2015年高一化学竞赛试卷

PAGE2015年温州市第五届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷第4页（共8页）2015年温州市第五届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷（考试时间：2小时；满分：150分）注意：1.将答案写在答题卷上，写在试卷上无效，考试结束只上交答题卷。2.考生开始答题前，请先将答题卷上密封线内的项目填写完整。H1相对原子质量He4Li7Be9B10C12N14O16F19Ne20Na23Mg24Al27Si28P31S32Cl35.5Ar40K39Ca40Sc45Ti48V51Cr52Mn55Fe56Co59Ni59Cu64Zn65Ga70Ge73As75Se79Br79Kr83Rb85.5Sr88Y89Zr91Nb93Mo96Tc[98]Ru101Rh103Pd106Ag108Cd112In115Sn119Sb122Te128I127Xe131第Ⅰ卷（选择题，共78分）一、选择题（本题包括10个小题，每小题3分，共30分；每小题只有一个选项符合题意。）1.下列说法正确的是A．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒B．通入过多的空气，可以使燃料充分燃烧，同时提高热量的利用率C．道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等科学家的研究不断更新人们对原子结构的认识D．水泥、玻璃、青花瓷、红宝石、玛瑙、分子筛都属于硅酸盐工业产品2.下列化学用语表述正确的是A．NaCl的电子式： B．S2―的离子结构示意图：C．次氯酸的结构式：H-Cl-O D．质子数为53、中子数为78的碘原子：13153I3．我国科学家制得了SiO2超分子纳米管，微观结构如图。下列叙述正确的是A．SiO2与干冰的晶体结构相似B．SiO2耐腐蚀，不与任何酸反应C．SiO2属于酸性氧化物D．光纤主要成分是SiO2，具有导电性4．下列说法正确的是A．高炉炼铁中焦炭直接还原化合态的铁B．钠是一种具有强还原性的金属，可用于冶炼钛、锆、铌等金属C．元素分析仪是一种可用于确定化学反应速率的比色分析仪器D．12C可用于考古断代5．下列说法正确的是A．MgO、Al2O3熔点高，可做耐高温材料B．Na2O和Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也完全相同C．某气体只含N、H两种元素，且质量之比为14︰3，则该气体一定为纯净物D．ClO2和SO2均具有漂白性，其漂白的原理是相同的6.对下列装置图的叙述正确的是①②③④A．装置①可用于除去氢氧化钠乙醇溶液中的乙醇B．装置②可用于铜和稀硝酸反应以制取并收集少量NOC．装置③可用于证明铁生锈氧气参与反应D．苯萃取碘水中的碘后，从装置④下口放出的是碘的苯溶液7．下列物质的制备与工业生产相符的是A．①③ B．①④ C．②③ D．②④8．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是A．原子半径：T>Q>RB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q<WC．常温下，TCl3溶液的pH<7D．化合物Na2W2在熔融状态下不能导电9.为了探索外界条件对反应aX(g)+bY(g)cZ(g)的影响，以X和Y物质的量之比为a∶b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如下图所示。下列判断正确的是A．ΔH>0a+b>c B．ΔH<0a+b<cC．ΔH<0a+b>c D．ΔH>0a+b<c 下列有关推断合理的是A．根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有Fe3＋B．沉淀H为Al(OH)3、BaCO3的混合物C．溶液中一定含有H+、Al3＋、NH4＋、Fe2＋、SO42－D．若溶液X为100mL，产生的气体A为112mL，则X中c(Fe2+)=1.5mol·L-122.有一包铁粉和铜粉混合均匀的粉末样品，某同学将不同质量的该样品分别与20mL1mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液反应，实验结果如下表所示(忽略反应前后溶液体积的微小变化)。实验序号①②③④m(粉末样品)/g0.901.803.607.20m(反应后剩余固体)/g00.642.48a下列实验结论不正确的是A．a=6.08B．实验②③反应后剩余固体是纯净物C．实验③的滤液中c(Fe2＋)＝3mol·L-1D．反应①中消耗的m(Cu)∶m(Fe)＝8∶7第Ⅱ卷（选择题，共72分）三、简答题（包括4小题，共47分）23．（8分）现有A、B、C、D四种短周期元素，它们之间的关系如下：Ⅰ．原子半径：A<C<B<DⅡ．原子的最外层电子数：A+C=B+D=8Ⅲ．原子的核外电子层数：B=C=2AⅣ．B元素的主要化合价：最高正价+最低负价=2请回答下列问题（都用相应元素符号来表示）：（1）由A、B两种元素组成的常见气体，其结构式为▲。（2）B、C、D三种元素对应简单离子的半径由大到小排列的顺序为▲。（3）D的最高价氧化物的水化物溶于氢氧化钠溶液的离子方程式为▲。（4）气体X由B、C两种元素组成，同温同压下气体X相对于某常见黄绿色气态单质的相对密度为1。X与水反应则生成两种酸溶液及一种气态氧化物Y，Y常温下遇空气变红棕色，写出X与水反应的化学方程式▲。24.（16分）Ⅰ.已知A、B、C是单质，X、Y、Z是化合物，它们之间有如下转化关系：（1）反应X+Y→Z+C是否为氧化还原反应？▲。（填“是”或“否”），理由是▲。（2）C元素在化合物X、Y中呈现的化合价，必定是在一种物质中呈正价，在另一种物质中呈负价，此结论（填“是”或“否”）正确▲；请写出有关反应的化学方程式来证明你的观点▲。Ⅱ.