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2005年浙江省高中学生化学竞赛试题

考生须知:

1.全卷分为试题卷和答题卷两部分。试题共有六大题，27小题，满分150分。考试时间120 分钟。

2.本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明县(市)、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。

一．选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分，每小题只有1个正确答案）

1．常温时，以下4种溶液pH最小的是

　(A)0.01 mol·L^-1 醋酸溶液

(B)0.02 mol·L^-1醋酸与0.02 mol·L^-1NaOH溶液等体积混合液

(D)pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合液

2．某有机物分子组成为C₉H₁₂，它不能使溴水褪色，但可以使酸性KMnO₄溶液褪色，其可能结构有多少种

(A)6　　　　　 (B)7　　　　　　　 (C)8　　　　　　　　　　 (D)9

3．测定相对分子质量的常用方法之一是凝固点下降法。例如水是常用的溶剂，当水中溶解了某种不挥发的溶质时，水的凝固点（即冰点）即会下降，海水在0℃时不会结冰就是这个原因。凝固点下降的程度与溶质的分子数有关，而与溶质是何种物质无关。当溶剂的量确定时，凝固点的降低值与溶质分子数成正比。已知10.0 g樟脑中溶解0.412 g萘，凝固点下降了13℃，即么，组成为C₇H₆O₂的有机物0.23 g溶于15.6 g樟脑中，凝固点下降约多少？

（已知萘的相对分子质量为：128）

(A)5℃　　 (B)8℃　　 (C)7℃　　　(D)12℃

4．已知[Co(NH₃)₆]³⁺呈正八面体结构，若其中有两个NH₃分子分别被Cl^-和H₂O取代，所形成的[Co(NH₃)₂Cl₂(H₂O)₂]³⁺的几何异构体种数有（不考虑光学异构）几种

(A)3种　　(B)4种　　 (C)5种　　　(D)6种

5．由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工作时的如厕难题。新型小分子团水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用度高、在人体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用125 mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是

(A)水分子的化学性质改变　　(B)水分子中氧氢键长缩短

(C)水分子间作用力减小　　　 (D)水分子间结构、物理性质改变

6．往体积不变的密闭容器中充入一种体积比为1:10的气态烃和O₂的混合气体，将该混合气体点火引爆，完全反应后在127℃时测得气体压强为p，恢复到常温27℃时测得气体压强为p/2，则该气态烃可能是

(A)CH₄　　(B)C₂H₆　　 (C)C₄H₈　　　 (D)C₆H₁₀

7．氯磺酸（ClSO₃H）是一种容易水解的一元强酸，它能与多种物质发生反应。下列说法正确的是

(A) ClSO₃H与甲酸的反应式是：HCOOH+ ClSO₃H——→CO+HCl+H₂SO₄

(B) ClSO₃H与足量NaOH溶液反应的主要产物是ClSO₃Na

(D)同样是0.1 mol·L^-1的ClSO₃H与HCl分别溶于水制成1L溶液，两者的pH相同

8．2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，这种高聚氮的N-N键的键能为160kJ/mol（N₂的键能为942kJ/mol），晶体片段结构如右图所示。又发现从N₂可制取出N₅、N₃。含N₅⁺离子的化合物及N₆₀、N₅极不稳定。则下列说法错误的是

(A)按键型分类，该晶体中含有非极性共价键

(B)含N₅⁺离子的化合物中既有离子键又有共价键

(C)高聚氮与N₂、N₃、N₅、N₅⁺、N₆₀互为同素异形体

(D)这种固体的可能潜在应用是烈性炸药或高能材料

9．“熵”可看作是“混乱度”，它的符号是“S”。下列变化中，△S<0（“混乱度”减小）的是

(A)3Fe(s)+4H₂O(g)→Fe₃O₄(s)+4H₂(g)　 (B)2NO₂(g)→N₂O₄(l)

10．下列离子方程式不正确的是

(A)等体积、等物质量浓度的Ca(H₂PO₄)₂溶液与NaOH溶液混合：

　 Ca²⁺+H₂PO₄^-+OH^- == CaHPO₄↓+H₂O

(B)把过量碳酸氢钠溶液加入到氢氧化钡溶液中：

　 2HCO₃^-+Ba²⁺+2OH^- == BaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O

(C)在Na₂HPO₄溶液中滴入少量AgNO₃溶液：3Ag⁺+HPO₄^2- == Ag₃PO₄↓+H⁺

(D)等体积、等物质的量浓度的明矾溶液和Ba(OH)₂溶液混合：

　 3Ba²⁺+6OH^-+2Al³⁺+3SO₄^2- === 2Al(OH)₃↓+3BaSO₄↓

二．选择题（本题包括8小题，每小题4分，共32分。每小题有1~2个正确答案。若有两个正确选项，只选一个且正确的给2分，多选、错选都给0分）

11. 现有一瓶失去标签的纯净铵盐，为测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”，即：

4NH₄⁺+6HCHO→(CH₂)₆N₄+4H⁺+6H₂O。现在称取2 g该铵盐溶于水，加入足量的甲醛溶液后，再加入水配成100 mL溶液，取出10 mL，滴入酚酞后再逐滴滴入0.1 mol·L^-1的NaOH溶液，当滴到25 mL时溶液呈粉红色，且在半分钟内不褪色，则该铵盐中氮的质量分数是

