1、2009年李兆基中学高二化学竞赛试题（考试时间 90分钟，满分 130分）一、选择题（本题共20分，有10小题，每小题2分。每小题只有一个选项符合题意） 12001年1月，某地发生了导致四人死亡、一百多人中毒的食用熟牛肉中毒事件，经过对该牛肉的检测，发现某盐的含量比国家允许标准高800多倍，该盐可能是 A、NaCl B、NaNO2 C、NaNO3 D、BaSO4 2从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物，它在水溶液中因存在下列平衡： 而用作酸碱指示剂。往该溶液中加入Na2O2粉末，则溶液颜色为 A、红色变深 B、黄色变浅 C、黄色变深 D、褪为无色 3往溴的苯溶液中加入少量铁屑能迅速反应，其
2、过程如下： 3Br2+2Fe=2FeBr3； Br2+FeBr3=FeBr4-+Br+(不稳定)； 由上反应可知： 中的催化剂为 A、Fe B、FeBr3 C、Br+ D、FeBr4- 4如图，标准状况下，向带有活塞的最大容积为120 L的密闭容器中充入a molH2S和b molSO2（a、b为正整数；a5，b5），则反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度（g/L）是 A、14.40 B、8.00 C、5.60 D、2.86 5反应：已达平衡。若增大压强，平衡移动，但混合气体的平均相对分子质量不变。下列说法正确的是A、原混合气体的平均相对分子质量为30 B、原混合气体的平均相对分子质量为2
3、8 C、起始时，NH3与CO2的体积比为13:14 D、起始时，NH3与CO2的体积比为14:15 6SF6是一种无色气体，具有很强的稳定性，可用于灭火。SF6的分子结构如下图所示，呈正八面体型。如果F元素有两种稳定的同位素，则SF6的不同分子种数为 A、6种 B、7种 C、10种 D、12种 7CH4分子为正四面体结构，若CH4分子中的氢原子能被F、Cl、Br、I四种卤原子取代，那么所得卤代烃有多少种？ A、68 B、69 C、70 D、71 8已知25%氨水的密度为0.91 g/cm3，5%氨水的密度为0.98 g/cm3，若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数是 A、等于15%
4、 B、大于15% C、小于15% D、无法判断 9下图中曲线表示原子序数在前20号中的某些元素的原子序数（按递增顺序连续排列）和单质沸点的关系，其中A点表示的元素是 A、Si B、Al C、F D、S 10下面官能团在芳香苯环的取代反应中，不是邻、对位定位基团的是A.-R（烷基）B.-OH C. D.-NH2二、选择题（本题共30分，有10小题，每小题3分。每小题有12个正确答案）11第二次世界大战期间，某国有支侦查小分队到德国法西斯一座十分隐蔽且又戒备森严的军火厂。上级要求小分队在三天内必须炸毁它，结果他们用十多只涂有化学药剂的老鼠完成了任务。据你推测这种化学药剂是 A、TNT B、KMnO
5、4和H2SO4 C、黑火药和甘油 D、白磷的CS2溶液 12NCl3的电子式为 ，则NCl3与H2O反应时，最初的生成物一定有 A、NH3 B、HNO2 C、HClO D、NH4Cl 13青霉素试验针用它的稀溶液（200国际单位青霉素/mL）。现有1小瓶20万国际单位青霉素，1.0 mL注射器（分刻度为0.1 mL），注射用水和几个干净小瓶。现吸取1.0 mL注射用水注入第1瓶内溶解青霉素。吸取0.1 mL溶液在第2小瓶中用水稀释成1.0 mL。再吸取0.1 mL在第3小瓶中稀释成1.0 mL。又在第几小瓶中青霉素浓度为200国际单位/mL。 A、3 B、4 C、5 D、6 14测得HClO4
6、H2O的结构为H3O+ClO4-，下列叙述最符合这种结构的证据是 A、是极强酸 B、有强氧化性 C、遇热分解 D、有4个相同的键 15铝和镓的性质相似，如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界镓常以极少量分散于铝矿，如Al2O3中。用NaOH溶液处理铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al(OH)3沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。发生后一步反应是因为 A、镓酸酸性强于铝酸 B、铝酸酸性强于镓酸 C、镓浓度小，所以不沉淀 D、Al(OH)3是难溶物 16有一定质量的KNO3样品，在10 下加蒸馏水使之充分溶解，残留固体的
7、质量为 250 g。该实验在40 下进行时，残留固体质量为120 g，70 时为20 g。已知KNO3在不同温度下的溶解度： 温度10 40 55 70 溶解度20 g65 g100 g140 g下列对该样品的推断正确的是 A、样品为纯净物 B、样品中混有不溶于水的杂质 C、样品中混有溶解度较大的杂质 D、当温度在550左右时KNO3完全溶解 17生石灰中往往含有CaCO3和SiO2杂质，若检验是否存在这两种杂质，最适宜的试剂是 A、氟化氢 B、浓硫酸 C、盐酸 D、苛性钠 18将白磷隔绝空气加热到260 可转变为红磷。以下说法正确的是 A、白磷转变为红磷是一个吸热过程 B、红磷比白磷稳定 C
8、、白磷转变为红磷需外界提供引发反应的能量 D、白磷比红磷稳定 19在配平P4+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+ H2SO4时，H2O前面的化学计量数应为 A.60 B.70 C.85 D.9620已知在pH值为4左右的环境中，Ca2+、Fe2+几乎不水解，而Fe+几乎完全水解。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80左右，再慢慢加入粗氧化铜（含少量杂质FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是A.加入纯Cu将Fe2+还原为Fe B.向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀C.向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH值为4左右D.向溶液中通入Cl2，再加入纯净的
