3）⑨→⑩的化学反应方程式。
四、（10分）
已知：羰基（ ）和HCN可发生加成反应：
现用异丙苯（ ）合成水芹酸（ ）的有关反应及合成路线如下图所示。 填空：
（１）A，B，C的结构简式为：A，B ，C。 （２）①、②、③、④反应中，属于取代反应的是 。 （３）写出第③步反应的化学方程
式。
－五、海藻中含有丰富的碘元素（以I形式存在）。实验室中提取碘的工艺流程如下图
所示。
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（1）在提取碘的过程中，下列有机试剂可选择的是 。（填序号，多选要扣分）
A．四氯化碳（沸点77℃） B．酒精（沸点78℃）
C．苯（沸点80℃） D．甘油（沸点290℃）
（2）在操作②中，溶液中生成少量ICl,为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适
量（填序号） 溶液，反应的离子方程式
为 。
A． HClO B． KIO3 C． KI D． Br2
（3）采用水浴加热蒸馏方法，实验室装置如上图所示。从含碘有机溶液中提取碘并
回收溶剂，请指出图示实验装置中的错误之
处。 。
（4）实验中使用水浴的原因是 ，最后晶体碘聚集在（填仪
器名称）中。
六、计算题（每小题７分，共１４分）
1．在隔绝空气的条件下，灼烧混合均匀的硫和22.4 g的某金属，反应后，金属全部
生成了二价金属的硫化物。将反应后的物质溶解于过量的盐酸中，放出气体A，并有0.4 g的不溶物。在过量氧气中燃烧该不溶物，得到气体B。气体A和气体B恰好完全反应，并有19.1g的单质生成。通过计算，确定该未知金属。
2．由人尿分离出来的结晶化合物A的熔点为187℃～188℃。对A做下列实验：
（1）在标准状况下测得A的蒸气的密度为8.0 g/L。取17.92 gA完全燃烧，生成的气
体通过浓H2SO4,浓H2SO4增重8.10 g。剩余气体通过碱石灰，气体质量减轻38.6 g。另取17.92 gA完全分解，可得标准状况下的氮气1.12 L。
（2）A和足量6 mol/L盐酸混合加热可以完全水解，1 molA水解成1 molB和1 molC。已知A,B,C三种物质均含有一个烃基；B物质仅由碳、氢、氧三种元素组成，三种元素物质的量之比为7:6:2,C是氨基酸。
通过计算确定A的结构简式。
第II卷（共80分）
一、（9分）金属M I B H
M + C M + D G + I 其中：
1．A、B、C、D、E、G在通常状况下皆为气体。并知G是CO2；E分子中共有10
个电子。
2．上述反应的产物在不同条件下，还可以和有关反应物发生如下反应：
F + B CA + G E
3．I是一种离子化合物，它可以水解生成一种白色沉淀和E。该白色沉淀加热可分解
为H和H2O。
根据以上各条件判断A，B，D，E，F，G，H，I，M为何物质，分别写出它们的分
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子式（或化学式）。
二、（12分）根据下面磷元素的电势图回答问题 φθB/V
H- -0.87 PH3
1．计算φθ H2PO2- /P4 = ? -1.11
2．判断P4在碱性介质中能否发生歧化反应？说明理由。
3．如能反应，计算298K是歧化反应的平衡常数。
三、（9分）阿司匹林（乙酰水杨酸）诞生100年来，拯救了无数人的生命。
1． 请以水杨酸为原料，选择合适的试剂合成阿司匹林，写出反应方程式。
2． 产品中可能混有未反应完全的水杨酸，如何用简单的化学方法检验有无此杂质。
3． 除上述未反应完全的水杨酸杂质外，估计还可能有什么杂质。
四、（10分）某烃A，(C16H16)可使Br2/CCl4溶液褪色，也可使KMnO4溶液褪色。用O3，Zn/稀溶液处理，该烃转变为B(C8H8O)和C(C8H8O)。B能与银氨溶液形成银镜；用KMnO4氧化得到一种二元酸D(C8H6O4)，D硝化时，其硝化产物只有一种。C能和I2/NaOH溶液反应；C经KMnO4氧化生成一种一元酸E(C7H6O2)。
根据上述实验事实，推断A，B，C，D，E的结构。
五、（10分）298K时，将NH4HS(s)放入抽空的瓶中，NH4HS(s)以下式分解：
NH4HS(s) NH3(g)+ H2S(g) 达平衡后测得瓶内的总压力为66.66kPa。
1．求上述情况下反应的Kp和Kpθ。
2．若瓶中原来已盛有40.00kPa 的NH3(g)，试计算在298K分解达平衡后瓶内的总压力为若干？
六、（14分）有机化合物A，323K时在酸的催化下发生水解反应，在pH=5的溶液中进行时，其半衰期为69.3min，在pH=4的溶液中进行时，其半衰期为6.93min，且知在两个pH值的各自条件下，半衰期t?均与A的初始浓度无关，设反应的速率方程为：
(A)= kcα(A)cβ(H+) 试计算： ?dc
dt
（1）求α、β值；
（2）在323K时反应的速率常数k；
（3）在323K时,在pH=4的水溶液中，A水解的分数达到0.80时，所需的时间。
七、（16分）铜合金中铜的含量碘量法测定。
1． 写出测定原理的主要化学反应方程式；
2． 指出滴定所用的标准溶液、指示剂及终点颜色变化；
3． 试述KI在本法中的作用；
实验中常加入NH4HF2试剂，临近终点时又加入NH4SCN溶液，试述NH4HF2和NH4SCN在滴定中的作用。
