初中化学竞赛试题和答案.doc

全国初中学生化学素质和试验能力竞赛
（第二十一届天原杯）复赛试题

题 号
一
二
三
四
总 分
得 分

试题说明：1.本试卷共8页，满分100分。（附加题供选取）
2.可能用到相对原子质量：
H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 S:32 Cl:35.5 :39 Ca:40 Fe:56 Cu:64 n:65 Ag:108
3.考试时间：2小时

得分
评卷人

一、选择题(本题包含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。若有两个答案错1个不得分，
漏选1个扣1分。请将答案填在下表对应题号空格内。）
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答 案

1．联合国决定为“国际化年”，以纪念化学所取得成就以及对人类文明贡献为宗旨。以下提法不符合其宗旨是 （ ）
A．化学是一门创造新物质科学，是自然科学中创造新物质最多科学领域
B．普及化学知识，宣传化学贡献，提升公众科学素质
C．让公众更多地了解化学为满足社会需求所作出贡献，激励人们尤其是青少年学习化学兴趣，激发他们创造未来化学热情
D．推广食用不含任何化学物质绿色食品
2．关于天然气以下叙述中不正确是　 ( )
A．天然气和沼气主要成份都是甲烷
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，天然气燃烧产生废气中，SO2等污染物较少
3．三甲基一氯硅[(CH3)3SiCl]是一个生产有机硅化合物原料，遇明火或氧化剂会引发爆炸，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。则以下说法错误是 （ ）
A．保留三甲基一氯硅时应密封防水
B．扑灭三甲基一氯硅引发着火，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、氯四个原子组成
4．依照“绿色化学”思想，某化学家设计了以下化学反应步骤：

该方案主要目标是为了制备 （ ）
A．HBr B．CaO C．H2 D. Hg
5．新型纳米材料MFe2O (3＜＜4)中M表示+2价金属元素，在反应中化合价不发生改变。常温下，MFe2O能使工业废气中SO2转化为S，流程以下：

则以下判断正确是 （ ）
A．MFe2O是还原剂 B．SO2是该反应催化剂
C．＜y D．SO2发生了分解反应
6．核电荷数小于18某元素，其原子电子层数为n，最外层电子数为2n+1，原子核内质子数为2n2-1。以下关于说法错误是 （　　 ）
A．能形成化学式为(OH)3物质 　　
B．可能形成化学式为O3物质
C．原子最外层电子数一定比核电荷数少10
D．可能形成化学式为物质
7．科学家对石墨进行处理使得石墨片厚度逐步变薄，最终取得现在已知最薄材料——石墨烯（如右图）。石墨烯作为电导体，它和铜有着一样出众导电性；作为热导体，它比现在任何其余材料导热效果都好。以下关于石墨烯说法正确是　　　　　　　（ ）
A．石墨烯是一个新型纳米化合物　　　　　　　　　　　　　
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，是一个有机化合物
D．石墨制取石墨烯过程是化合反应
8．已知以下物质名称分别是
名称
硫代硫酸钠
多硫化钙
过氧化钡
超氧化钾
化学式
Na2S2O3
CaS
BaO2
O2
依照上述命名规律回答：2CS3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H＋和Cl－个数比为91:94，则该盐酸中Fe3＋和Cl－个数比为 ( )
A．1:1 B．1:3 C．91:94 D．1:94
10．如右图所表示甲、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)另一个物质，挤压胶头滴管加入液体，一段时间后两装置中气球都显著胀大(忽略液体体积对气球体积影响)。则滴管和烧瓶中所用试剂可能是 （ ）

甲
乙
A
稀硫酸和铜片
水和 CO2
B
双氧水和MnO2
NaOH溶液和CO2
C
Na2CO3溶液和稀硫酸
NaOH溶液和SO2
D
H2O和NH3
硝酸银溶液和HCl

