2019年全国奥林匹克北京市高中化学竞赛(选拔赛)试题含详细答案及指导

2022-07-15 18:18:23   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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在化竞的学习过程中,掌握国初核心知识点、明确一条合理的学习路径至关重要。

化竞知识庞杂,不少学化竞的同学对于自己应该学什么,或先学什么后学什么摸不清头脑,甚至有些同学临近考前了,还在问这个知识点国初考不考,要不要学。

因为对国初核心知识点不够了解,并且没有一条清晰合理的学习路径,走了不少冤枉路。

温馨提醒:在开始学习国初知识之前,同学们需先研读全国高中学生化学(奥林匹克)竞赛基本要求(20084月版大纲),了解国初考试对知识点的要求。 以下为分模块需掌握的知识点:

化学基本原理

1.

现代化学入门:宏观手段对物质的分类,原子的发现,测量,有效数字,化学计量,化学反应的质量关系

2. 原子结构:原子结构模型,原子轨道,电子排布,元素周期表,元素周期律 3. 成键&离子键化学键,电负性,键的极性,离子,离子晶体结构

4. 共价键理论&分子结构:共价键,键能,Lewis结构,八隅体规则,价键理论VSEPR

理论,杂化轨道,分子轨道理论

5. 气体:气体的温度和压强,理想气体定律,Dalton分压定律,Henry定律 6. 液体和固体:分子间作用力,液态,金属和金属键,晶体结构初步 7. 溶液的性质:溶液的组成,溶解度,相似相溶,蒸气压,熔沸点,胶体

8. 化学热力学:焓,Hess定律,标准生成热,键能,熵,热力学第二定律,自发过程,

自由能,自由能和平衡,Gibbs-Helmholtz方程及应用 9. 化学平衡:平衡条件,平衡常数,化学平衡的移动

10. 溶液中的平衡:酸碱平衡,沉淀溶解平衡,氧化还原平衡&化学,配位平衡&配位

结构初步

11. 化学动力学初步&化学反应速率,速率方程,反应机理,催化剂,放射性衰变,

放射性的应用与防护,同位素,核裂变和核聚变

有机化学

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

有机结构基础:基本概念,成键和结构,有机酸碱理论 烷烃、环烷烃、构象:烷烃、环烷烃、构象

立体化学对映异构、非对映异构、顺反异构、构象异构

烷烃、自由基取代反应:自由基、自由基反应、烷烃的自由基反应 卤代烃、亲核取代反应:卤代烃、碳正离子, SN1 SN2 消除反应:E1, E2, Substitution Vs Elimination 醇、醚:醇、硫醇、醚、环氧


8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

烯、炔的加成反应:构对比;亲电、自由基、亲核加成 烯、炔:氧化、还原、聚合反应

醛、酮:羰基、亲核加成、α, β-不饱和醛酮的加成、氧化、还原、wittig反应 羧酸、羧酸衍生物、胺:羧酸、羧酸衍生物、胺、卡宾 缩合反应:烯醇、烷基化反应、与羰基反应

共轭、芳香性:共轭体系、分子轨道理论、芳香性

共振、芳环的取代反应:共振论、芳环亲电取代、芳环亲核取代 周环反应:前线轨道、经典周环反应机理举例 重排反应:经典重排反应机理举例

有机波谱分析:IRMSNMR在有机产物和中间体结构表征中的综合应用。重点是NMR

无机元素和结构

1. 2.

元素化学常见主族元素和第一过渡周期元素及其相关化合物的制备、结构和性质等 晶体结构:晶体、晶胞、晶系、等径圆球密堆积、原子晶体、分子晶体、离子晶体、金属晶体

3. 配合物结构:pei合物基本概念,配合物立体化学,晶体场理论,配位反应



2019年奥林匹克北京市高中化学竞赛(选拔赛)试题



一、选择题(20题,每题2)

1.碳氢化合物是大气污染物之一,下列现象的产生与碳氢化合物有关的是 A.臭氧空洞 B.酸雨 C.温室效应 D.光化学烟雾 2.最近,国际上提出的绿色化学是指化学工业生产中的 A.对废气、废水、废渣进行严格处理

