天原杯化学竞赛试题.docx
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天原杯化学竞赛试题
全国初中化学素质和实验能力测试
(第24届天原杯)复试试题
也许用到相对原子质量:
H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、Mg-24、Al-27、S-32、Cl-35.5、K-39、Ca-40、Mn-55、Fe-56、Cu-64、Zn-65、Ag-108、Sn-119、Ba-137、Hg-201、Pb-207。
一、选取题(本题涉及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。
)
题号
1
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答案
1.“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命三大支柱。
下列关于说法错误是()。
A.国内发射“嫦娥三号”月球探测器使用了复合材料
B.用耐高温陶瓷制成发动机,能提高能源运用效率
C.发展新能源,重要是把煤、石油转化为气态燃料来提高能源运用率
D.光导纤维传导光信号进行通信,SiO2是制造光导纤维重要原料。
2.航天飞机表面覆盖石墨瓦,重要是运用石墨()。
A.具备导电性、防辐射B.密度小,减轻机身重量
C.熔点高、化学性质稳定D.硬度小,有润滑作用
3.绿色荧光蛋白简称GFP,在氧化状态下产生荧光,强还原剂能使GFP转变为非荧光型体,后者一旦重新暴露在空气或氧气中,荧光便及时得到恢复。
下列说法错误是()。
A.GFP具备很强氧化性B.可用GFP标记研究特定反映
C.GFP发光是将化学能转化为光能D.GFP产生荧光受外界环境影响
4.用下图实验装置制取干燥气体对的是()。
5.用Na2SO4溶液[具有少量杂质Fe2(SO4)3]制取Na2SO4•10H2O晶体,可供选取操作有:
①加适量H2SO4溶液(批示剂控制);②加金属Na;③蒸发、冷却、结晶、倾倒;④加过量NaOH;⑤加强热脱结晶水;⑥过滤。
对的操作步聚是()。
A.②⑥③B.④⑥①③C.④⑥③②D.②⑥①③⑤
6.一定温度和压强下,乙腈(CH3CN)是极易溶于水无色液体,向质量分数为a乙腈水溶液中加入等体积水,所得溶液中乙腈质量分数为0.4a。
若同样条件下乙腈密度为d1,水密度为d2,则下列说法对的是()
A.d1>d2B.d1<d2C.d1=d2D.无法拟定
7.高锰酸钾溶液显紫红色,与证明它是MnO
,而不是K+呈现颜色实验操作无关是()。
A.观测氯化钾溶液没有颜色
B.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡,没有明显变化
C.在稀高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡,紫红色褪去
D.将高锰酸钾晶体加热分解,所剩固体质量减少
8.20℃时,将等质量不含结晶水甲、乙固体分别加入到盛有100g水烧杯中,充分搅拌后现象如图1,加热到50℃时现象如图2(不考虑水分蒸发),甲、乙固体溶解度曲线如图3。
下列说法错误是()。
A.图1中,甲一定是饱和溶液
B.图2中,两溶液中溶质质量分数一定相等
C.图3中,M表达甲溶解度曲线
D.图2中,两溶液降温至30℃一定都不会析出晶体
9.地球上缺少淡水,若将海水淡化供应饮用水,下列办法在原理上可行是()。
A.加明矾使海水中盐分沉淀而淡化B.运用太阳能将海水蒸发冷凝
C.控制条件使海水结冰以获取淡水D.加碱使海水中有害金属离子沉淀而淡化
10.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液反映状况如下:
(1)CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合重要反映是:
CuSO4+Na2CO3+H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+CO2↑;次要反映是:
CuSO4+Na2CO3=Na2SO4+CuCO3↓
(2)CuSO4溶液与Na2S溶液混合重要反映是:
CuSO4+Na2S=Na2SO4+CuS↓
很难发生反映是:
CuSO4+Na2S+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2S↑下列几种物质溶解度大小比较中,对的是()
