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2011年全国化学竞赛复赛试题(带答案)

发布时间:2013-12-20 09:41:01  

2011年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛

(第二十一届天原杯)复赛试题

试题说明:1.本试卷共8页,满分100分。(附加题供选用)

2.可能用到的相对原子质量:

H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ag:108 3.考试时间:2小时

一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分。每小 题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的错1个不得分,

1.

联合国决定2011年为“国际化学年”,以纪念化学所取得的成就以及对人类文明的贡献为宗旨。下列提法不符合其宗旨的是 ( ) ... A.化学是一门创造新物质的科学,是自然科学中创造新物质最多的科学领域 B.普及化学知识,宣传化学贡献,提高公众科学素质

C.让公众更多地了解化学为满足社会需求所作出的贡献,鼓励人们尤其是青少年学习化学的兴趣,激发他们创造未来化学的热情

D.推广食用不含任何化学物质的绿色食品 2.关于天然气的下列叙述中不正确的是 (

) ...A.天然气和沼气的主要成分都是甲烷

B.液化石油气灶具改为天然气作燃料,燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量 C.天然气与空气混合点燃,不会发生爆炸

D.与煤炭相比,天然气燃烧产生的废气中,SO2等污染物较少

3.三甲基一氯硅[(CH3)3SiCl]是一种生产有机硅化合物的原料,遇明火或氧化剂会引起爆炸,在空气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅和氯化氢,与水接触可产生雾状盐酸。则下列说法错误的是 ( ) ..A.保存三甲基一氯硅时应密封防水

B.扑灭三甲基一氯硅引发的着火,应使用二氧化碳、干粉灭火剂,并用弱碱性水处理 C.三甲基一氯硅水溶液pH一定小于7

D.三甲基一氯硅由碳、氢、硅、氯四个原子构成

4.根据“绿色化学”的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤:

该方案的主要目的是为了制备 ( )

A.HBr B.CaO C.H2 D. Hg

1

5.新型纳米材料MFe2Ox (3<x<4)中M表示+2价的金属元素,在反应中化合价不发生变化。

常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,流程如下:

则下列判断正确的是 ( )

A.MFe2Ox是还原剂 B.SO2是该反应的催化剂

C.x<y D.SO2发生了分解反应

6.核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内

质子数为2n2-1。下列有关X的说法错误的是 ( ) ..

A.X能形成化学式为X(OH)3的物质

B.X可能形成化学式为KXO3的物质

C.X原子的最外层电子数一定比核电荷数少10

D.X可能形成化学式为KX的物质

7.科学家对石墨进行处理使得石墨片的厚度逐渐变薄,最终获得目前已知的最薄的材料——

石墨烯(如右图)。石墨烯作为电导体,它和铜有着一样出色的导电性;作为热导体,它比目

前任何其他材料的导热效果都好。下列关于石墨烯的说法正确的是 ( )

A.石墨烯是一种新型的纳米化合物

B.石墨烯与C60互为同素异形体

C.石墨烯与有机物烯烃一样,是一种有机化合物

D.石墨制取石墨烯的过程是化合反应

8

根据上述命名规律回答:K2CS3应命名为 ( )

A.三硫代碳酸钾 B.多硫碳酸钾 C.过硫碳酸钾 D.超硫碳酸钾

++-9.工业品盐酸中因含有Fe3而带黄色,若某工业品盐酸中的H和Cl的个数比为91:94,则

+-该盐酸中Fe3和Cl的个数比为 ( )

A.1:1 B.1:3 C.91:94 D.1:94

10.如右图所示的甲、乙两个装置中,胶头滴管中吸入某种液体,平底烧瓶中充入(或放入)

另一种物质,挤压胶头滴管加入液体,一段时间后两装置中的气球都明显胀大(忽略液体

体积对气球体积的影响)。则滴管和烧瓶中所用试剂可能是 ( )

11.右图所示装置有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时,也

利用了类似的装置,并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法不正确...

