全国初中学生化学素质和实验能力竞赛第二十届天原杯复赛试题海桂杯.docx
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全国初中学生化学素质和实验能力竞赛第二十届天原杯复赛试题海桂杯
2012年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
（第二十二届天原杯）复赛试题（海桂杯）
题号
一
二
三
四
总分
得分
说明：
1.本试卷共9页，满分108分。
（附加题供选用）
2.可能用到的相对原子质量：
H:
1C:
12N:
14O:
16Na:
23Mg:
24Si:
28S:
32Cl:
35.5K:
39Ca:
40Fe:
56Cu:
64Zn:
65Ba:
137
3.考试时间：
2小时
得分
评卷人
一、选择题（本题包括15个小题，每小题2分，共30分。
每小题有1个或2个选项符合题意。
若有两个答案的错1个不得分，漏选1个扣1分。
请将答案填在下表相应题号的空格内。
）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
1．核电荷数为1～18的Ｘ、Ｙ两元素，Ｘ元素原子的最外层电子数与次外层电子数差的绝对值等于电子层数；Ｙ元素比Ｘ元素的原子多2个最外层电子，则Ｘ与Ｙ不可能形成的化合物是……（ ）
A．ＸＹ B．ＸＹ2 C．ＸＹ5 D．Ｘ2Ｙ
2．某电镀厂排出的酸性污水中，含有有毒的Cu2＋，欲除去Cu2＋并降低污水的酸性，加入下列适量的物质时，不能达到目的的是………………………………………………………………………（ ）
A．纯碱 B．生石灰 C．食盐 D．氧化铁
3．可以用水去扑灭着火的物质是……………………………………………………………………（ ）
①汽油、酒精；②煤气、天然气；③重要药品和实验记录资料；④金属钾和钠；⑤木桌、煤块；⑥电线线路
A．仅①②⑤ B．仅③④⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．仅⑤
4．（08上海卷）已知气体的相对分子质量越小，扩散速度越快。
右图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。
下列关于甲、乙的判断正确的是…………………………（）
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
5．在“绿色化学工艺”中，最好是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100％。
在用C3H4（丙炔）合成C5H8O2（2-甲基丙烯酸甲酯）的过程中，欲使原子的利用率达到最高，在催化剂作用下还需要其他的反应物是……………………………………………………………………（）
A．CO和CH3OHB．CO2和H2OC．H2和COD．CH3OH和H2
6．向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，下列说法中正确的是
【提示：
NaOH由Na＋和OH－构成，NaOH溶于水时Na＋和OH－分散到水分子之间】………………（ ）
A．溶液中的Na＋总数不变B．单位体积内的OH－数目不变
C．溶质的质量分数不变D．溶液的质量不变
7.在天平的两个托盘里，分别放上等重的两烧杯并分别加入等质量的稀硫酸，往左杯里放入0.44克氧化钙，要使天平重新达到平衡，可以往右杯里加入的适宜物质是（）。
A.0.48克镁粉B.1.00克碳酸钙
C.0.924克碳酸镁 D.0.44克铜铝合金
8．（09）—定质量某硝酸钾样品中不含可溶性杂质。
在10℃时加蒸馏水使之充分溶解，残留固体的质量为250g。
若该实验在40℃下进行时，残留固体质量为120g；70℃时为20g。
已知KNO3在不同温度下的溶解度如下。
对该样品的推断正确的是……………………………………………………（）
温度/℃
10
40
55
70
溶解度/g
20
65
100
140
A、该硝酸钾样品为纯净物B、40℃时溶于水的硝酸钾为130g
C、70℃时KNO3溶液为饱和溶液D、55℃左右时KNO3完全溶解
9．（2006年）把A、B、C、D四种物质放在密闭容器中，在一定条件下充分反应，并测得反应物和产物在反应前后各物质的质量如下表所示：
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
19.7
8.7
21.6
0.4
反应后质量/g
待测
17.4
0
3.6
下列说法正确的是………………………………………………………………………………（）
A、物质C一定是化合物，物质D可能是单质
B、反应后密闭容器中A的质量为19.7g
C、反应过程中，物质B和物质D变化的质量比为87∶36
D、若物质A与物质C的相对分子质量之比为194∶216，则反应中A和C的化学计量数之比为1∶2
10．t℃时，CuSO4在水中溶解度为25g，将32gCuSO4白色粉末加入到mg水中，形成饱和CuSO4溶液，并有CuSO4·5H2O晶体析出，则m的取值范围是………………………………………………（）
A18g≤m≤128gB36g＜m＜180g
C18g＜m＜128gD36g≤m≤180g
11.向含AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2混合液中，加入一定量的锌粒，充分反应后过滤，向滤液中加稀盐酸，没有白色沉淀产生。
则滤渣可能是…………………………………………………………（ ）
A.只含有银；
B.一定含有银，可能含有铜和锌；
C.一定含有银和铜，可能含有锌；
D.一定含有银、铜、锌，一定没有镁。
12．某K2CO3样品，一定含Na2CO3、KNO3和Ba（NO3）2杂质中的一种或两种，将13.2g样品加入足量水，样品全部溶解，再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，对样品所含杂质的正确判断是（）
A.肯定有KNO3
B.肯定有KNO3，还可能有Na2CO3
C.一定没有Ba（NO3）2，可能KNO3
D.肯定没有Na2CO3和Ba（NO3）2