A.CuS
C.Cu(OH)2>CuCO3>CuSD.Cu(OH)2 11.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn质量关系如右图所示。 下列说法对的是() A.取a点溶液,滴加稀盐酸,无白色沉淀 B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2 C.若取b~c段固体,滴加稀盐酸,无气泡产生 D.取d点固体有2种 12.取两份等质量xCuCO3·yCu(OH)2固体,在一份中加入过量盐酸,生成CO2 6.6g;加热另一份使其完全分解,得到CuO20.0g。 则x和y关系对的是() A.x∶y=1∶1B.x∶y=2∶3C.x∶y=3∶2D.x∶y=2∶1 13.a、b、c、d是HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3四种溶液中一种,现将它们两两混合现象列入下表: 由上述现象可推知a、b、c、d依次是()。 A.HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3B.AgNO3、HCl、Na2CO3、BaCl2 C.BaCl2、Na2CO3、AgNO3、HClD.AgNO3、HCl、BaCl2、Na2CO3 14.聚合氯化铝(PAC)化学式为[Al2(OH)nCl6-n]m,是无机高分子混凝剂。 它是以软铝矿(重要成分是Al2O3·H2O)为原料制备……,最后一步反映是将Al(OH)3凝胶与[Al(OH)2(H2O)4]Cl按照一定配比正好完全反映制得PAC,则该反映中两种反映物计量数之比为() A.1∶1B. C. D. 15.某无色气体也许具有H2、CO、CH4 中一种或几种,依次进行下列实验(假设每一步反映或吸取均完全): ①无色气体在氧气中充分燃烧;②燃烧生成气体通过盛浓硫酸洗气瓶,装置质量增长10.8g;③再将剩余气体通过盛NaOH溶液洗气瓶,装置质量增长13.2g。 下列推断不对的是()。 A.该气体一定具有H2、CO、CH4B.该气体也许具有H2和CO C.该气体也许具有CO和CH4D.该气体也许具有CH4 二、填空题(本题涉及10个小题,共40分) 16.化学是造福人类科学。 请回答下列问题。 (1)化肥为保证粮食丰产起到了重要作用。 惯用化肥有: ①尿素CO(NH2)2,②硝酸钾KNO3,③硝酸铵NH4NO3,④Ca(H2PO4)2 。 上述化肥中属于复合肥是_____________(填序号)。 (2)硫酸钡可用作诊断胃病造影剂(钡餐)。 可溶性钡盐是有毒,如果病人误服了碳酸钡,会发生中毒。 如果中毒,应及时服用泻盐(MgSO4)解毒。 请解释误服碳酸钡引起中毒因素___________________________,发生反映化学方程式为________________________;用泻盐可以解毒因素是_________________________,相应化学方程式为_____________。 (3)黑火药是国内古代四大创造之一,黑火药爆炸原理可用下式表达: 2KNO3+S+3C=X+N2↑+3CO2↑。 请据此推出X化学式_______。 17.饮食中和形成二氧化碳关于几种问题。 (1)馒头: 面团经发酵后显酸性,向其中加入适量碳酸钠会转化为碳酸氢钠,面团蒸熟过程中,碳酸氢钠分解释放二氧化碳形成气孔,因此馒头松软可口。 请配平碳酸氢钠分解化学方程式: □NaHCO3—□Na2CO3+□CO2+□H2O (2)油饼(油条): 向发酵面团中加入碳酸钠同步,加入适量明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O],成型后放入热油中,炸制过程中会生成较多气体,使油饼松脆可口。 请配平下列化学方程式: □K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O+□NaHCO3—□K2SO4+□Na2SO4+□Al(OH)3+□CO2+□H2O (3)食用这种油饼会摄入少量氢氧化铝,对人体健康不利。 为避免摄入氢氧化铝,市售不含铝膨松剂重要成分是: NaHCO3和Ca(H2PO4)2,请配平下列化学方程式: □Ca(H2PO4)2+□NaHCO3—□CaHPO4+□Na2HPO4+□CO2+□H2O 18.