9、CuO粉末调节pH值为4左右三、填空题（每空2分，有2小题，共22分）21有A、B、C、D四种短周期元素。已知一个B原子的原子核受到a粒子的轰击得到一个A原子的原子核和一个C原子的原子核，又知C、D元素同主族，且能发生下面两个反应。 请回答： （1）比较B、C原子半径大小_ _；画出D离子的结构示意图_ _。 （2）分别写出上述两个反应方程式_ ；_ 。 22在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加一对共用电子。试回答下列问题： （1）分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为_； （2）分子式为CnH2n-6的烃分子中碳碳间共用电子对数为_； （3）Cx可看作是烃减
10、氢后的产物，若某物质分子中碳碳间的共用电子对数为160，则符合该条件的碳单质的分子式为_；符合该条件的单烯烃的分子式为_ 。 （4）目前，化学家们已经找到十余种富勒烯家族的Cx，它们分子结构中都由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，C60就是其中的一种富勒烯，其结构见下图。 第（3）小题中的Cx也是其中一种富勒烯。则第（3）小题中Cx结构中五边形和六边形的个数分别是_和_。 （5）下列物质不属于富勒烯家族的有_。 A、C18 B、C44 C、C72 D、C83 四、实验题（每空1分，有1小题，共17分） 23Na2CO3是一种很重要的化学物质，某学生拟在实验室中制备并分析Na2CO3的纯度
11、。下面是他的实验过程： 实验一：Na2CO3制备： 用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3。为防止通入的CO2过量而生成NaHCO3，他设计了如下步骤：（i）用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；（ii）小心煮沸溶液12分钟；（iii）在得到的溶液中加入另一半（25 mL）NaOH溶液，使溶液充分混合。 （1）他能否制得较纯净的Na2CO3？_ 。理由是_ 。 （2）按他的设计，第（i）步实验装置如图1： 图1 装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。可否使用纯碱代替石灰石？_。原因是_。 装置B使用的试剂是_，作用是_。 为了后续的煮沸、混合等实
12、验，装NaOH溶液的容器还可使用_。（填实验仪器） 有人认为实验步骤（ii）、（iii）的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你认为对吗？ _，为什么？_ 。 实验二：Na2CO3纯度分析： 实验室中部分仪器的图示为（图2）： 图2 某同学用图3测定Na2CO3试样的纯度（杂质不与水反应），其中A容器中盛有Na2CO3样品10.0 g，分液漏斗内盛有稀硫酸，B容器内为碱石灰固体。他利用碱石灰的增重求出纯净的Na2CO3质量，再求纯度。他重复正确操作了三次，结果数据出现了较大偏差（设原容器中CO2气体的含量可忽略不计，各容器内反应完全，下同） 图3 （3）请你分析出现较大偏差的原因_ _ 。 通
13、过仔细分析，该同学重新设计了一套实验装置（见图4），并回答有关问题：（实验室中可供选择的试剂和药品还有Zn片、浓硫酸、NaOH溶液、CaCO3固体、蒸馏水） 图4 （4）该同学新设计的装置是否已完整，如有必要，可在B、D虚框内画出合适的装置简图，如要用到药品或试剂，应在右下角注明。 （5）A装置中分液漏斗所盛液体为_ _；U形管内盛有_ _；A装置在整套装置中的作用_ _；F装置的作用是_ _。 （6）如果B、D内部不设计任何装置而直接连通ACE，则实验结果将_（偏高、偏低、无影响）。 （7）如果实验后E装置质量增重3.96 g，则该Na2CO3试样的纯度为_ 。 五、有机题（每空2分，有2小
14、题，共16分）24已知：乙醛甲基上的氢原子都是a氢原子，活性较大，都可以与甲醛中的醛发生加成反应，如 现由乙烯和丙二酸等物质合成I，合成路线如下： 请回答下列问题： （1）写出下列物质的结构简式：E_ _；H_ _ _；I_ 。 （2）写出AD化学方程式：_ _。 25人们在对烷烃分子空间结构的研究中发现某一系列的烷烃分子只有一种一卤取代物。如： 这一系列烷烃具有一定的规律性，当一种烃分子的H全部被CH3取代后，它的一卤代物异构体数目不变。试回答： （1）请写出这一系列烷烃化学式的通式_ _。 （2）请写出这一系列烷烃中第6种烷烃的化学式_ _。 （3）上一系列烷烃中，其中含碳量最高的烷烃中碳
15、元素质量分数约为_（保留三位有效数字）。 （4）人们在研究中发现另一系列烷烃分子也只有一种一卤取代物，请写出它们化学式的通式_ _。 六、计算题（有1小题，共25分） 26HNO3是极其重要的化工原料。工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法，将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的。 （1）工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸，生成的气体经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸（假定上述过程中无其它损失）。 试写出上述反应的化学方程式。 设循环操作的次数为n，试写出NO2HNO3转化率与循环操作的次数n之间关系的数学表达式。 计算一定量的二氧化氮气体要经过多少次循环操作，才能使95
16、的二氧化氮转变为硝酸？ （2）上述方法制备的HNO3为稀硝酸，将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3。实验证明：不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物。例如，镁与硝酸反应实验中，测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2，液相产物有Mg(NO3)2，NH4NO3和H2O。生成这些产物的HNO3浓度范围为：H2：c6.6 mol/L；N2和NH4+：c10 mol/L；NO：0.1 mol/Lc0.1 mol/L。各气相产物成分及含量随HNO3浓度变化曲线如下图所示。 写出Mg与11 mol/L的HNO3反应的方程式； 960 mg Mg与0.1 L 4 mol/L的HNO3恰好完全反应，收集到224 mL气体（S.T.P）气体，试通过计算写出反应方程式。