2022年第20届全国初中学生化学素质和实验能力竞赛试卷及答案(1).docx

2022年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛第二十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，总分值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 Si:28 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ba:137 3.考试时间：2小时得分 评卷人一、选择题(此题包括15个小题，每题2分，共30分。每小题有1个或2个选项符合题意。假设有两个答案的错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。题 号123456789101112131415答 案12022年12月在哥本哈根召开了世界气候大会。各国共同协商对策，以减少温室气体排放量。以下气体中不属于温室气体的是 A甲烷 B臭氧 C二氧化碳 D二氧化硫2从探测“土卫六发回的信息中得知“土卫六酷似地球经常下“雨，不过“雨的成分是液态甲烷。以下表达中错误的选项是A这种“雨可以作为燃料来提供能量B“土卫六外表的温度比地球外表低C“土卫六上形成了甲烷的气-液循环D“土卫六外表是否存在有机物还无法确定3有一种用实际参加化学反响的离子符号来表示化学反响的式子叫离子方程式，在离子方程式中，反响前后的电荷是守恒的。现有如下离子方程式：RO3nF22OHRO42FH2O，由此可知在RO3n中，元素R的化合价是A4 B5 C6 D74科学家发现在特殊条件下水能表现出有趣的结构和性质。例如，在一定条件下给水施加弱电场，能使水在常温常压下结成冰俗称“热冰，结构见右图。以下说法正确的选项是A在弱电场下，水分子的排列从无序转变为有序B水结成“热冰的过程中原子个数发生变化C上述变化过程中分子之间的间隔没有发生变化D利用该性质，人们可能在常温常压下建成溜冰场5德国化学家格哈德埃特尔在固体外表化学的研究中取得了非凡的成就，其成果之一是揭示了氮气与氢气在催化剂外表合成氨的反响过程以下列图所示。符合上述反响过程的顺序是 AB. C. D.6以下解释不科学的是 A在溶洞中，当溶有Ca(HCO3)2的水液发生分解，析出固体在洞顶或洞底，日久天长便形成了钟乳石B长期盛放NaOH溶液的试剂瓶不易翻开，是因为NaOH与瓶中的CO2反响导致瓶内气压小于瓶外大气压的缘故C“通风橱是利用排风扇将橱内废气直接排放到室外的装置，它是一种不完善的防污设施D高压氧舱可治疗煤气中毒，原因是和血红蛋白结合的CO跟氧气反响生成无毒的CO27在a、b两支试管中参加体积相同的同种生铁块。在a中参加食盐水，塞上橡皮塞，如右图。U型玻璃管内为红墨水开始时两端液面等高。放置一段时间后，以下有关表达错误的选项是( )A生铁块中的主要成分是铁，也含有少量的碳B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中铁均被锈蚀Da试管中发生的反响是：2C+2Fe+3O2=2FeCO38原子序数在118之间的四种元素甲、乙、丙、丁，其最外层电子数的总和为13，甲、乙和丙是具有相同电子层数的相邻元素，那么丁一定不是( )A氢B氯C氧D铍9以下装置所示的实验中，能到达实验目的的是( )10所含元素化合价发生变化的反响是氧化复原反响，其中被复原的元素化合价降低，被氧化的元素化合价升高。海洋中有丰富的资源，如以下列图所示利用海水可获得许多化工产品。