2023年上海市白猫杯青少年应用化学与技能竞赛决赛.doc

上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛决赛
初中组试卷
编号 区（县） 学校 年级 姓名

题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分

试题阐明：
1． 本试卷共8页，满分120分。
2.也许用到相对原子质量（原子量）H—1  S—32   O—16  P—31  Cu—64
C—12  Mg—24  Na—23  Cl—35.5  N—14 Al—27 Li—7 Be—9 Fe—56
3.考试时间：1小时30分钟
题号
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案

一、选用题（每题有1个对旳答案，共15分。请将答案选项填入下表）
1、加酶（佳美）洗衣粉，不能用沸水冲泡原因是
（A）表面活性剂分解 （B）酶失去活性（C）起泡剂失效 （D）螯合剂失效
2、发酵粉重要成分是
（A）碳酸氢钠与酒石酸 （B）碳酸钠与酒石酸
（C）碳酸钠与硅酸 （D）碳酸氢钠与硅酸
3、用化学措施在铜制器皿上刻字画，处理铜器表面溶液是
（A）FeCl2溶液 （B）Pb(NO3)2 溶液 （C）稀盐酸 D）浓FeCl3溶液
4、1955年在日本流行骨痛病是由于稻米中具有过量有害元素导致，这种有害元素是
（A）铬 （B）镉 （C）铅 （D）锌
5、试验测得某一溶液中具有Fe2+、Na+、SO42-、I-等四种离子，且两种阳离子个数比为Fe2+∶Na +=3∶4，则I-与SO42-个数比也许是
(A) 3∶2 (B)3∶1 (C) 8∶1 (D) 都也许
6、在室温时，将硝酸钠和氯化钾两种饱和溶液等体积混合后无晶体析出，在加热蒸发时，最先析出晶体是
(A) KNO3 (B) KCl (C) NaNO3 (D) NaCl
7、乳酸（C3H6O3）在一定条件下经缩聚可生成一种塑料，用这种新型塑料制造餐具，在乳酸菌作用下能在60天内降解成无害物质，因而，不会对环境导致污染。该塑料降解生成无害物质是
(A) N2 和O2 (B) H2O和CO2 (C) CO2 和O2 (D) O2和H2
8、下列（1）—（4）多种原因与a—d多种后果互为因果关系是
（1）大气中CO2增长 （2）SO2和NO2排入大气中
（3）CO大量排入大气中 （4）冰箱制冷剂氟里昂排入大气中
a.形成酸雨 b.产生温室效应 c.破坏臭氧层 d.使人中毒

(A)（1）～ d (B)（2）～ a (C)（3）～ c (D)（4）～b.
9、装潢是室内空气污染重要原因之一，因装潢用某些材料（如涂料、墙纸、夹板等）会释放出一种有害气体，该气体是
(A) 甲烷 (B) 甲醛 (C) 一氧化碳 (D) 二氧化碳
10、等质量钠、镁、铝分别跟足量稀盐酸反应，生成氢气体积之比是
(A) 1：1：2 (B) 3：2：1 (C) 39：69：92 (D) 69：39：92
11、要除去二氧化碳中混有少许一氧化碳，可采用措施是
(A) 通过澄清石灰水 (B) 通过灼热氧化铜
(C) 通过灼热木炭 (D)将CO点燃除去
12、一包铁粉中混有少许氧化铜杂质，取少许这种铁粉放到一定量稀硫酸中，充足反应后，发现容器底部尚有铁粉剩余，则存在于溶液里金属阳离子是
(A)必然有Cu2+和Fe2+                            (B)必然有Cu2+，也许有Fe2+
(C)必然有Fe2+，也许有Cu2+ (D)必然有Fe2+，没有Cu2+
13、下列每组中两种气体混合后，遇火也许发生爆炸是
(A ) N2、O2 (B) N2、H2 　(C) CH4、O2 (D) CO、CO2
14、过氧化氢(H2O2)可以按下式分解：2H2O2 →2H2O + O2↑。若将H2O2、MnO2、CaO、MgCl2混合后，也许发生反应有
(A ) 2个　　(B)3个　　(C) 4个　 (D) 5个
15、试管内壁附着下列物质，不能用稀盐酸洗涤而除去是
(A)盛石灰水后留下白色物质
(B) 用氢气还原氧化铜后留下红色物质
(C) 氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应后留下红褐色固体
(D) 用CO还原氧化铁后留下黑色物质