(A)17.5%　　　 (B)17.7%　　　　　　 (C)21.2%　　　　　　 (D)35%

12．近年来科学家们发现由100个碳原子构成具有完美对称性的C₁₀₀原子团，每个碳原子可形成4个化学键，最内部是由20个碳原子构成的正十二面体，外层的60个碳原子形成12个分立的正五边形，处于中间层次的碳以单键方式将内外层碳原子连接在一起，当它与氟的单质反应形成分子时，其分子式应为

(A)C₁₀₀F₆₀　 (B) C₁₀₀F₂₀　　 (C) C₁₀₀F₁₂　　　　 (D) C₁₀₀F₄₀

13．相对分子质量为342的糖，其结构简式为

已知这种糖跟氯酸钾反应后生成的产物是氯化钾、二氧化碳和水，则反应中氧化产物跟还原产物的物质的量之比为

(A)3:2　　　　　 (B)2:3　　　 (C)8:1　　　 (D)11:8

14．有编号为1、2、3、4的四瓶无色液体，仅知道是苯、甲苯、氯苯和二甲苯中的分别一种，现在要求甲、乙、丙、丁四位同学进行鉴别，而且每人只鉴别两瓶，告诉学生两瓶鉴别都正确得满分，只有一瓶正确的可以及格。四位同学的结果如下：

甲	1号为甲苯	4号为二甲苯	老师评价：四位同学都及格，但是没有一个满分。
乙	1号为氯苯	3号为甲苯
丙	1号为苯	2号为甲苯
丁	4号为甲苯	2号为氯苯

根据实验结果及老师的评价，以下对四瓶无色液体的成分判断正确的是

(A)1号是苯　 (B)2号是二甲苯　(C)3号是氯苯　　(D)4号是甲苯

15．氢气是重要而洁净的能源，要利用氢气作能源，必须安全有效地储存氢气。有报道称某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。则这种合金的化学式为

(A)LaNi₆　　　　　　 (B) LaNi₃　　　

16．分别配制H₃PO₄、KOH的乙醇溶液，取10 mL磷酸溶液在不断振荡下，滴加KOH溶液立即产生白色沉淀，并不断增多，继而又逐渐减少至消失，然后又逐渐增多到一定量不再消失，以上事实说明

(A)K₂HPO₄不溶于无水乙醇　　　　　　 (B)KH₂PO₄、K₃PO₄不溶于无水乙醇

(C)KH₂PO₄、K₂HPO₄不溶于无水乙醇　　(D)K₂HPO₄溶于无水乙醇

17，加拿大阿尔贡天文台在星际间发现了HC₉N链状分子，其结构式为：CH≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N，这是人类发现的最重星际有机分子，有关该分子的说法不正确的是

(A)该物质属于不饱和烃　

(B)该分子碳、氮原子均满足八电子结构

　(C)该分子所有原子处在一条直线上　

(D)1mol该物质在一定条件下可与8molH₂发生加成反应

18．有一包白色固体，可能有①(NH₄)₂SO₄，②Al₂(SO₄)₃，③NaCl，④AgNO₃，⑤KOH，⑥KI，⑦BaCl₂中的一种或几种组成，该固体溶于水得到澄清溶液，而且该溶液能使酸酞呈红色，若在该溶液中加入适量的稀硝酸，可得到白色沉淀。该白色固体可能的组成是

(A)②③⑤　 (B)②⑤⑦　 (C)①③④⑤　　 (D)①④⑤⑦

三、填空题（本题包括3个小题，共20分）

19．（6分）0.1 mol某有机物A在O₂中完全燃烧，生成的气体通过足量的澄清石灰水生成沉淀13.9 g，则有机物A的分子式为　　　　　　，A在O₂中燃烧的化学方程式为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

20．（8分）电子可以和其它阴离子一样，以溶剂化形式存在于氨、醇和水溶液中。

（1）当用高能射线照射液态水时，水分子便按照一种新的方式电离，写出水分子电离的方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）电离出来的高能电子经频繁碰撞后，被若干水分子以氢键方式形成的网捕获形成水合电子，这种水合电子可以用　　　　　　　　通式来表示。

（3）与电子同时生成的阳离子通过与水反应生成羟基自由基(·OH)，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 .

