(高等教育)2010年全國初中化學競賽試題及答案

2010年全國初中學生化學素質和實驗能力競賽（第二十屆天原杯）復賽試題題 號一二 三 四總 分 得 分試題說明：1.本試卷共8頁，滿分100分。（附加題供選用）2.可能用到的相對原子質量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Si:28 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ba:137 3.考試時間：2小時 得分 評卷人 一、選擇題(本題包括15個小題，每小題2分，共30分。每小題有1個或2個選項符合題意。若有兩個答案的錯1個不得分，漏選1個扣1分。請將答案填在下表相應題號的空格內。）題 號123456789101112131415答 案12009年12月在哥本哈根召開了世界氣候大會。各國共同協(xié)商對策，以減少溫室氣體排放量。下列氣體中不屬于溫室氣體的是（ ）A甲烷 B臭氧 C二氧化碳 D二氧化硫2從探測“土衛(wèi)六”發(fā)回的信息中得知“土衛(wèi)六”酷似地球經常下“雨”，不過“雨”的成分是液態(tài)甲烷。下列敘述中錯誤的是（ ）A這種“雨”可以作為燃料來提供能量B“土衛(wèi)六”表面的溫度比地球表面低C“土衛(wèi)六”上形成了甲烷的氣-液循環(huán)D“土衛(wèi)六”表面是否存在有機物還無法確定3有一種用實際參加化學反應的離子符號來表示化學反應的式子叫離子方程式，在離子方程式中，反應前后的電荷是守恒的?，F(xiàn)有如下離子方程式：RO3nF22OHRO42FH2O，由此可知在RO3n中，元素R的化合價是（ ）A4 B5 C6 D74科學家發(fā)現(xiàn)在特殊條件下水能表現(xiàn)出有趣的結構和性質。例如，在一定條件下給水施加弱電場，能使水在常溫常壓下結成冰（俗稱“熱冰”，結構見右圖）。下列說法正確的是（ ）A在弱電場下，水分子的排列從無序轉變?yōu)橛行駼水結成“熱冰”的過程中原子個數(shù)發(fā)生變化C上述變化過程中分子之間的間隔沒有發(fā)生變化D利用該性質，人們可能在常溫常壓下建成溜冰場5德國化學家格哈德埃特爾在固體表面化學的研究中取得了非凡的成就，其成果之一是揭示了氮氣與氫氣在催化劑表面合成氨的反應過程（下圖所示）。符合上述反應過程的順序是（ ）A B. C. D. 6下列解釋不科學的是（ ）A在溶洞中，當溶有Ca(HCO3)2的水液發(fā)生分解，析出固體（在洞頂或洞底），日久天長便形成了鐘乳石B長期盛放NaOH溶液的試劑瓶不易打開，是因為NaOH與瓶中的CO2反應導致瓶內氣壓小于瓶外大氣壓的緣故C“通風櫥”是利用排風扇將櫥內廢氣直接排放到室外的裝置，它是一種不完善的防污設施D高壓氧艙可治療煤氣中毒，原因是和血紅蛋白結合的CO跟氧氣反應生成無毒的CO27在a、b兩支試管中加入體積相同的同種生鐵塊。在a中加入食鹽水，塞上橡皮塞，如右圖。U型玻璃管內為紅墨水（開始時兩端液面等高）。放置一段時間后，下列有關敘述錯誤的是( )A生鐵塊中的主要成分是鐵，也含有少量的碳B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中鐵均被銹蝕Da試管中發(fā)生的反應是：2C+2Fe+3O2=2FeCO38原子序數(shù)在118之間的四種元素甲、乙、丙、丁，其最外層電子數(shù)的總和為13，甲、乙和丙是具有相同電子層數(shù)的相鄰元素，則丁一定不是( )A氫B氯 C氧D鈹9下列裝置所示的實驗中，能達到實驗目的的是( )10已知所含元素化合價發(fā)生變化的反應是氧化還原反應，其中被還原的元素化合價降低，被氧化的元素化合價升高。海洋中有豐富的資源，如下圖所示利用海水可獲得許多化工產品。