全国初中化学素质和实验能力竞赛.docx

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全国初中化学素质和实验能力竞赛

2009年全国初中化学素质和实验能力竞赛

（第十九届天原杯）复赛试题

试题说明：

1、考试时间：

2小时

2、本试卷共6页，满分100分。

附加题20分计入总分。

答案必须写在答题卷上。

3、可能用到的相对原子质量：

H：

1C：

12N：

14O：

16Na：

23Mg：

24

Si：

28S：

32C1：

35.5Fe：

56Cu．：

64Zn：

65Ba：

137

一、选择题（本题包括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。

若有两个答案的错1个不得分，漏选1个扣1分。

）

1、为了警示世人因气候变化对人类危害的关注，2009年“世界环境日”的主题是：

“团结起来应对气候变化”。

下列做法或认识不符合这—主题的是（）

A、提倡乘坐公共交通、骑自行车或步行的方式出行

B、在生产和生活活动中提倡使用节能技术和节能用具

C、植树造林，严禁乱砍滥伐

D、广泛使用酒精、沼气，既可解决能源问题，也有利减轻温室效应

2、分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。

某同学用下表所示形式对所学知识进行分类，其中甲与乙、丙、丁是包含关系。

下列各组中，有错误的组合是（）

选项

甲

乙、丙、丁

A

常见干燥剂

浓硫酸、石灰石、碱石灰

B

常见合金

不锈钢、焊锡、生铁

C

常见营养物质

蛋白质、维生素、无机盐

D

常见碱

烧碱、纯碱、熟石灰

3、2008年诺贝尔化学奖授予钱永健等发明的绿色荧光蛋白标记技术，这项发明为细胞生物学和神经生物学的发展带来一场革命，对我们理解绿色荧光蛋白如何发光作出了贡献。

绿色荧光蛋白分子中含有氨基（一NH2，具有碱的性质）和羧基（一COOH，具有酸的性质）。

该分子具有的性质是（）

A、只能与硫酸反应，不能与氢氧化钾反应B、只能与氢氧化钾反应，不能与硫酸反应

C、既能与硫酸反应，又能与氢氧化钾反应D、既不能与硫酸反应，又不能与氢氧化钾反应

4、1~18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子，Y元素的原子的第三层有6个电子，

Z元素的第二层也有6个电子，在化合物中只有Z元素的化合价为负。

由这三种元素组

成的化合物的化学式可能是（）

A、XYZ4B、X2YZ3C、X3YZ4D、XYZ3

5．咖喱是一种烹饪辅料，若白衬衣被咖喱汁玷污后，用普通肥皂洗涤时，会发现黄色污渍变

为红色，浸泡在水中后红色又变黄色。

据此判断可能与咖喱有相似化学作用的试剂是（）

A、活性炭B、石蕊溶液C、无水硫酸铜D、淀粉溶液

6、对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（）

A

B

C

D

实

验

装

置

硫在氧气中燃烧

测定空气中氧气含量

铁丝在氧气中燃烧

探究燃烧的条件

解释

集气瓶中的水：

吸收放出的热量

量筒中的水：

通过水体积的变化得出O2体积

集气瓶中的水：

冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂

烧杯中的水：

加热铜

片；隔绝空气

7、将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下。

下列说法错误的是（）

物质

a

b

c

d

反应前质量/g

6.40

3.20

4.00

0.50

反应后质量/g

待测

2.56

7.20

0.50

A、a和b是反应物，d可能是催化剂B、反应后a物质的质量为4.64g

C、c物质中元素的种类，一定和a、b二种物质中元素的种类相同

D、若物质a与物质b的相对分子质量之比为2﹕1，则反应中a与b的化学计量数（系数）之比为2﹕l

8、ClSO3H称为氯磺酸，是—种强酸。

对于反应：

C1SO3H+HCOOH==CO+HCl+H2SO4有如下判断，其中合理的是（）

A、此反应属于复分解反应B、此反应中碳元素的化合价发生改变

C、反应后溶液的pH变大D、反应后溶液的pH减小

9、物质与水发生的复分解反应称为水解反应。

例如：

Al2S3+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑。

根据上述观点，下列说法中不正确的是（）

A、NaF的水解产物是NaOH和HFB、CaOH2的水解产物是Ca（OH）2和H2O2

C、PCl3的水解产物之一是PH3D、Mg3N2水解产物是Mg（OH）2和NH3

10、有Na、S、O、H四种元素中的二种或三种元素组成四种常见的化合物。

其中甲能跟氯化钡反应生成一种硫酸盐和另—种盐；乙能跟氢氧化钠反应生成盐和水；丙能跟盐酸反应生成盐和水；丁呈中性，且可以分别跟氧化钙或二氧化碳发生化合反应，生成相应的碱或酸。

