2009年的全國天原杯化學(xué)競賽復(fù)賽試題及詳解.doc

2009年全國初中化學(xué)素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ω傎?第十九屆天原杯)復(fù)賽試題 試題說明： 1、考試時間：2小時 2、本試卷共6頁，滿分100分。附加題20分計(jì)入總分。答案必須寫在答題卷上。 3、可能用到的相對原子質(zhì)量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 Si：28 S：32 C1：35.5 Fe：56 Cu：64 Zn：65 Ba：137一、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(xiàng)符合題意。若有兩個答案的錯1個不得分，漏選1個扣1分。)1、為了警示世人因氣候變化對人類危害的關(guān)注，2009年“世界環(huán)境日”的主題是：“團(tuán)結(jié)起來應(yīng)對氣候變化”。下列做法或認(rèn)識不符合這主題的是 A、提倡乘坐公共交通、騎自行車或步行的方式出行 B、在生產(chǎn)和生活活動中提倡使用節(jié)能技術(shù)和節(jié)能用具 C、植樹造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐 D、廣泛使用酒精、沼氣，既可解決能源問題，也有利減輕溫室效應(yīng)解析：使用酒精、沼氣，可以節(jié)約能源，但仍會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，D不正確2、分類法是一種行之有效、簡單易行的科學(xué)方法。某同學(xué)用下表所示形式對所學(xué)知識進(jìn)行分類，其中甲與乙、丙、丁是包含關(guān)系。下列各組中，有錯誤的組合是選項(xiàng)甲乙、丙、丁A常見干燥劑濃硫酸、石灰石、堿石灰B常見合金不銹鋼、焊錫、生鐵C常見營養(yǎng)物質(zhì)蛋白質(zhì)、維生素、無機(jī)鹽D常見堿燒堿、純堿、熟石灰解析：石灰石不能用作干燥劑，A錯誤；純堿Na2CO3不是堿，而是鹽，D錯誤3、2008年諾貝爾化學(xué)獎授予錢永健等發(fā)明的綠色熒光蛋白標(biāo)記技術(shù)，這項(xiàng)發(fā)明為細(xì)胞生物學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)的發(fā)展帶來一場革命，對我們理解綠色熒光蛋白如何發(fā)光作出了貢獻(xiàn)。綠色熒光蛋白分子中含有氨基(一NH2，具有堿的性質(zhì))和羧基(一COOH，具有酸的性質(zhì))。該分子具有的性質(zhì)是A、只能與硫酸反應(yīng)，不能與氫氧化鉀反應(yīng) B、只能與氫氧化鉀反應(yīng)，不能與硫酸反應(yīng)C、既能與硫酸反應(yīng)，又能與氫氧化鉀反應(yīng) D、既不能與硫酸反應(yīng)，又不能與氫氧化鉀反應(yīng)解析：熒光蛋白分子中既含有氨基，具有堿的性質(zhì)，又含有羧基，具有酸的性質(zhì)，因此既能和堿反應(yīng)，又能和酸反應(yīng)，選C4、118號元素中X元素的原子最外層只有1個電子，Y元素的原子的第三層有6個電子， Z元素的第二層也有6個電子，在化合物中只有Z元素的化合價為負(fù)。由這三種元素組 成的化合物的化學(xué)式可能是 A、XYZ4 B、X2YZ3 C、X3YZ4 D、XYZ3解析：118號元素中，最外層只有1個電子的只有H，Li，Na，均為+1價，Y元素的原子的第三層有6個電子，則Y為S；Z元素的第二層也有6個電子，Y為O，因此可能形成H2SO3，選B。A、C、D的化合價代數(shù)和均不為零5咖喱是一種烹飪輔料，若白襯衣被咖喱汁玷污后，用普通肥皂洗滌時，會發(fā)現(xiàn)黃色污漬變?yōu)榧t色，浸泡在水中后紅色又變黃色。據(jù)此判斷可能與咖喱有相似化學(xué)作用的試劑是A、活性炭 B、石蕊溶液 C、無水硫酸銅 D、淀粉溶液解析：咖喱能夠在不同性質(zhì)的溶液中呈現(xiàn)不同的顏色，與酸堿指示劑的化學(xué)作用相似，選B6、對下列實(shí)驗(yàn)指定容器中的水，其解釋沒有體現(xiàn)水的主要作用的是ABCD實(shí)驗(yàn)裝置硫在氧氣中燃燒測定空氣中氧氣含量鐵絲在氧氣中燃燒探究燃燒的條件解釋集氣瓶中的水：吸收放出的熱量量筒中的水：通過水體積的變化得出O2體積集氣瓶中的水：冷卻濺落融熔物，防止集氣瓶炸裂燒杯中的水：加熱銅片；隔絕空氣解析：硫和氧氣反應(yīng)生成爾二氧化硫，二氧化硫是一種有刺激性氣味，易溶于水的污染性氣體，A中水的主要作用是吸收二氧化硫，而不是吸收熱量，A錯誤7、將一定質(zhì)量的a、b、c、d四種物質(zhì)放入一密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)一段時間后，測得反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量如下。