二、填空题(共40分)
1、洗涤剂中多种表面活性剂有一种共同特点，即它们分子中均有一种___
基和一种__________基。

2、反复加热食油，会使其产生一种名称为________________致癌物质。
3、为防止淀粉浆糊腐败变质，可在其中加入防腐剂 。
4、起上海地区逐渐推广拉圾分装法，分别用红色、绿色、黑色拉圾箱来存储多种拉圾。其中有毒有害拉圾用 色拉圾箱来存储。
5、将盛有相似质量相似浓度稀硫酸两只烧杯，分别放在天平左右两盘上，天平保持平衡。再向两个烧杯中分别加入质量相等镁和铁，待反应停止后，也许出现如下两种状况：
（1）天平仍保持平衡，则反应物一定有剩余是_______。
（2）天平失去平衡，则指针一定偏向放入金属______一方。
6、白炽灯灯丝是由金属__制成，灯泡里玻璃柱上常涂上少许红磷以清除灯泡里残存氧气而保护灯丝。当灯泡漏气时，灯泡里会产生白烟，该反应化学反应方程式为:_______________________________ 。
7、有A、B、C三种物质，已知A为钠盐，B为氯化物，C为碱。经下列试验操作，成果分别是：
（1）A、B两溶液混合后，无沉淀或气体生成；
（2）B、C两溶液混合后，出现蓝色沉淀；
（3）A、C两溶液混合后，出现白色沉淀。该沉淀不溶于稀硝酸。
由此推断（写化学式）A_____________C___________。
8、从100毫升量筒、10毫升量筒、胶头滴管、试管夹、铁架台、固定物件、酒精灯、药匙等仪器中，选用适合下列操作仪器填入对应横线上：
(1)取用粉末状药物要用__________________；
(2)量取12毫升液体要用________________________；
(3)给试管里物质加热，应当使用_____________________________________。
9、大麻是一种毒品，国内政府严禁生产、销售和吸食。大麻重要成分是C21H30O2，它在空气中焚毁时，可生成CO2和H2O，这个反应化学方程式是____________________________。
10、葡萄糖（C6H12O6）、蔗糖（C12H22O11）等糖类化合物是人们生命活动不可缺乏重要物质。已知核糖式量为150，其中含碳40%，含氢6.7%，别旳是氧。则核糖化学式是　　　　　　　　 。
11、某工厂甲、乙两车间排放废水中分别具有如下五种物质：MgSO4、CuSO4、NaOH、FeCl3、BaCl2中三种和两种，且甲、乙两车间各自废水中均无沉淀物。甲车间废水中具有三种物质是______、 、 。
12、汽车尾气（具有烃类、CO、SO2、NO等物质）是都市空气污染源之一。治理措施之一是在汽车排气管上加装一种“催化转换器”，使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环无毒气体，并促使烃类充足燃烧及SO2转化。写出CO和NO反应化学方程式_________________ 。“催化转换器”缺陷是在一定程度上提高了空气酸度，由于_____________________。处理汽车尾气污染大气措施有______________________。
13、 国内水厂生产自来水通常用氯气来消毒，请你写出一种简易化学措施定性检测自来水中残留余氯：______________________。
14、为监测CO对大气污染程度，常用氯化钯（PdCl2）溶液。当大气中CO含量超标时，CO和PdCl2溶液反应生成黑色金属钯沉淀，使溶液会变成黑色。同步生成一种气体和酸溶液（H2O也参与了反应），化学反应方程式为该反应中_______ 是氧化剂,____________是还原剂。
15、下面是一种简易太阳能运用措施：将芒硝Na2SO4·10H2O装在密闭聚乙烯管中，再将该管安装在房屋外墙内。当太阳光照射时，它能将太阳能转化为化学能，到达蓄热作用，使室内温度不至于大幅度升高；晚上，它能将化学能转化为热能放出，使室内保持温暖。这种太阳能运使用方法应用化学反应是（用化学方程式体现）__________
。
16、在一定条件下让一般铁粉和水蒸汽反应，可以得到一种铁氧化物；该氧化物又可以通过上述反应逆反应，生成颗粒极细铁粉。这种铁粉具有很高反应活性，接触空气就会燃烧，因此俗称“引火铁”。图中示意就是制取上述铁氧化物和“引火铁”两套仪器装置。试验中除使用一般铁粉和浓度为20％盐酸外，其他试剂自选（装置中必要铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热器等在图中均已略去）。