11．右图所表示装置有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时，也利用了类似装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法不正确是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ( )
　　　　A．导管B连接供给氧气钢瓶　　　　　　　　　　
B．导管B连接病人吸氧气塑胶管
C．该装置可用来观察输出氧气速度
D．该装置可用来调整输出氧气速度
12．由C、H两种元素组成化合物叫烃，碳原子数在4及以下烃在常温常压下通常为气体。常温常压时，烃C2H4和另一个烃组成混合气体中碳元素质量分数为87％，则混入烃可能是 　　 ( )
A．CH4 B．C2H2 C．C2H6 D．C8H8
13．喜树中含有一个被称为喜树碱生物碱，这种碱相对分子质量在300～400之间，试验分析得知其元素组成为：C占69.0％、O占18.4％，且O含量为H4倍，其余为N，则一个喜树碱分子中含有原子总数为 　 ( )
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）溶解度为S克。在一定量M水溶液中加入a g M后，恰好为t℃时饱和溶液。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质量（克）为 　　　 （ ）

15．以下从原料及关于试剂分别制取对应最终产物设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理是 ( )

得分
评卷人

二、填空题（本题包含10个小题，共40分）

16．（6分）水是生命之源，与生活生产关系亲密。保护水环境、珍爱水资源，是每个公民应尽责任和义务。
（1）为了预防水污染，以下做法有利于保护水资源是 （填编号）。①抑制水中全部动、植物生长；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，惯用过滤方法除去水中悬浮杂质，同时还必须进行消毒。ClO2是一个新型自来水消毒剂，工业上用Cl2 与NaClO2制取ClO2。请配平以下化学方程式：
□ Cl2 + □ NaClO2 == 2 NaCl + □ClO2
（2）在化学试验和科学研究中，水也是一个惯用试剂。水分子在特定条件下轻易得到一个H＋，形成水合氢离子（H3O＋）。以下对上述过程描述不合理是 （填序号）。
A．氧元素发生了改变 B．微粒组成发生了改变
C．微粒化学性质发生了改变 D．与水分子比水合离子电子数发生了改变
研究人员最近发觉，在一定试验条件下，给水施加一个弱电场，在常温、常压下，水能够结成冰，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．预防冰川熔化 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(CaSO4·H2O，一个白色粉末)和生石膏(CaSO4·2H2O，一个坚硬固体)两种，固定骨折石膏是 　　　 (填化学式)。固定时发生反应化学方程式 　　　　　　　　　　　　 。

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对环境污染情况，此反应化学方程式为： ，反应中CO具备 　　 性。

18．（4分）某金属A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，过滤干燥得沉淀质量为28.7　g。该金属相对原子质量为__________。可确定A为______元素，其氯化物化学式为_____________。

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↑反应外，还可发生其余反应，请写出木炭与氧化铜发生其余反应化学方程式                                              。

Cu2O在酸性溶液中不稳定，可发生本身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。简述怎样用最简便试验方法来检验CuO经木炭还原所得到红色物质中是否含有Cu2O：
。

20．（5分）依照下表中溶解度（20℃）：
溶质
CaSO4•2H2O
CaCO3
BaSO4
溶解度 g / 100gH2O
0.201
0.0065
0.00017
为确认CaCO3溶解度小于CaSO4•2H2O，做以下试验：
CaSO4•2H2O（固）和Na2CO3溶液混合、搅拌、过滤并用蒸馏水洗涤沉淀。取少许滤液用HCl溶液酸化后再加BaCl2得BaSO4沉淀，溶液中SO可能源于：
① ；
② 。
取少许经水洗涤沉淀，和盐酸反应逸出气体能使澄清Ca(OH)2变混浊，发生了上述两个可能中哪个反应，写出该反应化学方程式： 　　 。

21．（3分）已知NO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐热分解化学方程式以下：① 2 NO3 2 NO2 + O2↑；②2 Cu(NO3)2 2 CuO + 4 NO2↑ + O2↑；③ 2 AgNO3 2 Ag + 2 NO2↑ + O2↑；又知NO2与O2在水中反应化学方程式以下：④ 4 NO2 + O2 + 2 H2O == 4 HNO3
某固体可能由上述三种硝酸盐中一个或几个组成。取适量该固体充分加热，得到一定量气体，将这些气体通入水中，结果全部被吸收，没有剩下，回答：
（1）若该固体是纯净物，指出是哪种盐，为何？
。
（2）该固体不可能是混合物，为何？
。