下列說法錯誤的是物 質(zhì)abcd反應(yīng)前質(zhì)量/g6.403.204.000.50反應(yīng)后質(zhì)量/g待測2.567.200.50A、a和b是反應(yīng)物，d可能是催化劑 B、反應(yīng)后a物質(zhì)的質(zhì)量為4.64gC、c物質(zhì)中元素的種類，一定和a、b二種物質(zhì)中元素的種類相同D、若物質(zhì)a與物質(zhì)b的相對分子質(zhì)量之比為21，則反應(yīng)中a與b的化學(xué)計(jì)量數(shù)（系數(shù)）之比為2l 解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，得反應(yīng)后a的質(zhì)量為3.84g，B錯誤；a，b質(zhì)量減少，為反應(yīng)物，d質(zhì)量恒定，可能為催化劑，A正確；c由a和b化合而成，元素的種類一定相同，C正確；a消耗了6.40-3.84=2.56g，b消耗了3.20-2.56=0.64g，則化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為（2.56/2）（0.64/1）=2l，D正確8、ClSO3H稱為氯磺酸，是種強(qiáng)酸。對于反應(yīng)：C1SO3H+HCOOH=CO+HCl+H2SO4有如下判斷，其中合理的是 A、此反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng) B、此反應(yīng)中碳元素的化合價發(fā)生改變C、反應(yīng)后溶液的pH變大 D、反應(yīng)后溶液的pH減小解析：此反應(yīng)不符合復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)，A錯誤；反應(yīng)前，C的化合價為+2價，反應(yīng)后也是+2價，未發(fā)生改變，B錯誤；反應(yīng)后生成HCl和H2SO4，酸濃度增大，pH減小，C錯誤，D正確，選D9、物質(zhì)與水發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)稱為水解反應(yīng)。例如：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S。 根據(jù)上述觀點(diǎn)，下列說法中不正確的是 A、NaF的水解產(chǎn)物是NaOH和HF B、CaO2的水解產(chǎn)物是Ca(OH)2和H2O2 C、PCl3的水解產(chǎn)物之一是PH3 D、Mg3N2水解產(chǎn)物是Mg(OH)2和NH3解析：通過觀察反應(yīng)式可以看出，水解反應(yīng)中，陽離子與氫氧根結(jié)合生成堿，陰離子與氫結(jié)合生成酸，從而NaF+H2O=NaOH+HF，A正確；CaO2+2 H2O= Ca(OH)2+ H2O2,B正確；PCl3+3H2O=P(OH)3+3HCl,C 錯誤；Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+ 2NH3，D正確10、有Na、S、O、H四種元素中的二種或三種元素組成四種常見的化合物。其中甲能跟氯化鋇反應(yīng)生成一種硫酸鹽和另種鹽；乙能跟氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水；丙能跟鹽酸反應(yīng)生成鹽和水；丁呈中性，且可以分別跟氧化鈣或二氧化碳發(fā)生化合反應(yīng)，生成相應(yīng)的堿或酸。下列推斷：甲定是硫酸鈉；乙可能是硫酸；丙定是氫氧化鈉；丁定是水。其中正確的一組是 A、 B、 C、 D、解析：甲能跟氯化鋇反應(yīng)生成一種硫酸鹽和另種鹽，可知甲也是鹽，而由Na、S、O、H四種元素，并且能夠與鋇生成沉淀的必然含有硫酸根，因此為Na2SO4或NaHSO4，由于最多由三種元素組成，因此必然是Na2SO4，正確；乙能跟氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水，可能是硫酸，正確；能夠與酸反應(yīng)生成鹽和水的有堿或者堿性氧化物，因此丙可能是NaOH，或者Na2O，不正確；丁既能夠和酸性氧化物，又能和堿性氧化物反應(yīng)，并且呈中性，定然是水，因此正確，從而得出答案選D11、質(zhì)量相等的鋅和鐵分別和質(zhì)量相等、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相等的稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)情況如右圖所示。則下列敘述中正確的是 A、圖線a、b分別表示鋅、鐵的反應(yīng)情況 B、鋅、鐵均反應(yīng)完，鹽酸有剩余 C、鹽酸均反應(yīng)完，定有鋅剩余 D、鹽酸均反應(yīng)完，定有鐵剩余解析：質(zhì)量相等的鋅和鐵，由于鋅相對原子質(zhì)量比鐵大，鋅的物質(zhì)的量較少，即均完全反應(yīng)后產(chǎn)生的氫氣量較少。根據(jù)圖中可以看出，產(chǎn)生氫氣的量最重一樣多，說明鐵必然沒有反應(yīng)完全（若反應(yīng)完全，即使鋅反應(yīng)完全也不可能和鐵產(chǎn)生同樣多的氫氣），因此B、C排除。鋅比鐵更活潑，反應(yīng)速度比鐵快，因此達(dá)到反應(yīng)完全的時間短，a為鋅，b為鐵，A正確；一定有鐵剩余，則HCl必然完全反應(yīng)，因此D也正確，選AD12、下列制備物質(zhì)的沒汁中，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的是解析：CO轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2可以通過經(jīng)濟(jì)上更為合理的燃燒制得，A錯誤；B中消耗了硝酸銀，經(jīng)紀(jì)上不合理；Fe點(diǎn)燃只能生成四氧化三鐵，理論上不正確，只有D符合要求13、定質(zhì)量某硝酸鉀樣品中不含可溶性雜質(zhì)。