2009年高二学生化学竞赛试卷及答案[北京市]

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2009年北京市高中二年级学生化学竞赛试卷

2009年4月19日下午 14：00-16：00 北 京 题号 满分 得分 1 10 2 8 3 8 4 8 5 8 6 6 7 22 8 12 9 10 10 8 总分 100 评卷人 ·竞赛时间2小时。迟到超过30分钟者不得进场。开赛后1小时内不得离场。时间到，把试卷纸（背面向上）放在桌面上，立即离场。

·竞赛答案全部写在试卷指定位置上，使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔、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指定位置，写在其他处者按废卷处理。

·允许使用非编程计算器及直尺等文具。

·试卷按密封线封装。 题中可能用到的相对原子质量为： H 1.008 C 12.01 N 14.01 O 16.00 Na 22.99 S 32.07 Cl 35.45 Co 58.69 Cu 63.55 Ag 107.9 Ba 137.3 第1题 单选择题（10分）

＋＋－－－－

1．某无色溶液中可能含有①Na、②Ba2、③Cl、④Br、⑤SO32、⑥SO42离子中的若干种，依顺序进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下： 步骤 1 2 3 4 用pH试纸检验 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置 向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 过滤，向滤液中加入AgNO3溶液 操作 现象 溶液的pH大于7 CCl4层呈橙色 有白色沉淀产生 有白色沉淀产生

下列结论正确的是 （ A ）。 A．肯定含有的离子是①④⑤ C．不能确定的离子是①

B．肯定没有的离子是②⑥ D．不能确定的离子是③⑤

2．向2mL 0.5mol/L的FeCl3溶液中加入3mL 3mol/L KF溶液，FeCl3溶液褪成无色，再加入KI溶液和CCl4振荡后静置，CCl4层不显色，则下列说法正确的是 ( B )

＋－＋－－

A．Fe3不与I发生反应 B．Fe3与F结合成不与I反应的物质

－－

C．F使I的还原性减弱

＋－＋＋

D．Fe3被F还原为Fe2，使溶液中不再存在Fe3 3．下列四种情况分别表示过程的焓变、熵变，则逆过程不能自发的是( C ) A．△H＞0 △S＜0 B．△H＜0 △S＜0

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C．△H＜0 △S＞0 D．△H＞0 △S＞0

－

4．25℃时浓度都是1 mol·L1的四种正盐溶液：AX、BX、AY、BY；AX的溶液pH=7

－－

且溶液中c(X)=1 mol·L1，BX的溶液pH=4，BY的溶液pH=6。下列说法正确的是( A ) A．电离平衡常数KBOH小于KHY B．AY溶液的pH小于BY的pH C．稀释相同倍数，溶液pH变化BX小于BY D．AY溶液的pH小于7

5．次磷酸是强还原剂，加入到CuSO4溶液中，加热到40—50℃，析出红棕色的固体M，经鉴定反应后的溶液是磷酸和硫酸混合物。M的主要性质如下：①60℃以上分解成Cu和一种气体，②可以在Cl2中燃烧，③与盐酸反应放出气体，则M的化学式是( D ) A．Cu2S B．Cu2O C．Cu3P2 D．CuH 第2题（8分）

SO3和NaCl作用生成Cl2被认为是由以下几个反应构成，请分别写出反应方程式 （1）40°C ~100°C，SO3和NaCl生成氯磺酸钠 SO3 + NaCl = NaSO3Cl

（2）氯磺酸钠230°C分解生成Na2S2O7、NaCl、SO2、Cl2 3 NaSO3Cl = Na2S2O7 + NaCl + SO2 + Cl2

（3）400°C Na2S2O7和NaCl反应生成 Na2SO4、SO2、Cl2 2 Na2S2O7 + 2 NaCl = 3Na2SO4 + SO2 + Cl2 （4）总反应式

2 NaCl + 2 SO3 = Na2SO4 + SO2 + Cl2

第3题（8分）

称取2.379 g金属化合物（化学式为MaXb·cH2O），用过量SOCl2（bp 78°C）脱去其结晶水，得到MaXb，逸出气体（过量SOCl2已冷冻除去）溶于HCl和H2O2的混合液，加沉淀剂得到14.004 g沉淀（一种难溶物，其中S的质量分数为13.74%）。另取1.1906 g原化合物溶于水配制成100.00 mL溶液，吸取20.00 mL和AgNO3反应得到0.287 g白色沉淀。根据计算给出原化合物的化学式。

脱水反应式：SOCl2 + H2O = SO2 + 2 HCl 或 MaXb·cH2O + cSOCl2 = MaXb + c SO2 + 2c HCl

－

SO2被H2O2氧化成SO42，沉淀剂为BaCl2，得14.004 g BaSO4（S质量分数为13.74%） M（）= 32.07/13.74 = 233.4 或用相对原子量计算也可

14.004 g/233.0（g/mol）= 0.060 mol 即样品中含有0.060 mol 的H2O 0.060 mol × 18.0 g/mol = 1.080 g（H2O）

