全國初中奧林匹克化學(xué)競(jìng)賽復(fù)賽試題(第22屆天原杯)(有答案)

一、選擇題(本題包括15個(gè)小題,每小題2分,共30分。每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.我國“化學(xué)”一詞最早出于《化學(xué)鑒原》（1871年）。該書把一種元素翻譯為“矽（xi）”。在地殼里,“矽”的含量在所有元素含量中占第二位,現(xiàn)代把這種“矽”元素命名為A.錫B.硒C.氧D.硅2.人們可從鐵鈦礦(主要成分FeTiO3)制取金屬鈦(Ti),其在一定條件下的主要反應(yīng)有:①FeTiO3+H2=Fe+TiO2+H2O；②TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO；③TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti下列敘述正確的是A.反應(yīng)①中的H2被氧化C.反應(yīng)③是復(fù)分解反應(yīng)B.反應(yīng)②中鈦元素的化合價(jià)升高D.反應(yīng)②Cl2中的“Cl”得到電子3.正常人胃液的pH在0.3~1.2之間。用以治療胃酸過多的藥物中常含MgCO3、NaHCO3、酒石酸鈉等,這主要是由于A.碳酸、酒石酸都不是強(qiáng)酸B.酒石酸是營養(yǎng)品C.Na2+、Mg2+都是人體必需的元素D.MgCO3、NaHCO3與胃酸作用生成CO2,服藥后有喝汽水的感覺4.下列制取物質(zhì)的設(shè)計(jì)中,不可能實(shí)現(xiàn)的是5.兩個(gè)或多個(gè)同種含氧酸分子之間可以脫水形成相對(duì)分子質(zhì)量更大的酸,如磷酸H3PO4可形成H4P2O7或H5P3O10等。下列物質(zhì)不屬于硫酸(H2SO4)脫水后形成的是A.H2S2O7B.H2S3O10C.H2S2O8D.H2S4O136.“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法,將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來進(jìn)行儲(chǔ)存和利用。常利用NaOH溶液來“捕捉”CO2,過程如下圖所示（部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出）。下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是A.該方法的優(yōu)點(diǎn)是能耗小B.該方法可減少碳排放C.整個(gè)過程中,只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用D.“反應(yīng)分離”中,分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)、結(jié)晶7.已知復(fù)分解反應(yīng)2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑可進(jìn)行。在常溫下,測(cè)得相同濃度的下列六種溶液的pH：溶質(zhì)CH3COONaNaHCO3Na2CO38.6NaClO10.3NaCN11.1pH8.811.6表中數(shù)據(jù)揭示出復(fù)分解反應(yīng)的一條規(guī)律,即堿性較強(qiáng)的物質(zhì)發(fā)生類似反應(yīng)可以生成堿性弱的物質(zhì)。依照該規(guī)律,請(qǐng)你判斷下列反應(yīng)不能成立的是A.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClOB.CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClOC.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCND.NaClO+CH3COOH=HClO+CH3COONa8.為測(cè)定氣球內(nèi)的氣體成分,有學(xué)生用超薄材料制成的氣球按右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開始時(shí)氣球沉于燒杯底部,打開開關(guān)后,過一會(huì)兒氣球從燒杯底部慢慢浮起,最后懸于燒杯口。氣球內(nèi)可能的氣體是A.甲烷B.氧氣C.氯氣D.氫氣9.在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,微熱,待反應(yīng)停止后過濾,濾出不溶物后再往濾液里加入一枚鐵釘,若鐵釘無變化,則錯(cuò)誤的敘述是A.不溶物中一定有銅B.不溶物可能全部是鐵C.濾液是硫酸亞鐵溶液D.濾液是硫酸銅和硫酸亞鐵的混合溶液10.某水溶液中含有以下離子中的若干種：K+、Cl–、Mg2+、Ba2+、SO42-、CO32-,現(xiàn)取兩份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生。