13．某城市有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列6种离子中的3种（两厂不含相同离子）：
Ag+、Ba2+、Na+、C1-、SO42-、NO3-。
若两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便会变成无色澄清只含硝酸钠而排放，污染程度会大大降低。
关于污染源的分析，你认为正确的是……………………………………………………………………………………（）
A．SO42-和NO3-可能来自同一工厂
B．Cl-和NO3-一定不在同一工厂
C．Ag+和Na+可能在同一工厂
D．Na+和NO3-来自同一工厂
14．（2011上海）草酸晶体（H2C2O4·2H2O）100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。
用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（图中加热装置已略去）（）
15．为了发展低碳经济，最近有科学家提出“绿色自由”构想：
把空气吹入饱和碳酸钾溶液中生成KHCO3，然后利用KHCO3受热易分解产生CO2的性质，把CO2从溶液中提取出来，再经化学反应使之变为可再生燃料甲醇。
“绿色自由”构想的技术流程如下：
则下列有关说法中，错误的是……………………………………………………………………（）
△
A．吸收池发生的主要反应为CO2+K2CO3+H2O＝2KHCO3
B．分解池发生的主要反应为2KHCO3====K2CO3+CO2↑+H2O
C．由分解池分解后所得溶液X可通入吸收池再利用，其主要成分是KHCO3
2×105Pa、300℃，铬锌触媒
D．合成塔中发生反应的化学方程式为2H2+CO2====================CH4O（甲醇）
得分
评卷人
二、填空题（本题包括7个小题，共43分）
16．（2009年）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________。
17．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___________。
18．烟道气中含有CO2、CO、N2、O2和其他一些杂质。
为测定其中各气体的含量，先把有害气体和其他杂质除去，使气体仅为上述四种气体的混合物。
在测定时，用不同的试剂按一定顺序从混合气中分别吸收各种气体，最后剩下的是不能吸收的N2，通过每次吸收前后气体体积变化的数据按一定的计算方法求出气体分别的含量。
已知：
①吸收O2用苯三酚的碱性溶液，它可以把O2吸收得相当完全。
②用CuCl的氨溶液吸收CO，为防止CuCl的氧化，在该溶液中加一些铜丝。
这样吸收CO效率很高。
③用KOH吸收CO2，非常完全。
④N2不被吸收，最后剩余的气体中有它。
试回答：
（1）为防止干扰，吸收的气体先后顺序为
（2）若把吸收CO2与吸收O2的顺序颠倒，会引起的后果
（3）若把吸收O2与吸收CO的顺序颠倒，会产生的后果
（4）通过吸收CO2、CO、O2各试剂后剩余气体有三种，并检测得他们有三种元素，他们是
（5）为准确测定剩余气体中N2的体积，还要将该气体用处理后，才能检测出N2的体积。
19．若从H2SO4、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、NaNO3、Cu（NO3）2、HNO3七种溶液中取出其中的两种，进行混合及有关实验，所观察到的现象记录如下表。
试根据各步实验及其现象先进行分步推断，再推断所取的两种溶液的可能组合。
步骤
实验操作
实验现象
推断（或结论）
（1）
将取出的两种溶液混合
混合溶液无色、澄清
混合液中肯定不含：
Cu（NO3）2
无明显现象
混合溶液肯定不是下列组合：
（2）
用pH试纸测定混合溶液的pH
测定结果：
pH=2
（3）
向混合溶液中滴入足量Ba（NO3）2溶液
有白色溶液出现
（4）
向上述过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液
无明显现象
混合溶液的可能组合（写出溶质的化学式，有几组写几组）
①______________________________________
②______________________________________
③______________________________________
④______________________________________
20．某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案：
试回答：
（1）步骤①中锌粉必须过量的原因是。
（2）写出步骤①中任一反应的化学方程式。
（3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是
。
（4）若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量（填“>”、“<”或“=”）原废液中硫酸锌的质量。
要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量的质量。
21．（哈尔滨三中、东北育才、大连育明、天津耀华2011年四校第一次模拟）纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。
上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法（又称侯氏制碱法）。
并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂。
其制碱原理的流程如下：
⑴侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件（举二例说明）、。
⑵合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是：
、。
（填化学式）这两种气体在使用过程中是否需要考虑添
加的顺序：
（填“是”或“否”），原因是：