的是 ( )

A.导管B连接供给氧气的钢瓶

B.导管B连接病人吸氧气的塑胶管

C.该装置可用来观察输出氧气的速度

D.该装置可用来调节输出氧气的速度

2

12.由C、H两种元素组成的化合物叫烃,碳原子数在4及以下的烃在常温常压下通常为气体。常温常压时,烃C2H4和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87%,则混入的烃可能是 ( )

A.CH4 B.C2H2 C.C2H6 D.C8H8

13.喜树中含有一种被称为喜树碱的生物碱,这种碱的相对分子质量在300~400之间,实验分析得知其元素组成为:C占69.0%、O占18.4%,且O含量为H的4倍,其余为N,则一个喜树碱分子中含有的原子总数为 ( )

A.42 B.43 C.44 D.45

14.已知t℃时,盐M(不含结晶水,相对分子质量为126)的溶解度为S克。在一定量的M的水溶液中加入a g M后,恰好为t℃时的饱和溶液。若用M·7H2O代替M,欲使原溶液在t℃时恰好饱和,则需加入M·7H2O的质量(克)为 ( )

15.下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是 (

)

二、填空题(本题包括10个小题,共40分)

16.(6分)水是生命之源,与生活生产关系密切。保护水环境、珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。

(1)为了防止水的污染,下列做法有利于保护水资源的是 (填编号)。①抑制水中所有动、植物的生长;②不任意排放工业废水;③大量使用化肥农药;④生活污水经过净化处理后再排放。

天然水中含有许多杂质,自来水生产过程中,常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质,同时还必须进行消毒。ClO2是一种新型的自来水消毒剂,工业上用Cl2 与NaClO2制取ClO2。请配平下列化学方程式:

□ Cl2 + □ NaClO2 == 2 NaCl + □ClO2

(2)在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。水分子在特定条件下容易得到一个++H,形成水合氢离子(H3O)。下列对上述过程的描述不合理的是 (填序号)。 ...

A.氧元素发生了改变 B.微粒的组成发生了改变

C.微粒的化学性质发生了改变 D.与水分子比水合离子的电子数发生了改变 研究人员最近发现,在一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,在常温、常压下,水可以结成冰,称为“热冰”。“热冰”有许多实用价值,如开发新药、用于纳米打印机等,还可能用来 (填写序号)

A.代替干冰 B.防止冰川熔化 C.在室温下制作冰雕 D.建室温溜冰场

(3)医药上可用石膏来固定骨折部位。石膏有熟石膏(CaSO4H2O,一种白色粉末)和生石膏(CaSO4·2H2O,一种坚硬的固体)两种,固定骨折的石膏是填化学式)。固定时发生反应的化学方程式 。

3

12

17.(3分)CO与PdCl2反应产生黑色金属钯粉末(反应中有水参加),用此来检测CO对环境的污染情况,此反应的化学方程式为: ,反应中CO具有 性。

18.(4分)某金属A的氯化物溶液200 g,溶质质量分数为5.55%。向其中加入AgNO3溶液至不再产生沉淀为止,过滤干燥得沉淀的质量为28.7 g。该金属的相对原子质量为__________。可确定A为______元素,其氯化物的化学式为_____________。

19.(5分)氧化铜(黑色)、氧化亚铜(红色)都可用作玻璃或瓷器着色剂,在高温下4

CuO

2 Cu2O + O2↑。用木炭还原CuO除了发生:2 CuO + C2 Cu + CO2↑的反应外,还可发生碳与CuO的化学反应(用化学方程式表示) 、

Cu2O在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经木炭还原所得到的红色物质中是否含有Cu2O:

20

为确认CaCO3溶解度小于CaSO4?2H2O,做以下实验:

CaSO4?2H2O(固)和Na2CO3溶液混合、搅拌、过滤并用蒸馏水洗涤沉淀。取少量滤液

2?用HCl溶液酸化后再加BaCl2得BaSO4沉淀,溶液中SO4可能源于:

① ; ② 。 取少量经水洗涤的沉淀,和盐酸反应逸出的气体能使澄清Ca(OH)2变混浊,发生了上述两个可能中的哪个反应,写出该反应的化学方程式: 。

21.(3分)已知KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐热分解化学方程式如下:① 2 KNO3

2 KNO2 + O2↑;②2 Cu(NO3)2 加热2 CuO + 4 NO2↑ + O2↑;③ 2 AgNO3 加热2 Ag + 2 NO2↑ + O2↑;又知NO2与O2在水中反应的化学方程式如下:④ 4 NO2 + O2 + 2 H2O == 4 HNO3 某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成。取适量该固体充分加热,得到一定量的气体,将这些气体通入水中,结果全部被吸收,没有剩余,回答:

(1)若该固体是纯净物,指出是哪种盐,为什么?

(2)该固体不可能是混合物,为什么?