以下有关说法正确的选项是 A第步中除去粗盐中的SO42、Ca2、Mg2等杂质，参加的试剂顺序为：Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液，过滤后加盐酸B第步中参加的试剂为CaCl2溶液C第步中发生分解反响 D在第步中溴元素被复原11在一个密闭的钢筒内有甲、乙、丙、丁四种物质，在电火花作用下，发生充分反响，测得反响前后各物质的质量如下：甲乙丙丁反响前质量 / g6410125反响后质量 / g-54379甲的相对分子质量为丁的2倍，那么该反响的化学方程式中甲与丁的化学计量数之比为A12 B11 C2 1 D2312以下所示的图像能反映相对应实验的是 A、向pH=12的Ca(OH)2溶液中不断加水稀释B向碳酸钙固体中逐滴参加稀盐酸至过量C在40，将饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发水分至有白色晶体析出D将足量的金属镁片和锌片分别和等质量的相同质量分数的稀硫酸混合13在“绿色化学工艺中，最好是反响物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100。在用C3H4(丙炔)合成C5H8O2(2-甲基丙烯酸甲酯)的过程中，欲使原子的利用率到达最高，在催化剂作用下还需要其他的反响物是 ACO和CH3OH BCO2和H2O CH2和CO DCH3OH和H214右图是甲、乙两种物质的溶解度曲线。在t2时向盛有100g水的烧杯中先后参加w g甲 和w g乙两种物质溶解时互不影响，充分搅拌。将混合物的温度降低到t1。以下说法正确的选项是 A甲物质的溶解度随温度升高而减小B温度降低到t1时，得到甲、乙的饱和溶液C温度降低到t1时，甲、乙的溶质质量分数相等，得到甲、乙的不饱和溶液Dt2时，甲物质的溶液为饱和溶液，乙物质的溶液为不饱和溶液15t时，将一定量KNO3的不饱和溶液平均分为三份，分别恒温蒸发出水的质量为5 g、10 g、15 g，析出KNO3晶体的质量依次为ag、bg、cg，那么a、b、c三者的关系为 Ac = a+ bBc = 2ba Cc = a + 2bDc = 2 ab得分 评卷人 二、填空题此题包括8个小题，共40分163分现有局部常见元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构X由它形成的某种单质气体的密度约为空气的1.1倍Y历史上道尔顿曾用 来作为它的元素符号，它的单质是最轻的气体Z由它组成的某种单质是细鳞片状的很软的固体，有金属光泽和滑腻感WK层和M层电子数之和等于L层的电子数1元素X和Y能形成原子个数比为11的化合物，其化学式为_。2写出元素Z组成的这种单质的一种用途_。3元素W可形成一种单质，其式量为256，该单质的化学式为_。173分汽车安装的排气净化器的技术核心是使用高效催化剂，使废气中的CO和NOx在催化剂外表进行氧化复原反响。1写出氮氧化物用NOx表示跟CO反响转化为无毒物质的化学方程式。2假设汽车尾气中含有38g NO和NO2的混合物，经过充分转化后生成无毒物质的质量(m)范围是计算结果保存1位小数。187分现测得二氧化碳在空气中的含量为0.038%，当其含量超过0.05%时就会加剧温室效应。所以人们一方面想限制其排放量，另一方面又想对它进行再利用。1目前有以超临界一种介于气态和液态之间的状态CO2作致冷剂以前曾用氟利昂，这种做法对环境的积极意义在于。2有科学家提出回收利用CO2的设想：把空气吹入碳酸钾溶液，从溶液中提取出CO2，又在合成塔使之变为燃料甲醇CH3OH。该技术流程如下：说明：吸收池中盛有饱和的K2CO3溶液，合成塔内的反响条件为300、200kPa和催化剂。合成塔中反响的化学方程式为。请在上述流程图中找出循环利用的物质标出物质名称和循环方向。如果空气不经过吸收池和分解池，而是直接通入合成塔，你认为可行吗并简述理由。假设生产4.8吨甲醇，那么可回收空气中的CO2吨。195分有核电荷数小于18的A、B、C、D四种元素，A元素组成的单质是清洁的能源；B单质的体积在空气中占21；C原子有3个电子层，最内层电子数是最外层的2倍；D元素是农作物生长所需要的营养元素，其组成的单质可以被豆科植物的根瘤菌吸收、利用。1写出B、D元素的名称：B， D。2写出A、B可能形成化合物的化学式、。3写出由A、B、D三种元素组成的两种化合物之间发生中和反响的化学方程式。4活泼性强的金属氢化物的化学式可表示为MHn，它与水剧烈反响生成碱和A的单质，请写出C的氢化物与水发生反响的化学方程式。206分某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学取少量废水，用盐酸酸化，有白色沉淀生成不溶于稀硝酸。过滤，将所得的滤液分成两份，一份滤液中参加稀硫酸，也有白色沉淀生成不溶于稀硝酸；另一份滤液中参加足量NaOH溶液，产生蓝色沉淀。