高二化學競賽檢測試題(附答案)

字號:


    以下是為大家整理的關(guān)于《高二化學競賽檢測試題(附答案)》,供大家學習參考!
    •競賽時間2小時。遲到超過30分鐘者不得進場。開賽后1小時內(nèi)不得離場。時間到,把試卷紙(背面向上)放在桌面上,立即離場。
    •競賽答案全部寫在試卷指定位置上,使用黑色或藍色圓珠筆、簽字筆、鋼筆答題,使用紅色筆或鉛筆答題者,試卷作廢無效。
    •姓名、準考證號和所屬區(qū)、縣、學校必須填寫在答題紙指定位置,寫在其他處者按廢卷處理。
    •允許使用非編程計算器及直尺等文具。
    •試卷按密封線封裝。
    題中可能用到的相對原子質(zhì)量為:
    H C N O Ni Fe
    1.008 12.01 14.01 16.00 58.70 55.85
    第1題 選擇題(9分)(單選或多選,每選1.5分)
    (1)化學在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。下列說法錯誤的是 ( )
     A.用聚乙烯塑料作食品包裝袋
     B.SiO2是制備光纖導線的主要材料
     C.用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土吸收水果產(chǎn)生的乙烯以延長貨架期
     D.民間用明礬作凈水劑除去水中的懸浮物
    (2)下列離子方程式正確的是 ( )
     A.向NH4HSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液
     Ba2++2OH-+NH4++H+== BaSO4↓+NH3•H2O+H2O
     B.向漂白粉溶液中通入過量的SO2氣體
     ClO-+SO2+H2O== HSO3-+HClO
     C.向偏鋁酸鈉溶液中通入CO2氣體
     AlO2-+CO2+2H2O== Al(OH)3↓+HCO3-
     D.海水中的Fe2+ 在鐵細菌的催化下被氧化成Fe2O3
     4Fe2++8OH-+CO2==2Fe2O3+HCHO+3H2O
    (3)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H = -92.4 kJ•mol-1,在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
    容器 實驗1 實驗2 實驗3
    反應(yīng)物投入量 始態(tài) 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3
    NH3的平衡濃度/mol•L-1 cl c2 c3
    反應(yīng)的能量變化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ
    體系壓強( Pa) p1 p 2 p 3
    反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α1 α2 α3
    下列說法正確的是 ( )
    A.2 cl > c3
    B.a(chǎn) + b = 92.4
    C.2 p2 < p3
    D.(α1 + α3) < 1
    (4)下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是 ( )
     A.室溫下,向0.01 mol•L-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:
     c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
     B.25℃時,pH =4.75、濃度均為0.1 mol•L-1的CH3COOH、CH3COONa的混合液:c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)
    C.25℃時,pH=2的HCOOH與pH=12的NaOH等體積混合:c(CHCOO-)+c(H+)<c(Na+)+c(OH-)
    D.0.1 mol/L Na2CO3溶液與0.1mol/L NaHCO3溶液等體積混合:3 (CO32-)+3 (HCO3-)+3 (H2CO3)=2 (Na+)
    (5)現(xiàn)有3.5t質(zhì)量分數(shù)為70%的硫酸和2.5t含雜質(zhì)20%的燒堿(雜質(zhì)不參加反應(yīng)),足量的鋁屑。用上述原料最多生產(chǎn)Al(OH)3的質(zhì)量是 ( )
    A.1.3t B.2.6t C.5.2t D.6.5t
    第2題( 9 分)
    如圖,A為用惰性電極電解飽和食鹽水(含少量Ca2+、Mg2+)的裝置。
    (1)電解時,電極a附近溶液出現(xiàn)渾濁,請用離子方程式表示原因
    (2)一段時間后,C中溶液可出現(xiàn)渾濁,寫出渾濁的原因,用離子方程式表示:
    (3)隨反應(yīng)的進行,D中溶液紅色褪去。
     請簡述D中溶液紅色褪去現(xiàn)象的可能的兩種主要原因
