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2011年天原杯复赛试&答案

发布时间:2014-01-05 12:42:38  

中学生化学素质和实验能力

试题说明:1.本试卷共8页,满分110分。

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

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2个答案的错1个不得分,漏选1个扣1分。请将答案填在下表相应题号的空格内。)

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,并用弱减性水处理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:

①CaBr2+H2O②2HBr+Hg③HgBr2+CaOCaBr2; ④2HgO????CaO+2HBr;????HgBr2+H2↑;????HgO+ ????2Hg+O2↑。该方案的主要目的是为了制备?????( )

A.HBr B.CaO C.H2 D.Hg 750℃100℃750℃500℃

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

1

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,他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

石墨烯

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???( )

mL50

20C

O

mL50

20C

O

4040302010

3020

10

11

B

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

12、由C、H两种元素组成的化合物叫烃。碳原子数在4C2H4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agM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????????( ) A.2a

S

B.(2+)a

C.100—S

D.(1+50)a

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?????????????????( )

溶液

A.C?点燃???CO2?NaOH???CO?CuO????Na2CO3溶液

加热

AgNO3溶液溶液B.Cu?????Cu(NO3)2溶液?NaOH????Cu(OH)2

2

C.CaO Ca(OH)2 溶液NaOH溶液

Fe2(SO4)3溶液 D.Fe?点燃???Fe2O3

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。 ⑴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,自来水生成过程中,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和NaClO2制取ClO2。请配平下列化学方程式:□Cl2+□NaClO2→2NaCl+□ClO2 ⑵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 D.与水分子比,水合离子的电子数发生了改变 ++C.微粒的化学性质发生了改变

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

⑶医药上可用石膏来固定骨折部位。石膏有熟石膏(CaSO4·1

H2O,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 (填化学式)。

固定时发生反应的化学方程式: 。

17、(3分)CO和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200g,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28.7g。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4CuO?高温???2Cu2O+O2↑。用木炭还原CuO除了发生:2CuO+C?高温: ???2Cu+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Cu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、(5分)根据下表中溶解度(20℃):

2+

为确认CaCO3溶解度小于CaSO4·2H2O,做以下实验:

3

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石灰水变混浊,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:①2KNO3?加热???2KNO2+O2↑;②2Cu(NO3)2?加热???2CuO+4NO2↑+O2↑;③2AgNO3?加热???2Ag+2NO2↑+O2↑;又知NO2与O2在水中反应的化学方程式如下:④4NO2+O2+2H2O???4HNO3

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:

⑴若该固体是纯净物,指出是哪种盐,为什么? ;

⑵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)。

其中A、B、C都是钨的化合物。

⑴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做还原剂,写出用H2还原三氧化钨的化学方程式: 。

⑵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)潜水员下潜10m,所受压强约为2×10Pa(p大气压+p水柱压),下潜20m,约为3×10Pa。已知某温度时,He、N2、O2在1mL水中溶解体积依次为:0.008mL、0.013mL、0.025mL。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1×10Pa、2×10Pa、3×10Pa时,在1mL水中溶解体积均为0.013mL。

⑴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) ;

⑵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:Fe+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)

4 3+―555552―熔融

焙烧 产品C 含(A

。 三、实验题(本题包括3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。

⑴锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。 ⑵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 。 ⑶请你设计两种实验方案来验证以上猜想。

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):

⑴C装置的硬质试管中发生反应的化学方程式为 。

⑵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: 。 ⑶B中浓硫酸的作用是 。

⑷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。 ⑴实验前,先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是: 。 ⑵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 ⑶B中发生反应的化学方程式为: ; ⑷若实验用锌铜合金的质量为ag,与酸充分反应后,测得氢气

5

体积为VL,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

⑸若实验用锌铜合金的质量为ag,与酸充分反应后,B中剩余固体的质量为bg,则锌的质量分数为 ; ⑹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3个小题,共20分)

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?加热某校一课外小组的甲、???A2B。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8.0g。有关实验数据记录如下。试求丙学生实验中a:b的值可能是多少?

29、(6分)自然界存在着一种白云石的矿石,其化学式是xCaCO3·y MgCO3。(其中x、y为最小正整数比)。以它为原料,可制取耐火材料等。

⑴称取2.76g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1.44g。试通过计算写出白云石的化学式。

⑵若再称取2.76g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VL一氧化碳(密度为1.25g/L)。(已知CaO+3C?高温???CaC2+CO;2MgO+5C?高温???Mg2C3+2CO) 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。

30、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,了解了该钢铁厂生成原料、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28.36g(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3g白色沉淀。 ⑴计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。

6

⑵再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g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,2gH2的体积为22.4L)

请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数。

⑶若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(用含m的代数式表示)

7

参考答案

一、选择题

二、填空题:(其它合理答案同样给分)16.(6分)

⑴ ②④(1分); 1Cl2+2NaClO2→2NaCl+2ClO2(1分);⑵AD(1分); CD(1分); ⑶CaSO4·

2

H2O(1分); 2CaSO4·

2

H2O+3H2O?; ??2CaSO4·2H2O(1分)

17. (3分) CO+PdCl2+H2O?; 还原(1分); ??2HCl+Pd↓+CO2(2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) 4CuO+C?高温+CO↑(答1个方程式1分,答2个方程式共???2Cu2O+CO2↑ CuO+C?高温???Cu+CO↑ 2CuO+C?高温??? Cu2O 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

21.(3分) ⑴Cu(NO3)2;分解所得NO2、O2系数之比为4∶1,通入水中发生反应:4NO2+O2+2H2O(2分) ???4HNO3,全部吸收。⑵没有这种组成。由⑴可知,只有当NO2、O2系数之比为4∶1时才可能完全被吸收,若为混合物,则不可能出现4∶1的情况。(1分) 22. (6分) ⑴Na2WO4(1分); Na2WO4+2HCl?;WO3+3H2 ???W+3H2O(1分)⑵1∶4(2分) ??H2WO4↓+2NaCl(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)

三、实验题:25.(5分) ⑴Zn+2AgNO3?; ??Zn(NO3)2+2Ag(1分)

⑵①硝酸锌和硝酸铜(1分);②硝酸锌、硝酸铜和硝酸银(1分);⑶(每个方案1分) +

?

26. (6分) ⑴3H2+N2?催化剂、加热;⑵14∶3(1分);因为是“部分化合”,仍会有未反应的H2和N2逸出(1分);⑶干燥?????2NH3 (2分)(1分);⑷向D中滴入无色酚酞溶液,酚酞变红。(1分) 27.(9分) ⑴除去合金表面的氧化膜(1分)

⑵⑤①④③②(2分);使D和C的液面相平(1分)⑶Zn+H2SO4??? ZnSO4+H2↑(1分)

8

⑷D(1分)⑸(a-b)/a ×100%(2分)⑹偏小(1分)

四、计算题:28.(4分) 3∶7(2分)或37∶3(2分)29.(6分) ⑴(2分)CaCO3·MgCO3 ⑵①(2分)∵CaO~CO MgO~CO CO2~2CO ∴CaCO3·MgCO3~6CO V(CO)= 6×28×2.76a/184×1.25 = 2.02a

②(2分)

附加题:(10分)

⑴(3分)700∶9 ⑵(3分)24.5%

⑶(2分)当m>1.418g,剩余固体质量为:(m-1.328)g

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

L

9

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