22.(6分)钨是熔点最高的金属,是重要的战略物资,广泛用于钢铁工业、电真空照明材料等方面。钨在自然界主要以钨(+6价)酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,化学式常写成FeWO4、MnWO4。黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法(如下图,已知钨酸是一种难溶性强酸、对热不稳定)。 加热

4

其中A、B、C都是钨的化合物。

(1)写出A的化学式:A ;写出生成B的化学方程式: ;由产品C得到高纯度的钨,应该用H2作还原剂,写出用H2还原三氧化钨的化学方程式: 。

(2)目前,冶炼拉制钨丝的金属钨,都用组成为非整比的钨氧化物为原料,这种氧化钨中存在五价和六价两种价态的钨。试确定组成为WO2.9的氧化钨中这两种价态的钨原子数之比等于 。

23.(4分)潜水员下潜10 m,所受压强约为2×105Pa(p大气压+p水柱压),下潜20 m,约为3×105Pa。已知某温度时,He、N2、O2在1 mL水中溶解体积依次为:0.008 mL、0.013 mL、0.025 mL。又知,压强不很大时,气体溶解于水的体积几为定值。如N2的压强分别为1×105Pa、2×105Pa、3×105Pa时,在1 mL水中溶解体积均为0.013 mL。

(1)为什么供潜水员呼吸的是He和 O2的混合气体?(设气体在血液中溶解体积和水中的相近) 。

(2)为什么潜水员上浮速度不能快?

24.(4分)分别用(20℃)饱和NaOH溶液、饱和KOH溶液和等质量、等质量分数的 FeCl3溶液反应得Fe(OH)3沉淀:Fe3+ +3OH== Fe(OH)3↓ -

实验中发现,Fe(OH)3完全沉淀时,所需饱和NaOH溶液的质量少于饱和KOH溶液,为什么?(20℃时,NaOH、KOH溶解度分别为109克,112克)

三、实验题(本题包括4个小题,共20分)

25.(5分)某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液,并对滤液的组成进行探究。

(1)锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。

(2)同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想,其中有两种猜想可能成立,这两种猜想是:①溶质为 ;②溶质为 。

5

26.(6分)亚硝酸钠是实验室常用的试剂,实验室一般用亚硝酸钠溶液与氯化铵溶液反应来制取N2。N2的化学性质十分稳定,但在一定条件下能与H2部分化合生成NH3。下图为制取少量NH3的装置(制取H2的装置已略去):

(1)C装置的硬质试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。

(2)反应时N2和H2的最佳质量比是__________。如果按此比例进行反应,反应时,D中导管口是否会逸出气泡?(已知NH3极易溶于水),说明逸出气泡的原因:_______________

________________________________________________________________________。

(3)B中浓硫酸的作用是 。

(4)用实验方法证明确实有NH3生成: _______________________________________。

27.(9分)某学习小组用如右图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。

(1)实验前,先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是:

(2)实验操作步骤有:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连

接好装置后,再进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中

剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复

至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂;⑤检查

气密性。上述再进行的操作的顺序是 (填序号);记录C

的液面位置时,除视线平视外,还应 ;

(3)B中发生反应的化学方程式为 ;

(4)若实验用锌铜合金的质量为a g,与酸充分反应后,测得氢气体积为V L,为求出合金中锌、铜的质量分数,还缺少的一个数据是 ;

A.反应前加入稀酸的体积 B.反应前加入稀酸的质量分数

C.实验前反应装置中空气的体积 D.实验条件下氢气的密度

(5)若实验用锌铜合金的质量为a g,与酸充分反应后,B中剩余固体的质量为b g,则锌的质量分数为 ;

(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得锌的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。

四、计算题(本题包括2个小题,共10分)

6

28.(4分)金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B,反应的化学方程式为2A+

B加热A2B 。某校一课外小组的甲、乙、丙三个学生分别在实验室内做该实验,充分反

应时,所用A和B的质量a和b各不相同,但总质量相等,都是8.0 g。有关实验数据

29.(6分)自然界存在着一种白云石的矿石,其化学式是xCaCO3·yMgCO3。(其中x、y为最小正整数比)。以它为原料,可制取耐火材料等。

(1)称取2.76 g白云石,加热到质量不再变化,冷却到室温,再称量固体质量为1.44 g。试

通过计算写出白云石的化学式。

(2)若再称取2.76 g白云石,研碎后与过量炭粉混合,放在特定仪器中隔绝空气强热一段时间后,测得白云石分解率为a(设白云石CaCO3、MgCO3同比分解),生成V L一氧化碳(密度为:1.25 g / L)。(已知CaO + 3 CCaC2 + CO;2 MgO + 5 C Mg2C3 + 2 CO) ①试计算V为多少L?(用a代数式表示)。

