山東省青島大學附屬中學2023-2024學年九年級上學期“山鷹杯”理化實驗競賽化學試題（解析版）

第第頁2023-2024學年第一學期“山鷹杯”理化實驗競賽試題化學試題(時間30分鐘滿分40分)可能用到的相對原子質量：H-1C-12N-14O-16Ca-40Fe-56C1-64Zn-65第I卷(選擇題)一、單選題：每題只有一個正確答案。(本題共6小題，每題1分，共6分)1.與化學相關的知識常見于中國傳統(tǒng)文化典籍之中。下列有關說法不正確的是A.《肘后備急方》載：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，此提取青蒿素的方法屬蒸餾B.某古劍“以劑鋼為刃，鐵為莖干，……”，“劑鋼”指的是鐵的合金C.“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”，該過程發(fā)生了置換反應D.《夢溪筆談》載：“高奴縣出所述“脂水”屬于石油【答案】A【解析】【詳解】A、青蒿一握，以水二升漬，絞取汁為萃取，而不是蒸餾，故選項說法不正確；B、劍刃所需金屬材料應具有硬度大的性質，所以劑鋼應為鐵的合金，故選項說法正確；C、“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”，即鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，符合“一種單質跟一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物”的特點，屬于置換反應，故選項說法正確；D、“脂水燃之如麻，但煙甚濃”，說明脂水具有可燃性，由實驗現(xiàn)象可知，“脂水”屬于石油，故選項說法正確。故選A。2.下列實驗現(xiàn)象描述完整且正確的是A.向滴有植物油的水中加入洗潔精，振蕩后得到澄清透明的溶液B.黃銅片和銅片互相刻畫，黃銅片有明顯的劃痕C.CO還原氧化鐵，可觀察到黑色粉末逐漸變紅棕色D.鋁絲浸入硫酸銅溶液中，銀白色固體表面有紫紅色物質生成，溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色【答案】D【解析】【詳解】A、洗潔精具有乳化作用，向滴有植物油的水中加入洗潔精，振蕩后得到的不是溶液，故A錯誤；B、黃銅片的硬度大于銅片的硬度，黃銅片和銅片互相刻畫，銅片有明顯的劃痕，故B錯誤；C、一氧化碳和氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳，觀察到紅棕色固體變?yōu)楹谏?，故C錯誤；D、鋁的金屬活動性比銅強，鋁絲浸入硫酸銅溶液中，鋁與硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅，觀察到銀白色固體表面有紫紅色物質生成，溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色，故D正確。故選D。3.伽利略說：“一切推理都必須從觀察和實踐中得來”。以下推理正確的是A.分子可以直接構成物質，則溶質都是以分子形式分散到溶劑中形成溶液B.酸雨的pH<7，所以pH<7的雨水一定是酸雨C.稀有氣體的化學性質穩(wěn)定，所以稀有氣體可用作保護氣D.H2O和H2O2的組成元素相同，所以二者的化學性質相同【答案】C【解析】【詳解】A.分子可以直接構成物質，但溶質不一定都是以分子形式分散到溶劑中形成溶液，也可能是以離子的形式分散到溶劑中形成溶液，故選項推理錯誤，不符合題意；B.酸雨的pH<7，但pH<7的雨水不一定是酸雨，正常雨水的pH為5.6，酸雨是pH小于5.6的雨水，故選項推理錯誤，不符合題意；C.稀有氣體的化學性質穩(wěn)定，稀有氣體可用作保護氣，故選項推理正確,符合題意；D.H2O和H2O2的組成元素相同，但兩者的分子構成不同，二者的化學性質不同，故選項推理錯誤，不符合題意，故選C。4.A、B、C、D四種物質的轉化關系如圖所示，它們均為初中化學中常見的物質，其中A是一種黑色氧化物，B物質的溶液呈藍色。則X可能為A.H2SO4B.HClC.NaOHD.Cu（OH）2【答案】A【解析】【分析】根據(jù)“B物質的溶液呈藍色”，能由“黑色氧化物”A反應生成，故A是氧化銅，B是銅鹽溶液，A能與X反應生成銅鹽，則X屬于酸?！驹斀狻緼、若X是硫酸，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，則B是硫酸銅，硫酸銅與氫氧化鈉反應生成C氫氧化銅沉淀，氫氧化銅與鹽酸反應生成氯化銅和水，則D氯化銅，代入驗證，推論合理，故A正確；B、若X是鹽酸，氧化銅與鹽酸反應生成氯化銅和水，則B是氯化銅，能與Y反應生成C，則C可能是氫氧化銅，Y是氫氧化鈉，C能與稀鹽酸反應生成D，則D與B是同一種物質，故X不會是鹽酸，故B錯誤；