下列推断：

①甲—定是硫酸钠；②乙可能是硫酸；③丙—定是氢氧化钠；④丁—定是水。

其中正确的一组是（）

A、①②③B、②③④C、①③④D、①②④

11、质量相等的锌和铁分别和质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸反应，反应情况如右图所示。

则下列叙述中正确的是（）

A、图线a、b分别表示锌、铁的反应情况B、锌、铁均反应完，盐酸有剩余

C、盐酸均反应完，—定有锌剩余D、盐酸均反应完，—定有铁剩余

12、下列制备物质的没汁中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（）

13、—定质量某硝酸钾样品中不含可溶性杂质。

在10℃时加蒸馏水使之充分溶解，残留固体

的质量为250g。

若该实验在40℃下进行时，残留固体质量为120g；70℃时为20g。

已知KNO3

在不同温度下的溶解度如下。

对该样品的推断正确的是（）

温度/℃

10

40

55

70

溶解度/g

20

65

100

140

A、该硝酸钾样品为纯净物B、40℃时溶于水的硝酸钾为130g

C、70℃时KNO3溶液为饱和溶液D、55℃左右时KNO3完全溶解

14、一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2，且测得

反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24％，则其中氮气的质量分

数可能为（）

A、10％B、30％C、50％D、70％

15、用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管（包括氧

化铜）的质量差和U型管（包括碱石灰）的质量差，计算得氢元素和氧元素的质量比大于1﹕8。

下列对导致这一结果的原因的分析中合理的是（）

A、

、Ⅱ装置之间缺少干燥装置

B、

装置干燥剂量不足，水没有被完全吸收

C、CuO没有全部被还原

D、Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝

二、填空题（本题包括10个小题，共40分）

16．（2分）构建和谐社会，建设社会主义新农村的目标之一是让农民饮用清洁的自来水。

ClO2是新一代饮用水的消毒剂，许多发达国家采用ClO2代替C12进行自来水的消毒。

请回答下列问题：

（1）ClO2的名称为_____________；

（2）制取ClO2的微观过程如图所示：

（其中：

表示钠原子，表示氯原子，表示氧原子）

该反应的化学方程式是_____________________________________。

17．（5分）2008年9月27日，太空第一次留下了“中国人的脚印”。

我国研制的航天员舱外

服为航天员成功进行太空行走提供了可靠的保证。

（1）航天员舱外服除了要隔热、散热外，在航天服这个密封的空间中还要有通讯系统、动力

系统、输送养料系统和废气处理系统，其中废气处理包括两个步骤：

第一步，让废气进入

一个装有木炭的盒子除去臭气，这一过程利用了木炭的性，发生了_________（填

“物理变化”或“化学变化”）；笫二步，再用氢氧化锂（LiOH）作吸收剂除去二氧化碳（氢氧

化锂和氢氧化钠都是碱，具有相似的化学性质），写出该反应的化学方程式____________。

（2）在太空舱里，NiFe2O4可用于促进宇航员呼出的CO2转化为O2，而自身的质量及化学性

质保持不变，你认为NiFe2O4在这一反应中是________。

你对维持舱内O2、CO2气体含量

的建议是_______________。

18．（3分）废旧干电池中许多物质应该是可以回收利用的。

某种型号干电池的剖面如下图

所示。

请回答下列问题：

（1）提取干电池内填充物中的MnO2：

取填充物溶于水、过滤、洗涤，得到黑色不溶物。

再

经过__________的处理，即得到MnO2。

（2）取

（1）中过滤得到的滤液，分为两份，一份加入烧碱溶液，加热产

生一种刺激性气味的气体，该气体的水溶液pH>7，且常用作化肥，则

该气体的化学式为______；另一份加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，滴加稀HNO3沉淀不

