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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123456789101112131415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7D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 （ ）AHBr BCaO CH2 D. Hg5新型纳米材料MFe2O (34)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 （ ）AMFe2O是还原剂 BSO2是该反应催化剂Cy DSO2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Na2S2O3CaSBaO2O2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 ( )A1:1 B1:3 C91:94 D1:9410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 CO2B双氧水和MnO2NaOH溶液和CO2CNa2CO3溶液和稀硫酸NaOH溶液和SO2DH2O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 ( )ACH4 BC2H2 CC2H6 DC8H813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300400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 ( )A42 B43 C44 D4514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M7H2O代替M，欲使原溶液在t时恰好饱和，则需加入M7H2O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）。抑制水中全部动、植物生长；不任意排放工业废水；大量使用化肥农药；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(CaSO4H2O，一个白色粉末)和生石膏(CaSO42H2O，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，过滤干燥得沉淀质量为28.7g。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CaSO42H2OCaCO3BaSO4溶解度 g / 100gH2O0.2010.00650.00017 为确认CaCO3溶解度小于CaSO42H2O，做以下试验：CaSO42H2O（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： ； 。 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： 2 NO3 2 NO2 + O2；2 Cu(NO3)2 2 CuO + 4 NO2 + O2； 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 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10m，所受压强约为2105Pa（p大气压p水柱压），下潜20m，约为3105Pa。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1105Pa、2105Pa、3105Pa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：溶质为 ；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 论方案一猜测成立方案二猜测成立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：统计C液面位置；将B中剩下固体过滤，洗涤，干燥，称重；待B中不再有气体产生并恢复至室温后，统计C液面位置；由A向B滴加足量试剂；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VL，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bg，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2ABA2B 。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ab值可能是多少？A用量B用量A2B质量甲7.0g1.0g5.0g乙4.0g4.0g5.0g丙agbg3.0g29（6分）自然界存在着一个白云石矿石，其化学式是CaCO3yMgCO3。（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2.76g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VL一氧化碳（密度为：1.25 g / L）。（已知CaO + 3 CCaC2 + CO；2 MgO + 5 C Mg2C3 + 2 CO）试计算V为多少L？（用a代数式表示）。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50g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22.4L）试验序号加入钢样粉末质量 / g2.8365.6728.508生成气体体积（标准情况）/ L1.122.242.80请依照表中数据计算硫酸中H2SO4质量分数。（3）若在试验中继续加入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12345678答案DCDCACACBA题号9101112131415答案DBCADBACC二、填空题：（其余合理答案一样给分）16（6分）（1）（1分）； 1 Cl2 + 2 NaClO22 NaCl + 2 ClO2 （1分）（2）AD（1分）； CD（1分） （3） CaSO4H2O（1分）； 2 CaSO4H2O + 3 H2O2 CaSO42H2O（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） 硫酸钙微溶产生少许硫酸根离子（1分 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） 硝酸锌和硝酸铜（1分） 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 证实猜测成立 或证实猜测成立方案二：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成立或证实猜测成立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）（2分）；使D和C液面相平（1分） （3）n + H2SO4 = nSO4+H2（1分）（4）D（1分）（5）(ab)/a100% （2分）（6）偏小（1分）四、计算题： 28（4分）37（2分）或373（2分）29. （6分）（1）（2分）CaCO3MgCO3（2）（2分）CaOCO MgOCO CO22CO CaCO3MgCO36COV(CO) = 6282.76a / 1841.25 = 2.02a（2分）附加题：（10分）（1）（3分）700 : 9 （2）（3分）24.5%（3）（2分）当m1.418 g， 剩下固体质量为：(m1.328) g （2分）当 m1.418 g，剩下固体质量为：(5.672 + m)9/709 g