22．（6分）钨是熔点最高金属，是主要战略物资，广泛用于工业、电真空照明材料等方面。钨在自然界主要以钨（+6价）酸盐形式存在。有开采价值钨矿石是白钨矿和黑钨矿。黑钨矿主要成份是铁和锰钨酸盐，化学式常写成FeWO4、MnWO4。黑钨矿传统冶炼工艺第一阶段是碱熔法（以下列图，已知钨酸是一个难溶性强酸、对热不稳定）。

其中A、B、C都是钨化合物。
（1）写出A化学式：A ；写出生成B化学方程式： ；由产品C得到高纯度钨，应该用H2作还原剂，写出用H2还原三氧化钨化学方程式：
。
（2）现在，冶炼拉制钨丝金属钨，都用组成为非整比钨氧化物为原料，这种氧化钨中存在五价和六价两种价态钨。试确定组成为WO2.9氧化钨中这两种价态钨原子数之比等于 。

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，气体溶解于水体积几为定值。如N2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）为何供潜水员呼吸是He和 O2混合气体？（设气体在血液中溶解体积和水中相近） 。
（2）为何潜水员上浮速度不能快？
。

24．（4分）分别用（20℃）饱和NaOH溶液、饱和OH溶液和等质量、等质量分数 FeCl3溶液反应得Fe(OH)3沉淀：Fe3+ +3OH-== Fe(OH)3↓
试验中发觉，Fe(OH)3完全沉淀时，所需饱和NaOH溶液质量少于饱和OH溶液，为何？（20℃时，NaOH、OH溶解度分别为109克，112克）
。

得分
评卷人

三、试验题(本题包含4个小题，共20分)

25．（5分）某同学将一小包铜粉和锌粉混合物放入一定量硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液组成进行探究。
（1）锌和硝酸银溶液反应化学方程式是 　　　　　　　　　　 。
（2）同学们对滤液中所含溶质做出多个猜测，其中有两种猜测可能成立，这两种猜测是：①溶质为 ；②溶质为 。
（3）请你设计两种试验方案来验证以上猜测。
方案
试验操作
试验现象
结 论
方案一

猜测①成立
方案二

猜测②成立

26．（6分）亚硝酸钠是试验室惯用试剂，试验室通惯用亚硝酸钠溶液与氯化铵溶液反应来制取N2。N2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。下列图为制取少许NH3装置（制取H2装置已略去）：

（1）C装置硬质试管中发生反应化学方程式为_______________________________。
（2）反应时N2和H2最好质量比是__________。假如按此百分比进行反应，反应时，D中导管口是否会逸出气泡？（已知NH3极易溶于水），说明逸出气泡原因：_______________
________________________________________________________________________。
（3）B中浓硫酸作用是 。
（4）用试验方法证实确实有NH3生成： _______________________________________。

27．（9分）某学习小组用如右图所表示装置测定锌铜合金中锌、铜质量分数。
（1）试验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目标是：
；
（2）试验操作步骤有：检验气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行操作还有：①统计C液面位置；②将B中剩下固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，统计C液面位置；④由A向B滴加足量试剂；⑤检验气密性。上述再进行操作次序是 （填序号）；统计C液面位置时，除视线平视外，还应 ；
（3）B中发生反应化学方程式为 ；
（4）若试验用锌铜合金质量为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、铜质量分数，还缺乏一个数据是 　　　 ；
A．反应前加入稀酸体积 B．反应前加入稀酸质量分数
C．试验前反应装置中空气体积 D．试验条件下氢气密度
（5）若试验用锌铜合金质量为a g，与酸充分反应后，B中剩下固体质量为b　g，则锌质量分数为 ；
（6）试验过程中，若未洗涤过滤所得不溶物，则测得锌质量分数将 （填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。