溶解，则可推知A物质的化学式为________________。

19、（2分）某环境监测小组的同学，利用CO与PdCl2溶液反应（水也参与反应）产生黑色金属钯粉末的反应原理，来检测CO对空气的污染情况。

请写出此反应的化学方程式__________________，反应中作还原剂的物质名称是_______________。

20、（4分）现有X、Y、Z三种元素，其中X原子核内只有一个质子；Y原子L层电子数是K层电子数的2倍；X与Z形成的化合物的分子式为ZX3，每个分子内有10个电子。

请回答下列问题：

（1）写出Z元素的原子结构示意图__________；X分别与Y、Z形成的化合物中，具有5个

原子核的微粒的化学式为________________。

（2）某些常见物质可用来合成新材料，如利用高温高压法使石墨转变为人造金刚石。

科学家认为Y、Z元素可形成一种比金刚石更硬的化合物，后来人们在实验室成功合成了含有这些元素的化合物（制作晶体薄膜材料），这种化合物的化学式是______________；试推测合成这种化合物所需的条件是____________________。

21、（5分）硫化氢（H2S）是一种有毒的气体，工业上产生的硫化氢要经过处理，使其变成硫单质。

富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下：

①用2％~3％的Na2CO3溶液作吸收剂生成两种酸式盐，其中一种为NaHS；

②再加入一种RNO（液）（R表示一种有机基团）与生成的这种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH；

③第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐；

④RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO。

B

C

一

D

↓

一

E

一

一

一

↑

F

一

一

↓

↓

A

B

C

D

E

（1）写出步骤①中另一种酸式盐的化字式______；

（2）步骤②反应的化学方程式为__________；富玛克斯法的总反应的化学方程式为____________；RNO在整个过程中起到_________的作用。

（3）富玛克斯法治理硫化氢优点是__________________。

22、（6分）实验室有A、B、C、D、E、F六瓶溶液，另有六张写有Na2CO3、BaCl2、Ca（NO3）2、KCl、稀H2SO4、AgNO3的标签。

现将部分瓶内溶液各取少许进行两两混合实验，结果见右图（说明：

“↓”表示生成沉淀、“↑”表示生成气体、“一”表示无明显变化或生成微溶物，空格表示该实验未做。

）

由实验结果，判断各瓶上应贴的标签是：

A________；B________；C________；D________；E________；F________。

23、（4分）由新型无机非金属材料制成的新型发动机，热效率高、寿命长。

这类材料中研究

较多的是化合物G。

化合物G的相对分子质量为140，含有硅元素，其质量分数为60%，另

含有元素Y。

化合物E（含两种元素）与NH3反应制得G和HCl。

（1）G和E的化学式分别为_________、________。

（2）粉末状G能够与氧气在高温下反应，所得产物中有一种是空气的主要成分，另一种是氧化物，该过程的化学方程式为___________。

（3）常压的条件下向G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗

腐蚀的陶瓷材料“赛伦”，化学式可表示为Si6-xAlxOxY8-x。

不同温度下x的值不同，在

1400℃时x为2.0，则“赛伦”中Y元素的化合价为___________。

24、（5分）常温下由两种常见的气体A和B组成的混合物，经分析混合气体中只含碳和氢

两种元素，并且A的相对分子质量大于B的相对分子质量，不论A和B以何种比例混合，

碳元素与氢元素的质量比总小于3：

1，由此可确定A的化学式是_________；B的化学式是

_______；这样判断的理由是_____________________。

若上述气体中碳元素与氢元素的质量

比为6：

5，则混合气体中A与B的质量之比为______________。

25．（4分）某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。

在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。

请根据以上方案回答：

（1）乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是（其中B物质自行确定）_________。

两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是_____________。

（2）若采用甲乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量（填“<”、“>”、“=”）铜丝网b的质量。