白色的Fe(OH)2固体在潮湿的空气中可生成红褐色的Fe(OH)3。试答复：1过滤后，向滤液中滴加NaOH溶液，开始时观察不到蓝色沉淀，原因是：。2该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案如下：固体A中一定含有的物质为(写化学式)。B溶液中的溶质一定含有(写化学式)。216分某校化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了屡次检验，其中3次检验的结果如下表所示。序号溶液中检验出的物质1KCl、K2SO4、Na2CO32Na2SO4、BaCl2、K2CO33Na2SO4、KCl、K2CO3阅读上表后答复：1表中第_次结果肯定不准确。3通过上述实验，该小组还是觉得无法确定其他2次检验结果中哪一次是正确的，你认为可能的原因是_。224分金属镁可与热水反响生成氢氧化镁，所得溶液呈碱性，可使酚酞溶液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸，趁热取出局部溶液，滴加酚酞溶液，变为红色，放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了。1溶液的红色褪去说明溶液的碱性 ；2据你推测，导致溶液碱性变化的原因是：。3设计一个实验来验证你的一种推测，简要说明操作、现象及结论。236分两种抗胃酸药剂的主要成分及建议每次剂量见下表：主要成分NaHCO3Mg(OH)2主要成分相对分子质量8458建议每次剂量/g0.50.31医生建议胃溃疡患者尽可能不要服用NaHCO3的可能原因是：。2服用Mg(OH)2的药效比服用NaHCO3“强而且“持久的可能原因是：。3服用Mg(OH)2的患者可能出现“轻泻的原因是： 。得分 评卷人 三、实验题(此题包括3个小题，共20分)244分某兴趣小组用右图所示装置收集并测量反响产生的气体及其体积。假设用该装置制取氢气，通过分液漏斗中参加30 mL稀盐酸，与平底烧瓶中盛放的0.65g锌粒充分反响盐酸足量，该温度下氢气的密度为0.0892 g/L，应能收集到 mL的氢气3次实验收集到的氢气体积的平均值约为242mL。你认为造成这种实验误差的主要原因是。254分你认为以下有关化学实验的表达是否正确(在“结论栏中填“是或“否)序号实验现象或数据结论1分别加热溶质的质量分数为1%的Na2CO3和NaHCO3溶液，观察气泡的生成可区分出这两种溶液2用pH试纸测定一杯敞口久置于空气中的蒸馏水的pH为63配制溶质的质量分数为1%的澄清石灰水备用4用排水法收满3瓶每瓶250mLO2(O2)=1.43 g/L，需称取的氯酸钾的质量为2.74 g2612分龙海实验学校初三兴趣小组利用如下装置局部固定装置已略去制备氮化钙，并探究其化学式实验式。1按图连接好实验装置。检查装置气密性的方法是。2反响过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是 。3制备氮化钙的操作步骤是：翻开活塞k并通入N2；点燃酒精灯，进行反响；反响结束后， ；撤除装置，取出产物。4数据记录如下：空硬玻璃管质量m0/g硬玻璃管与钙的质量m1/g硬玻璃管与产物的质量m2/g114.8120.8122.2计算得到化学式实验式CaxN2,其中x=。假设通入的N2中混有少量O2，如上计算得到的x3填写“、“=、“，判断依据是：。得分 评卷人 四、计算题(此题包括2个小题，共10分)274分为确定氨的组成，在一定温度、压强下进行如下实验：取20 mL氨，设法使它完全分解为N2和H2，体积为40 mL。参加20 mL O2，当H2和O2完全化合成水，剩余气体体积为15 mL一定温度、压强下一定体积各种气体中的分子数相同。请根据以上数据确定氨的分子式。286分取50.00 g某质量分数浓度的NaOH溶液，向其中通入二氧化碳气体后，再向溶液中逐滴滴入18.25%的盐酸，产生CO2气体的质量假设反响后CO2完全逸出与所加的盐酸体积之间的关系如右图所示。保存两位小数1计算原NaOH溶液的质量分数浓度。2求NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质及其质量。