在10時加蒸餾水使之充分溶解，殘留固體的質(zhì)量為250g。若該實(shí)驗(yàn)在40下進(jìn)行時，殘留固體質(zhì)量為120g；70時為20g。已知KNO3在不同溫度下的溶解度如下。對該樣品的推斷正確的是溫度/10405570溶解度/g2065100140A、該硝酸鉀樣品為純凈物 B、40時溶于水的硝酸鉀為130gC、70時KNO3溶液為飽和溶液 D、55左右時KNO3完全溶解解析：設(shè)溶劑水的質(zhì)量為x，則10時溶解的硝酸鉀質(zhì)量為0.2xg，40時溶解的硝酸鉀質(zhì)量為0.65xg，從而0.2x+250=0.65x+120，得x=288.9g，從而固體總質(zhì)量為307.8g。70時，能夠溶解的硝酸鉀質(zhì)量可以通過溶解度計(jì)算得到，為404.5g，大于固體的總質(zhì)量，然而仍然有固體未溶，說明剩余的20g不是硝酸鉀，而是不溶性雜志，A錯誤；根據(jù)水的質(zhì)量，可求出，40時溶于水的硝酸鉀為288.9*0.65=187.8g，B錯誤；70時KNO3溶液為飽和溶液中288.9g水中應(yīng)有404.5g硝酸鉀，因此C錯誤；固體共307.8g，其中20g不溶性雜志，從而硝酸鉀質(zhì)量為287.8g，因此剛好完全溶解時溶解度約為100，因此55左右時KNO3完全溶解，D正確14、一定量的木炭在盛有氮?dú)夂脱鯕饣旌蠚怏w的密閉容器中燃燒后生成CO和CO2，且測得反應(yīng)后所得CO、CO2、N2的混合氣體中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24，則其中氮?dú)獾馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)可能為 A、10 B、30 C、50 D、70解析：我們已知碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而與碳元素相關(guān)聯(lián)的只有氧元素。因此要求氮?dú)獾馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)，首先我們要從氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)入手?；旌蠚怏w中含有CO、CO2，因此碳元素與氧元素的含量之比應(yīng)介于12：16（全部為CO時）與12：32（全部為CO2時）之間，因此氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)介于32%與64%之間，由于總共只有三種元素，因此氮?dú)獾馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)必然介于12%（100%-24%-64%）與44%（100%-24%-32%）之間，因此答案選B15、用下圖裝置測定水中氫、氧元素的質(zhì)量比，其方法是分別測定通氫氣前后玻璃管(包括氧化銅)的質(zhì)量差和U型管(包括堿石灰)的質(zhì)量差，計(jì)算得氫元素和氧元素的質(zhì)量比大于18。下列對導(dǎo)致這一結(jié)果的原因的分析中合理的是 A、I、裝置之間缺少干燥裝置 B、III裝置干燥劑量不足，水沒有被完全吸收 C、CuO沒有全部被還原 D、裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝解析：次試驗(yàn)裝置O的含量通過計(jì)算玻璃管前后的質(zhì)量差求的，而H的含量通過U型管的質(zhì)量差減去玻璃管的質(zhì)量差而求的，因此，I、裝置之間缺少干燥裝置，會導(dǎo)致U型管的質(zhì)量差增大，氫元素含量偏大，A正確；水未完全吸收導(dǎo)致氫偏低，B不正確；氧化銅未被完全還原，導(dǎo)致O偏低，但同時生成的水也減少，最終的比值不變，C不正確；同樣裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝，也會導(dǎo)致U型管的質(zhì)量差增大，氫元素含量偏大，D正確，選AD二、填空題(本題包括10個小題，共40分)16(2分)構(gòu)建和諧社會，建設(shè)社會主義新農(nóng)村的目標(biāo)之一是讓農(nóng)民飲用清潔的自來水。ClO2是新一代飲用水的消毒劑，許多發(fā)達(dá)國家采用ClO2代替C12進(jìn)行自來水的消毒。請回答下列問題： (1) ClO2的名稱為_；(2)制取ClO2的微觀過程如圖所示： (其中： 表示鈉原子，表示氯原子， 表示氧原子)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _。 解析：（1）根據(jù)化合物的命名規(guī)則，應(yīng)為二氧化氯；（2）Cl2+2NaClO2 2NaCl+2ClO217(5分)2008年9月27日，太空第一次留下了“中國人的腳印”。我國研制的航天員艙外服為航天員成功進(jìn)行太空行走提供了可靠的保證。 (1)航天員艙外服除了要隔熱、散熱外，在航天服這個密封的空間中還要有通訊系統(tǒng)、動力 系統(tǒng)、輸送養(yǎng)料系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng)，其中廢氣處理包括兩個步驟：第一步，讓廢氣進(jìn)入一個裝有木炭的盒子除去臭氣，這一過程利用了木炭的 性，發(fā)生了_(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)；笫二步，再用氫氧化鋰(LiOH)作吸收劑除去二氧化碳(氫氧化鋰和氫氧化鈉都是堿，具有相似的化學(xué)性質(zhì))，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。 (2)在太空艙里，NiFe2O4可用于促進(jìn)宇航員呼出的CO2轉(zhuǎn)化為O2，而自身的質(zhì)量及化學(xué)性質(zhì)保持不變，你認(rèn)為NiFe2O4在這一反應(yīng)中是_。你對維持艙內(nèi)O2、CO2氣體含量的建議是_。 解析：（1）除臭，利用的是吸附性，發(fā)生的是物理變化（2）反應(yīng)前后自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變的物質(zhì)，為催化劑；維持氧氣、二氧化碳的含量可以通過種植綠色植物，以促進(jìn)二氧化碳通過光合作用轉(zhuǎn)化為氧氣18(3分)廢舊干電池中許多物質(zhì)應(yīng)該是可以回收利用的。某種型號干電池的剖面如下圖 所示。請回答下列問題： (1)提取干電池內(nèi)填充物中的MnO2：取填充物溶于水、過濾、洗滌，得到黑色不溶物。再經(jīng)過_的處理，即得到MnO2。(2)?。?）中過濾得到的濾液，分為兩份，一份加入燒堿溶液，加熱產(chǎn)生一種刺激性氣味的氣體，該氣體的水溶液pH7，且常用作化肥，則該氣體的化學(xué)式為_；另一份加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，滴加稀HNO3沉淀不溶解，則可推知A物質(zhì)的化學(xué)式為_。 解析：（1）過濾后的不溶物必然含有水分，需經(jīng)過灼燒才能得到MnO2。（2）堿性氣體，并且可以用做化肥的必然是氨氣，化學(xué)式為NH3，加入AgNO3溶液生成不溶于硝酸的白色沉淀，則說明必然含有氯離子。從而可知，A的陽離子為銨根，陰離子為氯離子，因此A為NH4Cl19、(2分)某環(huán)境監(jiān)測小組的同學(xué)，利用CO與PdCl2溶液反應(yīng)(水也參與反應(yīng))產(chǎn)生黑色金 屬鈀粉末的反應(yīng)原理，來檢測CO對空氣的污染情況。請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式_，反應(yīng)中作還原劑的物質(zhì)名稱是_。解析：題目已經(jīng)給出，反應(yīng)物為CO、PdCl2及H2O，產(chǎn)物有Pd，對比CO還原氧化銅可知生成物中應(yīng)該還有二氧化碳，因此另外一種生成物應(yīng)該是HCl，從而反應(yīng)方程式為：CO+ PdCl2+H2O Pd+CO2+2HCl20、(4分)現(xiàn)有X、Y、Z三種元素，其中X原子核內(nèi)只有一個質(zhì)子；Y原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍；X與Z形成的化合物的分子式為ZX3，每個分子內(nèi)有10個電子。請回答下列問題： (1)寫出Z元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖_；X分別與Y、Z形成的化合物中，具有5個原子核的微粒的化學(xué)式為_。 (2)某些常見物質(zhì)可用來合成新材料，如利用高溫高壓法使石墨轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗽旖饎偸？茖W(xué)家認(rèn)為Y、Z元素可形成一種比金剛石更硬的化合物，后來人們在實(shí)驗(yàn)室成功合成了含有這些元素的化合物(制作晶體薄膜材料)，這種化合物的化學(xué)式是_；試推測合成這種化合物所需的條件是_。 解析：（1）質(zhì)子數(shù)為1的元素為H，得X為H；L層有電子，說明K層填滿了，為2個，因此L層有4個，共6個，因此Y為第6號元素C；ZX3共10個電子，則Z有7個，為N元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，CH或NH組成的5個原子核微?？梢詾镃H4或者NH4+（2）Y、Z為C和N，C沒有負(fù)化合價，呈現(xiàn)+4價，而氮則為負(fù)化合價，我們說過N為-3價，因此化學(xué)式為C3N4。由題可知，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸枰酶邷馗邏悍?，因此合成這種化合物所需的條件類比可知為高溫高壓。21、(5分)硫化氫(H2S)是一種有毒的氣體，工業(yè)上產(chǎn)生的硫化氫要經(jīng)過處理，使其變成硫單 質(zhì)。富瑪克斯法治理硫化氫的方法和步驟如下： 用23的Na2CO3溶液作吸收劑生成兩種酸式鹽，其中一種為NaHS； 再加入一種RNO(液)(R表示一種有機(jī)基團(tuán))與生成的這種酸式鹽的水溶液反應(yīng)生成 硫、堿和RNHOH； 第二步生成的堿在溶液中與另一種酸式鹽反應(yīng)生成正鹽； RNHOH與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)又得到RNO。 (1)寫出步驟中另一種酸式鹽的化字式_；(2)步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；富瑪克斯法的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；RNO在整個過程中起到_的作用。(3)富瑪克斯法治理硫化氫優(yōu)點(diǎn)是_。解析：（1）另一種酸式鹽只有碳酸氫根了，因此為NaHCO3（2）由題可知，反應(yīng)物為RNO，NaHS，生成物為S，堿（只可能是NaOH），以及RNHOH，雖然RNO我們沒有學(xué)過，但是只要觀察前后的變化，其實(shí)相當(dāng)于比多了兩個，因此方程式為：RNO+NaHS +H2O S+NaOH+第一步：第三步：第四步：因此總反應(yīng)為：2H2S+O2 2S+2H2ORNO在總反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有變化，相當(dāng)于催化劑的作用（3）從總反應(yīng)方程式可以看出，富瑪克斯法的原料循環(huán)利用，符合綠色化學(xué)的要求BC一D一E一一一F一一ABCDE22、（6分）實(shí)驗(yàn)室有A、B、C、D、E、F六瓶溶液，另有六張寫有Na2CO3、BaCl2、Ca(NO3)2、KCl、稀H2SO4、AgNO3的標(biāo)簽。現(xiàn)將部分瓶內(nèi)溶液各取少許進(jìn)行兩兩混合實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見右圖（說明：“”表示生成沉淀、“”表示生成氣體、“一”表示無明顯變化或生成微溶物，空格表示該實(shí)驗(yàn)未做。）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果，判斷各瓶上應(yīng)貼的標(biāo)簽是：A_；B_；C_；D_；E_；F_。解析：對于推斷題，首先找其中的突破點(diǎn)。B與ADEF均不反應(yīng)，六種溶液中只能與一種溶液反應(yīng)的只有KCl，因此B為KCl，因此，C為AgNO3；能夠生成氣體的只有Na2CO3和稀H2SO4，因此E和D為Na2CO3和稀H2SO4。而C和E不反應(yīng)，因此E為稀H2SO4（硫酸銀微溶，碳酸銀不溶），D為Na2CO3；E和F能夠生成沉淀，因此F為BaCl2；從而A為Ca(NO3)223、（4分)由新型無機(jī)非金屬材料制成的新型發(fā)動機(jī)，熱效率高、壽命長。這類材料中研究較多的是化合物G。化合物G的相對分子質(zhì)量為140，含有硅元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，另含有元素Y?；衔顴(含兩種元素)與NH3反應(yīng)制得G和HCl。 (1)G和E的化學(xué)式分別為_、_。（2）粉末狀G能夠與氧氣在高溫下反應(yīng)，所得產(chǎn)物中有一種是空氣的主要成分，另一種是氧化物，該過程的化學(xué)方程式為_。（3）常壓的條件下向G中添加氧化鋁，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成一種高強(qiáng)度、超硬度、耐磨損、抗腐蝕的陶瓷材料“賽倫”，化學(xué)式可表示為Si6-xAlxOxY8-x。不同溫度下x的值不同，在1400時x為2.0，則“賽倫”中Y元素的化合價為_。解析：（1）m(Si)=140*60%=84，因此G中Si的原子數(shù)為3.而G是由E和NH3反應(yīng)制得，因此G另外一種元素必然為N，N的原子數(shù)為140*40%/14=4，因此，化學(xué)式為Si3N4。進(jìn)一步推導(dǎo)出E為Si和Cl組成的化合物，根據(jù)化合價可知，化學(xué)式為SiCl4.（2）產(chǎn)物中有一種是空氣的主要成分氮?dú)?，另一種氧化物則必然是SiO2，因此方程式為：Si3N4+O2 高溫 N2+ SiO2，（3）x=2.0，則化學(xué)式為Si4Al2O2Y6，因此，Y元素的化合價為（4*4+3*2-2*2）/6=324、（5分）常溫下由兩種常見的氣體A和B組成的混合物，經(jīng)分析混合氣體中只含碳和氫兩種元素，并且A的相對分子質(zhì)量大于B的相對分子質(zhì)量，不論A和B以何種比例混合，碳元素與氫元素的質(zhì)量比總小于3：1，由此可確定A的化學(xué)式是_；B的化學(xué)式是_；這樣判斷的理由是_。若上述氣體中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為6：5，則混合氣體中A與B的質(zhì)量之比為_。解析：不論A和B以何種比例混合，碳元素與氫元素的質(zhì)量比總小于3：1，說明A和B兩種物質(zhì)中碳元素與氫元素的質(zhì)量比都小于或等于3：1，即原子個數(shù)比均小于或等于（3/12）：（1/1）=1：4。常見的物質(zhì)中，甲烷CH4剛好等于1：4，并且沒有比1：4更小的由CH兩種元素組成的化合物了，因此另外一種氣體只有可能是氫氣了。因此，A為CH4，B為H2.