C、若X為氫氧化鈉，屬于堿，不屬于酸，不會與氧化銅反應，故C錯誤；D、若X為氫氧化銅，屬于堿，不屬于酸，故D錯誤；故選A。5.為探究硝酸鉀的溶解性，進行了下圖所示實驗(實驗過程)結合硝酸鉀在不同溫度下的溶解度，判斷下列說法不正確的是溫度/℃102030405060KNO3溶解度/g20.931.645.863.985.5110.0A.①③中的溶液均為不飽和溶液 B.②③中溶液的質量：③>②C.②③④中溶液的溶質質量分數(shù)：③>②>④ D.④中析出晶體的質量是0.9g【答案】D【解析】【詳解】A.①中溫度為20℃，該溫度溶液的溶解度為31.6g，所以有50g水能夠溶解硝酸鉀15.8g，只加入10g硝酸鉀，所以為不飽和溶液；③中溫度為60℃，該溫度溶液的溶解度為110.0g，所以有50g水能夠溶解硝酸鉀55g,而此時加入的硝酸鉀有20g,所以溶液為不飽和溶液，正確。B.②固體有不溶的，③固體全溶，所以對應溶液的質量：③>②，正確。C.②中溶液的溶質質量分數(shù)為；③中溶液的溶質質量分數(shù)為；④中溫度為10℃，該溫度溶液的溶解度為20.9g，所以有50g水能夠溶解硝酸鉀10.45g,對應溶液的溶質質量分數(shù)為；所以②③④中溶液的溶質質量分數(shù)③>②>④，正確。D.④中析出晶體的質量是20g-10.45g=9.55g，錯誤。故選：D。6.下列圖像不能正確反映對應變化關系是A.向等質量的氧化鈣、氫氧化鈣中分別加入等質量分數(shù)的稀鹽酸至過量B.向盛有一定量氯化鈣與鹽酸混合溶液的燒杯中逐滴加入碳酸鈉溶液至過量C.某溫度時，向一定量的飽和石灰水中加入少量生石灰D.向等質量、等濃度的稀硫酸中分別逐漸加入鋅粉和鐵粉【答案】D【解析】【詳解】A、氧化鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水，氫氧化鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水，反應化學方程式及其質量關系為：由以上質量關系可知，向等質量的氧化鈣、氫氧化鈣中分別加入等質量分數(shù)的稀鹽酸至過量時，氧化鈣和鹽酸反應生成的氯化鈣多，該選項對應關系正確；B、向鹽酸和氯化鈣的混合溶液中逐滴加入純堿溶液至過量時，碳酸鈉先和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，溶液pH升高，恰好完全反應時溶液pH=7，后和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，隨著反應進行，溶液pH不變，當恰好完全反應后，繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液時，溶液顯堿性，pH升高，該選項對應關系正確；C、氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，放出熱量，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，溶劑質量減少，則飽和溶液中溶質質量減少，待溶液恢復至室溫，氫氧化鈣的溶解度升高，則溶質的質量增大，但不會恢復至初始狀態(tài)，該選項對應關系正確；D、坐標表示的不是反應時間，而是金屬的質量，產(chǎn)生相同質量的氫氣，消耗鋅的質量比鐵多，故應該是硫酸與鐵的反應先結束，從另一方面看，消耗等量的金屬，F(xiàn)e產(chǎn)生的氫氣比Zn產(chǎn)生的氫氣多，該選項對應關系錯誤。故選D。二、多選題：每題有一個或兩個正確答案。(本題共4小題，每題2分，共8分)7.最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下，下列說法錯誤的是A.表示CO2 B.該反應過程中元素種類不變C.上述反應變化過程中，一氧化碳分子分裂為碳原子和氧原子 D.CO和O生成CO2是放熱反應【答案】C【解析】【詳解】A、1個二氧化碳分子是由1個碳原子和2個氧原子構成，示CO2，說法正確；B、根據(jù)示意圖可知，該反應過程中原子種類不變，則元素種類不變，說法正確；C、上述反應變化過程中，一氧化碳分子沒有分裂為碳原子和氧原子。