得分
评卷人

四、计算题(本题包含2个小题，共10分)

28．（4分）金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B，反应化学方程式为2A＋BA2B 。某校一课外小组甲、乙、丙三个学生分别在试验室内做该试验，充分反应时，所用A和B质量a和b各不相同，但总质量相等，都是8.0 g。关于试验数据统计以下。试求丙学生试验中a∶b值可能是多少？

A用量
B用量
A2B质量
甲
7.0　g
1.0　g
5.0　g
乙
4.0　g
4.0　g
5.0　g
丙
a　g
b　g
3.0　g

29．（6分）自然界存在着一个白云石矿石，其化学式是CaCO3·yMgCO3。（其中、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，加热到质量不再改变，冷却到室温，再称量固体质量为1.44 g。试经过计算写出白云石化学式。

（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铁矿石样品和钢样进行试验、分析、计算，
了解了该钢铁厂生产原料、产品相关信息。下面请你依照他们试验帮助计算回答：
取该厂某钢样粉末28.36 g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，将产生气体通入足量澄清石灰水中，得到3 g白色沉淀。
（1）计算此钢样粉末中铁和碳质量之比。

（2）再取三份不一样质量钢样粉末分别加到50　g质量分数相同硫酸中，充分反应后，测得试验数据以下表所表示：（标准情况下，2 g H2体积为22.4　L）

试验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
加入钢样粉末质量 / g
2.836
5.672
8.508
生成气体体积（标准情况）/ L
1.12
2.24
2.80
请依照表中数据计算硫酸中H2SO4质量分数。

（3）若在试验Ⅱ中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩下固体质量为多少? （用含m代数式表示）

全国初中学生化学素质和试验能力竞赛(第二十一届天原杯)复赛试题参考答案
一、选择题：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
D
C
AC
AC
B
A
题号
9
10
11
12
13
14
15

答案
D
BC
AD
B
A
C
C
二、填空题：（其余合理答案一样给分）
16．（6分）
（1）②④（1分）； 1 Cl2 + 2 NaClO22 NaCl + 2 ClO2 （1分）
（2）AD（1分）； CD（1分）
（3） CaSO4·H2O（1分）； 2 CaSO4·H2O + 3 H2O2 CaSO4·2H2O（1分）
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）
取少许还原得到红色物质，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 硫酸钙微溶产生少许硫酸根离子（1分）；
② 生成物硫酸钠产生硫酸根离子。 （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溶解体积小于N2（2分）
上浮，气压下降，原先溶于血液中气体将逸出，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OH（57）约70 %（1分）；
溶解度NaOH却是OH约97 %（1分）
等质量饱和溶液中Na＋、OH－微粒数比＋、OH－多了许多，所以用量少。（2分）
三、试验题：
25．（5分）
（1）n + 2AgNO3=== n (NO3)2 +2Ag （1分）
（2）① 硝酸锌和硝酸铜（1分） ② 硝酸锌、硝酸铜和硝酸银（1分）
（3）（每个方案1分）
试验操作
试验现象
结论
方案一：取少许滤液于试管中，在滤液中插入一根铜丝(或铜片)
假如铜丝表面无改变
或假如铜丝表面有银白色固体析出
证实猜测①成立
或证实猜测②成立
方案二：取少许滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸(或其余氯化物溶液)
假如滤液无显著改变
或假如有白色沉淀生成
证实猜测①成立
或证实猜测②成立
26．（6分）
（1）3 H2 + N2 催化剂、加热 2 NH3（2分）；
（2）14 : 3（1分）； 因为是“部分化合”，仍会有未反应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）除去合金表面氧化膜（1分）
（2）⑤①④③②（2分）；使D和C液面相平（1分）
（3）n + H2SO4 == nSO4+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， 剩下固体质量为：(m―1.328) g
（2分）当 m≤1.418 g，剩下固体质量为：(5.672 + m)×9/709 g