。
⑶在沉淀池中发生的反应的化学方程式是：
。
⑷使原料水中溶质的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了（填上述流程中的编号）的循环。
从母液中可以提取的副产品的应用是（举一例）。
22．（2008年）某实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，他们进行了如下实验：
①称取xg胆矾晶体，研细后加入10mL蒸馏水溶解；
②将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀；
③将所得沉淀转移到坩埚中，均匀缓慢加热至完全变为黑色，
研细备用；
④按下表中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与
MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成50mL气体为准（见图甲），其他可能影响实验的因素均忽略。
编号
KClO3质量（g）
其他物质质量（g）
待测数据
1
2.0
∕
2
2.0
CuO0.5
3
2.0
MnO20.5
回答下列问题：
（1）步骤①中的x应至少称取g（结果保留1位小数），上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是（填序号）。
（2）表格中的“待测数据”是指。
（3）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意（填字母编号）。
a．视线与凹液面最低处相平
b．读数前不能移动量气管和水准管
c．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数
d．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
（4）若50mL量气管中液面的位置如图乙所示，A与B刻度间相差1mL，刻度A为20，则此时气体的读数为。
（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成后续实验。
（提示：
可从催化剂的概念完成实验。
）
实验步骤
设计这一步骤的目的
实验表明，加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多
CuO能加快KClO3的分解
得分
评卷人
三、实验题（本题包括3个小题，共17分）
23．某学生拟通过测定粗锌（杂质与稀硫酸不反应）与稀硫酸反应产生的气体体积，来测定粗锌中锌的纯度。
现有粗锌、稀硫酸、试管、镊子、单孔橡皮塞、导气管、托盘天平、量筒、水槽、铁架台（附铁夹）等仪器、药品。
（1）实验时除需测定粗锌的质量、氢气的体积之外，是否还需要其他物理量？
如需要，请指出___________________________，否则，此空不填。
（2）实验时在检查装置气密性后，如何将试剂加入试管并使反应开始？
________________________________________________________________________________________________________
（3）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
①调整量筒内外液面高度使之相同；
②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；
③读取量筒内气体的体积。
这三步操作的正确顺序是：
________________________（请填写步骤代号）。
（4）测量收集到气体体积（图中夹持仪器已省略）时，如何使量筒内外液面的高度相同？
_____________________________。
（5）如果实验中测得粗锌质量为ag，得到的氢气体积是bL（已折算成标准状况，H2密度为pg/L），水蒸气的影响忽略不计，粗锌中锌的质量分数的计算式为（含a、b，不必化简）：
_____________________________________________。
（6）试根据上述仪器，提出更简捷的实验方案：
_____________________________________________
__________________________________________________________________________________。
24.（福建）化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：
该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO
沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。
其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：
________
（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是__________________。
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_________（填标号）。
a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
（6）实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94g。
则样品中碳酸钙的质量分数为__________。
（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收
前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。
实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是________________.
