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1、2Na NH3 = 2NaNH2 H2 CaO 2NH4Cl = CaCl2 2NH3 H2O 3Mg(NH2)2 = Mg3N2 4NH3 NH4Cl NaNH2 = NaCl 2NH3 北京市高中学生化学竞赛试卷 （高中一年级） 竞赛时间2 小时。迟到超过30 分钟者不得进场。开赛后1 小时内不得离场。时间到，把试卷（背面向上）放 在桌面上，立即离场。 竞赛答案全部写在试卷指定位置上，使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔、钢笔答题，使用红色笔或铅笔答题者， 试卷作废无效。 姓名、准考证号和所属区、县、学校必须填写在答题纸指定位置，写在其他处者按废卷处理。 允许使用非编程计算器及直尺等文具。 试卷按
2、密封线封装。 题中可能用到的元素相对原子质量如下: H C N O Na S Cl K Ni Cd 1.01 12.01 14.01 16.00 22.99 32.07 35.45 39.10 58.70 1124 第 1 题 选择题（30 分） （单选或多选，每选5 分。 ） （1）下列说法 正确的 是：（） A相同质量的热水比冷水含有更多的热量 B化学反应限度大，该反应的速率也大 C在相同条件下，分子破裂为原子所吸收的能量与相应原子结合成分子所放出的能量数值相同 D化石燃料的开采与使用，有利于节能减排与保护环境 （2）秤取 160 g CuSO4（160 g/mol ）250 g CuSO
3、 4 5H2O(250 g/mol) 分别溶于水时，前者释热66 kJ/mol ，后者吸 热 11 kJ/mol。则 CuSO4(s) + 5H2O(l) = CuSO4 5H2O (s) 的热效应 是（） A释热 77 kJ/mol B释热 55 kJ/mol C吸热 77 kJ/mol D吸热 55 kJ/mol （3）从某些性质看，NH 3和 H2O，NH4 和 H 3O ，OH和 NH 2 ，N3和 O2两两相当，据此判断下列反应方程 式正确的 是（） A仅正确B正确C全部正确D正确 （4）NaH 是离子化合物， 与 H2O 反应， 有气体生成， 现有 NaH 与 Al 粉的混合物 m
4、 g 投入足量水中， 全部溶解， 生成 n g H2。则原混合物中Al 粉的 最大质量 为：（） A （36n 2m)g Bg 5 24 nm C （2 n m)g D （24 m 5n)g （5）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池如图所示。关于该电池的叙述正确的 是：（） A该电池能够在高温下工作 B电池的负极反应为： C6H12O66H2O 24e = 6CO 2 24H C放电过程中，将生成的CO2和水 用电器 CO2 C6H12O6H2O O2 质子交换膜 微 生 物 电 极 电 极 随时排出，保持电解质浓度恒定 D在电池反应中，每消耗1mol 氧气， 理论上能生成标准状况下CO2 22.