填写下列空白：
(1)试验进行时试管A中应加入试剂是__________，烧瓶B作用是________，
烧瓶C作用是__________，在试管D中搜集得到是__________。
(2)试验时，U型管G中应加入试剂是_________，长颈漏斗H中应加入_____。
(3)两套装置中，在试验时需要加热仪器是（填该仪器对应字母） 。
(4)为了安全，在E管中反应发生前，在F出口处必要__________________，在E管中反应开始后，在F出口处应_________________。

三、简答题(共18分)
1、 某化工厂A、B、C、D四个车间排放污水中，分别具有污染物CuCl2、HCl、Na2CO3、NaOH中一种。现对污水处理过程和产生现象论述如下：（1）将A污水与B兰色污水通入第一反应池产生兰色沉淀；（2）将C污水与D酸性污水通入第二反应池产生大量气泡；（3）将第一反应池上层碱性污水与第二反应池流出酸性污水通入第三反应池，最终污水显中性，再向外排放。试推断A、B、C、D各是什么物质？最终向外排放水中具有什么溶质？写出所有化学反应方程式。
2、 绿色化学原则有哪些？（任写5个）制定这些原则目是什么？试举出你在化学试验中看到不符合绿色化学原则事例三个。
四、计算题(共13分)
某学生为确定一未知金属R名称，称出五份该金属，分别与稀硫酸作用，同步测量生成H2体积。她每次试验所用金属R质量、稀硫酸体积以及生成H2体积记录于下表：
试验编号
金属R质量（g）
稀硫酸体积（mL）
生成H2体积（L）
1
1.35
50.0
1.765
2
1.80
50.0
2.35
3
1.98
50.0
2.59
4
2.5
50.0
2.59
5
3.0
50.0
2.59
已知试验条件下H2密度为0.085g/L，稀硫酸密度为1.50g/cm3 ,试回答：
（1）推测R是什么金属（须写出推测过程）
（2）计算该学生所用稀硫酸质量分数
五、设计题（14分）
请你设计一种测定碳酸钠样品(含少许杂质NaCl)纯度试验方案。写出化学原理、简要环节和纯度计算式。（采用措施、所用仪器和试剂均可任意选用）
六、综合题(共20分)
国内某地盛产铜矿。经分析，该地矿石由碱式碳酸铜〔Cu2(OH)2CO3·xH2O〕、氧化亚铜和二氧化硅三种物质构成。已知一价铜离子在水溶液中极不稳定，假如在水溶液中生成了Cu+离子，将及时100%发生如下歧化反应：
2Cu+ →Cu + Cu2+
(1) 请你设计一种试验方案测定该矿石中各构成物质百分含量和碱式碳酸铜x值，试验方案用流程框图体现。
(2) 写出该试验过程中所有反应化学方程式
(3) 写出各构成物质百分含量计算式
(4) 举出三种导致碱式碳酸铜含量测定值偏高原因。

上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能决赛初中组参照答案
一、选用题（每题1分，共16分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
A
D
B
D
D
B
B
B
C
B
D
C
B

B
二、填空题（除第8、10、13题外，每空1分，共40分）
1、 亲水，亲油（疏水基）
2、 3-4苯并芘
3、 苯酚
4、 红色
5、 镁；铁
6、 钨，4P+5O2→2P2O5
7、 Na2SO4或NaHSO4，Ba（OH）2
8、 （1）药匙，（2）10毫升量筒，（3）若试管中物质液体，须用酒精灯和试管夹；若试管中物质固体，须用铁架台、固定物件、酒精灯。
9、 2C21H30O2 +55O2 → 42CO2+30H2O
10、 C5H10O5
11、 MgSO4、CuSO4、FeCl3
12、 2CO+2NO=2CO2+N2 SO2在催化剂作用下可以转化为SO3 ，SO3 存在提高了空气酸度，开发新能源、使用电动车等。