25．（全国新课标）氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。
某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________（填仪器接口的字母编号）
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：
检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。
A.加热反应一段时间B.收集气体并检验其纯度
C.关闭分液漏斗活塞D.停止加热，充分冷却
（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式___________________
②该同学的判断不正确，原因是_________________
（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象__________。
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________。
得分
评卷人
四、计算题（本题包括2个小题，共10分）
26．在25℃，101kPa条件下，将15LO2通入10LCO和H2的混合物中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。
⑴若剩余气体的体积是15L，则原CO和H2的混合气体中V（CO）=L,V（H2）=L。
⑵若剩余气体的体积是aL，则原CO和H2的混合气体中V（CO）：
V（H2）=
⑶若剩余气体的体积是aL，则a的取值范围是。
27.在100mL稀盐酸中加入混合均匀的NaHCO3和KHCO3的固体粉末，使之充分反应，下图表示加入粉末的质量与产生气体的质量的关系。
请计算：
⑴若加入盐酸为140mL，加入粉末为67.5g，产生气体的质量；
⑵若加入盐酸为180mL，加入粉末仍为67.5g，产生气体的质量；
五、附加题（8分）
28．0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。
请回答下列问题：
（1）试确定200℃时固体物质的化学式______________（要求写出推断过程）；
（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为______________。
把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_________，其存在的最高温度是_____________。
2012年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
（第二十届天原杯）复赛试题（海桂杯）答案
一、选择题（本题包括15个小题，每小题2分，共30分。
每小题有1个或2个选项符合题意。
若有两个答案的错1个不得分，漏选1个扣1分。
请将答案填在下表相应题号的空格内。
）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
CD
D
C
AC
BC
A
D
AD
C
BC
AB
C
D
CD
二、填空题（本题包括8个小题，每空1分，共43分）
16．
（1）
；CH4（NH4＋也可）
（2）C3N4；高温高压
17．
（1）Si3N4；SiCl4
（2）Si3N4+3O2==3SiO2+2N2（3）−3
18．参考答案：
（1）CO2、O2、CO
（2）在吸收O2的同时，CO2也被吸收；
（3）在吸收CO的同时，O2可以氧化CuCl而被消耗；
（4）N2、NH3、H2O（5）浓H2SO4吸收。
19．
步骤
实验操作
实验现象
推断（或结论）
（1）
将取出的两种溶液混合
混合溶液无色、澄清
混合液中肯定不含：
Cu（NO3）2
无明显现象
混合溶液肯定不是下列组合：
H2SO4与Na2CO3或HNO3与Na2CO3
（2）
用pH试纸测定混合溶液的pH
测定结果：
pH=2
溶液呈酸性，所以一定有酸性物质存在。
如H2SO4或HNO3
（3）
向混合溶液中滴入足量Ba（NO3）2溶液
有白色溶液出现
H2SO4或Na2SO4或（H2SO4和Na2SO4同时共存）
（4）
向上述过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液
无明显现象
不含NaCl
混合溶液的可能组合（写出溶质的化学式，有几组写几组）
①HNO3H2SO4②HNO3Na2SO4
③H2SO4Na2SO4④H2SO4NaNO3
20．
（1）将废液中的Cu2+和Fe2+全部置换出来
（2）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu（或Fe+CuSO4===Cu+FeSO4）
（3）取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生，则酸不足量（或若无气泡产生，则酸已足量）（4）＞
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