5、4/6 L 第 2 题（12 分） 把 NaOH 稀溶液加到20.00mL 0.0215 mol/L Cd(NO3)2溶液，当加入1.10mL NaOH 时 pH 为 8.10，此时开始生成 Cd(OH)2沉淀。 （1）请计算 Cd(OH) 2饱和溶液中 Cd 2+ OH 2 之值即Ksp。 （2）为降低水中Cd 2+的浓度，可加 NaOH、Na2CO3使之沉淀为Cd(OH) 2、CdCO3（已知 Cd 2+ CO3 2= 2.5 10 14） ，欲使河水中 Cd2+达到国家规定标准 0.005mg/L ，计算所需 OH 、CO 3 2 各是多少？评价计算结果。 第 3 题（7 分） 气体 A
6、 密度（相对于H2）为 16.02，1 体积 A 受热分解得2 体积气体（同温、同压） （1）求 A 的分子式： （4 分） （2）1 体积 A 和足量 H2O 反应得 4 体积气体（同温、同压） ，请写出反应方程式。 第 4 题（6 分） 气体中有下列平衡：N2O4 (g) 2NO2 (g) 。在 27 C，10 5 Pa条件下气体混合物的平均分子量为 76.7。求 N2O4分 解率。 第 5 题（9 分） 甲烷（ CH4）与氯气（ Cl2）光照下反应生成CH3Cl, CH 2Cl2, CHCl3等。请回答下列问题。 （1）写出 CH3Cl 分子的电子式。 （2）请指出 CH2Cl2分子中各
7、原子的氧化值。 （3）请指出 CH2Cl2分子中各原子的化合价。 （4）请指出 CHCl 3分子所有的对称元素。 第 6 题（ 7 分） 一带两个负电荷的錸(Re)的双核络合物，是由两个錸和八个氯（Cl）构成。具有反磁性。请回答下列问题以 便确定其结构。 （1）金属原子Re处在第六周期VIIB 副族，问 Re 有几个价电子。 （2）Cl 处在第几周期，有几个价电子？ Na2CO3溶液冷水 a 气体 （3）若 Cl 的氧化值为负1，Re 的氧化值为几？ （4）若每个 Cl 与 Re 形成一个化学键，并且分子中的价电子全部配对成键，请问 Re 与 Re 之间有几个化学键？ 第 7 题（14 分）
8、某课外小组模拟工业流程 设计了如下实验装置制备硝酸 （所有橡胶制品均已被保护）。 （1）分别写出工业上用氨 气制取 NO 及实验室用浓硝酸 制取 NO2的化学方程式： （2）连接好该装置后，首先进行的操作是： （3）通入 a 气体的目的是： （4）盛有 Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置，该装置中反应的化学方程式是： NO2 + Na2CO3+ H2O= NaNO2 + + ； （3 分） 已知：NO2可被 NaOH 溶液完全吸收， 而 NO 不能被吸收， 但当 NO2与 NO 按一定的比例混合时， 可被 NaOH 溶液完全吸收，则此时NO2与 NO 的物质的量比例关系是： （5）用 N2O
9、4代替 NO2与水和 a气体反应可生成硝酸，此反应的化学方程式是： 第 8 题（15 分） 某化工厂以软锰矿、闪锌矿(除主要成分为MnO 2、ZnS 外还含有少量的 FeS、CuS、Al 2O3等物质 )为原料制 取 Zn 和 MnO 2。 （1）在一定条件下，将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用，配平如下的化学方程式： MnO2 + FeS + H2SO4 MnSO4+ Fe2(SO4)3+ S+ H2O （2）将所得含有Mn 2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液按以下的工业流程进行操作处理得溶液 (IV) ，电解溶 液(IV) 即得 MnO2和 Zn。 a、操作中加Zn 粉后
10、发生反应的离子方程式为 b、操作中加入适量X 的作用是什么；X 的首选物的化学式是： c、操作中所加碳酸盐的化学式是 （3）为了从上述流程中产生的Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3，工厂设计了如下的有关流程图。 a、AlCl3溶液和 NaAlO2溶液反应生成 Al(OH) 3的离子方程式为 若总共得到n molAl(OH) 3，则消耗的 NaOH 和 HCl 的理论量（ mol）分别为 b、若使用下列流程回收处理，请比较两个流程消耗酸碱的用量？ Fe(OH) 适量 3 Al(OH) 3 Al粉 适量 HCl 溶液 AlCl3溶液 NaOH 溶液 NaAlO2溶液 A