而是一氧化碳分子與氧原子結合生成二氧化碳分子，說法錯誤；D、由能量圖可知，狀態(tài)Ⅱ的能量高于狀態(tài)Ⅲ，狀態(tài)Ⅱ到狀態(tài)Ⅲ放出能量且CO和O生成二氧化碳，是形成化學鍵的過程，所以形成化學鍵的過程是一個放熱過程，說法正確。故選C。8.學習了單質、氧化物、酸、堿、鹽的性質后，發(fā)現(xiàn)有很多不同類別的物質在發(fā)生反應時都有鹽生成，如圖所示，下列說法錯誤的是A.①中發(fā)生的反應為中和反應B.通過置換反應來生成鹽的途徑只有⑥C.若生成的鹽是氯化銀，由⑦來實現(xiàn)的反應物可以是氯化鈉和硝酸銀溶液D.圖中⑤和⑧處應補充的文字可以是“金屬氧化物+酸”或“非金屬氧化物+堿”【答案】B【解析】【詳解】A、中和反應是酸與堿作用生成鹽和水的反應，①中發(fā)生的反應為中和反應，故選項說法正確；B、通過置換反應來生成鹽的途徑不是只有⑥，還可以通過④實現(xiàn)，活潑金屬和酸反應能生成鹽和氫氣，故選項說法錯誤；C、若生成的鹽是氯化銀，由⑦來實現(xiàn)的反應物可以是氯化鈉和硝酸銀溶液，兩者都屬于鹽，反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，故選項說法正確；D、圖中⑤和⑧處應補充的文字可以是“金屬氧化物+酸”或“非金屬氧化物+堿"，金屬氧化物和酸、非金屬氧化物和堿反應均生成鹽和水，故選項說法正確。故選：B。9.CO、O2、CO2混合氣體9ml，點燃爆炸后，恢復到原來狀況時，體積減少1ml，然后通過NaOH溶液，體積又減少5ml，則原混合氣體中CO、O2、CO2的體積比可能是(已知：相同條件下氣體的體積和分子個數(shù)成正比)A.1：3：5 B.5：1：3 C.3：1：5 D.2：4：3【答案】BD【解析】【詳解】一氧化碳和氧氣生成二氧化碳，最后氣體的體積=（9-1-5）=3mL，說明有氣體剩余，剩余的氣體是氧氣或者一氧化碳。設參加反應的一氧化碳和氧氣的體積分別、，利用體積差量可得，解得，解得所以參加反應的一氧化碳的體積是2mL，氧氣的體積是1mL，①如果剩余的氣體是一氧化碳，則混合氣體中各種氣體的體積分別是：氧氣的體積1mL，一氧化碳的體積=（2+3）=5mL，二氧化碳的體積=（9-1-5）=3mL，所以混合氣體中一氧化碳、氧氣、二氧化碳的體積比是5：1：3；②如果剩余的氣體是氧氣，則混合氣體中各種氣體的體積分別是：氧氣的體積=（1+3）=4mL，一氧化碳的體積=2mL，二氧化碳的體積=（9-2-）=3mL。所以混合氣體中一氧化碳、氧氣、二氧化碳的體積比是2：4：3；故選：BD。10.硫酸亞鐵銨【(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O】俗稱摩爾鹽，可用于凈水和治療缺鐵性貧血。工業(yè)上常利用機械加工行業(yè)產(chǎn)生的廢鐵屑(含有少量雜質Fe2O3)為原料制備(如圖)。某化學興趣小組擬用下列方案制備硫酸亞鐵銨并進行相關探究。查閱資料：(1)Fe和Fe3+會反應生成Fe2+(2)FeSO4易被氧氣氧化為Fe2(SO4)3，影響硫酸亞鐵銨的等級。(3)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體可制備硫酸亞鐵銨晶體，該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。(4)在0~60℃時，硫酸亞鐵銨的溶解度比硫酸銨、硫酸亞鐵的溶解度小，冷卻混合液至室溫便析出硫酸亞鐵銨。用下圖所示裝置制備硫酸亞鐵銨。下列說法錯誤的是A.先關閉止水夾a，再打開止水夾b和c，滴加稀硫酸，充分反應后，燒瓶1溶液中有兩種金屬陽離子B.該過程中氫氣的作用是防止硫酸亞鐵被氧化成硫酸鐵C.待燒瓶1中不再產(chǎn)生氣泡時，關閉止水夾b、c，打開止水夾a，燒瓶2中有晶體出現(xiàn)D.為獲得產(chǎn)品，需將燒瓶2中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗產(chǎn)品洗滌后干燥，洗滌的方式是先用冷水洗，后用無水乙醇洗【答案】C【解析】【詳解】A、先關閉止水夾a，再打開止水夾b和c，滴加稀硫酸，廢鐵屑(含有少量雜質Fe2O3)，充分反應，發(fā)生的反應是鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵和水，燒瓶1溶液中有兩種金屬陽離子分別是Fe2+、Fe3+，說法正確；B、該過程中氫氣能將裝置內的空氣（氧氣）除去，其作用是防止硫酸亞鐵被氧化成硫酸鐵，說法正確；C、待燒瓶1中不再產(chǎn)生氣泡時，兩燒瓶內的氣壓相等，關閉止水夾b、c，打開止水夾a，燒瓶1中FeSO4溶液不能進入燒瓶2中，燒瓶2中沒有有晶體出現(xiàn)，說法錯誤；D、硫酸亞鐵銨晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇，所以為洗滌(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O

