1998年全国初中化学竞赛天原杯试题及竞赛试题详解.docx
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1998年全国初中化学竞赛天原杯试题及竞赛试题详解
1998年全国初中化学竞赛天原杯试题及竞赛试题详解
1998年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
（第八届天原杯）复赛试题
可能用到的相对原子量：
H:
1C:
12N:
14O:
16P:
31S:
32Cl:
35.5Mg:
24Al:
27Fe:
56Cu:
64Zn:
65Ag:
108Ba:
137
一、选择题（本题12小题，每个题3分，共36分；每小题有1个或2个选项符合题意，若有两个答案，只选1个给1分，选对1个另1个选错或多选都不给全。
）
1．酸雨对下列物质的腐蚀作用最强的是（）
（A）铜制塑像（B）大理石雕刻（C）水泥路面（D）铝制窗框
2．下列措施是为了防止环境污染的是（）
（A）食盐加碘（B）禁止使用含铅汽油
（C）禁止饮用工业酒精（D）禁止鸣放鞭炮
3．黄金首饰的纯度常用“K”来表示24K是纯金、标号为18K的首饰中黄金的质量分数是（）
（A）25%（B）75%（C）18%（D）36%
4．氯仿（CHCl3）不溶于水，密度比水大，是一种良好的有机溶剂，因保存不当受光照易被氧化而产生剧毒的光气（COCl2），反应如下：
则有关氯仿的以下实验操作正确的是（）
（A）用酚酞试液检查氯仿是否变质
（B）用硝酸银溶液检查氯仿是否变质
（C）用水检验氯仿是否变质
（D）需要倾倒氯仿检验时应在通风橱中进行。
5．氢氧化钙在80°C时的溶解度为x克，20°C时Ca（OH）2溶解度为y克，取80°C时Ca（OH）2的饱和溶液a克蒸发掉w克水后，再恢复至20°C，滤去折出固体，滤液中Ca（OH）2的质量分数为z%，则x、y、z的关系正确的是（）
（A）x>y>z（B）yz
6．下列对a、b、c、d四套装置中，在注入酸起反应后对气球的变化情况作出正确分析的是（）
（A）气球①不胀大，②-④都能迅速胀大
（B）气球②逐渐胀大，气球④迅速胀大
（C）气球②逐渐胀大，气球③缓缓膨胀后停止，气球④迅速胀大
（D）以上都不正确
7．a、b、c、d是1-18号元素，a、b元素的阳离子和c、d元素的阴离子都具有相同的电子层结构，且b元素原子的最外层电子数比a元素原子的最外层电子数少，c的阴离子所带的负电荷比d的阴离子所带的负电荷多，则它们的核电荷数大小关系是（）
（A）a>b>d>c（B）c>b>a>d（C）a>b>c>d（D）b>a>c>d
8．一包混有杂质的Na2CO3，其杂质可能是Ba（NO3）2、KCl、NaHCO3，今取10.6克样品，溶于水得澄清溶液，另取10.6克样品，加入足量的盐酸，收集到4.4克CO2，则下列判断正确的是（）
（A）样品中含有NaHCO3（B）样品中含有NaHCO3，无KCl
（C）样品中含有NaHCO3也有Ba（NO3）2（D）样品中混有KCl也有NaHCO3
9．固体物质A与盐酸反应生成物质C，C的溶液中加入火碱，生成物质D，D受热后得到固体A，则A可能是（）
（A）Fe2O3（B）CO2（C）CuO（D）Na2O
10．将一严重锈蚀而部分变成铜绿的铜块研磨成粉末，在空气中充分灼烧成CuO，发现固体质量在灼烧前后保持不变，灼烧前粉末中铜的质量分数是（）
（A）52.5%（B）50.0%（C）70.0%（D）48.3%
11．在AgNO3、KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，加入一定量的铁粉充分反应后，过滤，洗涤，将滤渣放入盐酸中有气泡产生，滤液中存在的阳离子是（）
（A）Cu2+（B）只有Fe3+（C）Fe2+（D）K+
12．a、b、c、d可能是Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl四种溶液中各一种，把它们两两混合后产生如下现象：
a
b
c
D
a
一
白↓
一
↑
b
白↓
一
白↓
白↓
c
白↓
白↓
a、b、c、d依次是（）
（A）Na2CO3、AgNO3、HCl、BaCl2（B）AgNO3、Na2CO3、BaCl2、HCl
（C）HCl、AgNO3、BaCl2、Na2CO3（D）BaCl2、HCl、Na2CO3、AgNO3
二、填空题（13分）
13．海洛因、鸦片、大麻都是严重危害人类健康的毒品，其中大麻主要成分的化学式为C21H30O2，在空气中焚烧大麻主要成分的化学方程式是___________________。
14．已知含负一价的氢的化合物（如：
NaH）与水接触生成相应的碱和氢气，试写出CaH2与Na2CO3水溶液反应的化学方程式________________________。
15．CO和O2在有催化剂和加热条件下，很容易发生下列反应：
又已知标准状况下22.4cm3CO2与足量的饱和澄清石灰水作用可生成CaCO3100mg。