    請根據(jù)你的推論,設(shè)計簡單實驗證明紅色褪去的主要原因,簡述主要操作、現(xiàn)象和結(jié)論
    第3題( 4分)
    6°C時,苯甲酸在H2O (I)、C6H6 (II)中濃度(mol/L)及分配比見表:
    c(I) c(II) c(I)/c(II) c(I)/c0.5 (II)
    0.00329 0.0156 0.211 0.0213
    0.00597 0.0495 0.117 0.0211
     請說明c(I)/c0.5(II)為定值的原因。
    第4題( 5 分)
     1000°C時,F(xiàn)eO + H2 Fe + H2O,K = 0.52,欲使容器中1.0 mol FeO被還原,至少需多少物質(zhì)的量的H2
    第5題( 8 分)
    1834年Faraday作電解H2SO4(?。┧芤簩嶒灂r,發(fā)現(xiàn)陽極形成的O2量少于理論量;經(jīng)電解后,溶液的氧化性顯著強于H2SO4溶液。他懷疑陽極形成了H2O2,但實驗結(jié)果是否定的。如果你遇到以上實驗過程,用什么實驗可以證實電解后溶液的氧化性增強,且沒有H2O2生成(限制條件:每個實驗只能選用一種試劑),寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。
    1891年Marshall把MnSO4溶液加到電解后的H2SO4溶液中,有MnO4-生成,分析得知溶液中的陰離子只有SO42-及極少量的OH-。請寫出兩個反應(yīng)的方程式及陽極產(chǎn)物的化學名稱。
    第6題( 6 分)
    無色濃HNO3和金屬反應(yīng)后不久,溶液呈現(xiàn)藍色時,速率增快。目前認為,這是濃HNO3被還原形成HNO2之故,HNO2的氧化性、氧化反應(yīng)速率均強于HNO3。現(xiàn)作以下兩個實驗并請解釋現(xiàn)象。
    (1)取50 mL濃NH3•H2O兩份,一份加10 mL H2O,另一份加10 mL 3% H2O2,再同時加入Cu。發(fā)現(xiàn)加H2O2溶液的反應(yīng)快.寫出原因和反應(yīng)方程式。
    (2)取50 mL濃HNO3兩份,一份加10 mL H2O,另一份加10 mL 3% H2O2,再同時加入Cu。發(fā)現(xiàn)加H2O2溶液的反應(yīng)慢.寫出原因和反應(yīng)方程式。
    第7題( 10 分)
    光催化是新發(fā)展的一個催化技術(shù),TiO2是目前研究成功的應(yīng)用廣泛的光催化劑,它是由金紅石礦(主要成分為TiO2)先制備為TiCl4,再轉(zhuǎn)化為純TiO2。
    物種 TiO2(s) TiCl4(g) Cl2(g) O2(g) C(s) CO(g)
    ΔrΗΘm /kJ∙molˉ1 –944.7 –763.2 0 0 0 –110.5
    SΘm/J∙molˉ1∙Kˉ1 55.02 354.9 223.1 205.1 5.74 197.7
    請根據(jù)表中數(shù)據(jù)
    (1) 計算反應(yīng):TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + O2(g) 298K的ΔrΗΘm和ΔrSΘm,該反應(yīng)能否正向進行?
    (2) 計算反應(yīng)2C(s) + O2(g)  2CO(g) 298K的ΔrΗΘm和ΔrSΘm,并判據(jù)反應(yīng)在298K進行的方向。ΔrΗΘm = –221 kJ/mol ΔrSΘm = 59/ J∙molˉ1∙Kˉ1
    (3)為得到純的TiCl4,有人設(shè)計如下方案:TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)  TiCl4(g ) + 2CO(g)。計算該反應(yīng)298K的ΔrΗΘm和ΔrSΘm,并判據(jù)反應(yīng)進行的方向。
    第8題( 5 分)
    在三個試管中盛0.020 dm3的Fe(OH)3溶膠,分別加入三種電解質(zhì)溶液(濃度為c,體積為V)使其聚沉,不同濃度所需量如下:
    溶液 NaCl Na2SO4 Na3PO4
    c/mo1•dmˉ3 1.00 0.0050 0.0033
    V/dm3 0.021 0.125 7.4×10ˉ3
    試計算各電解質(zhì)的聚沉值(一定時間內(nèi)聚沉所需的電解質(zhì)最低濃度)、聚沉值之比。有人提出一般聚沉值大致與反離子價(膠粒帶相反電性的離子價數(shù))的6次方成反比,根據(jù)以上實驗請對此規(guī)則作出評論。
    第9題( 8分)
    NiO晶體為NaCl型結(jié)構(gòu),將它在氧氣中加熱,部分Ni將氧化為Ni3+,成為NixO(x<1)。今有一批NixO,測得密度  為6.47g•cm-3,用波長 =154pm的X射線測得立方晶胞衍射指標為111的衍射角 =18.71°。(Ni的原子量為58.70)
    (1) 計算NixO的立方晶胞參數(shù)a
    (2) 計算x值,并標明Ni的氧化數(shù)的化學式
    (3) Ni晶體中,O2-的堆積方式怎樣?Ni在堆積中占據(jù)那種空隙?占有率多少?
