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1、2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案1/10 2015 年全国中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题注意：考试时间2.5 小时，满分150 分。请在答题卡上答题，允许使用非编程计算器。一、本题包括15 小题，每小题2 分，共 30 分。每小题仅有1 个选项符合题意。1下列生活常识与化学原理有关，正确的选项是福尔马林具有防腐杀菌的作用，是因为甲醛可以使蛋白质变性人体血液pH 保持弱碱性(7.35-7.45)，主要是血液中存在H2CO3HCO3缓冲体系硫酸亚铁补铁剂应与维生素C 同服，是因为维生素C 可以防止Fe2+被氧化油炸食品容易产生“哈喇”味而不能食用，是因为被氧化产生过氧
2、化物和醛类ABCD2缺铁性贫血是世界上最普遍的营养性问题，一个简单的解决办法是生产铁强化酱油，即在酱油中加入易吸收的铁添加剂 Na2FeY，其中 Y4-是乙二胺四乙酸(H4Y)的酸根形式，H4Y 结构如下左图。生产铁强化酱油产生的废水可用绿色消毒剂X（如下右图）来杀菌。下列有关说法正确的是A从酸碱质子理论来说，H4Y 只有酸性BX 能够杀菌的原因是其水解可产生次氯酸CH4Y 和 X 在一定条件下均能发生水解反应D可用萃取法从铁强化酱油中分离出Na2FeY 3某未知溶液可能含Cl、CO32-、Na+、SO42-、Al3+等离子中的一种或多种。将溶液滴在蓝色石蕊2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛
3、区)初赛试题及参考答案2/10 试纸上试纸变红。取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。下列判断不合理的是A一定有ClB一定有SO42-C一定有Al3+D一定没有CO32-4下列有关实验操作中错误的是A萃取分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出B检查容量瓶是否漏水的方法是：往容量瓶中加水，塞好瓶塞，将容量瓶倒过来，若不漏水，将瓶塞旋转180，再倒过来，看是否漏水C为加速固体物质的溶解常采取搅拌、加热等措施D酸式滴定管装入标准溶液前，必须用蒸馏水润洗三次，不得用标准溶液润洗5“酸化”是实验中经常采用的方法，下列酸化过程正确
4、的是A增强高锰酸钾的氧化能力，用浓盐酸酸化B抑制 Fe2+的水解，用稀硝酸酸化C检验卤代烃中的卤元素，加碱溶液并加热后，用稀硫酸酸化，再检验D确认溶液中含有SO42-时，用盐酸酸化，再检验6 近年来，科学家合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH3)n。最简单的氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示，它的熔点为150，燃烧热极高。下列说法错误的是AAl2H6中含有离子键和极性共价键B氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气C氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料D氢铝化合物中可能存在组成为AlnH2n+2的物质（n 为正整数）7用带放射性示踪原子（18O）的过氧化氢与用硫酸酸化的KMn
5、O4溶液完全反应，反应完毕后，18O 最可能出现在AK2SO4中BMnSO4中CH2O 中DO2中8元素周期表的形式多种多样，下图是扇形元素周期表的一部分（136 号元素），与中学常见的长式元素周期表相比，第一到第十八可看成族，为Fe 元素。由扇形周期表的填充规律，下列有关已填人的元素说法不正确的是A、对应原子的半径依次减小B、的最高价氧化物都能和水反应C处于长式周期表第二周期第A 族D与可形成既含极性键又含非极性键的化合物2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案3/10 9在一定温度下、1L 密闭容器中，3 种气体起始状态和平衡状态时的物质的量（n）如下表所示，下列有关说法
6、正确的是x y w n(起始)mol 2 l 0 n(平衡)mol l 0.5 1.5 A该温度下，此反应的平衡常数表达式是B升高温度，若w 的体积分数减小，则此反应 H0 C增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动D该温度下，再向容器中通人3molw，达到平衡时，n(x)=2mol 10下列反应中，反应后固体物质质量减轻的是ACO 通过灼热的CuO 粉末B钠在空气中燃烧C二氧化碳通过Na2O2粉末D将铁片投入CuCl2溶液中11由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。请预测将无水苯乙酸钠与碱石灰共热时，所得的有机物主要是A苯B甲苯C乙苯D苯甲酸钠与甲烷12室温时，下列各组离子在指定溶
7、液中一定能大量共存的是A0.1mol L-1FeCl3溶液中：Mg2+、NH4+、SCN、SO42-Bc(H+)=1 l0-13mol L-1的溶液中：Na+、Cu2+、SO42-、NO3C0.1mol L-1NaHCO3溶液中：NH4+、Na+、NO3、ClDpH=1 的溶液中：Na+、K+、NO3、Fe2+13下列化合物偶极矩由大到小排列的是A(I)()()()B()()()(I)C()()(I)()D()()()(I)14如下图装置（省略夹持装置，气密性已检验）所示，某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，下列推断不合理的是A烧杯中双氧水溶液作用是将Fe2+氧化为 Fe3