粗產(chǎn)品，最合適的是：先用冷水洗，后用無水乙醇洗，說法正確。故選C。第Ⅱ卷(非選擇題)11.模型認知是建立宏觀和微觀聯(lián)系的思維方法。請根據(jù)下列模型回答：（1）以化合價為縱坐標，以物質的類別為橫坐標所繪制的圖象叫價類圖。如圖1為鎂的價類圖，分析該圖后填寫：A處的化學式為：________，B處的物質類別是：________。（2）圖2中，C為______，在銅、氯化鈉、二氧化碳三種物質中，由分子構成的是_____。（3）葡萄糖酸鈣【(C6H11O7)2Ca】由_____種元素組成，其中碳、氫元素的質量比為_____。（4）如圖3為某反應的微觀示意圖。①該反應中B與D的質量比是_______(結果用最簡整數(shù)比表示)。②對此反應的敘述正確的是_______(填序號)。a.反應前后各元素化合價均未改變b.用同種元素可以組成不同物質c.加入催化劑可提高產(chǎn)物質量d.利用此反應可減少有毒氣體的排放【答案】（1）①.Mg(OH)2②.鹽（2）①.原子②.二氧化碳##CO2（3）①.4②.（4）①.4:1②.bd【解析】【小問1詳解】A處的物質類別是堿，且鎂元素的化合價為+2價，故填：Mg(OH)2；B處的物質是MgCO3，而碳酸鎂屬于鹽，故填：鹽；【小問2詳解】C處微?？梢詷嫵煞肿樱部梢灾苯訕嫵晌镔|，故C處的微粒是原子，而核電荷數(shù)相同的一類原子稱為元素，故填：原子；銅是銅原子直接構成，氯化鈉是由鈉離子和氯離子構成，二氧化碳是由二氧化碳分子構成，所以由分子構成的物質是二氧化碳，故填：二氧化碳或CO2；【小問3詳解】從草酸鈣的化學式可以得出，草酸鈣是由碳、氫、氧和鈣四種元素組成，故填：4；元素的質量比等于各元素的相對原子質量乘以原子個數(shù)之比，所以碳、氫元素的質量比為：，故填：72:11；【小問4詳解】圖3中的反應是二氧化氮和一氧化碳反應，生成二氧化碳和氮氣，反應的方程式為：，從反應方程式中可以看出，該反應由2分子二氧化氮和4分子一氧化碳反應生成4分子二氧化碳和1分子氮氣，其中B表示一氧化碳，D表示氮氣，所以反應中一氧化碳和氮氣的質量比：，故填：4:1；a、該反應中氮元素由反應前的+4價到反應后的0價，碳元素由反應前的+2價到反應后的+4價，元素化合價發(fā)生變化，故該選項敘述不正確；b、一氧化碳是由碳元素和氧元素組成，二氧化碳是由氧元素和碳元素組成，由此可以得出，同種元素可以組成不同的物質，故該選項敘述正確；c、催化劑可以改變化學反應的速率，不能提高生成物的質量，故該選項敘述錯誤；d、一氧化碳是有毒氣體，該反應可以將一氧化碳轉化為無毒的二氧化碳，所以通過該反應可以減少一氧化碳的排放，故該選項敘述正確；故選擇bd12.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，加入過量的鹽酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。過濾，所得的濾液分成兩份，一份濾液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份濾液中加入氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生藍色溶液。試回答：（1）加入過量的鹽酸，生成的白色沉淀是___________；加入NaOH溶液，生成的藍色沉淀是___________。（2）廢水中一定含有的物質是_________(填編號)。A.氯化物 B.硫酸鹽 C.硝酸鹽 D.碳酸鹽（3）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【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】：①金屬X為___________，固體A中一定含有的物質為___________(寫化學式)。②B溶液中的溶質一定含有___________(填化學式)。③第Ⅲ步反應的化學方程式為___________。【答案】（1）①.氯化銀##AgCl②.氫氧化銅##Cu(OH)2（2）C（3）①.鐵##Fe②.Fe、Cu、Ag③.Fe(NO3)2和Ba(NO3)2④.

