2025年高中化學競賽能力提升卷三一、理論題（共40分）第1題（10分）氫能作為清潔能源備受關(guān)注，其儲存技術(shù)是推廣應用的關(guān)鍵。金屬氫化物儲氫材料具有可逆吸放氫性能，如LaNi?的儲氫反應為：LaNi?+3H??LaNi?H?。1-1寫出上述反應的平衡常數(shù)表達式K=（用分壓表示，分壓單位為kPa）。若在某溫度下，體系中H?分壓為101.3kPa時反應達到平衡，此時K的數(shù)值為。1-2LaNi?H?的晶體結(jié)構(gòu)中，La原子占據(jù)立方體頂點，Ni原子占據(jù)面心，H原子填充在四面體空隙中。該晶胞中含有的H原子數(shù)為________，晶體的密度ρ=________g/cm3（已知晶胞參數(shù)a=511pm，LaNi?H?的摩爾質(zhì)量為432g/mol）。1-3已知LaNi?的儲氫反應焓變ΔH=-30kJ/mol，熵變ΔS=-100J/(mol·K)，則298K時該反應的ΔG=kJ/mol，判斷該反應在常溫下是否自發(fā)：（填“是”或“否”）。第2題（12分）硅不與水直接反應，但弱堿性水溶液能使其溶解生成Si(OH)?。2-1該溶解過程分兩步進行，寫出對應的化學方程式：第一步：；第二步：。2-2已知CH??離子中所有C-H鍵鍵長相等，氫原子圍繞碳原子快速轉(zhuǎn)動。①該離子的空間構(gòu)型為________，中心C原子的雜化方式為________。②用現(xiàn)代價鍵理論解釋其穩(wěn)定性：。2-3某“分子鉆石”烷烴結(jié)構(gòu)類似金剛石，其分子中碳原子形成立方體骨架。①該分子的分子式為，分子中含有________種不同化學環(huán)境的氫原子。②該分子是否存在手性：（填“是”或“否”），理由是。第3題（18分）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X的最高正價與最低負價代數(shù)和為2，Y是地殼中含量最多的元素，Z與Y同主族，W的原子半徑在同周期主族元素中最小。3-1寫出元素符號：X________，Y________，Z________，W________。3-2比較以下性質(zhì)（用“>”或“<”填空）：①原子半徑：r(X)r(Y)；②簡單氫化物穩(wěn)定性：Y________Z；③最高價氧化物對應水化物酸性：X________W。3-3Y與Z形成的化合物Z?Y?中，化學鍵類型為，其與CO?反應的化學方程式為________。3-4W的單質(zhì)與水反應的離子方程式為________，若生成1mol單質(zhì)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________N?。3-5X的最高價氧化物對應的水化物與過量Z的最高價氧化物反應的化學方程式為________，該反應的離子方程式為________。二、實驗題（共30分）第4題（15分）某實驗小組用MnO?和濃鹽酸制備Cl?并探究其性質(zhì)，實驗裝置如下：裝置A：MnO?與濃鹽酸共熱制Cl?；裝置B：飽和NaCl溶液；裝置C：濃硫酸；裝置D：干燥紅色布條；裝置E：FeCl?溶液；裝置F：NaOH溶液。4-1寫出裝置A中反應的化學方程式：，若生成標準狀況下2.24LCl?，被氧化的HCl的物質(zhì)的量為________mol。4-2裝置B的作用是，裝置C中選用的干燥劑為________，裝置F中反應的離子方程式為________。4-3實驗觀察到裝置D中紅色布條________（填“褪色”或“不褪色”），裝置E中溶液變?yōu)樽攸S色，反應的離子方程式為________。4-4若將裝置E中的FeCl?溶液替換為NaBr溶液，觀察到溶液變?yōu)槌赛S色，再加入CCl?振蕩后分層，下層呈________色，該現(xiàn)象說明氧化性：Cl?________Br?（填“>”或“<”）。4-5實驗結(jié)束后，為回收裝置A中殘留的MnO?，需進行的操作是：、、干燥（填操作名稱）。第5題（15分）用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的H?C?O?溶液，實驗數(shù)據(jù)如下表：滴定次數(shù)待測液體積(mL)NaOH溶液體積(mL)初讀數(shù)末讀數(shù)120.000.1020.08220.000.3020.26320.000.2020.185-1計算H?C?O?溶液的濃度為________mol/L（保留四位有效數(shù)字）。5-2滴定過程中，選用的指示劑為________，滴定終點的現(xiàn)象是________。5-3若滴定前俯視讀數(shù)，滴定后仰視讀數(shù)，會導致測定結(jié)果________（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。5-4已知H?C?O?的K??=5.4×10?2，K??=5.4×10??，計算滴定至第一計量點時溶液的pH=（保留一位小數(shù)）。5-5繪制該滴定過程的pH變化曲線，需在（填“1”“2”或“3”）個計量點附近選擇更多數(shù)據(jù)點，原因是________。三、綜合應用題（共30分）第6題（16分）將10.0gFe?O?和CuO的混合物與足量CO充分反應后，固體質(zhì)量減少2.4g。6-1計算原混合物中Fe?O?和CuO的物質(zhì)的量之比（寫出計算過程）。6-2若將等質(zhì)量的混合物溶于足量稀硫酸，再向溶液中加入0.5mol/LNaOH溶液至沉淀完全，消耗NaOH溶液的體積為________L。6-3上述反應后的溶液中，c(Fe3?)=0.1mol/L，c(Cu2?)=0.2mol/L，若向其中加入鐵粉至過量，寫出反應的離子方程式并計算最終溶液中Fe2?的濃度（忽略溶液體積變化）。第7題（14分）工業(yè)上用氯氣和石灰乳制取漂白粉，其有效成分為Ca(ClO)?。7-1寫出制取漂白粉的化學方程式：，若生成1molCa(ClO)?，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。7-2漂白粉在空氣中失效的原因是（用化學方程式表示）。7-325℃時，Ca(ClO)?溶液中ClO?的水解常數(shù)Kb=2.5×10??，計算0.1mol/LCa(ClO)?溶液的pH=（保留一位小數(shù)）。7-4設計實驗驗證漂白粉的氧化性：（簡述實驗操作、現(xiàn)象及結(jié)論）。參考答案及評分標準（部分）第1題1-1K=1/(p(H?)3)，1/(101.3)3（或9.6×10??）1-26，8.21-3-0.06，是第2題2-1Si+2OH?=SiO?2?+H?↑；SiO?2?+4H?O=Si(OH)?+2OH?2-2①三角雙錐，