8、+2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案4/10 Ba 中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁Cb 中收集到的气体是氡气和氯化氢D烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体15和的异构体类型是A官能团异构B顺反异构C碳架异构D旋光异构二、本题包括10 小题，每小题2 分，共 20 分。每小题有1 个或 2 个选项符合题意。若只有1 个选项符合题意，多选或错选均不得分；若有2 个选项符合题意，选对2 个得 2 分，选对 1 个得 1 分，选错 1 个，该题不得分。16下列除杂操作可行的是A通过饱和NaCl 溶液除去HC1 中的 Cl2 B通过灼热的镁粉除去N2中的 CO2C通
9、过灼热的CuO 除去 CO2中的 CO D通过浓硫酸除去SO2中的 H2O 17某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是A反应过程b 有催化剂参与B该反应为吸热反应，热效应等于 H C该反应可能分两步进行D有催化剂条件下，反应的活化能等于E18过碳酸钠晶体（其化学式为2Na2CO3 3H2O2）具有Na2CO3和 H2O2的双重性质。下列物质能使过碳酸钠较快失效的是AMnO2 BH2S CNa2SO4 DNaHCO3 19化学式为LixAlSi4Oy的三维结构铝硅酸盐中x、y 值分别为A5，12 B 1，10 C1，8 D3，11 2025时，在 20.00mL0.1000molL-1Na
10、2CO3溶液中滴人0.1000mol L-1盐酸，测得溶液pH 随盐酸体积(V)变化曲线如下图，下列有关说法正确的是Aa 点时，溶液中只有CO32-存在Bbc 段，主要是HCO3和 H+发生反应Ccd 段，溶液pH 产生突跃，可用甲基橙指示滴定终点Dd 点时，滴定完成，溶液显中性21实验室保存下列试剂，其中保存方法和理由描述都正确的是编号试剂保存方法理由2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案5/10 A 固体氢氧化钠存放在带橡皮塞的广口瓶中防止接触空气被氧化，防止与水蒸气、二氧化碳接触而变质B 碳酸钠晶体存放在干燥密封的广口瓶中防止风化而变质C 液溴存放在带橡皮塞的细口瓶中
11、防止挥发D 硝酸银溶液存放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中，并放在冷暗处防止见光分解22一种新型的净水剂聚合氯化铁铝，化学式为AlFe(OH)nCl6-nm，n5，m()()()B()()()()C()()()()D()()()()2525时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是A0.1mol L-1NaOH 溶液与 0.1mol L-1NH4Cl 溶液等体积混合c(Cl)=c(Na+)c(NH4+)c(OH)2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案6/10 B0.1mol L-1NH4Cl 溶液与 0.1mol L-1一氨水混合至pH=7 c(Cl)=c(NH4+)C0.1
12、mol L-1Na2CO3溶液与 0.1mol L-1NaHCO3溶液等体积混合c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3)+c(H2CO3)D0.1mol L-1CH3COONa 溶液与 0.1mol L-1HCl 溶液等体积混合c(Cl)c(CH3COO)c(OH)三、本题包括3 小题，共29 分26（9 分）完成下列各题：(1)在不增加任何配体以及铼原子之间不存在金属键情况下，Re(CO)3C1n服从 18 电子规则，则n 的最小取值为_；(2)在 N2CO 存在的化学结构异构体中，最稳定异构体的结构式是_；(3)硫离子与固体硫在碱性溶液中反应生成S22-、S32-、S42-等聚硫离子
13、。已知S与 S2-反应生成S22-的 K1=12，生成 S32-的 K2=130，则 S 与 S22-生成 S32-的 K3=_。27（12 分）写出下列化学反应的方程式：(1)Mg2Si 与 HC1(2)氯代甲砜CH3SO2Cl 完全燃烧(3)Na2B4O7标定盐酸(4)在焦磷酸(H4P2O7)酸性介质中，KMnO4与 MnSO4反应，其中一个产物为Mn(H2P2O7)33-28（8 分）还原沉淀法是处理含铬（含Cr2O72-和 CrO42-）常用方法，过程如下：已知废水中Cr 的含量为28.6g L-1(1)计算处理1L 废水时，所需要绿矾(FeSO 7H2O)的质量 m；(2)常温下 C
14、r(OH)3Ksp=l 10-32，处理废水时调节溶液pH=5，试计算处理后溶液中的Cr3+离子的浓度（mol L-1）。(已知 Mr(FeSO 7H2O)=278.0，Ar(Cr)=52.00)四、本题包括2 小题，共43 分29（34 分）完成下列各题写出(A)(I)的结构式2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案7/10 写出(A)、(B)的结构式，用系统命名法命名化合物(B)写出(A)(D)的结构式，并给出(A)到(C)的反应机理。30（9 分）结构推断化合物(A)的分子式为C5H10O，其与 Br2/CCl4溶液或金属钠均不反应，用稀盐酸或稀NaOH 处理(A)后得
