2005年全国高中化学竞赛（上海赛区）初赛试题
（考试时间3小时，满分150分）
H
1.008 元素周期表 He
4.003 Li
6.941 Be
9.012 B
10.81 C
12.01 N
14.01 O
16.00 F
19.00 Ne
20.18 Na
22.99 Mg
24.31 Al
26.98 Si
28.09 P
30.97 S
32.07 Cl
35.45 Ar
39.95 K
39.10 Ca
40.08 Sc
44.96 Ti
47.88 V
50.94 Cr
52.00 Mn
54.94 Fe
55.85 Co
58.93 Ni
58.69 Cu
63.55 Zn
65.39 Ga
69.72 Ge
72.61 As
74.92 Se
78.96 Br
79.90 Kr
83.80 Rb
85.47 Sr
87.62 Y
88.91 Zr
91.22 Nb
92.91 Mo
95.94 Tc
[98] Ru
101.1 Rh
102.9 Pd
106.4 Ag
107.9 Cd
112.4 In
114.8 Sn
118.7 Sb
121.8 Te
127.6 I
126.9 Xe
131.3 Cs
132.9 Ba
137.3 La－Lu Hf
178.5 Ta
180.9 W
183.8 Re
186.2 Os
190.2 Ir
192.2 Pt
195.1 Au
197.0 Hg
200.6 Tl
204.4 Pb
207.2 Bi
209.0 Po
[210] At
[210] Rn
[222] Fr
[223] Ra
[226] Ac－La 注意：答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。
一、本题包括25小题，每小题2分，共50分。每小题有1个或2个选项符合题意。若该题只有1个选项合题意，多选或错选均不得分。若该题有2个选项合题意，选对1个得1分，选对2个得2分；选错1个，该题不得分。
⒈我国有些煤矿的坑道中具有丰富的可燃性气体。目前已建成利用坑道气的发电厂，这样既充分利用了能源，又保证了煤矿的安全生产，坑道中的可燃性气体是
A.H2B.COC.CH4D.CH4和CO的混合气体
⒉A是烷烃，B是单烯烃，B分子中的碳原子数比A分子中多。常温下1L该混合气体充分燃烧可得到同温同压下的二氧化碳气体2.5L，则原混合气体中A和B的组合方式可能有
A.2和B.3和C.4和D.5和
⒊某种混合气体，可能含有N2、HCl、CO。把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化；再通过足量的Na2O2固体，气体体积减小；最后通过灼热的铜丝，经充分反应后气体体积又减小，但还有气体剩余。以下对混合气体组分的判断中，正确是
A.一定有N2、HCl，没有COB.一定有N2，CO和HCl中至少有一种
C.一定有N2、CO和HClD.一定没有N2，CO和HCl中至少有一种
⒋设硫酸为二元强酸，现有0.01mol/LH2SO4溶液滴定0.01mol/LNaOH溶液，中和后加至100mL。若滴定终点判断有误差：①多加了1滴H2SO4溶液；②少加了1滴H2SO4溶液（1滴溶液的体积约为0.05mL），则①和②两种情况下溶液中[H+]之比的值是
A.10B.50C.5×103D.104
⒌下列电子排布式中，属于第121号元素的是
A.[118]5g18s2B.[118]8s28p1C.[118]7d18s2D.[118]6f18s2
⒍在呈强酸性的无色溶液中，能大量共存的离子组是
A.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl-B.Na+、K+、CO32-、NO3-
C.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-D.Ag+、Ca2+、Cl-、NO3-
⒎已知在pH值为4左右的环境中，Ca2+、Fe2+几乎不水解，而Fe３+几乎完全水解。工业上制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Cu将Fe2+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pH值为4左右
D.向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH值为4左右
⒏金刚烷（C10H16）是一种重要的脂肪烷烃，其结构高度对称，如右图所示。金刚烷能与卤素发生取代反应，其中一氯一溴金刚烷（C10H14ClBr）的同分异构体数目是
A.4种B.6种C.8种D.10种
⒐在配平P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4时，H2O前面的化学计量数应为
A.60B.70C.85D.96
⒑下列离子方程式正确的是
A.等物质的量的Ba(OH)2与明矾加入足量水中
3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
B.Fe(OH)3溶于氢碘酸
Fe(OH)3+3H+=Fe３++3H2O
C.H218O中投入Na2O2固体
2H218O+2O22-=4OH-+18O2↑
D.CuCl2溶液中加入NaHS溶液
Cu2++2HS-+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S↑
⒒某钾（·）的石墨嵌入化合物沿c轴的投影图如图，该化合物的化学式为
A.KC12B.KC10C.KC8D.KC6
⒓右图是正四面体的原子簇Aun一个三角面图，根据该图，确定Aun中的n数值为
A.47B.18C.19D.20
⒔下面二维平面晶体所表示的化学式为AX3的是
A.B.C.D.