保存两位小数附加题10分钠与水反响的化学方程式为：2Na+2H2O= 2NaOH+ H2。质量均为m g的钠、镁、锌三种金属分别与25 g 质量分数为19.6% 的稀硫酸反响。由于金属的量不确定，产生的氢气的质量大小有多种可能不考虑镁与水的反响，如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为NaMgZn 。请按以上表示，写出所有可能情况。_试确定，当产生的氢气的质量大小为NaMgZn时，m的取值范围_。m 4.6 时，Zn与酸反响产生H2的质量与金属质量m的关系如以下列图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反响产生H2的质量与金属质量m的关系图线。在图线上用元素符号注明2022年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第二十届天原杯)复赛试题参考答案一、选择题：题号12345678答案DDBA、DDB、DB、DC、D题号9101112131415答案B、CCCB、DA、CCB二、填空题：除标明分数外，其余皆为每空1分163分1H2O2 2作润滑剂或电极 3S8173分12NOx+2xCO2xCO2+N2 2 73.5g m 84.3g 2分187分1起到保护臭氧层的作用22分 不行。如果直接通入合成塔，由于空气中CO2的含量太低了，不利于生成甲醇的反响进行。2分 6.6 19(5分) 氧氮 H2O、H2O2各0.5分 HNO3+NH3H2O=NH4NO3+H2O NaH+H2O=NaOH+H2206分滤液中含有未反响盐酸，NaOH会和盐酸发生中和反响 Fe、Ag、Cu 3分 Fe (NO3)2、Ba(NO3)22分216分12 2硝酸 CO32过量的硝酸钡 硝酸银 3因为溶液中溶质存在的形态主要是离子，1、3中的离子组成是相同的，区别仅仅是呈现形式不同而已。224分1减弱溶液吸收了空气中的CO2氢氧化镁的溶解度随温度的降低变小2做比照实验，让上述红色溶液分别与空气接触和隔绝空气的条件下冷却，假设前者褪色，后者不褪色，那么证明空气中的CO2使溶液碱性减弱，导致红色褪去236分1NaHCO3和HCl反响生成气态CO2，使胃内气压遽然升高2分20.3 g Mg(OH)2比0.5 g NaHCO3能中和更多的HCl，所以药效强于NaHCO3；Mg(OH)2和HCl反响速率慢于NaHCO3和HCl，所以药效比服用NaHCO3持久2分3Mg(OH)2和HCl反响生成MgCl2和H2O，出现“轻泻和MgCl2或Mg有关2分三、实验题：除标明分数外，其余皆为每空1分244分2242分参加酸液的体积“置换出平底烧瓶中的空气，造成收集的气体体积的偏大2分254分 否是否否2612分1关闭活塞k，将末端导管插入试管A的水中，用酒精灯微热硬玻璃管，假设导管末端有气泡冒出，撤去酒精灯冷却后，在导管内形成一段水柱，那么证明装置的气密性良好。2分2反响过程中导管末端必须始终插入试管A的水中，目的是：防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置，生成氧化钙，引入杂质。2分3继续通入氮气，将末端导管从试管A中撤出水面，再熄灭酒精灯。2分4x= 32分因为钙的总量不变，含有氧化钙的氮化钙总质量增大 m(xCaO)m(CaxN2，钙与氮不纯元素的质量比减小，其个数比也变小，所以x值会减小。3分四、计算题： 274分解：N2、H2、O2体积为60 mL，H2和O2化合成水剩余气体体积为15 mL，消耗45 mL气体。1分由 2 H2 + O2 =2 H2O知：消耗30 mL H2、15 mL O2，剩余气体中O2 5 mL、N2 10 mL。2分20 mL氨完全分解为10 mL N2和30 mL H2，即1 mL氨由1/2 mL N2和3/2 mL H2组成，所以氨的分子式为NH3。1分286分120.00% 2分2m(Na2CO3)6.63 g2分m(NaHCO3)10.49 g 2分附加题1写出一种得1分，写三种且全部正确得4分。NaMgZn NaMgZn、MgNaZn2m3.25 2分34分