15、分子式为C5H12O2的化合物(B)。(B)与 HIO4水溶液作用得甲醛和分子式为C4H8O 的化合物(C)，(C)可发生碘仿反应，试推断出(A)、(B)、(C)的合理结构式。五、本题包括2 小题，共 28 分31（12 分）称取含MnOCr2O3的矿石 2.0000g，以 Na2O2熔融后，经过浸取、煮沸，除去过氧化物后得到含MnO42-和 CrO42-的溶液。酸化溶液，过滤除去MnO2，滤液及洗涤液以50.00mL0.1000molL-1FeSO4溶液处理。过量的FeSO4用 00l000mol L-1KMnO4溶液滴定，终点时消耗18.40mL。MnO2沉淀用 10.00mL0.1000
16、molL-1FeSO4酸性溶液处理，过量的FeSO4以0.0l000molL-1KMnO4溶液滴定，终点时消耗8.24mL。写出酸化溶液和滴定过程所涉及的所有化学反应方程式，并计算矿石中MnO 和 Cr2O3的质量百分数。Mr(MnO)=70.94；Mr(Cr2O3)=151.9 32（16 分）右图是钠铊合金的立方晶系晶胞图，晶胞参数为 a=7.488?(1?=10-10m)(1)试写出该合金的化学式。(2)试计算该晶体的密度。（保留三位有效数字）(3)试写出该晶体的结构基元的化学式，并画出结构基元围成的最小几何构型。写出几何构型中Na、Tl 原子的分数坐标。(4)若把 Na 原子看作密堆积
17、，其它 Na、Tl 原子占有密堆积Na 原子围成的何类空隙以及空隙占有率分别是多少？(5)若把一类金属原子全部抽掉，剩下的金属原子属于什么晶型？(6)该晶体属于何类点阵型式？2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案8/10 2015 年全国高中学生化学竞赛（安徽赛区）初赛试题参考答案与评分标准一、本题包括15 小题，每小题2 分，共 30 分。每小题仅有1 个选项符合题意。题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案A B A D D A D B D A B C B C B 二、本题包括10 小题，每小题2 分，共 20 分。每小题有 1
18、个或 2 个选项符合题意。若该题只有 1 个选项符合题意，多选或错选均不得分。若该题有2 个选项符合题意，选对1 个得 1分；选对 2 个得 2 分；选错 1 个，该题不得分。题号16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 答案CD AC AB B BC BD AC AD C BD 三、本题包括3 小题，共 29 分26（9 分，每空 3 分）(1)4(2)(3)11 27（12 分，每空 3 分）Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH42CH3SO2Cl+3O22CO2+2SO2+2HCl+2H2O Na2B4O7+5H2O+2HC14H38O3+2NaCl l5H4P2O
19、7+MnO4+4Mn2+5Mn(H2P2O7)33-+4H2O+22H+28（8 分，每个 4 分）(1)Cr2O72-6Fe2+M(FeSO4 7H2O)=(2)pH=5,c(OH)=10-9，Ksp=Cr3+OH3=1 10-32，代人可得：c(Cr3+)=l 10-5(mol L-1)四、本题包括2 小题，共 43 分29（共 34 分）(1)（18 分，每个 2分）2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案9/10(2)（6 分，每个 2 分）命名：2 一甲基一3 一戊烯一 2 一醇(3)（10 分，每个结构2 分，结实 2 分）反应机理：由于受两个S 原子的吸电子作用
20、，H 酸性较强，易被强碱C6H5Li夺走，生成碳负离子，将C6H5CHO 中的醛基正电性碳原子通过形成硫代缩醛转变成碳负离子，这就是极性转换，形成的碳负离子与环氧化物发生亲核反应。30（9 分，每个结构3 分）五、本题包括2 小题，共 28 分（以合理解法，得到正确结果均可得分）31（共 12 分）解：3MnO42-+4H+2MnO4+MnO2+2H2O 2015 年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案10/10 MnO4+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O MnO2+2Fe2+4H+Mn2+4Fe3+4H2O 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O Cr2O72-+6
21、Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O 又 3MnO3MnO42-2MnO4n(Fe2+)=5n(MnO4)n(MnO)=3 2n(MnO4)2n(MnO)=3n(MnO4)MnO%=(0.100010.005 0.01000 8.24)3 2 70.94 2.000 1000 100%=3.13%又 3Cr2O3Cr2O72-6Fe2+n(Cr2O3)=1 6n(Fe2+)Cr2O3%=1 2.000 151.9 1000 6(50.000.10005.01000 18.40)5(10.00 0.10005 0.01000 8.24)100%=1.44%（建议每个反应式各1 分，两个相
22、当式各1 分，MnO%2 分，Cr2O3%3 分）32（共 16 分）（1）（2 分）NaTl（2）（2 分）=8 (22.99+204.4)6.022 1023(7.488)3 10-24=7.19（g cm-3）（3）（6 分）化学式 Na2Tl2（2 分）几何构型（2 分）原子坐标（共2 分，每个0.5 分）Na：（1 2，1 2，1 2）（3 4，3 4，3 4）或（14，14，14）Tl：（0，0，0）（14，14，14）或（3 4，3 4，3 4）（4）（共 3 分，每项 1 分）其他 Na 原子占正四面体空隙（50%），Tl 原子占正八面体（100%）和正四面体空隙（50%）。（5）（2 分）金刚石型（6）（1 分）立方F Na Tl