2022年全国中学生数理化学科能力竞赛高一化学学科能力解题技能全国总初赛试题.doc

首届中学生数理化学科能力竞赛
高一化学学科能力解题技能初赛试题

试题阐明：1.本试卷满分为100分.
2.考试时间为120分钟.
3.元素周期表：
H
1.008

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
47.87
V
50.94
Cr
52.00
Mn
54.94
Fe
55.85
Co
58.93
Ni
58.69
Cu
63.55
Zn
65.41
Ga
69.72
Ge
72.64
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

Ⅰ卷（共38分）

一、选用题(本题波及5个小题，每题1分，共5分.每题只有1个选项符合题意.）

1．(中新网金华7月23日电)7月22日中午12时03 分，浙江甬金高速白峰岭隧道发生一起挂车追尾槽罐车事故，满载硫酸槽罐车因车后阀门被撞破，27 t浓硫酸在隧道里足足泄漏了11 h.泄漏槽罐车从隧道里驶出，其身后拖着一条又长又浓白烟.在外接应队员立即出了3支开花水枪，对着车身后白烟进行稀释；另一边，几名队员用石灰、液碱对流出液体进行酸碱中和.据消防官兵简介，该车所装硫酸为发烟硫酸.资料显示，发烟硫酸浓度极高，成分为三氧化硫与100%浓硫酸.据此分析下列有关说法不对旳是( )
A．浓硫酸有强氧化性，在高浓度下硫酸以分子形式存在
B．稀释浓硫酸时，应先在烧杯中加入一定体积浓硫酸，再注入蒸馏水
C．吸取三氧化硫时用98.3%浓硫酸，若用水或稀硫酸吸取，容易形成酸雾，且吸取速度慢
D. 浓硫酸在常温下可以使铁、铝等金属钝化，装载浓硫酸槽罐车也许是铁制
2．06月28日新华网消息：据美国《连线》杂志报道，一项研究表白，火星液态水是来自天空下毛毛雨和地表收集露水，这些降雨在火星土壤中留下了痕迹.硫酸盐似乎堆积在火星表面，下面是一层层氯化物，这一模式表白水是从火星大气降落到火星土壤中.这是由于（ ）
A． 硫酸盐不与水发生化学反映因而堆积在火星表面，氯化物与水发生了化学反映进入了火星土壤内部
B． 硫酸盐在水中溶解能力比不上氯化物，它们往往会最先被水分离出来，这意味着水在向下浸湿，将氯化物带到了硫酸盐之下更深层火星土壤中
C． 在火星上硫酸盐密度比氯化物小
D． 火星大气中具有硫酸盐而不具有氯化物 
3．氯气和二氧化硫均有漂白性，若将等物质量这两种气体同步作用于潮湿
有色物质，可以观测到有色物质（ ）
A．立即褪色 B．慢慢褪色 C．先褪色，后复原 D．颜色不褪 
4．野外旅行时，根据季节可以带上“即热饭盒”或“化学冰箱”.“化学冰箱”即把一种化学试剂放入容器中，加一定量水，就可以形成低温小环境，这种试剂可以是下列物质中（ ）
A．硝酸铵 B．浓硫酸 C．固体氢氧化钠 D．食盐
5．从化学角度看，下列广告用语没有科学性错误是（ ）
A．“K”牌咖啡，滴滴香浓，不含任何化学物质
B．“雪山牌”矿泉水，真正纯水
C．“大自然”牌蔬菜，天然种植，不含化学元素，真正绿色食品
D．食用合格碘盐，可避免甲状腺肿大 

二、选用题(本题波及11个小题，每题3分，共33分.每题有1或2个选项符合题意，若该题只有1个选项符合题意，多选或错选均不得分；若该题有2个选项符合题意，选对1个得1分，选对2个得3分，错选不得分.）

6．将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2混合液中，生成沉淀物质量（n）和通入CO2体积（V）关系对旳是（ ）

7．有G、Q、X、Y、Z均为含氯化合物，我们不理解它们化学式，但懂得它们在一定条件下具有如下转换关系(未配平)：
① G →Q+NaCl
② Q+H2O→X+H2
③ Y+NaOH→ G+Q+H2O
④ Z+NaOH→Q+X+H2O
这5种化合物中氯元素化合价由低到高顺序为 ( )
A．QGZYX B．GYQZX C．GYZQX D．ZXGYQ
8．把具有一种杂质MgCl2粉末0.95 g溶于水后，与足量AgNO3溶液反映，生成3.00 gAgCl沉淀，则该MgCl2中杂质也许是( ).
A．KCl B．AlCl3 C．CaCl2 D．NaCl

