化学竞赛题.docx
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化学竞赛题.docx
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化学竞赛题
201016.(3分)现有部分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
W
K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1∶1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_____________。
17.(3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在催化剂表面进行氧化还原反应。
(1)写出氮氧化物(用NOx表示)跟CO反应转化为无毒物质的化学方程式___________________。
(2)若汽车尾气中含有38gNO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__________(结果保留1位小数)。
18.(7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的构想:
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,合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂。
)
①合成塔中反应的化学方程式为_______________________。
②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)。
③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____________________________。
④若生产4.8吨甲醇,则可回收空气中的CO2____________吨。
19.(5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应的化学方程式 ________________。
(4)活泼性强的金属氢化物的化学式可表示为MHn,它与水剧烈反应生成碱和A的单质,请写出C的氢化物与水发生反应的化学方程式____。
20.(6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,一份滤液中加入稀硫酸,也有白色沉淀生成(不溶于稀硝酸);另一份滤液中加入足量NaOH溶液,产生蓝色沉淀。
已知白色的Fe(OH)2固体在潮湿的空气中可生成红褐色的Fe(OH)3。
试回答:
(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:
①固体A中一定含有的物质为_________________(写化学式)。
②B溶液中的溶质一定含有_______________________(写化学式)。
21.(6分)某校化学兴趣小组在课外活动中,对某溶液进行了多次检验,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
1
KCl、K2SO4、Na2CO3
2
Na2SO4、BaCl2、K2CO3
3
Na2SO4、KCl、K2CO3
阅读上表后回答:
(1)表中第________次结果肯定不准确。
(2)为验证其他2次检验结果中是否存在SO2-4、CO2-3和Cl-,又进行以下操作:
①加入过量的___________(填物质名称,下同),目的是检验__________并将其除去;②加入_________溶液,过滤;③向滤液中加入__________溶液。
该小组同学查阅资料后,发现可以利用焰色反应来确定溶液中存在的阳离子。
(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______________________________________。
22.(4分)金属镁可与热水反应生成氢氧化镁,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,趁热取出部分溶液,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。
23.(6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
NaHCO3
Mg(OH)2
主要成分相对分子质量
84
58
建议每次剂量/g
0.5
0.3
(1)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:
。
24.(4分)某兴趣小组用右图所示装置收集并测量反应产生的气体及其体积。
若
用该装置制取氢气,通过分液漏斗中加入30mL稀盐酸,与平底烧瓶中盛放的0.65g
锌粒充分反应(盐酸足量),已知该温度下氢气的密度为0.0892g/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242 mL。
你认为造
成这种实验误差的主要原因是________________________________________________。
25.(4分)你认为下列有关化学实验的叙述是否正确?
(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6
3
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250 mL)O2[ρ(O2)=1.43g/L],需称取的氯酸钾的质量为2.74g
26.(12分)龙海实验学校初三兴趣小组利用如下装置(部分固定装置已略去)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)反应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:
①打开活塞k并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后, _____________________________________;④拆除装置,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/g
114.8
120.8
122.2
①计算得到化学式(实验式)CaxN2,其中x= 。
②若通入的N2中混有少量O2,如上计算得到的x____________3(填写“>”、“=”、“<”),判断依据是:
______________________。
27.为确定氨的组成,在一定温度、压强下进行如下实验:
取20mL氨,设法使它完全分解为N2和H2,体积为40mL。
加入20mLO2,当H2和O2完全化合成水,剩余气体体积为15mL(已知一定温度、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。
28.(6分)取50.00g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(假设反应后
CO2完全逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如右图所示。
(保留两位小数)
(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。
(保留两位小数)
已知钠与水反应的化学方程式为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
质量均为mg的钠、镁、锌三种
金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。
(1)由于金属的量不确定,产生的氢气的
质量大小有多种可能(不考虑镁与水的反应),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Na>Mg=Zn。
请按以上表示,写出所有可能情况。
_______________ (2)试确定,当产生的氢气的质量大小为Na>Mg=Zn时,m的取值范围________________。
(3)m=4.6时,Zn与酸反应产生H2的质量与金属质量(m)的关系如下图。
请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生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)
2009.17.(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。
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__________________。
B
C
一
D
↓
一
E
一
一
一
↑
F
一
一
↓
↓
A
B
C
D
E
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、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______________。
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.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:
_______________。
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?
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
200819.(4分)二氧化碳是导致温室效应的主要气体,同时,它也是一种宝贵的碳氧资源,在地球上它的含量比天然气、石油和煤的总和还多数倍。
(1)以CO2和NH3合成尿素CO(NH2)2是固定和利用CO2的成功范例,写出经以上途径合成尿素的化学方程式。
若按上述方法生产1000万吨尿素,可固定的CO2将达万吨。
(2)英国Nature,2005,437:
681报道,目前海洋表层海水中溶解的CaCO3[20℃S(CaCO3)=0.0013g/100gH2O]处于饱和状态,海洋吸收大气中的CO2可以减弱温室效应,但却使海水中碳酸钙浓度降低,该变化的化学方程式为CaCO3+H2O+CO2==Ca(HCO3)2。
海水中CaCO3浓度降低会造成。
20.(5分)下列有关的物质及相互转化,都与人类生活有密切关系,其中A、B、M、E均为常见单质,F为难溶于水的白色沉淀。
①一定量的A在B中点燃可生成C和D的混合物,且C、D均为无色气体,C是常见的还原剂,可与B进一步反应生成D。
②M+B→G(此反应是人类获取能量的最佳反应)③D+L→F+G④C+K→D+E
(1)写出D和F的化学式:
D,F。
(2)转化④在金属冶炼中常用来炼。
(3)A在B中燃烧可能发生反应的化学方程式(写两个):
、。
21.(3分)有一种技术可将糖[通式为Ca(H2O)b]发酵进行无氧分解,生成两种化合物,其中一种物质是沼气的主要成分。
写出糖发酵进行无氧分解的化学方程式:
,指出a、b之间
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