（3）实验小组的同学发现，按乙方案反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。

他们采取加入铁粉的方案处理废液。

加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为______________。

三、实验题（本题包括4个小题，共20分）

说明书

主要成分：

碳酸镁

适应症：

用于缓解胃酸过多引起的胃痛。

用法：

嚼碎后服用

注意事项：

胃溃疡患者慎服。

26、（5分）人的胃液里含有适量的盐酸，可以帮助消化，但如果胃酸分泌过多，人会感到胃痛。

小军拿来了一种抗酸药（治疗胃酸过多的药物），该药物说明书的部分内容如图所示。

当小军看到药物说明书上的服用方法后，对此产生了探究的兴趣，请你和他一起完成探究活动。

（写实验操作和实验现象）

【提出问题】抗酸药为什么嚼碎后服用。

【作出猜想】他的猜想是。

【设计实验】实验一：

将一片完整的药片放入试管中，向其中加入5mL5％的稀盐酸；

实验二：

将一片药片放入试管中，向其中加入5mL5％的稀盐酸。

【现象与结论】实验二比实验一反应快。

证明小军的猜想正确。

【拓展探究】

（1）氢氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钠等也常用于制作抗酸药。

这些物质必须具备两个条件：

一是对身体________________；二是能与胃酸作用。

（2）患有胃溃疡（胃黏膜溃烂）的病人胃酸过多时，不宜服用含碳酸盐的抗酸药，其原因是

。

27．（4分）甲、乙两个实验小组分别进行“Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量测定”的实验：

（1）甲组的方法是：

用已知浓度盐酸滴加到一定质量的混合物，根据消耗盐酸溶液的体积来测定碳酸钠的含量。

在实验过程中除盐酸、试样与水以外，判断反应是否完全必须用到的试剂是

_____________。

（2）乙组的方法是：

将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO2的体积，经换算并计算出样品中Na2CO2的质量。

用右图装置测定产生的CO2气体的体积，请分析图Ⅱ装置中油层的作用是______________；使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同操作方法是_____________。

（3）请你再设计一个与甲、乙组操作不同的实验方法，测定混合物中的Na2CO2含量。

设计方法是_____________________。

28、（5分）为了测定硫酸铵和氯化铵混合物中氯化铵的质量分数，甲、乙两位同学按下图所示的实验步骤进行实验：

（1）实验时，甲同学使用硝酸银溶液作试剂A，乙同学选用氯化钡溶液作试剂A。

其中所选择的试剂A不合理的是_______同学。

（2）以下都是指正确使用试剂A时进行的实验：

①为进行称量、溶解、反应、过滤、洗涤沉淀的各项操作，准备了以下仪器：

托盘天平与砝码、烧杯、过滤器、铁架台及附件、胶头滴管、量筒。

其中还缺少的一件必备仪器是___________。

②简述判断沉淀B是否洗净的方法____________________________。

③若实验中测得样品质量为Wg，沉淀质量为mg则氯化铵的质量分数=______________。

④若过滤所得沉淀未经洗涤即烘干称重，测得结果将___________（填“偏高”、“偏低”、“不变”）。

29．（6分）某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤。

该厂附近一所中学的同学经常闻到空气有异味，且空气能见度差。

学校研究性学习小组意识到这有可能是该厂排出的废气超标造成的，于是在老师的指导下做了探究实验，请你填写下列空白。

【提出问题】空气里SO2是否超标呢?

【查阅资料】Ⅰ.我国关于SO2在风景区、居民区、工厂区的空气质量标准分别见下表：

地区

风景区

居民区

工厂区

SO2浓度限值（mg/m3）

0.15

0.50

0.70

Ⅱ．硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸（如不与稀盐酸、稀硝酸等反应）。

【设计实验】同学设计以下步骤来测定空气中SO2的含量。

（1）采集工厂附近的空气样品250L。

（2）将空气样品通过NaOH溶液，加入一定量氧化剂H2O2，使其中Na2SO3完全转化为Na2SO4，反应的化学方程式：

。

（3）再加入过量的BaCl2溶液，经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.2mg。

计算：

250L空气样品中SO2的质量为__________mg。

由空气质量标准可得出结论：

该厂排放的SO2__________。

（4）简述采集空气样品的方法_________________。

【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，有同学认为该实验测得的SO2的含量偏大，其依据及你提出的实验改进方案是_________________________。