下列有關說法正確的是（ ） A第步中除去粗鹽中的SO42、Ca2、Mg2等雜質，加入的試劑順序為：Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液，過濾后加鹽酸 B第步中加入的試劑為CaCl2溶液C第步中發(fā)生分解反應 D在第步中溴元素被還原 11在一個密閉的鋼筒內有甲、乙、丙、丁四種物質，在電火花作用下，發(fā)生充分反應，測得反應前后各物質的質量如下：甲乙丙丁反應前質量 / g6410125反應后質量 / g-54379已知甲的相對分子質量為丁的2倍，則該反應的化學方程式中甲與丁的化學計量數(shù)之比為（）A12 B11 C2 1 D2312下列所示的圖像能反映相對應實驗的是（ ） A、向pH=12的Ca(OH)2溶液中不斷加水稀釋B向碳酸鈣固體中逐滴加入稀鹽酸至過量C在40，將飽和的硝酸鉀溶液恒溫蒸發(fā)水分至有白色晶體析出D將足量的金屬鎂片和鋅片分別和等質量的相同質量分數(shù)的稀硫酸混合13在“綠色化學工藝”中，最好是反應物中原子全部轉化為欲制得的產物，即原子的利用率為100。在用C3H4(丙炔)合成C5H8O2(2-甲基丙烯酸甲酯)的過程中，欲使原子的利用率達到最高，在催化劑作用下還需要其他的反應物是（ ） ACO和CH3OH BCO2和H2O CH2和CO DCH3OH和H214右圖是甲、乙兩種物質的溶解度曲線。在t2時向盛有100g水的燒杯中先后加入w g甲 和w g乙（兩種物質溶解時互不影響），充分攪拌。將混合物的溫度降低到t1。下列說法正確的是（ ）A甲物質的溶解度隨溫度升高而減小B溫度降低到t1時，得到甲、乙的飽和溶液C溫度降低到t1時，甲、乙的溶質質量分數(shù)相等，得到甲、乙的不飽和溶液Dt2時，甲物質的溶液為飽和溶液，乙物質的溶液為不飽和溶液15t時，將一定量KNO3的不飽和溶液平均分為三份，分別恒溫蒸發(fā)出水的質量為5 g、10 g、15 g，析出KNO3晶體的質量依次為a g、b g、c g，則a、b、c三者的關系為（ ）Ac = a + b Bc = 2 b a Cc = a + 2 b Dc = 2 a b 得分 評卷人 二、填空題（本題包括8個小題，共40分） 16（3分）現(xiàn)有部分常見元素的性質或原子結構如下表：元素編號元素性質或原子結構X由它形成的某種單質氣體的密度約為空氣的1.1倍Y歷史上道爾頓曾用 來作為它的元素符號，它的單質是最輕的氣體Z由它組成的某種單質是細鱗片狀的很軟的固體，有金屬光澤和滑膩感WK層和M層電子數(shù)之和等于L層的電子數(shù)（1）元素X和Y能形成原子個數(shù)比為11的化合物，其化學式為_。（2）寫出元素Z組成的這種單質的一種用途_。（3）元素W可形成一種單質，其式量為256，該單質的化學式為_。17（3分）汽車安裝的排氣凈化器的技術核心是使用高效催化劑，使廢氣中的CO和NOx在催化劑表面進行氧化還原反應。（1）寫出氮氧化物（用NOx表示）跟CO反應轉化為無毒物質的化學方程式 。（2）若汽車尾氣中含有38g NO和NO2的混合物，經過充分轉化后生成無毒物質的質量(m)范圍是 （計算結果保留1位小數(shù)）。18（7分）現(xiàn)測得二氧化碳在空氣中的含量為0.038%，當其含量超過0.05%時就會加劇溫室效應。所以人們一方面想限制其排放量，另一方面又想對它進行再利用。（1）目前有以超臨界（一種介于氣態(tài)和液態(tài)之間的狀態(tài)）CO2作致冷劑（以前曾用氟利昂），這種做法對環(huán)境的積極意義在于 。（2）有科學家提出回收利用CO2的構想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，從溶液中提取出CO2，又在合成塔使之變?yōu)槿剂霞状迹–H3OH）。該技術流程如下：（說明：吸收池中盛有飽和的K2CO3溶液，合成塔內的反應條件為300、200kPa和催化劑。） 合成塔中反應的化學方程式為 。 請在上述流程圖中找出循環(huán)利用的物質（標出物質名稱和循環(huán)方向）。 如果空氣不經過吸收池和分解池，而是直接通入合成塔，你認為可行嗎？并簡述理由 。 若生產4.8噸甲醇，則可回收空氣中的CO2 噸。19（5分）有核電荷數(shù)小于18的A、B、C、D四種元素，A元素組成的單質是清潔的能源；B單質的體積在空氣中占21；C原子有3個電子層，最內層電子數(shù)是最外層的2倍；D元素是農作物生長所需要的營養(yǎng)元素，其組成的單質可以被豆科植物的根瘤菌吸收、利用。