2000年全国中学化学竞赛(陕西赛区)试题

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:1.00 C:12.0 N:14.0 P:31.0 Cl:35.5 F:19.0 Al:27.0 Na:23.0 S:32.0 O:16.0 Cu:64.0 Mg:24.0 Ag: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+b C．c=a+2b D．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/L C．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=b B．ac 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．1:1 B．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（）。

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X n+,Y m+,Z n-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？原因是。

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

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

E 。

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。

（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．KIO3C．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可以在不同条件下发生如下反应：M +A I M + B H

M + C H +F M + D H +A M + E 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 C A +

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

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 2PO 2- P 4 -0.87 PH 3

1．计算φθ H 2PO 2- /P 4 = ? -1.11

2．判断P 4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 ，(C 16H 16)可使Br 2/CCl 4溶液褪色，也可使KMnO 4溶液褪色。用O 3，Zn/稀溶液处理，该烃转变为B(C 8H 8O)和C(C 8H 8O)。B 能与银氨溶液形成银镜；用KMnO 4氧化得到一种二元酸D(C 8H 6O 4)，D 硝化时，其硝化产物只有一种。C 能和I 2/NaOH 溶液反应；C 经KMnO 4氧化生成一种一元酸E(C 7H 6O 2)。

根据上述实验事实，推断A ，B ，C ，D ，E 的结构。

五、（10分）298K 时，将NH 4HS(s)放入抽空的瓶中，NH 4HS(s)以下式分解：

NH 4HS(s) NH 3(g)+ H 2S(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K p 和K p θ。

2．若瓶中原来已盛有40.00kPa 的NH 3(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：

dt

A dc

)( = k c α(A)c β(H +) 试计算： （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NH 4HF 2试剂，临近终点时又加入NH 4SCN 溶液，试述NH 4HF 2和NH 4SCN 在滴定中的作用。

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↑+H2O ④2C2H4+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。

所以，A 的化学式应为C 9H 9NO 3。

A →B+C 故

B 的化学式是

C 7H 6O 2,

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 H I M

N 2 O 2 NO 2(或NO) NH 3 C H 2 MgO Mg 3N 2 Mg 二、1．φθ H 2PO 2- /P 4 =1)

87.0(3)11.1(4-?--?=-1.83（V ）

2．由于φθP 4/ P H 3>φθH 2PO 2-/ P H 3 所以在碱性介质中P 4可发生歧化反应。

3．P 4 +3OH - +3H 2O 3H 2PO 2-+PH 3↑

lgk=0592.0)]80.1()87.0[(30.0592nE ---?=θ=48.65 k = 4.5×1048 (或k =1048.65)

三、 1．

2.用FeCl 3/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 kPa 33

.3366.6621S H N H 23=?==p p K p =kPa 10111.13

S H N H 23?=?p p K p θ= K p /(p θ)2=0.1082 2．设达平衡时H 2S(g)的分压为y ，则平衡时

y p =S H 2 y p +=403NH 因为 K p =(40+y)·y=1.111×103 所以y =18.86kPa p 总=(40+18.86)+18.86=77.72kPa

六、（1）dt A dc )

(-= k c α(A)c β(H +)=k’c α

(A) 因为t ?与c(A)0无关 所以α=1 又t ?=βk k ]H [2ln 2ln

'+=

所以有?????==

--??ββ)10(2

ln )10(2ln 4593.63.69k k 解得 β=1

OH COOH COOH

OCOCH 3?→?++H 23O CO)(CH

（2）由于t ?=

]H [2ln +k 所以)10(2ln 53.69-?=k k =1000dm 3·mol -1·min -1 （3）min

6.15ln ln ln t 1010001110111

====??k k 七、1．2Cu 2++4I -=2CuI ↓+I 2 或2Cu 2++5I -=2CuI ↓+I 3- I 2+2S 2O 32-=2I -+S 4O 62-

2．标准溶液为Na 2S 2O 3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I 2的络和剂。

4．NH 4HF 2的作用一是掩蔽Fe 3+的干扰，二是起缓冲作用，控制pH 为3~4。 NH 4SCN 的作用是使CuI 转化为CuSCN ，从而减小沉淀表面对I 3-的吸附，提高测定准确度。