設(shè)A質(zhì)量為1，B質(zhì)量為x，則(3/4):(1/4+x)=6/5,因此x=3/8，從而AB質(zhì)量比為8：325(4分)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了除去混在N2中的O2，將混合氣體通過紅熱的銅絲網(wǎng)后，發(fā)現(xiàn)銅絲網(wǎng)變黑。在研究如何除去黑色物質(zhì)，回收再利用銅絲網(wǎng)的討論中，制定了下列方案。請根據(jù)以上方案回答： (1)乙方案的燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是(其中B物質(zhì)自行確定)_。兩種方案相比較，甲方案明顯的不足之處是_。 (2)若采用甲乙兩種方案處理此黑色銅絲網(wǎng)，則回收的銅絲網(wǎng)a的質(zhì)量 (填“”、“=”)銅絲網(wǎng)b的質(zhì)量。(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，按乙方案反應(yīng)后燒杯中的液體有腐蝕性，應(yīng)加以適當(dāng)?shù)奶幚怼Ｋ麄儾扇〖尤腓F粉的方案處理廢液。加入足量的鐵粉充分?jǐn)嚢?，最后得到的溶液中溶質(zhì)為_。解析：（1）溶液法除去銅表面的氧化銅可以采用酸溶解的方法，因此氧化銅和酸反應(yīng)，銅不和酸反應(yīng)。因此，方程式為CuO+ H2SO4 = CuSO4 + H2O（其他合理答案也可）；對比于甲方案，很明顯，甲需要制取CO且CO有毒、尾氣CO未處理、實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜等（2）甲中CO還原氧化銅生成銅，而乙中氧化銅中銅進(jìn)入溶液成為了硫酸銅，因此，甲質(zhì)量大于乙質(zhì)量（3）鐵粉首先能夠與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成銅和硫酸亞鐵，然后鐵粉能夠和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，銅和氫氣脫離溶液，因此溶質(zhì)為硫酸亞鐵三、實(shí)驗(yàn)題（本題包括4個小題，共20分）26、（5分）人的胃液里含有適量的鹽酸，可以幫助消化，但如果胃酸分泌過多，人會感到胃痛。小軍拿來了一種抗酸藥(治療胃酸過多的藥物)，該藥物說明書的部分內(nèi)容如圖所示。當(dāng)小軍看到藥物說明書上的服用方法后，對此產(chǎn)生了探究的興趣，請你和他一起完成探究活動。（寫實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）【提出問題】抗酸藥為什么嚼碎后服用。說明書主要成分：碳酸鎂適 應(yīng) 癥：用于緩解胃酸過多引起的胃痛。用 法：嚼碎后服用注意事項(xiàng)：胃潰瘍患者慎服?！咀鞒霾孪搿克牟孪胧??！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)一：將一片完整的藥片放入試管中，向其中加入5mL5的稀鹽酸；實(shí)驗(yàn)二：將一片藥片 放入試管中，向其中加入5mL5的稀鹽酸?！粳F(xiàn)象與結(jié)論】實(shí)驗(yàn)二比實(shí)驗(yàn)一反應(yīng)快。證明小軍的猜想正確。 【拓展探究】(1)氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸氫鈉等也常用于制作抗酸藥。這些物質(zhì)必須具備兩個條件：一是對身體_；二是能與胃酸作用。 (2)患有胃潰瘍(胃黏膜潰爛)的病人胃酸過多時，不宜服用含碳酸鹽的抗酸藥，其原因是 。解析：從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以看出，小軍的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菣z驗(yàn)反應(yīng)速度的問題，因此小軍的猜想應(yīng)該是嚼碎后服用療效快(或嚼碎后藥物與胃酸的反應(yīng)快；或反應(yīng)物的接觸面積增大，化學(xué)反應(yīng)加快)于是從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上看的話，實(shí)驗(yàn)二應(yīng)該牽涉到一個與嚼碎類似的一個過程，化學(xué)操作上稱作研碎用做藥物必須對人體傷害小（其他合理答案也可）碳酸鹽與鹽酸作用生成二氧化碳?xì)怏w，可能加重胃潰瘍病情27(4分)甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)小組分別進(jìn)行“Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量測定”的實(shí)驗(yàn)：(1)甲組的方法是：用已知濃度鹽酸滴加到一定質(zhì)量的混合物，根據(jù)消耗鹽酸溶液的體積來測定碳酸鈉的含量。在實(shí)驗(yàn)過程中除鹽酸、試樣與水以外，判斷反應(yīng)是否完全必須用到的試劑是_。(2)乙組的方法是：將樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測定反應(yīng)后生成CO2的體積，經(jīng)換算并計(jì)算出樣品中Na2CO3的質(zhì)量。用右圖裝置測定產(chǎn)生的CO2氣體的體積，請分析圖裝置中油層的作用是_；使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相同操作方法是_。