（1）寫出B、D元素的名稱：B ， D 。（2）寫出A、B可能形成化合物的化學式 、 。（3）寫出由A、B、D三種元素組成的兩種化合物之間發(fā)生中和反應的化學方程式 。（4）活潑性強的金屬氫化物的化學式可表示為MHn，它與水劇烈反應生成堿和A的單質，請寫出C的氫化物與水發(fā)生反應的化學方程式 。20（6分）某化工廠排出的廢水透明、澄清、略顯藍色。一同學取少量廢水，用鹽酸酸化，有白色沉淀生成（不溶于稀硝酸）。過濾，將所得的濾液分成兩份，一份濾液中加入稀硫酸，也有白色沉淀生成（不溶于稀硝酸）；另一份濾液中加入足量NaOH溶液，產生藍色沉淀。已知白色的Fe(OH)2固體在潮濕的空氣中可生成紅褐色的Fe(OH)3。試回答：（1）過濾后，向濾液中滴加NaOH溶液，開始時觀察不到藍色沉淀，原因是： 。（2）該同學設計了一個從廢水中除去重金屬離子的實驗方案如下：固體A中一定含有的物質為 (寫化學式)。B溶液中的溶質一定含有 (寫化學式)。21（6分）某校化學興趣小組在課外活動中，對某溶液進行了多次檢驗，其中3次檢驗的結果如下表所示。序號溶液中檢驗出的物質1KCl、K2SO4、Na2CO32Na2SO4、BaCl2、K2CO33Na2SO4、KCl、K2CO3閱讀上表后回答：（1）表中第_次結果肯定不準確。（2）為驗證其他2次檢驗結果中是否存在SO42、CO32和Cl，又進行以下操作：加入過量的_（填物質名稱，下同），目的是檢驗_并將其除去；加入_溶液，過濾；向濾液中加入_溶液。該小組同學查閱資料后，發(fā)現(xiàn)可以利用焰色反應來確定溶液中存在的陽離子。（3）通過上述實驗，該小組還是覺得無法確定其他2次檢驗結果中哪一次是正確的，你認為可能的原因是_。22（4分）金屬鎂可與熱水反應生成氫氧化鎂，所得溶液呈堿性，可使酚酞溶液顯紅色。某同學將鎂條放在水中煮沸，趁熱取出部分溶液，滴加酚酞溶液，變?yōu)榧t色，放置在空氣中一段時間后，發(fā)現(xiàn)溶液的紅色褪去了。（1）溶液的紅色褪去說明溶液的堿性 ；（2）據(jù)你推測，導致溶液堿性變化的原因是： 。（3）設計一個實驗來驗證你的一種推測，簡要說明操作、現(xiàn)象及結論。 23（6分）兩種抗胃酸藥劑的主要成分及建議每次劑量見下表：主要成分NaHCO3Mg(OH)2主要成分相對分子質量8458建議每次劑量/g0.50.3（1）醫(yī)生建議胃潰瘍患者盡可能不要服用NaHCO3的可能原因是： 。（2）服用Mg(OH)2的藥效比服用NaHCO3“強”而且“持久”的可能原因是： 。（3）服用Mg(OH)2的患者可能出現(xiàn)“輕瀉”的原因是： 。得分 評卷人 三、實驗題(本題包括3個小題，共20分)24（4分）某興趣小組用右圖所示裝置收集并測量反應產生的氣體及其體積。若用該裝置制取氫氣，通過分液漏斗中加入30 mL稀鹽酸，與平底燒瓶中盛放的0.65g鋅粒充分反應（鹽酸足量），已知該溫度下氫氣的密度為0.0892 g / L，應能收集到 mL的氫氣？3次實驗收集到的氫氣體積的平均值約為242mL。你認為造成這種實驗誤差的主要原因是 。25（4分）你認為下列有關化學實驗的敘述是否正確？(在“結論”欄中填“是”或“否”)序號實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)結論1分別加熱溶質的質量分數(shù)為1%的Na2CO3和NaHCO3溶液，觀察氣泡的生成可區(qū)分出這兩種溶液2用pH試紙測定一杯敞口久置于空氣中的蒸餾水的pH為63配制溶質的質量分數(shù)為1%的澄清石灰水備用4用排水法收滿3瓶（每瓶250mL）O2(O2)=1.43 g/L，需稱取的氯酸鉀的質量為2.74 g26（12分）龍海實驗學校初三興趣小組利用如下裝置（部分固定裝置已略去）制備氮化鈣，并探究其化學式（實驗式）。（1）按圖連接好實驗裝置。檢查裝置氣密性的方法是 。（2）反應過程中末端導管必須插入試管A的水中，目的是 。