(2)第二份加足量BaCl2溶液后,得沉淀物6.27g,經(jīng)足量硝酸洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為2.33g,在所得濾液中加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測(cè)正確的是A.Cl–一定存在C.K+一定存在B.100mL溶液中K+的質(zhì)量不小于2.34gD.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在11.某同學(xué)為使過濾操作能自動(dòng)添加液體,設(shè)計(jì)了如下圖所示的“自動(dòng)加液過濾器”。倒置的燒瓶中盛放待過濾的液體,當(dāng)漏斗中的液體減少時(shí),燒瓶中的液體會(huì)從“液體流出管”流入漏斗而不會(huì)從漏斗中溢出。為使液體順利流下,需插入“空氣導(dǎo)入管”與大氣相通。下列“空氣導(dǎo)入管”及“液體流出管”安裝正確的是12.實(shí)驗(yàn)室需要把燒杯A中的氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)移到燒杯B中,將燒杯A內(nèi)的液體倒入燒杯B后,燒杯A內(nèi)會(huì)殘留約1mL液體,之后用19mL蒸餾水清洗燒杯A的內(nèi)壁,這部分液體也傾倒至燒杯B,燒杯A內(nèi)仍殘留約1mL液體……需要幾次這樣的清洗,才能保證原燒杯中的氫氧化鈉溶液99.9%都被轉(zhuǎn)移至新燒杯A.2次B.3次C.4次D.5次13.己知FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物中,鐵與氧的質(zhì)量比為21:8,則混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三種物質(zhì)的質(zhì)量比可以是A.9:20:5B.18:40:33C.2:5:3D.5:6:314.Fe2O3、ZnO、CuO的固體混合粉末ag,在加熱條件下用足量CO還原,得到金屬混合物2.41g,將生成的CO2氣體用足量的澄清石灰水吸收后,產(chǎn)生5.00g白色沉淀,則a的數(shù)值為A.7.41B.3.59C.3.21D.2.4615.我們常用原子利用率來衡量化學(xué)反應(yīng)過程的原子經(jīng)濟(jì)性,其計(jì)算公式為:原子利用率=(目標(biāo)生成物的質(zhì)量/參加該反應(yīng)所有反應(yīng)物的總質(zhì)量)x100%下面是聯(lián)合工藝法制備新型自來水消毒劑Cl2O的反應(yīng)原理：①電解氯化鈉溶液NaCI+3H2O通電NaC1O3+3H2↑②氫氣與氯氣合成氯化氫③生成二氧化氯2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O此方法的原子利用率最大為A.37.6%B.53.6%C.62.2%D.94.4%二、填空題(本題包括10個(gè)小題,共40分,請(qǐng)將16—21題答案填入第8頁相應(yīng)區(qū)域)16.(4分)稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),和普通汽車發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比如下：(1)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)可知“稀薄”的含義是A．發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣中的汽油含量低B．發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣中的空氣含量低C．發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣中氧氣的含量低D．發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣中氮?dú)獾暮康?2)為何稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的尾氣中CO含量會(huì)減少?(3)己知汽車尾氣中的氮氧化物(以NOX表示)是氮?dú)馀c氧氣在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生的。試解釋為何稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的尾氣中NOX含量也會(huì)減少?(4)某種減少尾氣中CO與NOX的方法是使用催化轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO+NOx→C02+N2(未配平)。若x=1.5,則化學(xué)方程式中CO2與N2的系數(shù)之比為。17.(7分)在A、B、C、D四支試管中分別盛有NaHSO4、Na2CO3、BaCl2、BaCO3固體,某同學(xué)在只有蒸餾水和若干試管的條件下,將它們一一鑒別出來。