(4)经过高能射线照射的水的最主要的化学性质为　　　　　　　　　和　　　　。

21．（6分）将一定量的晶体物质A，放在真空的密闭容器中加热到200℃时，A全部分解为4种气体，而且它们的物质的量相等。若再冷却容器到一定温度时，又发现有晶体物质B生成，此时原4种气体中有一种没有参加反应，已知该种气体在相同条件下相对于氢气的密度为14，而且能够在空气中燃烧。

（1）A的化学式　　　　　　　；B的化学式　　　　　　　　　。

（2）上述A分解所得的4种气体中有2种气体在一定条件下若以2:1 的物质的量进行反应可以生成常见的有机化肥C，则C的结构简式　　　　　　　　　　　　　。

四．简答题（本题包括2个小题，共19分）

22．（8分）石灰氮（固体甲）是一种古老而多用途的有效肥料，它很容易用廉价的普通化学品乙来生产，乙高温加热分解产生白色固体A和无色气体B，后者不支持燃烧。用碳高温还原A生成灰色固体C和气体D，C和D能进一步氧化，且C必须密封保存，否则遇潮湿空气即产生含碳质量分数最高的常见气态烃，C与氮气反应，最终生成固体甲。经测定固体甲由三种元素组成，其中钙元素占50.00%、碳占15.00%（元素质量分数）

（1）完成下列合成固体甲的反应方程式：

高温

①乙—————→A+B

②A+碳——→C+D

③C+氮气——→甲+单质

（2）写出固体甲水解的反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

23．（8分）MMT是用于提高汽油辛烷值的四乙基铅被禁用后于1976年首先在加拿大出现的汽油添加剂。该化合物的结构可以看作是两种较早合成的金属有机化合物二茂铁Fe(C₅H₅)₂和四羰基合镍Ni(NO)₄的杂交变种。经测定MMT的相对分子质量 O₂的6.8125倍，组成元素的质量分数分别为：C 49.54%、Mn 25.23%、H 3.21%、O 22.02%。通过计算确定MMT的化学式，并画出它的合理的结构简式。

24．（6分）化学中有许多有趣的实验，如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例。

在250 mL平底烧瓶中依次加入2g氢氧化钠、100mL蒸馏水、2g葡萄糖（粉末），振荡使其溶解。滴入4~6滴0.2%的亚甲基蓝溶液，塞上瓶塞（如图），振荡烧瓶，溶液呈蓝色。静置，约3分钟后蓝色消失，变为无色。再次振荡，无色溶液又呈蓝色。可反复多次。为探究是什么原因引起的，有人做了以下实验。

（1）从烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色，再振荡试管溶液不能变蓝。

（2）在原烧瓶中经A处鼓入空气，又慢慢变蓝了。静置片刻后，蓝色又消失。再次鼓入空气，又慢慢变蓝。

（3）为了进一步弄清是何种成分引起的，他又继续探索。从A处改通纯净的N₂、CO₂，都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入，发现上述无色溶液慢慢变为蓝色，到此为止，“蓝瓶子”实验原理有了科学结论，请总结“蓝瓶子”实验的变色原理：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

五．（本题包括2个小题，共24分）

25．（14分）（1）在某天然产物中得到一种有机物分子X，分子式为C₁₀H₁₄，经酸性高锰酸钾氧化后得到有机物A和B，A经高碘酸氧化后得到分子式为C₂H₄O₂的酸和CO₂。而B是二元羧酸，可由环戊二烯和乙烯经双烯加成的产物用酸性高锰酸钾氧化得到。请给出化合物A、B和X的结构简式（可用键线式表示）。

提示：①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

　　　　　　 +HIO₄+H₂O→RCOOH+R’COOH+HIO₃

A　　　　　　　　　　 B　　　　　　　　 X　　　　　　　　　　

（2）A、B、C、D四种烃，摩尔质量之比是1:2:3:4，且它们的实验式都是C₇H₅，都只有3 种一硝基取代物。

写出A、B、C、D的结构简式（各写一例）；

　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　

26．（10分）有机物A的分子式C₃H₇NO₂S，无色晶体，溶于水，不溶于苯、二硫化碳等，可由毛发等蛋白质水解提纯制备。A有两性，等量的A消耗H⁺、OH^-的物质的量比为1:2。A在中性或微碱性溶液中被空气氧化生成有机物B。B的分子式C₆H₁₂N₂O₄S₂，白色片状晶体，易与酸、碱反应。结构测定：A中不同环境的H的5种，而Ｂ中只有４种。试回答：

(1)Ａ、Ｂ的结构简式：Ａ　　　　　　　　　　　　　Ｂ　　　　　　　　　　

(2)Ａ在中性或微碱性溶液中被空气氧化成Ｂ的化学方程式　　　　　　　　　　　

(3)A与强碱反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（4）A燃烧的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.

六、计算题（12分）

27．如图：V(NO):V(O₂)==3:1。当抽去NO和O₂之间的隔板后，NO和O₂反应后成NO₂，部分NO₂聚合成N₂O₄（N₂O₄此时为气态）。当体系达到平衡后，U形毛细管两端汞面高度差由反应前10cm变为7.1cm。假设温度不变，且隔板及U形毛细管的体积都忽略不计，求此时混合气体的平均相对分子质量。