样品中MaXb质量为 2.379 g – 1.080 g = 1.299 g 由此求得：1.190 g MaXb·cH2O中含MaXb 质量为1.299×1.019/2.379 = 0.650 g 20 mL试液中含MaXb为0.650 g ? 5 = 0.130 g

－

加AgNO3的白色沉淀为AgCl，其物质的量为0.287/143.4 = 2 × 103 mol 说明MaXb中含Cl 为0.071 g

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MaXb 中M质量为0.130－0.071 = 0.059 g，Cl为0.071 g，由原子量表可知MaXb 为CoCl2 原化合物为CoCl2·6H2O 第4题（8分）

请根据等电子原理，将相应物质的化学式填入下列表格的空格中： CH4 NH4 + C2H6 N2H62+ CO32 －CO2 NO2 +C2O42 －CO N2 CN N2 －5

－C22 －NO3 －N2O4 NO mol/100 g H2O）

+查得PbI2在水中和在不同浓度（mol/100 g H2O）KI溶液中的溶解度（10如下表 KI PbI2 0 16.41 0.030 6.53 0.060 4.60 0.100 4.01 0.150 4.42 0.200 5.49 0.250 6.75 0.300 8.17 0.350 10.23 请说出PbI2溶解度随c(KI) 增大而改变的原因。

PbI2为难溶物，开始随溶液中c(I)增大溶解量下降，后因PbI2和I反应生成可溶物，溶解量增大。

第5题（8分）

经X射线分析鉴定，某一离子晶体属于立方晶系，其晶胞参数a = 403.1 pm。晶胞顶点

4+ 2+ 2－

位置为Ti所占，体心位置为Ba所占，所有棱心位置为O所占。请据下图回答或计算： （1） 用分数坐标表达诸离子在晶胞中的位置： Ti4+ Ti4+(0, 0, 0) Ba2+(1/2, 1/2, 1/2)Ba2+

O2 (1/2, 0, 0) (0, 1/2, 0) (0, 0, 1/2) O2

（2） 写出此晶体的化学组成：

BaTiO3

（3） 指出晶体的点阵型式、结构基元：

简单立方；BaTiO3

－

（4） 指出Ti4+的氧配位数与Ba2+的氧配位数及O2的配位情况：

4+－ －

Ti 6个O2；Ba2+ 12个O2；2个Ti4+和4个Ba2+ （5） 计算两种正离子半径值：

11R = (a 2r ) = (403.1 280.0) = 61.6 pm 4+ 2TiO22 112+R = ( 2a 2 r ) = ( 2 403.1 280.0) = 145.0 pm2 BaO 22 －

（6） Ba2+和O2联合组成哪种型式堆积：

A1 型，ccp

第6题（6分）

－

－

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使用价电子对互斥理论，推测下列分子构型，并画出示意图。

－－

ICl2 ICl4 IF3 IF5 ClF ClClFFIIFII ClClFF ClFF

第7题（22分）

有机物A、B、C，分子式均为C5H8O2，有关的转化关系如下图所示。A的碳链无支链，且1mol A能与4mol 银氨溶液完全反应。请给出A、B、C、D、E、F、G、H、I的结构简式。

(1)NaOH H2O(1)NaOH H2O浓H2SO4NBSFEB DC(2)H+(2)H+

H2Pd (1)Ag(NH3)2+(1)Ag(NH3)2+O2AIH+G+(2)HCu(2)H

OOBCH3OH（2分）HOG CH2CH2CH2CH2COOH（2.5分）D CH3CEFCH3BrCHCH2CH2COOH（2.5分）COOH（2.5分）OH CHCH2CH2CH2COOHCH2CH2CH2CH2CH2COOHCHO（2.5分）第（2.5分）（2.5分）8题

CHCHCH2CH2IAHOOCCHCHCH2CHCHCH2COOH（2.5分）COOH（2.5分）OCHCH2HOCH2（12分）

已知在K2CrO4的溶液中存在着如下的平衡：

2CrO42– + 2H+ ? Cr2O72– + H2O， 平衡常数 K=1014 （1）浅黄色难溶化合物BaCrO4和过量的硫酸作用后，能产生白色沉淀，则有关的离子方程式为：

2 BaCrO4 + 2 H+ + 2 SO42 = 2 BaSO4? + Cr2O72+ H2O

－

－

（2）向K2Cr2O7溶液中加入Pb(NO3)2并充分搅拌后，溶液的pH明显降低，其原因是：

－

Cr2O72 和Pb2+、H2O反应，生成难溶物PbCrO4，同时放出H+

2

（3）用0.05mol K2Cr2O7配制成1 L K2CrO4溶液，其中Cr2O7－的浓度小于

10－5mol/L。则配制时除K2Cr2O7、H2O外还用到的试剂是：KOH ，溶液的pH应：大于8.5 (填大于、等于或小于多少)。

（4）在碱性(c OH－= 1 mol/L)介质中铬和过氧化氢分别有如下的元素电势图：

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