B.在化学生产中少用或不用有害物质以及少或不排放有害物质 C.在化工生产中,不使用任何化学物质 D.在化工厂种草种树,使其成为花园式工厂

3.人体内含有多种元素,其中许多元素都是人体生理发育所需的。但有些元素尚未证实其生理功能,食品中它们的含量稍高会引起毒性反应。我国食品卫生法对这些元素在食品的含量的最高标准有极严格的规定,这些元素是

Na;②Mg;③As;④Cd;⑤Ca;⑥Zn;⑦Hg;⑧Pb;⑨Cu;⑩K A.⑥⑦⑧⑨ B.②④⑥⑧ C.③④⑦⑧ D.②④⑥⑦⑧


4AB两元素的原子分别得到2电子形成稳定结构时,A放出的能量大于B放出的能量;CD两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时,D吸收的能量大于C吸收的能量。若ABCD间分别形成化合物时,属于离子化合物可能性最大的是

AD2A BC2B CC2A DD2B

5.硼晶体的基本结构单元是硼原子组成的正二十面体,其中,每个面均为正三角形,每个硼原子均与另外五个硼原子相连。由此推断在硼晶体的基本结构单元中的顶点数和棱边数分别是

A6012 B1230 C3012 D1030 6.对反应4NH3(g)+5O2(g)

4NO(g)+6H2O(g)+Q,下列有关叙述正确的是

2v(H2O)

A.对NH3O2的反应来说,化学反应速率关系是:3v(NH3)

B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 D.若降低温度,达到新的化学平衡时,NO的体积分数将增大

7在一恒定容积的容器中充入2 molA1 molB发生反应:2A(s)+B(g)

xC(g)

达到化学平衡后,C的体积分数为a若在恒温恒容下,0.6 molA0.3 molB1.4 molC为起始物质,达到化学平衡后,C的体积分数仍为a,则x

A.只能为2 B.只能为3 C.可能为23 D.无法确定 8.镍镉充电电池,电极材料是CdNiO(OH),电解质是KOH,电极反应分别是: Cd+2OH2e









Cd(OH)22NiO(OH)+2H2O+2e2Ni(OH)2+2OH

下列说法不正确的是

A.电池放电时,负极周围溶液的pH不断增大 B.电池的总反应是:Cd+2NiO(OH)+2H2OC.电池充电时,镉元素被还原

D.电池充电时,电池的正极和电源的正极相连接

9.在25℃时,纯水的电离度为a1pH11的氨水中水的电离度为a2pH3的盐酸中水的电离度为a3。若将上述氨水与盐酸等体积混合,所得溶液中水的电离度为a4,则下列关系式正确的是

Aa1a2a3a4 Ba3a2a1a4 Ca2a3a1a4 Da2a3a4a1

10(Se)是个导体材料,也是补硒保健品中的元素。工业上提取硒的方法之一是用H2SO4

NaNO3处理合Se的工业废料,而得到亚硒酸(H2SeO4)和少量硒酸(H2SeO4),并使之富集,再将它们与盐酸共热,H2SeO4转化为H2SeO3,主要反应为:

2HCl+H2SeO4

H2SeO3+H2O+Cl2

然后向溶液中通入SO2使硒元素还原为单质硒沉淀,据此正确的判断为 AH2SeO4的氧化性比Cl2 BSO2的还原性比SeO2

CH2SeO4的氧化性比H2SeO3 D.浓H2SeO4的氧化性比浓H2SO4

Cd(OH)2+2Ni(OH)2


11.用铁酸钠(Na2FeO4)对未来河湖的淡水消毒是城市饮用水处理的一种新技术,下列对Na2FeO4用于饮用水消毒处理的分析正确的是

ANa2FeO4在溶液中显强酸性,能消毒杀菌

B.在Na2FeO4Fe+6价,具有强氧化性,能消毒杀菌

CNa2FeO4的还原产物Fe3+水解为Fe(OH)3胶体,可使水中悬浮物凝聚沉降 DNa2FeO4的还原产物Fe2+水解为Fe(OH)2胶体,可使水中悬浮物凝聚沉降

12.将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体,仍无沉淀,则通入的气体可能是下列中的

ACO2 BNH3 CNO2 DH2S

13在有机物分子中,若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子称为性碳原子,凡是有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。例如,有机化合物:

COOCH2

CH

CHO有光学活性,分别发生下列反应①与甲酸发生酯化反应;②与

CH2OH

NaOH水溶液共热;③与银氨溶液作用;④在催化剂存在下与H2作用后,生成的有机物无光学活性的是

A.①② B.②③ C.②④ D.③④

14只含碳、氢、氧三种元素的有机物完全燃烧时消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比1:2,这类有机物中

A.相对分子质量最小的化合物的分子式为CH2O2 B.相对分子质量最小的化合物的分子式为CH2O

C.含相同碳原子数的各化合物,其相对分子质量之差是18的整倍数 D.含相同碳原子数的各化合物,其相对分子质量之差是16的整倍数 15.下列化学实验的方法和结果都正确的是

ACH3COONa·3H2O与碱石灰混合加热可以很快制得大量的CH4 B.向碘水形成的x悬浊液中通入H2S气体至反应完全,过滤可得氢碘酸 C.将稀硫酸和乙醇的混合物加热,迅速升温至170 ℃,则可制得乙烯 D.将甲烷气体与溴蒸气混合光照后,可制得纯净的二溴甲烷

16.已知在pH45的环境中,Cu2+Fe2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。工业上CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法中可行的是

A.加入纯CuFe2+还原为Fe B.向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀

C.向溶液中通入Cl2,再通入NH3,调节pH45

D.向溶液中通入Cl2,再加入纯净的CuO粉末调节pH45


17t ℃时,将一定量A(不含结晶水)的不饱和溶液均分为三份,分别加热蒸发,然后冷却至t ℃,已知三份溶液分别蒸发水的质量为10 g20 g30 g析出A晶体的质量依次为a gb gc g,则abc三者的关系为

Aca+b Bc2bc Cca+2b Dc2ab 18.已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下: 3NO22NaOH

2NaNO3NO↑H2ONO2NO2NaOH

2NaNO2H2O

现有m mol NO2n mol NO组成的混合气体,要用NaOH溶液使其完全吸收无气体剩余,现有浓度为a mol/LNaOH溶液,则需此NaOH溶液的体积为

A

m2(mn)2mmn

L BL CL DL a3a3aa

19.取100 mL 18.3 mol/LH2SO4Zn反应,当Zn完全溶解时,生成的气体在标准状况下占有的体积为22.4 L将所得的溶液稀释成1 L测得溶液中H+的物质的量浓度为1 mol/L则所生成的气体中SO2H2的体积比约为

A1:2 B2:1 C1:4 D4:1

20NaCl溶液中可能混有杂质NaOHNaHCO3Na2CO3中的一种或二种,为测定溶液中混有的杂质成分,可进行如下实验操作:分别取二份等体积混合液,用盐酸的标准液 (0.10 mol/L)滴定,以酚酞或甲基橙为指示剂,达到终点时消耗盐酸的体积分别为V1V2,且V2V1。则NaCl溶液中混有的杂质可能为

ANaOH BNa2CO3 CNa2CO3NaHCO3 DNaOHNa2CO3


二、无机化学试题(15)

1(1) (3)将明矾放入河水、井水中搅拌,生成Al(OH)3载带悬浮物沉降使水澄清。若用蒸馏水代替河水,如上操作,未见沉降物。为什么?

(2) (2)下列两个反应都能够用卤素活泼性不同说明吗? Cl2+2I



2Cl+I2,② 2C1O3+I2



Cl2+2IO3



(3) (2)把一个水果和几个水果一起放在一个塑料袋中,扎紧袋口。水果很快就了。若在水果贮藏室中,放几块被KMnO4溶液浸透过的砖块即使有水果,水果可保存较长的时间。为什么?