11、l(OH)3 沉淀 Fe(OH) 适量 溶液 适量 3 Al(OH) 3 NaOH NaAlO 2溶液 沉淀 Al(OH) 3 HCl 溶液 适量 Zn粉 含有Mn2+、 Fe 3+、Cu2+、 Al3+、Zn 2+ 的 酸性溶液(I) 沉淀物 酸性溶液(II) 适量X酸性溶 液(III) 用碳酸盐 调pH5.6 Fe(OH) 3 Al(OH) 3 溶液() Cd 2+ = 0.0215mol/L = 2.04 10-2mol/L Cd 2+ OH-2 = 2.04 10-2 (1.26 10-6)2 = 3.2 10-14 20.00 20.00 +1.10 pH =8.10 pOH = 5
12、.90 OH = 1.26 - 10-6mol/L x OH = = 8.5 10 4 mol/L 4.4 10 8 3.2 10 14 CO3 = = 2.5 10 14 4.4 10 8 5.7 10 7 mol/L 2 (1 x) (1+x) 92.0 + 46.0 = 76.7 2 x (1+x) 2012年北京市高中化学竞赛（高一卷）答案 第 1 题 选择题（30 分） （单选或多选，每选5 分。 ） （1）C （2）A （3）C （4）B （5）B、C 第 2 题（12 分） （1） （ 4 分） （2）Cd 2+ 0.005 mg/L = 5 10 6 g/L Cd 2+ 5 1
13、0 6/112 = 4.4 10 8 mol/L （8分） OH = 8.5 10 4 mol/L OH 浓度大，使河水显碱性，不适宜 CO3 2 = 5.7 10 7 mol/L 加碳酸钠，天然水中可能达标 第 3 题（7 分） （1） A 的分子量16.02 2.00 = 32.04 1 体积气体分解得到2 体积气体，只可能是H2。所以 A 中另一元素为Si， A 的分子式为SiH4 （4 分） （2） SiH4 (g) + 4H2O = 4H2 (g) + H4SiO4 或 SiH4 (g) + 3H 2O = 4H2 (g) + H2SiO3 （3 分） 第 4 题（6 分） N2O4
14、 (g) 2NO2 (g) 1x2x 混合气体中总物质的量为1+x 则 （3 分） 解得 x = 0.20 （3 分） 第 5 题（9 分） Cl Cl Cl C H n(NO2) n(NO) 1 H CH H Cl H CH H Cl 或 （1） （2分） （2）原子C H Cl 氧化值0 +1 -1 （2 分） （3）原子C H Cl 化合价4 1 1 （2 分） （4） （ C3 ，3m） m：对称面， C3三重对称轴。 （3 分） 答出对称面，三重对称轴给全分 不画图之用文字叙述，正确则得满分 第 6 题（ 7 分） （1）7 （1 分） （2）3，7 （2 分） （3）+3 （ 2
15、分） （4）4 （2 分） 第 7 题（14 分） （1）4 NH3 +5 O2 催化剂 4NO + 6H2O （2 分） Cu + 4HNO3= Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Cu + 4H + + 2NO 3 - = Cu2+ + 2NO 2 + 2H2O （2 分） 离子式及化学方程式均可 （2） 检验装置的气密性（1 分） （3） a是 O2，可提高NO2的转化率（或2 NO + O2 = 2 NO2）（1 分） （4）2 NO2 + 2 Na2CO3+ 1 H 2O= NaNO2 + NaNO3 + 2NaHCO3； （3 分） （ 2 分） （5）2N2O4 + O
16、2 + 2H2O = 4HNO 3 （2 分） 第 8 题（15 分） （1） 3 MnO 2 + 2 FeS + 6 H2SO4 3 MnSO4 1 Fe2(SO4)3+ 2 S+ 6 H2O （2）aZn+Cu 2+Zn2+Cu； Zn+2Fe3+=Zn2+2Fe2+ b将 Fe2+氧化成 Fe3+ ；是 MnO2 cMnCO3或 ZnCO3 或 MnCO3和 ZnCO3 （3）aAl 33AlO 2 6H2O 4Al(OH) 3；3n/4 、 3n/4 b如按下流程，则得到同样n molAl(OH)3，消耗的 NaOH、HCl 的理论量分别为n mol，大于前流程的消 耗量，相对而言，前流程更符合节约的原则