(3)請你再設(shè)計(jì)一個與甲、乙組操作不同的實(shí)驗(yàn)方法，測定混合物中的Na2CO3含量。設(shè)計(jì)方法是_。解析：（1）用于判斷反應(yīng)是否完全的試劑我們很容易想到指示劑，例如加入紫色石蕊試劑，試劑變藍(lán)，隨著鹽酸的滴入，藍(lán)色褪去證明反應(yīng)完全（酚酞也可）（2） 我們知道二氧化碳易溶于水，因此如果不將其與水隔絕，則無法測量它的真實(shí)體積，因此油的作用是防止二氧化碳溶于水，影響氣體體積的測定； 打開彈簧夾，移動量氣管，使油層與量氣管的液面處于同一水平面 。（3）在Na2CO3和NaCl混合物中測定Na2CO3含量，只需針對碳酸根設(shè)計(jì)反應(yīng)即可。碳酸根除了可以與酸反應(yīng)生成氣體外，還可與Ca、Ba等生成沉淀，我們通過測定沉淀的質(zhì)量也可算出碳酸鈉的質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)方法還可以為：取一定量的混合物溶解后加入足量的CaCl2，然后過濾、洗滌、烘干、稱量碳酸鈣的質(zhì)量，由碳酸鈣的質(zhì)量算出Na2CO3的質(zhì)量。 28、(5分)為了測定硫酸銨和氯化銨混合物中氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩位同學(xué)按下圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)時，甲同學(xué)使用硝酸銀溶液作試劑A，乙同學(xué)選用氯化鋇溶液作試劑A。其中所選擇的試劑A不合理的是_同學(xué)。(2)以下都是指正確使用試劑A時進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)：為進(jìn)行稱量、溶解、反應(yīng)、過濾、洗滌沉淀的各項(xiàng)操作，準(zhǔn)備了以下儀器：托盤天平與砝碼、燒杯、過濾器、鐵架臺及附件、膠頭滴管、量筒。其中還缺少的一件必備儀器是_。簡述判斷沉淀B是否洗凈的方法_。若實(shí)驗(yàn)中測得樣品質(zhì)量為W g，沉淀質(zhì)量為mg則氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=_。若過濾所得沉淀未經(jīng)洗滌即烘干稱重，測得結(jié)果將_(填“偏高”、“偏低”、“不變”)。解析：（1）選取試劑時，要求只能和一種物質(zhì)反應(yīng)，硝酸銀既能和氯化銨生成氯化銀沉淀，也能喝硫酸銨生成硫酸銀（微溶）沉淀，因此甲不合理（2） 玻璃棒，溶解、過濾等步驟中均需使用到玻璃棒 沉淀B為硫酸鋇，表面可能吸附少量的氯化銨和過量的氯化鋇，因此檢驗(yàn)B是否洗凈，可以通過檢驗(yàn)濾液中是否含有氯離子。方法為：取最后的洗滌液，滴加AgNO3溶液。若無沉淀生成，則沉淀已洗凈；反之未洗凈。 沉淀的質(zhì)量為m，則硫酸銨的質(zhì)量為132m/233，因此硫化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 若過濾所得沉淀未經(jīng)洗滌即烘干稱重，會導(dǎo)致沉淀表面吸附有少量的氯化銨和氯化鋇，從而導(dǎo)致測出的質(zhì)量偏大，即硫酸銨質(zhì)量偏大，因此測量結(jié)果氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低29(6分)某市熱電廠使用的燃料是含硫較多的煤。該廠附近一所中學(xué)的同學(xué)經(jīng)常聞到空氣有異味，且空氣能見度差。學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組意識到這有可能是該廠排出的廢氣超標(biāo)造成的，于是在老師的指導(dǎo)下做了探究實(shí)驗(yàn)，請你填寫下列空白?！咎岢鰡栴}】空氣里SO2是否超標(biāo)呢?【查閱資料】.我國關(guān)于SO2在風(fēng)景區(qū)、居民區(qū)、工廠區(qū)的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分別見下表：地 區(qū)風(fēng)景區(qū)居民區(qū)工廠區(qū)SO2濃度限值（mg/m3）0.150.500.70硫酸鋇既不溶于水，也不溶于酸(如不與稀鹽酸、稀硝酸等反應(yīng))?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】同學(xué)設(shè)計(jì)以下步驟來測定空氣中SO2的含量。(1)采集工廠附近的空氣樣品250L。(2)將空氣樣品通過NaOH溶液，加入一定量氧化劑H2O2，使其中Na2 SO3完全轉(zhuǎn)化為Na2SO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。(3)再加入過量的BaCl2溶液，經(jīng)過過濾、洗滌、烘干，稱量固體質(zhì)量為1.2mg。計(jì)算：250L空氣樣品中SO2的質(zhì)量為_mg。由空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可得出結(jié)論：該廠排放的SO2_。(4)簡述采集空氣樣品的方法_。