三聚氰胺化学式为C3H6N6,其中氮元素质量分数为____________;常用蛋白质含氮量相近,平均约为16%,请解释为什么不法商贩要在奶制品中添加三聚氰胺: _____________________________________________________________________。 19.将反映4(NH4)2SO4 N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O产气愤体通入BaCl2溶液,产生两种沉淀,请写出沉淀化学式: __________________。 20.实验室里有四只编号为I、II、III、IV但无试剂名称标签试剂瓶,分别盛有盐酸、氯化镁溶液、氢氧化钠溶液和硫酸钠溶液。 为确认试剂名称,进行如下三个实验(还可使用硝酸银溶液),实验均没有明显现象。 (a)向溶液I中滴入少量溶液II,在所得混和溶液中滴加少量溶液III;(b)将溶液I加入溶液III中; (c)向溶液IV中滴加少量硝酸银溶液(溶液较稀,微溶物不产生沉淀)。 请回答下列问题。 (1)盐酸是号,硫酸钠是号。 (2)先将II与III混和,再加入I,现象是, 关于化学方程式是。 21.C60模型如右图所示,每个碳原子和相邻_________个碳原子以小棍结合。 若要搭建一种这样模型,需要代表碳原子小球_________个,需要代表化学键连接小球小棍__________根。 22.向具有NaOH和Ca(OH)2混合溶液中缓缓通入CO2直到过量。 其现象为: 沉淀……。 请按照先后顺序写出相应生成盐化学式: ___________________。 23.1L海水在逐渐浓缩过程中析出盐种类和质量(单位: g)关系如右表所示: (1)依照表中数据可知普通海水密度不大于____g/mL。 (2)在海水晒盐过程中,卤水密度应控制在什么范畴内? ____________。 因素是: ______________________________。 24.某化工厂用废硫酸制备K2SO4流程如下: (1)生产上将CaCO3研成粉末目是______________________________________。 (2)上述流程中,除可综合运用CO2外,还可循环使用物质是_____________(填写化学式)。 (3)反映③中有关物质溶解度如下表所示。 反映③在常温下能实现因素是。 (4)洗涤反映③所得晶体不用水而用饱和K2SO4溶液目是_______________________;检查此晶体与否洗涤干净办法是__________________________________________。 25.CaSO4·2H2O受热会逐渐失去结晶水。 取纯净CaSO4·2H2O固体3.44g进行加热,测定固体质量随温度变化状况如右图所示。 C点固体化学式是________________。 T3~T4温度段加热固体所产气愤体是形成酸雨重要物质之一,则D~E段发生反映化学方程式为___________________。 三、实验题(本题涉及4个小题,共20分) 26.市售浓硝酸质量分数为65%,密度为1.4g/cm3,要配制30%稀硝酸500mL,还需要查阅数据是__________。 若配制过程中不使用天平,则必要要计算数据是_____________,必要要使用仪器是___________________。 27.实验室运用下图装置测量锌相对原子质量。 ag锌与H2SO4反映(设锌所有参加反映,产气愤体在量程范畴内,气体密度为0.0893g/L)。 请回答下列问题。 (1)检查该装置气密性办法是。 (2)实验结束,恢复到室温后测定C中收集到液体体积为VL,则锌相对原子质量表达式为。 如果锌质量是精确,但实际测得锌相对原子质量偏大也许因素是。 (3)若气体测量装置某些改为右图甲、乙管装置,要保证容器内气压与大气压一致操作是,读数时注意视线。 28.实验室里用未知浓度50mLNaOH溶液和适量CO2气体反映制备纯Na2CO3(已知当过量CO2气体通入NaOH溶液中极易生成NaHCO3,且无明显现象)。 于是有同窗设计了如下实验方案: ①将50mLNaOH等提成两份,分别盛放在烧杯A、B中。 ②向A中通入过量CO2气体。 ③将A、B两烧杯中液体混合后蒸干、灼烧。 (1)环节②中发生反映化学方程式为: ______________________________________。 (2)环节③中发生反映化学方程式为: ______________________________________。 (3)如果向50mLNaOH溶液中通入过量CO2,再将溶液蒸干、灼烧,该办法与以上办法相比有何局限性: _______________________________________。 29.茶叶中具有丰富有机物和无机物。 某化学研究小组测定茶叶中钙元素含量实验方案如下: (已知茶叶中铝、铁元素对钙离子测定有影响,因此要预先除去,溶液中铝离子、铁离子完全转化为氢氧化物沉淀pH在6左右,加热有助于沉淀聚沉) ①称取100g干燥茶叶,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后加入200mL盐酸,搅拌、过滤、洗涤。 ②向环节①所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液pH为6~7左右,再加热煮沸30min,过滤后得到滤液和沉淀。 ③向环节②所得滤液中加入1.59g无水碳酸钠,充分搅拌,待充分反映后,过滤,洗涤,过滤后得到滤液和沉淀。 请回答下列问题。 (1)环节①中灼烧灰化目是_____________________________________________。 (2)环节②中加热煮沸30min目是。 (3)计算茶叶中钙元素含量还需要测定数据是。 (4)环节③中无水碳酸钠用量“1.59g”是(填“适量”“过量”或“局限性量”)。 四、计算题(本题涉及2个小题,共10分) 30.燃烧1.0m3天然气(CH4)需10~12m3空气(其中氧气体积分数为21%),燃烧1.0m3液化气需30m3空气。 已知,在相似温度和压强下,1.0m3空气中N2分子和O2分子总数和1.0m3CH4中分子数,以及1.0m3液化气中分子总数相等。 燃烧1.0m3CH4需10m3空气,则氧气过量多少倍? 31.铝镁合金因密度小、强度高、刚性好等特点,在人类生活中应用广泛。 某兴趣小组同窗对编号为①、②两种铝镁合金样品进行了如下实验。 已知: 镁能与酸反映,但不能与碱溶液反映;铝既能与酸反映,又能与氢氧化钠等碱溶液反映,化学方程式为: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2溶液与二氧化碳反映能产生氢氧化铝沉淀,后者通过滤、洗涤、灼烧后生成相应氧化物。 (1)取质量为m1样品①和过量氢氧化钠溶液反映,然后过滤;再向滤液中通入过量二氧化碳气体,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧,所得固体质量仍为m1。 求样品①中铝质量分数。 (2)取不同质量样品②分别和30g相似浓度盐酸反映,所取合金质量与产气愤体体积(气体密度为0.0893g/L)如右表所示: 求: ①盐酸中溶质质量分数。 ②合金中铝镁质量比。 附加题 1.某同窗为了研究生石灰(CaO)露置于空气中变质状况,设计了如下实验: 请通过计算推断粉末A成分,并计算粉末A中CaO质量分数。 2.某液化气由两种含量相近可燃性气体构成,两者分子式均可表达为CnH2n+2,且n值仅相差1。 这两种气体燃烧化学方程式可表达为: CnH2n+2+(1.5n+0.5)O2=nCO2+(n+1)H2O 请依照燃烧1.0m3该液化气消耗30m3空气,求该液化气中两种组分分子式。 参照答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 C C A AC B B D D BC A BC C D C AC 16.(6分) (1)② (2)碳酸钡与胃酸中盐酸反映,生成可溶性氯化钡BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O可溶性氯化钡与硫酸镁反映生成难溶硫酸钡,且硫酸镁是泻盐,可以协助排泄BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2(3)K2S17.(5分) (1)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O (2)K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O+6NaHCO3=K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO2↑+27H2O(2分) (3)Ca(H2PO4)2+2NaHCO3=CaHPO4+Na2HPO4+2CO2↑+2H2O(2分)18.