    第10題(9分)
    1985年Kroto和Smaller領(lǐng)導的研究小組發(fā)現(xiàn)了以C60為代表的碳的另一個家族,極大地豐富了碳化學。認識C60有利于制備新性質(zhì)的化合物,請問:
    (1) C60這個封閉多面體由多少個五元環(huán)和六元環(huán)的面組成,共有多少條邊?
    (2) C60中每一個碳參加形成2個六元環(huán)和一個五元環(huán),形成3個 鍵和離域 型鍵。 間的夾角為116°,求離域 型鍵所含單個碳的sp的成分及與 鍵間的夾角。
    (3) 由于生成條件的不同C60可堆積成不同的晶體結(jié)構(gòu)。其中有立方最密堆積,晶胞參數(shù)為a=1420pm。 (a)計算其晶體密度 
    (b) 計算C60球體半徑R
    第11題(22分)
    請你給出化合物A—K的結(jié)構(gòu)簡式。其中D的相對分子質(zhì)量為100。
    第12題(5分)
    完成下列反應(yīng)式,寫出產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式。
    2011年北京市高中學生化學競賽試題答案
    (高二年級)
    第1題( 9 分 )每選1.5分(1)A(2)C(3)B & D(4)A(5)C
    第2題( 9 分 )
    (1)2H+ + 2e- == H2↑,Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 (2分)
    (2)Cl2 + S2- = 2Cl- + S (1分)
     如寫Cl2 + H2S = 2HCl + S 扣0.5分
    (3)A中逸出Cl2與水反應(yīng)生成有強氧化性的HClO,有漂白作用使紅色褪去 ,此為氧化為主的原因。另一種原因,可能是H+中和了OH-造成褪色。 (3分)
     向褪色溶液中再滴加酚酞,又顯紅色,即主要為氧化;向褪色的溶液中加入適量NaOH溶液,若紅色出現(xiàn),則則可能主要為中和。 (3分)
    第3題( 4 分 )
    和C6H6中的平方根比為定值表明苯甲酸為二聚體(C6H5COOH)2
    第4題( 5 分 )
    設(shè)需要H2的物質(zhì)的量為n
    FeO + H2 Fe + H2O
    始態(tài) n
    平衡態(tài) n–x x
    今 x = 1.0(mol) 代入 n/( n–x) = 0.52 得 x = 2.9(mol)
    至少需加2.9 mol H2
    第5題( 8 分 )
    (氧化性增強:用I-被氧化成I2的溶液顏色來判斷
    無H2O2生成:用滴加KMnO4,不褪色并無O2生成來判斷
    2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O (5分)
    注:用其他方法證明其氧化性增強,且無H2O2生成亦可得滿分。
    陽極反應(yīng): 2 SO42- – 2e- = S2O82- ,過二硫酸根
    5S2O82- + 2Mn2+ + 8H2O = 10SO42- + 2MnO4- + 16H+ (3分)
    第6題( 6 分 )
    (1)H2O2氧化Cu,Cu(II)和NH3配位
    Cu + H2O2 + 4 NH3•H2O = Cu(NH3)42+ + 2 OH- + 4 H2O (3分)
    (2)形成的HNO2被H2O2還原
    2 HNO2 + H2O2 = 2 NO + O2 + 2 H2O (3分)
    第7題( 10 分 )
    (1)TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + O2(g) ΔrΗΘm–TΔrSΘm = –163.9/ J∙molˉ1∙Kˉ1
    ΔrΗΘm = 181.5 kJ/mol ΔrSΘm = 58.9/ J∙molˉ1∙Kˉ1