(4) (2)写出一个以水或水气为催化剂的反应方程式及相应的实验现象。

2(6)一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O(96g)NH4NO3(50g)(NH4)2SO4 (40g)NaHSO4(40 g)。需要时用手操合。致冷,并能维持2 h3 h,说出致冷并能维持较长时间的原因。(为保存时间长;可将Na2SO4·10H2O和其他3种盐分盛于2只塑料袋中,用时使它们混合并揉合)

三、实验题(10)

市售乙醛通常为40%左右的乙醛溶液。久置的乙醛溶液会产生分层现象,上层为无色油状液体,下层为水溶液。据测定,上层物质为乙醛的加合物作(C2H4O)n,它的沸点比水的沸点高,分子中无醛基。乙醛在溶液中易被氧化。为从变质的乙醛溶液中提取乙醛(仍得到溶液)可利用如下反应原理:

(1) (1.5)先把混合物分离得到(C2H4O)n;将混合物放入分液漏斗,分层清晰后,分离操作是

(2) (1.5)证明是否已有部分乙醛被氧化的实验操作和现象是 (3) (2)若将少量乙醛溶液滴入浓硫酸中,生成黑色物质。请用化学方程式表示这一过程:

(4) (4)提取乙醛的装置如下图;烧瓶中放的是(C2H4O)n6mol/L H2SO4的混合液,锥形瓶中放蒸馏水。加热至混合液沸腾,(C2H4O)n缓慢分解,生成的气体导入锥形瓶的水中。

(“a”“b”)

锥形瓶内导管口出现的气泡从下上升到液面的过程中,体积越来越小,直至完全消失,这现象说明乙醇的何种物理性质?

当观察到导管中的气流几小时。必要的操作是:

n3,则(C2H4O)n的结构简式是


四、有机化学试题(20)

1(7)在某天然产物中得到一种有机物比分子式为H分子式C10H12经酸性高锰酸钾氧化后得到有机物ABA经高碘酸氧化后得到分子式为C2H4O2的某酸CCO2B由环戊二烯和乙烯经双烯加成的产物以酸性高锰酸钾氧化得到。

请给出化合物ABH结构简式(可用键线式表示) 附:已知高碘酸可使邻二羰基氧化断裂:

R

,

R

+HIO4+H2O

O

O

,

RCOOH+RCOOH+HIO3



2(13)已知: 卤代烃(

Br)可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又能与含

羰基化合物反应生成醇:

RBrMgRMgBrRCH2OMgBrRCH2OH

有机酸和PCl3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤:

O

R

COH

PCl3

O

R

CCl

(C2H5)2OCH2O

H2O/H



RCl

AlCl3

R

苯在AlCl3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯:

有机物AB分子式均为C10H14O,与钠反应放出氢气并均可经上述反应合成,但却又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A与硫酸加热可得到CC',而B得到DD'CD分子中所有碳原子均可共处于同一平面上,而C'D'却不可。请以最基础的石油产品(乙烯、丙烯、丙烷、苯等)并任选无机试剂为原料依下列路线合成B,并给出AC'D的结构简式及下述指定结构简式。

合成B的路线:

HBr

CH2

CH2

c

13

bd

24

e

5PCl3

6

6

7

PCl3

8

2

9

H2OH

+

B




五、计算题(15)

1(7)某天然碱可以看作是CO2NaOH反应后的产物组成的一种物质。为了测定该物质的成分,进行如下实验:

(1) 称取3.32 g天然碱样品,加入30 mL过量稀盐酸,产生672 mLCO2气体(标准状况) (2) 另称取3.32 g天然碱样品,在300 ℃下加热至分解完全,产生CO2 112 mL(标准状况)0.45 g水。

试通过计算,确定天然碱的化学式。

2(8)蛋壳的主要成分是CaCO3,其次是MgCO3、蛋白质、色素等。为测定其中钙的含量,洗净蛋壳,加水煮沸约5 min,置于蒸发皿中用小火烤干,研细。

(1) 称取0.3 g(设为0.3000g)蛋壳样品,置于锥形瓶中逐滴加入已知浓度c(HCl)的盐酸40.00 mL,而后用小火加热使之溶解,冷却后加2滴甲基橙溶液,用已知浓度c(NaOH)回滴,消耗V(NaOH) L达终点。

(2)写出计算钙含量的算式。 (1)计算得到的是钙的含量吗? (1)是原蛋壳中钙的含量吗?

