1、2007年北京市高中学生化学竞赛试卷（高中一年级）2007年4月14日上午8：30-10：30 北 京题号12345678910总分满分24812810666128100得分评卷人 竞赛时间2小时。迟到超过30分钟者不得进场。1小时内不得离场。时间到，把答题纸及试题纸（背面向上）放在桌面上，立即离场。竞赛答案全部写在答题纸上，使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔或钢笔答题，使用红色或铅笔答题者，试卷作废无效。姓名、准考证号和所属区、县、学校必须填写在答题纸上方指定位置，写在他处者按废卷处理。允许使用非编程计算器及直尺等文具。答题纸按密封线封装。 题中可能用到的元素相对原子质量如下:HCNONaPSFe
2、Cu1.00812.0114.0116.0022.993132.0755.8563.55第一题 单选题（共24分，选对一个答案得3分，选一个错误答案扣3分）1科学家正拟合成一种“二重构造”的球形分子，即把足球型的C60分子熔进Si80的分子中，外围的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。关于这种分子的下列说法正确的是（ C ）。A它是两种单质组成的混合物B它是一种硅酸盐C它是一种新型化合物D它是一种高聚物2下列说法中正确的是（ D ）。（NA为阿伏加德罗常数）A1 mol Na2O2晶体中阴离子的个数为2NA B1 mol Na2O2与足量水反应，转移的电子数为2NAC常温常压下，1mol任何气体
3、单质都含有2NA个原子D31 g白磷含有1.5 NA的共用电子对3氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的初步生成物是（ B ）。AHI和HClOBHCl和HIOCHClO3和HIODHClO和HIO4 下列离子方程式书写正确的是（ B ）。ACl 2溶于水：Cl 2 + H 2O = 2H + Cl + ClOB向Na2CO3溶液中通入少量的SO2气体：2CO32+ H 2O + SO2 = 2HCO3 + SO32C用氨水吸收少量的SO2：NH3H 2O + SO2 = NH4 + HSO3D向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至恰好为中性：Ba2 + OH+ H +
4、SO 42 = BaSO4+ H 2O5Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H 2O，当NO2和NO的物质的量之比为1:1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为（ A ）。A1:7B1:9C1:5D2:96有一种混合气体，它可能由CO、CO2、SO2、HCl中的一种或多种气体组成。该混合气体依次通过下列物质的现象如下：先通入澄清石灰水无白色沉淀析出；通过品红溶液，溶液红色褪去；再通过炽热的氧化铜，固体变成红色；最后通过澄清石灰水，出现白色沉淀。该混合气体组成的各种说法中正确的是（ D ）。A肯定不含有CO2B只含有SO2和COC含有S
5、O2、CO、和CO2，可能含HClD含有HCl、SO2和CO，可能含CO27已知118号元素的离子aW2、bX、cY2、dZ都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（ B ）。A质子数 c bB离子的还原性Y2 ZC氢化物的稳定性 H 2Y HZ D原子半径 X W8使5.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48 L（标准状况下）气体，这4.48 L气体的质量为（ C ）。A8.8 gB6.4 gC8.2 gD6.2 g第二题（共8分）运用原子和分子结构的知识解释B、N、P所形成的下列化合物的性质：（1） BF3、BCl3为非极性分子，而NH3、NCl3、PH3却都是极性分子。为
6、什么？B原子的价电子数是3，它通过sp2等性杂化方式形成平面三角形BF3、BCl3非极性分子。N和P原子的价电子数是5，它通过sp3不等性杂化方式形成四面体形的4个杂化轨道，其中一个轨道容纳一对孤对电子，其余3个轨道用于形成3个共价键。因此NH3、PH3、NCl3都是三角锥体的极性分子。（只答出平面三角形，四面体形，三角锥体不扣分）（2） 对比NH3和PH3谁的极性大？对比NH3和NCl3谁的极性大？理由何在？NH3的极性比PH3大，因为N的电负性比P高；NH3的极性比NCl3大，因为NCl键的偶极矩方向跟NH键相反，因而造成正负电荷重心距离减小，故NCl3的极性小于NH3。（若未答出正负电荷