（1）NaHSO4在水中會(huì)解離出Na+、H+、SO42-。從物質(zhì)分類的角度考慮,NaHSO4屬于(A.酸B.堿C.鹽D.氧化物)；（2）最先檢驗(yàn)出來的固體物質(zhì)是,利用它又可直接檢驗(yàn)出的固體物質(zhì)是；（3）剩余兩種固體被檢驗(yàn)出來時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是、。18.（5分）合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般來說,合金的熔點(diǎn)低于其中任何一個(gè)組成金屬的熔點(diǎn)。下表是一些金屬熔點(diǎn)的數(shù)據(jù)。金屬銅鋅錫鉛鉍鎘熔點(diǎn)/℃1083419.6231.9327.5271.3320.9（1）鉛錫合金中某種金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與合金的熔點(diǎn)有如右圖所示的關(guān)系,其中橫坐標(biāo)表示的是的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)合金熔點(diǎn)最低時(shí),合金中鉛與錫的質(zhì)量比為。（2）保險(xiǎn)絲由鉍、鉛、錫、鎘等金屬組成,其熔點(diǎn)約為。A.20~40℃B.60~80℃C.230~250℃D.300~320℃（3）青銅器的主要成分是銅錫合金。嶄新的青銅器呈土黃色。當(dāng)青銅器長期埋在地下,逐漸形成了綠色的銅綠[主要成分Cu2(OH)2CO3],從其化學(xué)式可知銅綠是銅與(填物質(zhì)的化學(xué)式)長期作用的結(jié)果。19.（2分）我們知道除了水是常見的溶劑外,還有酒精、液氨等也可以作溶劑。下表是一些物質(zhì)25℃時(shí)在無水酒精中的溶解度（100g溶劑）。根據(jù)下表回答：物質(zhì)溶解度/gCa(NO3)2CaCl2Ba(NO3)2BaBr2CaBr2NaOH14.7NaCl0.0733.920.50.0023.9634.8請(qǐng)選用表中兩種物質(zhì)作反應(yīng)物,寫出它們?cè)跓o水酒精中所發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式。20.（6分）汽車安全氣囊中的填充物主要成分是NaN3、KNO3和SiO2。汽車發(fā)生猛烈碰撞時(shí),NaN3分解,生成甲、乙兩種單質(zhì),有關(guān)的化學(xué)方程式為；KNO3的作用是與可能會(huì)對(duì)人體造成傷害的單質(zhì)甲反應(yīng),生成單質(zhì)乙和兩種氧化物,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng),從理論上計(jì)算可知,SiO2與NaN3的質(zhì)量比宜大于:。；生成的兩種氧化物分別與SiO2反21.（3分）TiO2的“納米材料”有廣泛的應(yīng)用,工業(yè)上制取TiO2的方法是：2FeTiO3+7Cl2+3C=2X+2FeC13+3CO2,X的化學(xué)式是；X再與氧氣反應(yīng)生成TiO2和氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：。22.（3分）蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì),一些可溶性的重金屬鹽（如含Cu2+、Ba2+、Ag+等）會(huì)使蛋白質(zhì)發(fā)生凝固變性,從而使其喪失生理功能,致人中毒。因此,可溶性重金屬鹽為有毒物質(zhì)。根據(jù)上述所給知識(shí)回答下列問題:（1）若醫(yī)療上用x射線檢查胃腸疾病時(shí),要服用的懸濁液（俗稱鋇餐）,而不能服用碳酸鋇,其原因是人體胃液中含有一定量的,與碳酸鋇反應(yīng)后,產(chǎn)生了一定量的使人中毒的氯化鋇；（2）若誤服氯化鋇溶液,下列方案中可作為解毒措施的是（填序號(hào)）。A.多飲糖水B.飲用牛奶C.飲用食鹽水D.飲用硫酸鋁溶液23.(4分)己知α—氨基丙酸的結(jié)構(gòu)簡式為它可與NaOH反應(yīng)生成α—氨基丙酸鈉,其化學(xué)式為C3H6O2NNa,又知味精的主要成分是谷氨酸一鈉,它可由谷氨酸與NaOH反應(yīng)生成,其結(jié)構(gòu)簡式為：己知它具有下列有關(guān)性質(zhì):①常態(tài)下為白色晶體,含有一分子結(jié)晶水,無氣味,易溶于水,有肉類鮮味；②在堿性條件下會(huì)生成似咸非咸、似澀非澀的谷氨酸二鈉,鮮味降低；③在150℃時(shí)失去結(jié)晶水,在210℃時(shí)生成對(duì)人體有害的焦谷氨酸鹽,并在270℃左右進(jìn)一步分解。根據(jù)以上信息填空:（1）α—氨基丙酸與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（2）寫出谷氨酸二鈉結(jié)構(gòu)簡式：（3）使用味精適宜的條件是；。24．