(2) 称取0.3 g(设为0.3000 g)蛋壳样品,用适量强酸溶解,然后加(NH4)2C2O4得沉淀,经过滤、洗涤,沉淀溶于H2SO4溶液,再用已知浓度c(KMnO4)滴定(生成Mn2+CO2),消耗V(KMnO4)L达到终点。

(2)写出计算钙含量的算式;

(2)此法求得的钙含量略低于上法。为什么?






一、选择题。

1C 2B 3C 4C 5B 6D 7C 8A 9D 10C 11BC 12A 13C 14AC 15B 16D 17B 18D 19A 20C 二.无机化学试题。 1(9)

(1) 河水、井水中有HCO3-Al3+反应生成Al(OH)3Al3++3HCO3





Al(OH)3+3CO2↑(2)

蒸馏水中没有适量能和Al3+反应的HCO3且明矾水解微弱,所以没有A(OH)3生生成。(1) (2) 可以,①Cl2电子倾向强手I2(1);②ClO3-电子倾向强于IO3(1) (3) 水果释出C2H4催熟水果(1) 水果释出C2H4KMnO4氧化(1) (4) 可能答案(2)2H2S+SO2

2Al+3I2

3S+3H2O出现白或黄色固态物



2AlI3剧烈反应,有紫色烟出现

2(6)致冷主要原因;NH4NO3等溶解时吸热(2)Na2SO4·10H2OH2O在揉合溶解”NH4NO3等,Na2SO4·10H2O“脱水也是吸热过程(2)Na2SO4·10H2O“脱水是较慢的过程,所以维持冷的时间较长(2)

三、实验题。

(1) 打开分液漏斗活塞,将下层液体放入烧杯内,把上层液体从分液漏斗上口到出(1.5) (2) 取少量下层水溶液,滴加石蕊试液,如果溶液呈红色,说明部分乙醛已被氧化(1.5) (3) CH3CHO+H2SO4()→2C↓+SO2↑+3H2O(2)

(4) 使水蒸气冷凝回流,防止硫酸浓度变大,以免乙醛被氧化(1)b 易溶于水(1),及时撤除导管,防止发生倒吸现象(1)

CH3CHO

CH3CHO四、有机化学 1(7)

OCH

CH3 (2)


H

(

)

(3)

A(2)

COOH

B

COOHCOOH

(

COOH

) (2)

2(13)

OH

A

(2)B

OH

(2)

C (2)D (2)

合成 2CH3CH2MgBr(1)4CH3CHO(1)

O

6 CH3C

OCl

(1)8

(1)9

OMgBr

(1)

五、计算题。 1(7)

已知CO2NaOH反应的产物可能有Na2CO3NaHCO3或二者的混合物。题中两次实验产生CO2的体积关系,可以推知天然碱中含有Na2CO3NaHCO3成分。(1)

根据反应:2NaHCO3样品中:2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2 Na2CO3+H2O↑+CO2

n(H2O)=0.5×0.01mol×18g/mol=0.09g (2) 则样品中:n(NaHCO3)=结晶水:n(H2O)=

672mL

0.01mol=0.02mol (2)

22400mL/mol

0.45g0.09g

0.02mol

18g/mol

所以,天然碱的化学式为:2Na2CO3·NaHCO3·2H2O(1)


2(8) (1)

40.00g/mol

/0.3000g100%(2) c(HCl)mol/L0.0400Lc(NaOH)mol/LV(NaOH)L

2

②应是CaMg的总量(1)

③不是,因洗涤、煮沸时除去了少量蛋白质,而算式中全按Ca2+,即40.00 g/mol计算(1)

(2) CaCO3+2H+Ca2++C2O42-CaC2O4+2H+

Ca2++H2O+CO2 Ca2++H2C2O4

2Mn2++10CO2↑+8H2O

CaC2O4

2MnO4+5H2C2O4+6H+

1 mol CaCO31 mol Ca2+1 mol H2C2O42/5 mol KMnO4

240.00g/mol

c(MnO4)mol/LV(MnO4)L100% (2) 50.3000g

Ca2C2O4为难溶物,能从溶液中完全沉淀,又能完全溶于过量稀硫酸。实验结果钙含量低,可能是MgC2O4溶解度不很小之故(附:18 ℃时MgC2O4·10H2O溶解度为0.03 g),用硫酸溶解时,H2C2O4量减少之故。(2)


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