⒕Na2SO4溶液的溶解度曲线如右图，下列说法错误的是
A.A点表示Na2SO4溶液尚未达到饱和，但降温或加入Na2SO4固体都可使其饱和
B.Na2SO4的溶解度随着温度的升高而增大
C.在t℃时给Na2SO4饱和溶液降温或升温，都会使其溶液变浑浊
D.制取芒硝的最佳方法是在100℃时配成Na2SO4的饱和溶液，并降温至0℃，可析出Na2SO4·H2O晶体
⒖分子中含有n个碳碳双键的烯烃的分子量为M，wg该烯烃和标准状况下VL的H2恰好完全反应，则每摩尔该烯烃的分子中所含碳碳双键的数目为（NA表示阿伏加德罗常数）
A.B.C.D.
⒗下面官能团在芳香苯环的取代反应中，不是邻、对位定位基团的是
A.-R（烷基）B.-OHC.D.-NH2
⒘在20%的NaOH溶液中，用丙酮在100℃条件下与反应得到的主要产物是
A.B.
C.D.
⒙下面有机物中，无顺反异构体的是
A.(CH3)2C=CHCH3B.CH3CBr=CHC2H5
C.CH3CH=CHCH3D.CH3CH=CHC2H5
⒚下面反应中，主要产物为.(CH3)3C-OCH3（甲基叔丁基醚）的是
A.(CH3)3C-ONa+CH3IB.
C.(CH3)3CCl+KOCH3D.
⒛反应的主要产物是
A.B.
C.D.
21.反应(CH3)3C-OH的主要产物是
A.(CH3)3C-C-C(CH3)3B.(CH3)3CH
C.(CH3)2C=CH2D.CH2=CH-CH=CH2
22.下列关于2SO2+O22SO3的说法中，不正确的是
A.增加O2，有利于平衡正向移动B.催化剂有利于平衡正向移动
C.增大压强有利于平衡正向移动D.通入N2有利于平衡正向移动
23.下面反应中，不能合成1-丙醇的是
A.CH3CH2COOHCH3CH2CH2OH
B.CH3CH＝CH2CH3CH2CH2BrCH3CH2CH2OH
C.CH3CH2BrCH3CH2MgBrCH3CH2CH2OH
D.CH3CH＝CH2CH3CH2CH2OH
24.对于反应F2+H2O=HOF+HF而言，下列说法中正确的是
A.由含氧酸的定义可知，HOF是次氟酸
B.在反应产物中，氟的氧化数分别为+1、-1
C.在上述反应中，氟气既是氧化剂，又是还原剂
D.在该反应中，水是还原剂
25.现有反应：
下面物质中是该反应的主要产物的是
A.CHBr3B.HOCBr3C.D.
二、本题包括5小题，共29分。
26.（3分）如右图所示，在盛有水的烧杯中，等质量的铁圈和银圈的连接处，吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液。
⑴经过一段时间后，观察到的现象是（指金属圈）▲。
A.铁圈和银圈左右摇摆不定
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜
⑵产生上述现象的原因是▲。
27.（4分）以铜为阳极，石墨为阴极，用含3～5gNaOH的15%NaCl的混合溶液做电解液，外加电压为1.5V电解时，得到一种半导体产品（产率93%以上）和一种清洁能源，则它的阳极反应式为①，阴极反应式为②；电解也是绿色化学中一种有效工具，试以此为例，写出绿色化学的两点特征：③和④。
28.（10分）下图中E是一种固体的非金属单质，A、B、D、F、G、H中都含有E元素，A、C、F、H、G都含有相同的阳离子，G加入含碘的淀粉蓝色溶液，蓝色褪去。
⑴试写出A～H的分子式：
A▲；B▲；C▲；D▲；E▲；F▲；G▲；H▲。
⑵写出G与单质碘反应的离子方程式。
29.（5分）某溶液中可能含有下列物质中的两种：HCl、NaOH、NaH2PO4、Na3PO4、H3PO4和Na2HPO4。
⑴这六种物质两两间可能形成①种互相不发生反应的组合。
⑵取某种组合溶液，滴入甲基红指示剂后为黄色（pH=6.2），再滴入酚酞指示剂后仍是黄色（酚酞无色，pH≤8.0），则此组合是②和③的组合液。
⑶取另一组合溶液xmL，以甲基橙作指示剂，用cmol/LNaOH溶液滴定至红橙色（此时pH约为9.6左右），又消耗V1mL(V>V1)，试确定此组合溶液是④和⑤物质组成的。