②请在右图中画出V和a的关系图。

附加题(10分):

社会实践活动中,课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算, 了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息。下面请你根据他们的实验帮助计算回答: 取该厂的某钢样粉末28.36 g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到3 g白色沉淀。 (1)计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。

7

(2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50 g质量分数相同的硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2 g H2的体积为22.4 L)

请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数。

(3)若在实验Ⅱ中继续加入m g钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少? m的代数式表示)

8

(用含

2011年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第二十一届天原杯)复赛试题参考答案

一、选择题:

二、填空题:(其他合理答案同样给分)

16.(6分)

(1)②④(1分); 1 Cl2 + 2 NaClO2???2 NaCl + 2 ClO2 (1分) (2)AD(1分); CD(1分)

(3) CaSO4H2O(1分); 2 CaSO4H2O + 3 H2O?2H2O(1分) ??2 CaSO4·17.(3分)

CO + PdCl2 + H2O == 2 HCl + Pd↓+ CO2(2分); 还原(1分)。 18.(4分) 相对原子质量为40(1分);A为钙元素(1分);化学式为CaCl2。(2分)

19.(5分)4 CuO + C 2 Cu2O + CO2↑ CuO + C Cu + CO↑ 2 CuO + C

Cu2O + CO↑(答1个方程式1分、答2个方程式共3分) 取少量还原得到的红色物质,滴加稀硫酸(1分);溶液变蓝说明有Cu2O,不变蓝说明没有Cu2O(1分)。

20.(5分)

① 硫酸钙微溶产生少量的硫酸根离子(1分); ② 生成物硫酸钠产生的硫酸根离子。 (2分) CaSO4 + Na2CO3 == CaCO3 + Na2SO4(2分) 21.(3分)

(1)Cu(NO3)2;分解所得NO2、O2系数之比为4 : 1,通入水中发生反应:4 NO2 + O2 + 2 H2O == 4 HNO3,全部吸收。(2分)

(2)没有这种组成。由(1)可知,只有当NO2、O2系数之比为4 : 1时才可能被完全吸收,若为混合物,则不可能出现4 : 1的情况(1分)。 22.(6分)

(1) Na2WO4(1分); Na2WO4 + 2 HCl == H2WO4↓ + 2 NaCl(2分),WO3 + 3 H2 W + 3 H2O(1分) (2)1 : 4(2分) 23.(4分)

He的溶解体积小于N2(2分)

上浮,气压下降,原先溶于血液中的气体将逸出,快速上浮,气压下降快,逸出气体多而堵塞血管(2分) 24.(4分)

NaOH相对分子质量(40)是KOH(57)的约70 %(1分); 溶解度NaOH却是KOH的约97 %(1分)

+-+-

等质量饱和溶液中Na、OH微粒数比K、OH多了许多,所以用量少。(2分)

1

2

12

三、实验题:

25.(5分)

(1)Zn + 2AgNO3=== Zn (NO3)2 +2Ag (1分)

9

(2)① 硝酸锌和硝酸铜(1分) ② 硝酸锌、硝酸铜和硝酸银(1分)

26.(6分)

(1)3 H2 + N3(2分);

(2)14 : 3(1分); 因为是“部分化合”,仍会有未反应的H2和N2逸出(1分)

(3)干燥(1分)

(4)向D中滴入无色酚酞溶液,酚酞变红。(1分)

27.(9分)

(1)除去合金表面的氧化膜(1分)

(2)⑤①④③②(2分);使D和C的液面相平(1分)

(3)Zn + H2SO4 == ZnSO4+H2↑(1分)

4)D(1分)

(5)(a-b)/a×100% (2分)

(6)偏小(1分)

四、计算题:

28.(4分)

3∶7(2分)或37∶3(2分)

29. (6分)

(1)(2分)CaCO3·MgCO3

(2)①(2分)∵CaO~CO MgO~CO CO2~2CO ∴CaCO3·MgCO3-6CO

V(CO) == 6×28×2.76 a / 184×1.25 == 2.02 a

②(2分)

附加题:(10分)

(1)(3分)700 : 9

(2)(3分)24.5%

(3)(2分)当m>1.418 g, 剩余固体质量为:(m―1.328) g

(2分)当 m≤1.418 g,剩余固体质量为:(5.672 + m)×9/709 g

10

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