【反思与应用】为尽快改善该地区的空气质量，请你提出一条合理化建议：

_______________。

四、计算题（本题包括2个小题，共10分）

30．（5分）将10gCuO粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中，微热至氧化铜全部溶解再向蓝色溶液中加入mg铁粉，充分反应后，过滤，将滤渣烘干得到干燥固体物质mg。

求：

（1）所加稀硫酸的溶质的质量分数；

（2）当m取何值时，才能满足加入的铁粉和得到的固体质量相等。

31．（5分）燃烧矿物燃料释放出CO2导致温室效应已引起广泛关注。

已知燃烧16gCH4（相对分子质量是16）释放890kJ能量；燃烧114g汽油（分子式为C8H18、相对分子质量是114）释放5451kJ能量。

经计算，综合分析哪种燃料为较清洁的燃料?

附加题（20分）：

1．（10分）向100g质量分数分别为3.65％盐酸和12％MgSO4的混合溶液中，滴加质量分数为3.42％的Ba（OH）2溶液至过量。

（为便于计算设溶液的密度为1g／cm3）

（1）请将产生不同沉淀阶段的沉淀的化学式与加入Ba（OH）2溶液体积（V）间的关系填入下表：

Ba（OH）2溶液体积（V）/mL

沉淀的化学式

（2）请在下面坐标系中完成沉淀的质量和Ba（OH）2溶液体积（V）间的关系图线。

2．（10分）以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。

回答下列问题：

（1）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有____________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

（2）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为____________。

（3）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是___________________________

_______________________________________________________________________。

（4）设计实验验证硫酸钠中含有NH4Cl

________________________________________________________________________________________________________________________________。

2009年全国初中学生化学素质

和实验能力竞赛（第十九届天原杯）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

A、D

C

B

B

A

B

D

题号

9

10

11

12

13

14

15

答案

C

D

A、D

D

D

B

A、D

二、填空题：

（除表明分数外，其余皆为每空1分）

16．（2分）

（1）二氧化氯

（2）Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl

17．（5分）

（1）吸附；物理变化；2LiOH+CO2==Li2CO3+H2O

（2）催化剂；种植绿色植物，经光合作用来维持O2、CO2气体含量的相对稳定

18．（3分）

（1）灼烧　　

（2）NH3；NH4Cl

19．（2分）CO+PdCl2+H2O＝2HCl+Pd+CO2；　　　一氧化碳

20．（4分）

（1）

；CH4（NH4＋也可）　

（2）C3N4；　　高温高压

21．（5分）

（1）NaHCO3

（2）NaHS+RNO+H2O==S↓+NaOH+RNHOH；2H2S+O2==2S↓+2H2O；催化

（3）可循环利用反应物，符合绿色化学理念。

（类似回答也算正确。

）

22．（6分）A．Ca（NO3）2B．KClC．AgNO3D．Na2CO3E．H2SO4F．BaCl2

23．（4分）

（1）Si3N4；SiCl4

（2）Si3N4+3O2==3SiO2+2N2（3）−3

24．（5分）CH4；H2；在CH4分子中，C、H的质量比为3∶1，在CH4中混入任何比例的H2都将使C、H的质量比小于3∶1；8∶3（2分）

25．（4分）

（1）CuO+H2SO4==CuSO4+H2O（其他合理答案也可）；需要制取CO且CO有毒、尾气CO未处理、实验装置复杂等（其他合理答案也可）

（2）>

（3）硫酸亚铁（其他合理答案也可）。

三、实验题：

（除表明分数外，其余皆为每空1分）

26．（4分）嚼碎后服用疗效快（或嚼碎后药物与胃酸的反应快；或反应物的接触面积增大，化学反应加快）　　　　　研碎　　

（1）副作用小（其他合理答案也可）　　

（2）碳酸盐与盐酸作用生成二氧化碳气体，可能加重胃溃疡病情

27．（5分）

（1）指示剂（或甲基橙等）

（2）防止二氧化碳溶于水，影响气体体积的测定；打开弹簧夹，移动量气管，使油层与量气管的液面处于同一水平面。

（3）取一定量的混合物溶解后加入足量的CaCl2，然后过滤、洗涤、烘干、称量碳酸钙的质量，由碳酸钙的质量算出Na2CO3的质量。

（2分）

28．（5分）

（1）甲　

（2）①玻璃棒