【解析】【分析】取少量廢水，加入過量的鹽酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。過濾，所得的濾液分成兩份，一份濾液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份濾液中加入氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生藍色溶液。這三個現(xiàn)象可知廢水中含有銀離子、鋇離子和銅離子。【小問1詳解】和鹽酸反應生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化銀；溶液中的Cu2+和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅藍色沉淀；【小問2詳解】溶液中含有的離子有Ba2+、Ag+、Cu2+，如果廢水中含有其它物質，必須和這三種離子共存，分析四個選項可知A生成了氯化銀沉淀，B生成了硫酸鋇沉淀，D生成了碳酸鋇、碳酸銅等沉淀。故應選C；【小問3詳解】①由題中的圖知：廢水加過量固體X，然后向濾液中加氫氧化鈉，產(chǎn)生白色沉淀又變成紅褐色沉淀，由題中信息知白色沉淀是氫氧化亞鐵，紅褐色沉淀是氫氧化鐵?？芍饘賆是鐵；廢水中含有銀離子、鋇離子和銅離子，鐵可將銀離子和銅離子置換出來，還有過量的鐵，即固體A一定含有的物質為Fe、Ag、Cu；②廢水中含有NO3-，加入鐵粉后反應生成了亞鐵離子，鋇離子沒有參與反應，所以溶液B中的溶質為Fe(NO3)2和Ba(NO3)2；③氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣氧化成氫氧化鐵，反應的化學方程式為。13.晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅；②粗硅與干燥HCl氣體反應制得SiHCl3：③SiHCl3氣體與過量H2在1000~1100℃反應制得純硅。已知SiHCl3能與H2O強烈反應，在空氣中易自燃。用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)：請回答下列問題：（1）裝置B中的試劑是________，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是________。（2）反應一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是_________。（3）為保證制備純硅實驗的成功，實驗前檢查裝置的氣密性良好，開始實驗時，先打開________(填“A”或“C”)裝置中的分液漏斗，原因是_________。【答案】（1）①.濃硫酸②.使滴入燒瓶的SiHCl3氣化，使其進入石英管（2）有固體生成（3）①.A②.排盡裝置內空氣，防止H2與空氣混合發(fā)生爆炸【解析】【小問1詳解】已知SiHCl3能與H2O強烈反應，故B裝置的作用是干燥氫氣，濃硫酸具有吸水性，且與氫氣不反應，可用濃硫酸干燥氫氣，故裝置B中的試劑是濃硫酸；SiHCl3與過量H2反應溫度較高，需要在石英管中反應，故裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是使滴入燒瓶的SiHCl3氣化，使其進入石英管；【小問2詳解】裝置D中SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應制得純硅，根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Si、H、Cl，生成物中含Si，故生成物中還應含H、Cl，故還應有HCl生成，該反應中，SiHCl3、H2、HCl均是氣體，硅是固體，故現(xiàn)象為：有固體生成；【小問3詳解】由于裝置內有空氣，為了防止H2與空氣混合發(fā)生爆炸，應在實驗開始時，先打開A處分液漏斗，故先打開A裝置中的分液漏斗，目的是排盡裝置內空氣，防止H2與空氣混合發(fā)生爆炸。14.自然界存在的碳酸鹽類銅礦(如孔雀石、石青等)的化學組成為：aCuCO3·bCu(OH)2(a、b為正整數(shù)，且a≤2，b≤2)。已知Cu(OH)2和CuCO3受熱都能分解，分別生成兩種常見的氧化