(3分)66.7%(或2/3)(2分)三聚氰胺(相对便宜)可导致蛋白质含量偏高假象(奶制品中蛋白质含量是通过测定含氮量推算)(1分)19.(2分)BaSO4和BaSO320.(5分) (1)IIV (2)先浮现白色沉淀,后白色沉淀又溶解MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O21.(4分)3(1分)60(1分)90(2分)22.(3分)CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、Ca(HCO3)2(答对两个给1分,三个给2分)23.(4分) (1)1.13(1分) (2)1.21g/mL~1.26g/mL之间(1分)在此范畴内氯化钠大量析出而其他盐份析出很少,密度不大于1.21g/mL几乎没有氯化钠析出,密度不不大于1.26g/mL氯化镁等其她盐类析出量明显增大(2分)24.(6分) (1)加快反映速率(或使反映更充分,或提高原料运用率等合理答案均给分) (2)CaCO3(3)常温下K2SO4溶解度小(意思相近均给分)(4)减少K2SO4溶解(或提高产率,意思相近均给分)可取最后一次洗涤液,先加入过量Ba(NO3)2溶液,振荡、静置,再向上层清液中滴加AgNO3溶液,观测现象即可判断(2分)25.(2分)CaSO4•1/2H2O2CaSO4 2CaO+2SO2↑+O2↑26.(4分)30%稀硝酸密度(1分)浓硝酸和水体积(1分)玻璃棒、烧杯、量筒(2分,少一种扣1分,扣完即止) 27.(7分) (1)将C中导管浸入水槽中,微热试管A,可看到C中导管口有气泡冒出,冷却后C中导管内液面上升,形成一段水柱(2分) (2)2a/0.0893V(2分)导管内残存液体未进入量筒,导致测定V偏小(其她对的答案合理即可得分)(1分)(3)上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平(1分)与凹液面最低处相平(1分)28.(4分) (1)NaOH+CO2=NaHCO3(或2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3)(1分) (2)NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O(1分)(3)CO2用量较多,且NaHCO3分解需要消耗能量(2分) 29.(5分) (1)去除茶叶中有机物(1分) (2)使铝、铁氢氧化物沉淀便于过滤(1分)(3)环节③中生成沉淀质量(1分)(4)适量或过量(2分)30.(4分)CH4+2O2=CO2+2H2O甲烷与氧气体积比1∶2.10m3空气中氧气体积为: 10m3×0.21=2.1m3过量氧气体积为: 2.1m3―2.0m3=0.1m3因而过量: 0.1m3/2.0m3=0.05(倍) 31.(6分) (1)0.5294或52.94%(2分)计算过程: (1)w(Al)=2M(Al)/M(Al2O3)=54/102=0.5294 (2)①7.3%(2分)②9∶8(2分) 计算过程: 由实验b、c(合金质量增长,产气愤体体积不变)可知,实验c中盐酸已消耗完。 附加题 1.(4分)推测粉末A中具有CaCO3,质量为w/4。 (1分)若粉末A由CaCO3、Ca(OH)2和CaO构成,可设转化为Ca(OH)2CaO质量为x1,转化为CaCO3CaO质量为x2。 18x1/56+0.11w=0.20w x1=(0.20w―0.11w)×56/18=0.28w(1分) x2=56×0.11w/44=0.14w(1分)故变质CaO质量共有: 0.28w+0.14w=0.42w A中未变质CaO质量为: w―0.42w=0.58wA中CaO质量分数为: 0.58w/1.2w×100%=48.3%(1分) 2.(6分)CnH2n+2+(1.5n+0.5)O2=nCO2+(n+1)H2OCnH2n+2与氧气体积比: 1: (1.5n+0.5) 30m3空气中氧气体积为: 30m3×0.21=6.3m3(1分) 氧气过量体积为: 6.3m3―(1.5n+0.5)m3=(5.8―1.5n)m3(1分) 若n=1,氧气过量4.3m3若n=2,氧气过量2.8m3若n=3,氧气过量1.3m3若n=4,氧气过量―0.2m3 若n=5,氧气过量―1.7m3(2分) 依照题意,两种气体含量相近,且n值仅相差1,因此这两种气体分子式为C3H8和C4H10。 (2分)
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