    ΔrΗΘm–TΔrSΘm = 163.9/ J∙molˉ1∙Kˉ1 >>0 反應(yīng)正向不能進行 (3分)
    (2)2C(s) + O2(g)  2CO(g)
    ΔrΗΘm = –221 kJ/mol ΔrSΘm = 179/ J∙molˉ1∙Kˉ1
    ΔrΗΘm–TΔrSΘm = –274/ J∙molˉ1∙Kˉ1 <<0 反應(yīng)正向能進行 (3分)
    (3)TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)  TiCl4(g) + 2CO(g)
    ΔrΗΘm = –39.5 kJ/mol ΔrSΘm = 249.7/ J∙molˉ1∙Kˉ1
    ΔrΗΘm–TΔrSΘm = –113.9/ J∙molˉ1∙Kˉ1 <<0 反應(yīng)正向能進行. (4分)
    第8題( 5 分 )
    c(NaCl) = 1.00 mo1•dmˉ3  0.020 dmˉ3/(0.020 + 0.021) dmˉ3 = 0.51mo1•dmˉ3
    分母應(yīng)為溶膠的體積加電解質(zhì)的體積;如只計電解質(zhì)體積為錯誤,下同,扣0.5分
    同法可得:c(Na2SO4) = 4.3  10ˉ3 mo1•dmˉ3 (1分)
     c(Na3PO4) = 8.9  10ˉ4 mo1•dmˉ3 (1分)
    Fe(OH)3是正電溶膠,故負離子價高的電解質(zhì)聚沉能力高,聚沉值小。 (1分)
    實驗結(jié)果:c(NaCl):c(Na2SO4):c(Na3PO4) = 1:0.0084:0.00174 (1分)
    理論上各電解質(zhì)溶液的臨界膠團濃度之比為:
     c(NaCl):c(Na2SO4):c(Na3PO4) = 1/1:1/26:1/36 = 1:0.0156:0.00137
    本實驗雖不完全遵守聚沉值與反離子價的6次方成反比,但趨勢是對的。(1分)
    第9題( 8 分 )
    (1)2d111sin α = λ;d111 = 154/2sin18.71°= 240pm (1分)
    a = d111(h2 + k2 + l2) ˉ1/2 = 416pm (1分)
    (2)M(NixO) =  N0V/4 = 70.00, M(Nix) = M(NixO) – Mo = 54.00,
     x = M(Nix)/M(Ni) = 0.92 (1分)
    設(shè)NiO為u,Ni2O3為v,建立方程組有
    uM(NiO) + vM(Ni2O3) = M(NixO) = 54.00
    u + v = x = 0.92 (1分)
    求解得:u = 0.76, v = 0.16 (1分)
    Ni的帶氧化數(shù)的化學式:Ni2+0.76Ni3+0.16O (1分)
    (3)A1; 八面體空隙; 92/100 (2分)
    第10題( 9 分 )
    (1)12個五元環(huán)面,20個六元環(huán)面,90條邊   (3分)
    (2)設(shè) 鍵所含s的成分為α
    cos116° = –α /(1– α) α = 0.305 (1分)
    設(shè)大 鍵所含單個碳s的成分為β
    β= 1 – 3α = 0.085        (1分)
    含p成分1– β = 3α = 0.915 (1分)
    設(shè) 鍵與 鍵的夾角為A
    cosA = – [αβ/((1 – α)(1 – β))]1/2
    A = 101.17°            (1分)
    (3)(a)  = nMC60/(N0a3) = 1.67g•cm-3 (1分)
     (b) R = [a2/4 + a2/4]1/2/2 = 21/2a/4 = 502pm    (1分)
    第11題( 22分 )
    第12題(分)