2025年无机化学竞赛试题及答案

无机化学竞赛试题及答案姓名：____________________

一、选择题（每题[5]分，共[20]分）

1.下列物质中，属于离子晶体的是：

A.氯化钠B.氧化铝C.氢氧化钠D.氮气

2.下列元素中，最外层电子数为2的是：

A.氧B.钠C.氯D.钙

3.在下列反应中，不属于置换反应的是：

A.2HCl+Mg=MgCl2+H2↑

B.Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag

C.CaCO3=CaO+CO2↑

D.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

4.下列化合物中，属于酸的是：

A.HClB.H2SO4C.HNO3D.H2O

5.在下列物质中，属于非电解质的是：

A.硫酸B.氢氧化钠C.硝酸D.氯化钠

二、填空题（每题[5]分，共[25]分）

1.碳酸钙的化学式是_________，它属于_________。

2.氧化铝的化学式是_________，它属于_________。

3.在下列反应中，氧化剂是_________，还原剂是_________。

2H2+O2=2H2O

4.下列物质中，属于酸性氧化物的是_________。

5.下列物质中，属于碱性氧化物的是_________。

三、简答题（每题[10]分，共[30]分）

1.简述离子化合物和共价化合物的区别。

2.解释什么是氧化还原反应，并举例说明。

3.简述金属的化学性质。

四、计算题（每题[10]分，共[30]分）

1.计算下列化学反应中，生成的气体在标准状况下的体积（气体常数R=0.0821L·atm·K^-1·mol^-1，标准状况下1atm，273K）：

\[\text{Fe}+\text{H}_2\text{SO}_4=\text{FeSO}_4+\text{H}_2↑\]

已知铁的质量为0.1mol，硫酸的浓度是1mol·L^-1，反应完全。

2.计算下列溶液中，氢离子浓度的pH值：

\[\text{CH}_3\text{COOH}\rightleftharpoons\text{CH}_3\text{COO}^-+\text{H}^+\]

已知醋酸的电离常数为\(1.8\times10^{-5}\)mol·L^-1，溶液中醋酸的浓度为0.2mol·L^-1。

3.计算下列反应在标准状况下的反应热（ΔH）：

\[2\text{NO}+2\text{H}_2=\text{N}_2+2\text{H}_2\text{O}\]

已知ΔH_f^①[NO(g)]=90.3kJ·mol^-1，ΔH_f^②[H2(g)]=0kJ·mol^-1，ΔH_f^③[N2(g)]=0kJ·mol^-1，ΔH_f^④[H2O(l)]=-285.8kJ·mol^-1。

五、实验题（每题[10]分，共[30]分）

1.简述实验室制备氢气的原理和步骤。

2.描述如何用化学方法鉴别氯化钠溶液和硫酸铜溶液。

3.举例说明如何进行酸碱滴定实验，并简述实验原理。

六、论述题（每题[15]分，共[45]分）

1.论述化学键的形成与类型，并举例说明。

2.论述原子结构的核外电子排布规律及其对元素性质的影响。

3.论述化学元素周期表的结构和分类，以及它们在化学研究中的应用。

试卷答案如下：

一、选择题（每题[5]分，共[20]分）

1.A.氯化钠

解析思路：离子晶体是由正负离子通过静电引力形成的晶体，氯化钠由Na+和Cl-离子构成，属于离子晶体。

2.B.钠

解析思路：最外层电子数为2的元素位于周期表的第二族，钠位于第三周期，最外层有1个电子，因此最外层电子数为2。

3.C.CaCO3=CaO+CO2↑

解析思路：置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，CaCO3分解生成CaO和CO2，不是置换反应。

4.B.H2SO4

解析思路：酸是能够在水溶液中产生H+离子的物质，硫酸在水溶液中完全电离产生H+和HSO4-，属于酸。

5.C.硝酸

解析思路：非电解质是在水溶液中不电离成离子的物质，硝酸在水中完全电离成H+和NO3-，因此不是非电解质。

二、填空题（每题[5]分，共[25]分）

1.CaCO3碱性氧化物

解析思路：碳酸钙由Ca2+和CO32-构成，属于碱性氧化物。

2.Al2O3离子晶体

解析思路：氧化铝由Al3+和O2-构成，属于离子晶体。

3.氧化剂：O2；还原剂：Mg

解析思路：在反应中，O2接受电子被还原，因此是氧化剂；Mg失去电子被氧化，因此是还原剂。

4.二氧化硫

解析思路：酸性氧化物是能与水反应生成酸的氧化物，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，属于酸性氧化物。

5.氧化铁

解析思路：碱性氧化物是能与酸反应生成盐和水的氧化物，氧化铁与酸反应生成铁盐和水，属于碱性氧化物。

三、简答题（每题[10]分，共[30]分）

1.离子化合物由正负离子通过静电引力形成，共价化合物由非金属原子通过共享电子形成。

2.氧化还原反应是指反应中有电子转移的反应，其中氧化剂接受电子，还原剂失去电子。

3.金属的化学性质包括与酸反应产生氢气，与氧气反应生成金属氧化物，以及与其他金属反应发生置换反应。

四、计算题（每题[10]分，共[30]分）

1.氢气的体积为2.24L。

解析思路：根据化学方程式，1mol铁生成1mol氢气，0.1mol铁生成0.1mol氢气，标准状况下1mol气体体积为22.4L，因此0.1mol氢气体积为2.24L。

2.pH值为3.74。

解析思路：根据醋酸的电离常数，计算醋酸电离出的H+浓度为\(1.8\times10^{-5}\)mol·L^-1，取负对数得到pH值为3.74。

3.ΔH=-571.8kJ·mol^-1。

解析思路：根据热化学方程式，计算反应热ΔH为生成物的焓变减去反应物的焓变，得到ΔH为-571.8kJ·mol^-1。

五、实验题（每题[10]分，共[30]分）

1.实验室制备氢气的原理是金属与酸反应，步骤包括将金属放入酸中，收集产生的氢气。

2.鉴别氯化钠溶液和硫酸铜溶液的方法是加入氢氧化钠溶液，氯化钠溶液不会产生沉淀，硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀。

3.酸碱滴定实验包括准备标准溶液和待测溶液，加入指示剂，滴定过程中观察颜色变化，计算待测溶液的浓度。

六、论述题（每题[15]分，共[45]分）

1.化学键的形成与类型包括离子键、共价键和金属键，离子键由正负离子形成，共价键由非金属原子