（3）制備氮化鈣的操作步驟是：打開活塞k并通入N2；點燃酒精燈，進行反應；反應結束后， ；拆除裝置，取出產物。（4）數(shù)據(jù)記錄如下：空硬玻璃管質量m0/g硬玻璃管與鈣的質量m1/g硬玻璃管與產物的質量m2/g114.8120.8122.2計算得到化學式（實驗式）CaxN2,其中x= 。若通入的N2中混有少量O2，如上計算得到的x 3（填寫“”、“=”、“”），判斷依據(jù)是： 。得分 評卷人 四、計算題(本題包括2個小題，共10分)27（4分）為確定氨的組成，在一定溫度、壓強下進行如下實驗：取20 mL氨，設法使它完全分解為N2和H2，體積為40 mL。加入20 mL O2，當H2和O2完全化合成水，剩余氣體體積為15 mL（已知一定溫度、壓強下一定體積各種氣體中的分子數(shù)相同）。請根據(jù)以上數(shù)據(jù)確定氨的分子式。28（6分）取50.00 g某質量分數(shù)濃度的NaOH溶液，向其中通入二氧化碳氣體后，再向溶液中逐滴滴入18.25%的鹽酸，產生CO2氣體的質量（假設反應后CO2完全逸出）與所加的鹽酸體積之間的關系如右圖所示。（保留兩位小數(shù)）（1）計算原NaOH溶液的質量分數(shù)濃度。（2）求NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶質及其質量。（保留兩位小數(shù)）附加題（10分）已知鈉與水反應的化學方程式為：2Na+2H2O = 2NaOH + H2。質量均為m g的鈉、鎂、鋅三種金屬分別與25 g 質量分數(shù)為19.6% 的稀硫酸反應。（）由于金屬的量不確定，產生的氫氣的質量大小有多種可能（不考慮鎂與水的反應），如鎂、鋅產生氫氣的質量相同且都小于鈉產生的氫氣質量的情況表示為NaMgZn 。請按以上表示，寫出所有可能情況。_（）試確定，當產生的氫氣的質量大小為NaMgZn時，m的取值范圍_。（）m 4.6 時，Zn與酸反應產生H2的質量與金屬質量（m）的關系如下圖。請在圖中再畫出鈉和鎂二種金屬分別與酸反應產生H2的質量與金屬質量（m）的關系圖線。（在圖線上用元素符號注明） 2010年全國初中學生化學素質和實驗能力競賽(第二十屆天原杯)復賽試題參考答案一、選擇題：題號12345678答案DDBA、DDB、DB、DC、D題號9101112131415答案B、CCCB、DA、CCB二、填空題：（除標明分數(shù)外，其余皆為每空1分）16（3分）（1）H2O2 （2）作潤滑劑或電極 （3）S817（3分）（1）2NOx+2xCO2xCO2+N2 （2） 73.5g m 84.3g （2分）18（7分）（1）起到保護臭氧層的作用（2） （2分） 不行。如果直接通入合成塔，由于空氣中CO2的含量太低了，不利于生成甲醇的反應進行。（2分） 6.6 19(5分) 氧氮 H2O、H2O2（各0.5分） HNO3+NH3H2O=NH4NO3+H2O NaH+H2O=NaOH+H220（6分） 濾液中含有未反應鹽酸，NaOH會和鹽酸發(fā)生中和反應 Fe、Ag、Cu （3分） Fe (NO3)2、Ba(NO3)2 （2分）21（6分）（1）2 （2）硝酸 CO32 （過量的）硝酸鋇 硝酸銀 （3）因為溶液中溶質存在的形態(tài)主要是離子，1、3中的離子組成是相同的，區(qū)別僅僅是呈現(xiàn)形式不同而已。22（4分）（1）減弱 溶液吸收了空氣中的CO2 氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低變?。?）做對比實驗，讓上述紅色溶液分別與空氣接觸和隔絕空氣的條件下冷卻，若前者褪色，后者不褪色，則證明空氣中的CO2使溶液堿性減弱，導致紅色褪去23（6分）（1）NaHCO3和HCl反應生成氣態(tài)CO2，使胃內氣壓遽然升高（2分）（2）0.3 g Mg(OH)2比0.5 g NaHCO3能中和更多的HCl，所以藥效強于NaHCO3；Mg(OH)2和HCl反應速率慢于NaHCO3和HCl，所以藥效比服用NaHCO3持久（2分）（3）Mg(OH)2和HCl反應生成MgCl2和H2O，出現(xiàn)“輕瀉”和MgCl2或M