30.（7分）我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N2H2(CH3)2，助燃剂为N2O4，两者发生完全燃烧时产生了巨大推力，让火箭携带卫星上天。
⑴N2H2(CH3)2中N的氧化数为①，N2O4中N的氧化数为②。
⑵完全燃烧反应的化学方程式为③。
⑶试写出N2O4中N、N连接的一种Lewis结构式并标出形式电荷④。
⑷N2H4与N2O4比较，⑤的N－N键长较长，其理由是⑥。
三、本题包括5小题，共28分。
31.（4分）将下面标数字的方框中的主要产物填在答题纸上。
32.（4分）己二腈[CN(CH2)4CN]是合成尼龙－66的原料，若以丙烯腈(CH2=CHCN)为原料合成时，因多步工艺导致产率不太高，然而用Pb作阳极，以对－甲基苯磺酸甲乙胺作电解液（以增大导电性），电解丙烯腈可一步完成制备己二腈，则它的阳极反应式为①，理论产率应为②（由概率估算）。
有机合成不但可用电解法完成，同时有机合成也可形成原电池，既生产产品，又生产电能。例如，用烯烃生产卤代烃，约可得到0.8伏的电势差。试以
为例，制成原电池时，其正极反应式为③，负极反应式为④。
33.（6分）把下面标数字的方框中的试剂、反应条件或产物填在答题纸上。
34.（6分）某芳香化合物A(C8H10)有①种合理的异构体，但在催化剂AlCl3存在下与CH3COCl反应，只有一种产物B，将B用酸性KMnO4氧化，得到C，C经分离纯化后，称取0.4203g，加入50.00mL、0.1500mol/LNaOH溶液，溶解完全后，用0.1000mol/LHCl溶液滴定过量的NaOH，消耗15.00mL。则A的结构式应是②，B的结构式应为③，C的分子量为④，其计算过程为⑤，所以，C最合理的结构式应是⑥。
35.（8分）化合物A的元素分析结果为：含C元素85.6%、H元素14.40%。将0.5000g化合物A，在0℃和0.1MPa条件下催化加氢可以吸收100mL氢，A经O3和Zn/H2O作用后只得到一种醛，试推测化合物A的可能结构式（注意构型），并用系统命名法命名化合物A。
四、本题17分。
36.RuO4与C2H4、H2O2－H2O发生下列一系列反应：
①、②、⑤、⑥、⑦中加入H2O2－H2O，③、④中加入C2H4。A与B、E与F有相同的化学式，但是不属于立体异构体。
⑴请画出上图A～F各字母所代表的化合物的结构式并标出Ru的氧化态。
⑵说明H2O2－H2O在上述系列反应中起哪些作用？
⑶H2O2与其它物质反应时，还能起什么作用？试用化学反应方程式说明。
五、本题15分。
37.S8与NH3在无水条件下反应，得到一种二元化合物A，元素分析可知，A中含S元素69.60%。A进行如下反应：
A、B、C、D的分子量范围在150～190之间，各元素含量都是质量分数。试回答下列各问题：
⑴写出A、B、C、D的化学式。
⑵写出生成A的化学方程式。
⑶写出A→B的化学方程式。
⑷只以A的骨架来
⑸D与一种无色液体（该液体是由常见的红棕色气体在加压下形成的）为等电子体，但D与无色液体的几何构型完全不同，试画出D的最稳定的Lewis结构式。并说明它是最稳定Lewis结构式的理由。
⑹在D的最稳定的Lewis结构式中，S原子的电子构型分别是多少？从电子构型看，D属于哪一类化合物？
六、本题11分。
38.将XeF2和XeF6混合样品用水处理，得到混合气体A和溶液B。把A通入焦性没食子酸溶液（能吸收氧气）和浓硫酸后，A减少了14.9mL；在B溶液中加入过量的Ba(OH)2，得到BaF2和Ba3XeO6的混合沉淀物3.981g，加热分解后，得到一种气体D，D与A所含组分相同，但各组分含量不同。D通入焦性没食子酸和浓硫酸后，得到单一组分气体E，其体积为53.5mL，试求n(XeF6)和n(XeF2)（气体体积都已换算成标准状态）。
A
HCl
NH3·H2O
O2
D
C
B
F
A
E
G
H
SnCl2的乙醇溶液
△
在CS2中加S
B（含B元素68.10%，N元素为29.76%）
C（含S元素85.13%）
C（含S元素82.07%）
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