13、 取少许自来水，滴入KI溶液和淀粉溶液，若自来水展现蓝色，表明有残留余氯 ，反应为：2KI+Cl2→2KCl+I2 也可用淀粉碘化钾试纸替代KI溶液和淀粉溶液。
14、PdCl2 +CO + H2O → Pd+2HCl+CO2↑ PdCl2 CO

15、Na2SO4•10H2O Na2SO4•nH2O+(10-n)H2O ( n<10)
16、（1）Fe,产生水蒸气，防止水倒吸到A中，H2，（2）碱石灰，稀盐酸（3）A，B，E（4）检查H2纯度，点燃多出H2。
三、简答题(共18分)
1、（共8分）A、NaOH B、CuCl2 C、Na2CO3 D、HCl ； NaCl（1分）
HCl+ NaOH = NaCl+ H2O CuCl2+2NaOH→2NaCl+Cu（OH）2
Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑（方程式1分，共3分）

2、（10分）原则：（1）防止环境污染（2）提高原子经济性（3）尽量减少化学合成中有毒原料和有毒产物（4）设计安全和化学品（5）使用安全溶剂（6）提高能源经济性（7）原料再运用（8）减少官能团引入（9）新型催化剂开发（10）产品易降解性（11）减少环境污染为宗旨现场实际分析（12）防止生产事故安全生产工艺（任写5个，各0.5分，共2.5分）
目：（1）对环境友好和安全（2）能源节省（3）生产安全性（1.5分）
事例各2分，共6分

四、计算题(13分)
1、由表中数据可知，1、2号试验中稀硫酸过量（1分），4、5号试验中金属过量（1分），确定金属应当用1或2号试验数据，根据1号试验：
R + H2SO4 → H2
1.35g 1.765L×0.085g/L=0.15g
讨论：
（1） 若R为1价金属，则有如下关系（设R相对原子质量为X）
2R → H2
2×X 2
1.35 0.15 X = 9(不合理) （2分）
（2） 若R为2价金属，则
R → H2
X 2
1.35 0.15 X = 18(不合理) （2分）
(3) 若R为3价金属，则
R → 3/2 H2
X 3/2×2
1.35 0.15 X = 27(合理) （2分）
因而R是金属铝（Al）
3、 计算硫酸浓度，该用4或5号试验数据。
因 H2SO4 → H2
98 2
y 2.59×0.085=0.022g y=10.8（2分）

C(H2SO4)=10.8/(50.0×1.50)=0.144或14.4% 。（2分）

五、设计题14分（略）原理（4分），环节（4分），计算式（6分）
六、综合题（20分）
（1）方案略（7分）
（2）（共5分）Cu2(OH)2CO3·XH2O 2CuO+CO2↑+（X+1）H2O
2NaOH+CO2 →Na2CO3+H2O
Ca（OH）2+CO2→CaCO3+H2O
CuO+2HNO3→Cu（NO3）2+H2O
3Cu2O+14HNO3→6 Cu（NO3）2+2NO↑+7H2O
（3）（共5分）SiO2%=W6/W1×100%
n〔Cu2(OH)2CO3·XH2O〕= [w5-w1-(w3-w2)]/18
X= n(H2O)
n〔Cu2(OH)2CO3·XH2O〕
Cu2(OH)2CO3·XH2O% = n〔Cu2(OH)2CO3·XH2O〕×M〔Cu2(OH)2CO3·XH2O〕 ×100%
W1
Cu2O% = 100%- Cu2(OH)2CO3·XH2O%- SiO2%
（4）（各1分，共3分）
①没有设置阻断空气中CO2和水蒸气进入碱石灰管。
②未用N2驱除装置中CO2和水蒸气。
③未设置H2O（g）吸取器中H2SO4因长期使用已失效。