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参 考 答 案
一、选择题
1．A 2．C 3．C 4．A 5．AC 6．C 7．D 8．AB 9．A 10．D 11．B 12．D
13．A
二、回答下列问题
1．普通水 海水与普通水比较蒸气压降低，沸点升高
2．P4+3KOH+3H2O==3KH2PO2+PH3↑
3．2Cu2++2S2O32-+2H2O==Cu2S↓+S↓+2SO42-+4H+
4．二 NH3的强
5．（1）AgI胶体向阳极聚集，阳极区黄色加深 （2）FeCl3加入沸水中 正
6．（1）①(C6H10O5)n+nH2O----nC6H12O6(葡萄糖) ②C6H12O6-----2C2H6OH+2CO2↑
③C2H5PH----C2H4↑+H2O④2C2H4+O2----
7．
－－8．(1)2ClCH2COO-2e==ClCH2CH2Cl+2CO2↑ 2H2O+2e==H2↑+2OH
三、(1)Al Al2O3
－(2) Al3++3AlO2+6H2O==4Al(OH)3↓
(3) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
四、
－－五、(1) A,C(2)C I+ICl==I2+Cl
(3)①缺石棉网 ②温度计插到液体中 ③冷凝管进出水方向颠倒
(4)溶剂沸点较低，控制温度不宜过高，避免I2蒸气进入冷凝管 蒸馏烧瓶
六、计算题
1．设22.4 g金属为x mol。
M+S===MS
x x x
A气体只能是H2S，那么，6.4 g沉淀是未反应的S(0.2mol)。
MS+2H+===M2++H2S↑
x x
S + O2==SO2
0.2 0.2 mol
2H2S + SO2 ===== 3S+H2O
x 0.2mol 0.6mol
0. 6mol S为19.2 g，与题说19.1g相符。故x=0.4 mol
该金属的相对原子质量为 22.4/0.4=56, 它是铁。
2．A的摩尔质量：22.4×8.0=179.2g/mol
17.92 gA即为0.1molA
浓H2SO4增重8.10 g,2/18×8.10=0.9 gH,即1个A分子中含有9个H原子。含碳12/ 44×38.6=0.877,故一个A分子中含有9个碳原子。
含氮0.1mol,故1个A分子中含有1个N原子。
179.2-(1×4+9×12+9×1)=48.2 即1个A分子中含有3个O原子。
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所以，A的化学式应为C9H9NO3。
A→B+C 故B的化学式是C7H6O2,
C的结构式应为
B,C缩水得：
I不水解，古A为II式。
一、A B D E F G HI M
N2 O2 NO2(或NO) NH3 C H2 MgO Mg3N2 Mg 二、1．φθ H2PO2- /P4 =4?(?1.11)?3?(?0.87)
1=-1.83（V）
2．由于φθP4/ P H3>φθH2PO2-/ P H3 所以在碱性介质中P4可发生歧化反应。
3．P4 +3OH- +3H2O 2-+PH3↑
lgk=0.0592??3?[(?0.87)?(?1.80)]0.0592=48.65k = 4.5×1048 (或k =1048.65)
三、 OH31． ?H?(CHCO)O???32
2.用FeCl3/乙醇溶液，如呈紫色，即有水杨酸杂质，如不变色，则无。
3．可能杂质为水杨酸聚合物。
四、A．B．C．D．E．
五、1．平衡时 pNH3?pH2S?kPa 2?66.66?33.33
Kp=pNH3?pH2S?1.111?10kPa Kp= Kp/(p)2=0.1082 θθ3
2．设达平衡时H2S(g)的分压为y，则平衡时
pH2S?y pNH3?40?y 因为 Kp=(40+y)·y=1.111×103 所以y =18.86kPa p总=(40+18.86)+18.86=77.72kPa
dc(A)
六、（1）?= kcα(A)cβ(H+)=k’c(A) 因为t?与c(A)0无关 所以α=1 α
又t?=ln
'2?kln2k[H?]
??69.3?
所以有?6.93???k?(10?5)?ln2
k?(10?4) 解得 β=1
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（2）由于t?=
（3）t?1
kk[H?] 所以69.3?k?(10?5) k=1000dm3·mol-1·min-1 1111 ln?k?10ln?1000?10ln5?1.6min
七、1．2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 或2Cu2++5I-=2CuI↓+I3- I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
2．标准溶液为Na2S2O3溶液，指示剂为淀粉，
终点颜色由蓝色变为无色（灰白或浅肉色）
3．KI作为还原剂、沉淀剂和I2的络和剂。
4．NH4HF2的作用一是掩蔽Fe3+的干扰，二是起缓冲作用，控制pH为3~4。 NH4SCN的作用是使CuI转化为CuSCN，从而减小沉淀表面对I3-的吸附，提高测定准确度。
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