9．下列离子方程式书写对旳是( ).
A．用碳酸钠稀溶液吸取少量二氧化碳：CO ＋CO2＋H2O＝2 HCO
B．向小苏打溶液中加入醋酸：CO ＋2CH3COOH＝CO2↑＋H2O＋2CH3COO－
C．向硫酸氢钠溶液中加入少量氢氧化钠：H＋＋OH－＝H2O
D．向FeBr2溶液中加入过量氯水：2Fe2++2Br－+2Cl2＝Br2+4Cl－+2Fe3+

10．若NA体现阿伏加德罗常数值，下列有关说法中对旳是( ).
A．一般状况下，1 mol NaHCO3投入足量盐酸中，完全反映后，最多逸出NA个CO2分子
B．NO2和N2O4混合气体 46 g ，其中具有原子数为3NA
C．若某醋酸钠溶液中具有1 mol CH3COO－，则Na＋数目等于NA
D．O3和O2混合气体22.4 L中一定具有3NA个原子

11．一定温度下，将Cl2缓慢通入水中.当通入Cl2体积为V1时达到饱和，溶液中c(H＋）变化如下图中曲线a.已知Cl2溶解度随温度升高而迅速减少，下列论述中对旳是( ).
V1
c
b
a
O
c(H＋)
V(Cl2)
A．将饱和氯水加水稀释，溶液中c(H＋)变化如曲线b
B．将饱和氯水升高温度，溶液中c(H＋)变化如曲线c
C．在饱和氯水中加入NaOH使pH＞7，所得溶液中存在下列关系：
  c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(ClO－)
D．在饱和氯水中加入NaOH使pH＝7，所得溶液中存在下列关系：
  c(Na＋)＞c(ClO－)＞c(Cl－)＞c(HClO)
12．如下图在带漏斗U型管中装有足量煤油和水混合物，静置后投入一小块碱金属.可观测到金属在煤油和水界面a附近上下往复运动，下列说法不对旳是( )

A．此碱金属也许是钾或钠
B．反映一段时间后煤油会燃烧
C．碱金属上下运动是由于与水反映产生了氢气
D．若是金属锂则不能观测到上述现象

13．在某100 mL混合液中，HNO3和H2SO4物质量浓度分别是：0.4、0.l
mol·L-1，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充足反映后，所得溶液中C
u2+物质量浓度是( )
A． 0.15 mol·L-1 B． 0.225 mol·L-1 C． 0.0225 mol·L-1 D． 0.45 mol·L-1

14．研究性学习小组做铜与浓硫酸反映实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂
有少量黑色物质.倒去试管中浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有
少量水烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未溶解.过滤、洗涤后，向
黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，所得溶液加BaCl2溶
液后有白色沉淀生成.下列所得结论对旳是( )
A．铜与浓硫酸反映所得白色固体是CuSO4
B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO3
C．白色固体中夹杂少量黑色物质也许是CuO
D．白色固体中夹杂少量黑色物质中含元素Cu、S

15． Fe2O3、ZnO、CuO固体混合粉末a g，在加热条件下用足量CO还原，
得到金属混合物2.41 g，将生成CO2气体用足量澄清石灰水吸取后，产生
5.00 g白色沉淀，则a数值为( )
A．7.41 B．3.21 C．2.46 D．3.59

16．根据下列反映判断有关物质还原性由强到弱顺序是( )
①H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4 ②2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
A. H2SO3、HI、Fe2+、NO B. HI、Fe2+、H2SO3、NO
C. Fe2+、HI、H2SO3、NO D. NO、Fe2+、H2SO3、HI

Ⅱ卷（共62分）

三、本大题波及3小题，共26分.

17．(8分) 变色眼镜玻璃片内具有少量AgBr和微量氧化铜.当玻璃片受阳光照射时，由于发生反映而使玻璃片由无色变成黑灰色.把玻璃放到暗处，又由于发生反映，而使玻璃又变成无色透明，在这个变化过程中氧化铜性质与质量没有发生变化.
（1）请问氧化铜在变化过程中所起作用是

.
（2）玻璃片由无色变成黑灰色化学方程式是
.
（3）又由黑灰色变成无色化学方程式是
.
18．(8分)高档轿车中装有安全气囊，内部贮存化学物质.当汽车高速迈进过程中受到撞击时，化学物质会在瞬间爆发产生大量气体，布满气袋，弥补在乘员与挡风玻璃、仪表板、方向盘之间，避免乘员受伤.
（1）(1)如果气袋内贮有硝酸铵，它受剧烈冲击后能迅速分解，产生大量N2O气体，试写出其化学方程式：____________________________________.
（2）若需要产生30 dm3 (原则状况)N2O气体，需要储藏_________mol硝酸铵.

19．(10分) “卤块”重要成分为氯化镁，含少量FeCl2等杂质，工业上用于制造轻质氧化镁（生产流程如下图）.已知：过氧化氢在酸性条件下具有很强氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+；当有Fe3+存在时，pH＞9.5才会生成Mg(OH)2沉淀；MgCO3在水中煮沸可转化为更难溶Mg(OH)2.