化合物X为一种呈深蓝色盐（仅含四种元素，不含结晶水），某研究小组为了探究X的组成和性质，设计并完成如下实验：已知：①液体C的分子为10电子分子。气体A在标准状况下的密度约为1.96g·L-1。②69.2gX完全分解：生成气体A的体积为8.96L（标准状况），最终得到的红色单质固体F的质量为38.4g。请回答下列问题：（1）C分子的电子式为▲。（2）X的化学式为▲，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为▲。（3）E的溶液中通入气体G的某一成分时，生成一种白色沉淀（属二元化合物，组成元素与E中盐的元素相同），则其离子方程式为▲。（4）请设计实验方案，验证气体G的成分▲。25.（16分）Ⅰ.以CO2和NH3为原料可以合成尿素。经研究发现该反应过程为：①CO2(g)+2NH3(g)NH2COONH4(s)△H<0②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2>0有体积可变（活塞与容器之间的摩擦力忽略不计）的密闭容器如图所示，现将3molNH3和2molCO2通入容器中，移动活塞至体积V为3L，用铆钉固定在A、B点。发生合成尿素的总反应如下：CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)测定不同条件、不同时间段内的CO2的转化率，得到如下数据：CO2转化率T(℃)10min20min30min40minT130%65%75%75%T245%50%a1a2（1）T1℃下，l0min内NH3的平均反应速率为▲。（2）根据上表数据，请比较T1▲T2(选填“>”、“<”或“=”)。（3）T2°C下，第30min时，a1=▲，该温度下的化学平衡常数K=▲。（4）T2°C下，第40min时，拔去铆钉（容器密封性良好）后，活塞没有发生移动。再向容器中通人3molCO2，此时v（正）▲v（逆）（选填“>”、“<”或“=”），判断的理由是▲。Ⅱ.室温下，0.1mol·L-1的二元酸H2A溶液中，溶液体系可能存在的含A微粒（H2A、HA-、A2-）所占物质的量分数（δ）随pH变化的关系如图所示，请回答下列问题。（1）H2A的电离方程式为▲。（2）经计算Ka(HA-)=▲。（3）等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合，混合溶液中各离子浓度从大到小排列顺序为▲。26.（7分）O3可由臭氧发生器（原理如图）电解稀硫酸制得。（1）图中阴极为▲（填“A”或“B”），其电极反应式为▲。（2）若C处通入O2，则A极的电极反应式为▲。（3）若C处不通入O2，D、E处分别收集到L和有L气体（标准情况），则E处收集的气体中O3所占的体积分数为▲（忽略O3的分解）。四、实验题（包括2小题，共19分）27.（9分）Ⅰ.已知：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：实验序号反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mL①2010.00.1010.00.500②40V10.10V20.50V3③20V40.104.00.50V5（1）实验①、②可探究▲对反应速率的影响，因此V3=▲。（2）实验①、③可探究▲对反应速率的影响，因此V4=▲。Ⅱ.利用反应：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI可以定量测定市售硫代硫酸钠(Mr=158)的纯度，现在称取Wg硫代硫酸钠固体样品，配成250mL的溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，加入指示剂，用含有I2为amol·L-1的碘水滴定，消耗碘水bmL。（1）滴定前可以选择▲做指示剂。（2）对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是▲。A．滴定前，应对滴定管、锥形瓶进行润洗操作B．滴定过程中，标准液滴到锥形瓶外，会使所测结果偏大C．滴定管在滴定开始时尖嘴有气泡，滴定完成后气泡消失，则所测得的纯度将会偏小D．滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数，则所测得的纯度将会偏小（3）样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为▲。28.（10分）三氯化六氨合钴（[Co(NH3)6]Cl3，橙黄色晶体）是一种重要的钴配合物，通常不溶于冷水和醇，微溶于盐酸，易溶于氢氧化钠溶液，实验室制取该物质的化学方程式、大致流程和简易装置如下所示：4CoCl2·6H2O+4NH4Cl+20NH3+O24[Co(NH3)6]Cl3+26H2O（提示：反应中容易生成的副产物有：[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)5(H2O)]Cl3等）（1）活性炭的作用是▲。（2）操作Ⅰ的名称是▲。（3）为尽可能减少副产物的生成，在充分保证反应物足量的前提下，本实验必须严格控制的反应条件是▲。（4）检查装置B的气密性的方法是▲。（5）粗产品后续处理时，先将粗产品溶于沸水，趁热过滤，除去活性碳等杂质，再在冰水浴条件下往滤液中加入适量浓盐酸，即有大量晶体析出，加入浓盐酸的目的是▲。（6）为洗涤[Co(NH3)6]Cl3产品，下列方法中合适的是▲(选填编号)。A.先用冰水洗，后用冷盐酸洗 B.先用冷水洗，后用乙醇洗C.先用冷盐酸洗，后用乙醇洗 D.先用氢氧化钠溶液洗，后用冷水洗五、计算题（包括小题，共6分）29.钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：（1）钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05g钠-钾合金溶于200mL水生成