（4分）氮氧化物（NOx）等氣體破壞人類生存的環(huán)境。（1）汽車尾氣凈化裝置里裝有Pd等過渡元素的催化劑,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機(jī)理如圖所示。尾氣凈化裝置中發(fā)生總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）上述反應(yīng)中氧化劑是。25.（3分）已知氯氣的氧化性很強(qiáng),與金屬發(fā)生反應(yīng)一般生成高價(jià)態(tài)的金屬氯化物。現(xiàn)有銅、鋁、鎂、鐵、鋅五種金屬中的兩種組成的混合物,取該混合物4g與足量的氯氣反應(yīng)后,固體質(zhì)量增加7.1g；等質(zhì)量的該金屬混合物投入足量的鹽酸中,產(chǎn)生氫氣0.2g。金屬混合物的組成情況可能有種,分別為。三、實(shí)驗(yàn)題（本題包括3個(gè)小題,共20分）26.（3分）用右圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行氯化氫氣體與氨氣的反應(yīng)。甲、乙兩燒杯里分別盛放濃鹽酸和濃氨水,可看到容器中有白煙產(chǎn)生。填空：（1）產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式。（2）盛有濃鹽酸的滴管附近白煙更濃,解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因：。27.（6分）化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中碳酸鈣含量進(jìn)行以下探究。查得資料：該牙膏摩擦劑主要由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；其他成分遇到鹽酸時(shí)無氣體生成。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn),充分反應(yīng)后,測(cè)定B中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量,以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題:（1）準(zhǔn)確稱取8.00g樣品三份,進(jìn)行測(cè)定,測(cè)得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。（2）若計(jì)算值比實(shí)際值偏小,分析其原因；若計(jì)算值比實(shí)際值偏大,分析其原因；改進(jìn)措施是。28.（11分）某學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)為測(cè)定鍍鋅鐵皮的鋅鍍層的厚度,提出了各自的設(shè)計(jì)方案。（忽略鋅鍍層的氧化）（1）甲同學(xué)的方案是先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應(yīng)掉,通過差量計(jì)算出鋅的質(zhì)量,然后再由鋅的密度算出鋅層的體積,最后由體積除以鍍鋅鐵皮的面積計(jì)算得到鋅層的厚度。在實(shí)際操作中,甲同學(xué)的方案存在一個(gè)很大的問題是。（2）乙同學(xué)是通過查閱資料,知道Zn(OH)2既可以與酸也可與堿反應(yīng),于是設(shè)計(jì)了如下方案：配制5%的鹽酸1L(ρ=1.025g/cm3),需取用36.5%(ρ=1.181g/cm3)的鹽酸中用到的玻璃儀器,除燒杯外,還有。步驟③的操作是mL(保留一位小數(shù))。配制過程。若使用的鍍鋅鐵皮的質(zhì)量為28.156g,最后稱得灼燒后固體的質(zhì)量為40.000g,鍍鋅鐵皮的長5.10cm,寬5.00cm,鋅的密度為7.14g/cm3,則鋅層的厚度為。（3）丙同學(xué)的方案是通過右圖所示裝置,測(cè)量鍍鋅鐵皮與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量來計(jì)算鋅層的厚度。己知鍍鋅鐵皮質(zhì)量為18.200g,加入稀硫酸質(zhì)量為140g,則稀硫酸的質(zhì)量百分比濃度至少應(yīng)大于。若改用濃鹽酸,則測(cè)出鋅的厚度會(huì)（填“偏大”、“偏小”、或“無影響”）。（4）實(shí)驗(yàn)后,將乙同學(xué)和丙同學(xué)的結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)他們對(duì)同種鍍鋅鐵皮的測(cè)量結(jié)果差異很大,你認(rèn)為誰的方案更加可靠呢？原因是。四、計(jì)算題（本題包括2個(gè)小題,共10分）29.（4分）治理被Cd2+（鎘,相對(duì)原子質(zhì)量112）污染河水的方法是：使Cd2+沉淀以降低河水中Cd2+的濃度。查得25℃Cd(OH)2（相對(duì)分子質(zhì)146）、CdCO3（相對(duì)分子質(zhì)量172）的溶解度分別為1.7X10-4,2.