（1）写出下列物质化学式：X ： ，Y： .
（2）写出下列环节化学方程式：

③

④

⑤

⑥

四、本大题波及2小题，共18分.

20. (8分) 莫尔盐化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，将(NH4)2SO4、FeSO4等物质量混合可制得莫尔盐.下表列出几种盐在一定温度下水中溶解度：
物质
s/g
t/℃

FeSO4·7H2O

(NH4)2SO4

(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
10
20.0
73.0
17.2
20
26.5
75.4
21.6
30
32.9
78.0
28.1

实验室制取少量莫尔盐流程如下
环节2
环节3
环节1
滤渣m2 g
莫尔盐
m1 g铁屑
15 mL质量分数为10％Na2CO3溶液
小火加热
过滤洗涤
水浴加热
趁热过滤
15 mL 3 mol·L-1
H2SO4溶液
缓慢加热
浓缩结晶
一定质量
(NH4)2SO4固体

试回答问题：
（1） 环节1重要作用是 .

（2） 环节2中不应到反映结束时才过滤，因素是

，趁热过滤目是

.
（3） 环节3中加热浓缩至浮现 时为止，因素是

.

（4） 环节3中析出晶体不含(NH4)2SO4、FeSO4因素是

，理论上制得莫尔盐质量为 .

21．（10分）小明发现家中贮藏碳酸氢铵(NH4HCO3)质量减少了，并闻到一股刺激性气味.
她较好奇，于是和同窗们进行探究，请你一同参与：

[提出问题] 碳酸氢氨减少因素是什么?
[猜想假设] 碳酸氢铵受热易分解，产物也许为水、二氧化碳、氨气.
[实验设计] 小明设计了如上图所示装置进行实验
(实验装置中铁架台省略).
（1）根据现象 ，证明实验后生成了水和氨气.
（2）装置B中澄清石灰水 ，证明产物中有二氧化碳生成.
（3）小红同窗觉得若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液，再通过某实验操作，也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成，请你帮她设计完毕实验：

实验环节
实验现象
反映化学方程式

[实验结论] 碳酸氢铵受热易分解，其反映化学方程式为

.

[实验评价] 在上述同窗们探究活动中，你最欣赏是

.

[实验反思] 根据以上实验，你觉得化肥碳酸氢铵在保存时应注意问题是

.

五、本大题波及2小题，共18分.

22．（10分）在化学反映中，物质所含元素化合价发生变化反映就是氧化还原反映.例如：2Na+Cl2=2NaCl，反映先后，Na、Cl化合价发生了变化，该反映是氧化还原反映.

（1）根据化合价与否变化分析，下列反映属于氧化还原反映是（填序号） ；
A. 2Mg+O2=2MgO B. CaO+H2O=Ca(OH)2
C. 2KClO3=2KCl+3O2↑ D. CaCO3=CaO+CO2↑
E. H2+CuO=Cu+H2O F. HCl+NaOH=NaCl+H2O

（2）4种化学基本反映类型中，一定属于氧化还原反映是 ，一定不属于氧化还原反映是 .

（3） 具有高价态元素化合物，一般具有氧化性，如在氯化铁溶液中，氯化铁能将单质铜氧化成氯化铜，自身被还原成氯化亚铁.试回答问题：
① 该反映化学方程式可体现为 .
② 向上述反映后溶液中加入过量锌粉充足反映后过滤，则滤
纸上一定有固体是 （写化学式），滤液中溶质是 （写化学式）.

23．(8分) 一般状况下，较强氧化剂如：MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸时，有如下反映规律：氧化剂＋浓盐酸→金属氯化物＋水＋氯气.实验室通常用该原理制取少量Cl2.

⑴ 从原子经济学角度出发，要使浓盐酸中Cl－充足转化为Cl2，制取等量Cl2最佳选用上述氧化剂中 氧化浓盐酸.

⑵ 将214.5 g Ca(ClO)2放入500 mL 12.0 mol·L-1浓盐酸中，生成Cl2在原则状况下体积为39.2 L.若反映先后溶液体积保持不变，计算反映后溶液中HCl物质量浓度.

⑶ 漂白粉是 Ca(ClO)2、CaCl2 ·Ca(OH)2 ·H2O 和 CaO 混合物.漂白粉放出氯气具有漂白作用，叫有效氯.通常用有效氯体现漂白粉纯度.漂白粉中有效氯含量常用滴定碘法进行测定，即在一定量漂白粉中加入过量KI ，加H2SO4酸化，有效氯与I－作用析出等量I2，析出I2以淀粉批示剂及时用Na2S2O3原则溶液滴定.若测定漂白粉中有效氯时用盐酸酸化，则盐酸浓度应不不小于 mol·L-1，否则测定有效氯将 （填“偏高”、“偏低”或“不变”）.