【發(fā)現(xiàn)新問題】考慮到空氣中的各種氣體成分，有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)測得的SO2的含量偏大，其依據(jù)及你提出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案是_?！痉此寂c應(yīng)用】為盡快改善該地區(qū)的空氣質(zhì)量，請你提出一條合理化建議：_。解析：（2）反應(yīng)物告訴我們，是Na2 SO3和H2O2，產(chǎn)物為Na2SO4，另外一個產(chǎn)物很容易聯(lián)想到是水，因此反應(yīng)方程式為Na2SO3 + H2O2 = Na2SO4 + H2O（3）固體為硫酸鋇沉淀，由方程式可以得出SO2- Na2SO3 - Na2SO4-BaSO4，1.2mg硫酸鋇對應(yīng)的二氧化硫?yàn)?.2/233*64=0.33（mg）；由此可以算出二氧化硫的含量為0.33mg/250L=1.32mg/m3,因此SO2超標(biāo)； （4）用打氣管注入；癟的塑料袋撐起（其他合理答案也可；但遇水不給分）空氣中的二氧化碳也要和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，并繼續(xù)與BaCl2溶液反應(yīng)，生成碳酸鋇沉淀。因此實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法是將碳酸鋇沉淀取出，因此可以向沉淀中加入過量的稀硝酸后，碳酸鋇溶解，硫酸鋇不溶解，再進(jìn)行其余操作。工廠廢氣進(jìn)行治理，達(dá)標(biāo)后再排放四、計(jì)算題(本題包括2個小題，共10分)30(5分)將10gCuO粉末加入到100g一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸中，微熱至氧化銅全部溶解再向藍(lán)色溶液中加入m g鐵粉，充分反應(yīng)后，過濾，將濾渣烘干得到干燥固體物質(zhì)m g。求：(1)所加稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； (2)當(dāng)m取何值時，才能滿足加入的鐵粉和得到的固體質(zhì)量相等。解析：這道題的解題關(guān)鍵點(diǎn)在于如何分析反應(yīng)前后固定的質(zhì)量均為mg，沒有改變。鐵粉加入后，壽險是將銅置換出來，由于銅的相對原子質(zhì)量比鐵大，因此固體物質(zhì)質(zhì)量增加；然后與硫酸反應(yīng)，生成氫氣，質(zhì)量減小。于是我們得知置換銅增加的質(zhì)量要等于鐵與硫酸反應(yīng)消耗的質(zhì)量，并且可知Cu被完全置換出來了（否則不會產(chǎn)生置換出氫氣，質(zhì)量不可能相等）（1）由于Cu被完全置換出來了，我們根據(jù)銅元素守恒，可以算出干燥固體中銅的質(zhì)量m=10*64/80=8g，8g銅消耗鐵的質(zhì)量為8*56/64=7g，因此增加的質(zhì)量為1g，因此用于與硫酸反應(yīng)的鐵質(zhì)量也應(yīng)該為1g，才能保證前后固體質(zhì)量相等。從而鐵消耗硫酸量為1*98/56=1.75g，加上氧化銅消耗的硫酸10*98/80=12.25g，共14g，因此硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%。（2）有以上的計(jì)算可知，鐵粉必須要大于或等于7+1=8g，多余的鐵粉不影響等式的成立31(5分)燃燒礦物燃料釋放出CO2導(dǎo)致溫室效應(yīng)已引起廣泛關(guān)注。已知燃燒16gCH4 (相對分子質(zhì)量是16)釋放890kJ能量；燃燒114g汽油(分子式為C8H18、相對分子質(zhì)量是114)釋放5451kJ能量。經(jīng)計(jì)算，綜合分析哪種燃料為較清潔的燃料?解析：燃料的清潔性可以從兩個方面來考慮，一是哪種燃料放熱多，二是哪種燃料產(chǎn)生的溫室氣體少。由題可知：燃燒等質(zhì)量（設(shè)為1.0 g）CH4、C8H18釋放熱量分別為890/16=56 kJ/g、5451/114=48 kJ/g，而燃燒等質(zhì)量（設(shè)為1.0 g）CH4、C8H18釋放CO2的量分別為1*44/16=2.8 g、1*8*44/（12*8+18）=3.1 g； 燃燒1.0 g CH4釋放的熱量多于燃燒1.0 g C8H18釋放的熱量，而前者釋放CO2的量又低于后者，所以CH4是清潔燃料。附加題(20分)：1(10分)向100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.65鹽酸和12MgSO4的混合溶液中，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.42的Ba(OH)2溶液至過量。(為便于計(jì)算設(shè)溶液的密度為1gcm3)(1)請將產(chǎn)生不同沉淀階段的沉淀的化學(xué)式與加入Ba(OH)2溶液體積(V)間的關(guān)系填入下表：Ba(OH)2溶液體積(V)/mL沉淀的化學(xué)式解析：Ba(OH)2溶液滴至鹽酸和MgSO4的混合溶液中硫酸鋇沉淀立即生成，而氫氧化鎂沉淀由于鹽酸的存在而不沉淀，直到鹽酸完全被氫氧化鋇中和后才析出。鹽酸含量為100*3.65%/36.5=0.1mol，因此可以消耗Ba(OH)2 0.05mol，對應(yīng)的體積為0.05*171/3.42%=250ml因此，在鹽酸沒有反應(yīng)完全或剛好完全反