7、重心距离减小，则理由一问不得分）第三题（共12分）试确定下题中B、C、D、E各为何物质？写出下述、各步反应的离子方程式。硫代硫酸钠（Na2S2O3）A溶于水后，加入稀盐酸，有刺激性气体 B SO2 产生，同时有黄色沉淀 C S 析出，反应为： S2O32 + 2H = SO2+ S + H2O 。气体B能使高锰酸钾溶液褪色，反应为： 5SO2 + 2MnO4 + 2H2O = 5SO42 + 2Mn2 + 4H 。若通足量Cl2于A的溶液中，Cl2消失并得到溶液 D H2SO4或SO42 ，反应为： S2O32 + 4Cl2 + 5H2O = 2 SO42 + 8Cl + 10H 。D与钡盐作
8、用，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 E BaSO4 ，反应为； Ba + SO42 = BaSO4 。第四题（共8分）回答关于卤素F、Cl、Br、I的下列问题（1）单质的活泼性次序为： F2Cl2Br2I2 ；原因是：因为卤素的电负性依次减小或非金属性依次减小。（不能用电子亲和能解释）（2）在常温常压下，它们的物理状态是：氟、氯为气体，溴为液体，碘为固体；原因是：它们都是非极性分子，随着分子量增加，分子变形性增大，分子间作用力（色散力）增强 。（分子变性性和分子间作用力或色散力有一即可）（3）HX水溶液的酸强度次序为： HFHClHBrHI ；原因是：原子半径由FI依次增大，造成HX键长由FI依次
9、增长，造成H容易解离成H，因而酸性HFHI依次增强。（若答出HF酸性弱是因为氢键缔合造成可给一半分；若从键能角度解释，只要正确也可得满分）。第五题（共10分）X、Y、Z属于周期表前面4个周期的元素。X、Y、属于同一主族，Z属于过渡金属元素。Y的原子序数是X的2倍，Z的原子序数比Y大13。X与Y可形成YX2和YX3型化合物；X与Z可形成Z2X和ZX型化合物。Z与Y形成的ZY化合物为不溶于水的黑色固体。（1） 试写出X、Y、Z三种元素的元素符号；X：O； Y：S； Z：Cu；（2） 它们的原子基态电子构型（表示各原子的原子轨道占据方式）；O：1s2 2s2 2p4（或He2s2 2p4）；S：1s
10、2 2s2 2p6 3s2 3p4（或Ne3s2 3p4）；Cu：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1（或Ar3d10 4s1 ）（3） 化合物YX3、Z2X、ZX、ZY的化学式。SO3、Cu2O、CuO、CuS第六题（共6分）金属钠的晶胞呈 立方体（如右图所示），有两个钠原子，立方体的体对角线上的钠原子是相切的，设钠原子的半径为r，求晶胞的边长a。答：; 第七题（共6分）液态SO2是一种非水溶剂，可发生电离：二氧化硫分子SO2 和SO32。把带有标记硫原子的Na2*SO3、*SOCl2分别加到液态SO2中。不久，在加Na2*SO3的溶液中发现有带标记硫原子的*SO2，而加
11、*SOCl2的溶液中没有*SO2，可能原因是什么？（注：元素符号前*表示该原子是使用放射性同位素标记的）溶解后，Na2SO3中SO32离子参与 平衡，不久，就有*SO2。SOCl2不是离子型化合物，“没有SO2”，未参与电离平衡。第八题（共6分）区域熔融可把硅的纯度提高到99.9999以上。右为硅的区域加热示意图。把要提纯的硅制成条状，实验时可移动加热装置C，使局部硅熔融，当它慢速（0.25cm/min）右移时，前进方向一端固态硅熔融，而另一端熔态硅转化为固态。除杂质原理和凝固点下降稀溶液开始析出固态溶剂的温度低于纯溶剂相同。请问，当加热装置C从a移动到b时，原先硅中的杂质将主要集中在a端还是
12、b端？，简述理由。主要集中在b端。如把熔态硅中所含杂质看成是溶液，“冷却”时析出固态纯溶剂硅，杂质（相当于溶质）集中在硅溶液中，最终集中在b端。第九题（共12分）因 (CN)2、CN、N3的某些性质分别与X2、X相似，故被称为拟卤素（pseudo halogen）、拟卤离子。（1）(CN)2和NaOH溶液的反应方程式为：(CN)2 2NaOH NaCN NaOCN H2O（若写成NaCNO不扣分）（2）足量HN3和Na2CO3溶液的反应方程式为：Na2CO3 2HN3 2NaN3 CO2 H2O（3）把N2O通入熔融的NaNH2（190194C）能制得NaN3，反应方程式为（注：NaNH2能与N2O反应）：2NaNH2 N2O NaN3 NaOH NH3（4）I2溶于液态HN3中形成具有导电性的红色溶液，反应式为：I2 HN3（l） H I IN3（不能把IN3写成I和N3，这样I将和I结合成I2，若把H和I写成HI，不扣分）第十题（共8分）将m 克铜屑、铁屑的混合物溶解在过量稀硝酸中，得到NO气体（标准状况下）的体积v L；向上述溶液中加入过量的1 mol/L的NaOH溶液，得到沉淀。请分别写出铜和铁与稀硝酸反应的化学方程式，并给出得到沉淀的质量（请简述得到沉淀质量的表达式的推导过程）Fe + HNO3 = FeNO3 + NOCu + HNO3 = CuNO3 + NO