现针筒内贮有200cm3CO2、CO、O2的混合气体，（已折算成标准状况）。
假设其中CO2为xcm3，CO为ycm3，其余为O2（过量）
某校初三化学实验小组利用以下实验仪器，组装成一套实验装置，用来测定混合气体中各气体的体积：
请回答下列问题：
（1）从针筒压出的气体，从左到右流过的装置连接顺序应该是
__________________________（用A、B、C、D表示）。
（2）吸收瓶C和D中所盛的吸收溶液是足量的__________溶液，装置B中所盛可以是___________。
（3）实验完毕后，在装置B量筒中液体的体积约为_______________cm3（用含x，y的式子表示）。
（4）在
（1）装置中，从左数第一个吸收瓶中产生的CaCO3质量约为_________mg；第二个吸收瓶产生的沉淀质量约为________mg。
（用含x或y的式子表示）。
（5）如果第一个吸收瓶[在
（1）装置中]中得到200mgCaCO3沉淀，第二个吸收瓶得到150mg沉淀，则原混合气体中含CO2的体积为________cm3，；含O2________cm3。
16．岩石、矿物的结构复杂，其成分可用氧化物的化学式来表示，如硅酸钙CaSiO2可表示为CaO·SiO2，试用氧化物的化学式表示下列矿物的成分：
（1）棉花：
CaMg3Si4O12__________；
（2）白云母：
K2Al6Si6（OH）8O18__________。
三、实验题（共18分）
17．某同学欲检验NaOH粉末中是否混有Na2CO3，他设计了三个实验方案如下：
方案
结论
你对实验方法和结论的评价
方案1
样品溶于蒸馏水，把pH试纸投入溶液中，若pH大于7
混有Na2CO3
方案2
取少量样品溶于蒸馏水后滴入CuSO4溶液，有蓝色沉淀出现
混有Na2CO3
方案3
取少量样品溶于蒸馏水后滴入足量BaCl2溶液，有白色沉淀
混有Na2CO3
18．钛（Ti）因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见非金属单质反应，钛是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料，地壳中含钛矿石之一称金红石（TiO2），目前大规模生产钛的方法是：
第一步，金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，该步发生的反应的化学方程式是：
____________，该反应的还原剂是___________。
第二步：
在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
（1）此反应的化学方程式___________________；
（2）如何由上述所答产物中获得纯净金属钛？
简述主要实验步骤并写出有关反应的化学方程式____________________________。
19．某学生利用大试管、长颈漏斗、量筒、水槽、胶塞（有孔）、玻璃导管、橡皮导管，还有秒表等器材设计一套发生H2实验装置，并用排水集气法将H2吸收于量筒中，用秒表记录反应时间，观察一定时间内产生H2的体积。
请回答下列问题：
（1）画出发生和吸收H2的装置图（铁架台等不画出）：
（2）实验记录如下（注：
H2的体积已折算为标准状况）：
时间（分钟）
1
2
3
4
5
6
7
8
（mL）
100
160
200
224
224
224
224
224
回答：
反应的前2分钟内，每分钟平均产生H2的体积是___________Ml，反应的前4分钟内每分钟产生H2的体积是____________mL。
（3）已知65g锌与足量盐酸反应，能产生22.4LH2（标准状况）。
上述实验中加入的10g盐酸中反应后只用去一半，则反应的锌为____g，原盐酸中溶质的质量分数为_____。
四、（共19分）
20．A、B、C、D、E五种物质都是含二价金属元素X的化合物，它们之间存在下列转化关系，图中H，G，F为另加的试剂。
根据以上关系回答：
（1）X元素是_______。
（2）写出有关物质的化学式：
A_________，B_________，C___________，D_________，
E_________，F__________，G__________，H_________。
（3）写出D→A，E→D，A→E的化学方程式：
D→A_____________________________
E→D_____________________________
A→E_____________________________
21．实验设计，自然界矿物中一种重晶石矿的主要成分是BaSO4，它不溶于任何酸、碱和水，纯净的硫酸钡可供医疗等方面应用，课外活动小组同学，用重晶石矿焦炭为原料，制取纯净硫酸钡。
（设矿物中杂质不与焦炭反应，也不溶于水）部分流程如下：
按要求填空
（1）在步骤①中，哪些元素的化合价升高了，哪些元素的化合价降低了？
（2）写出步骤②中溶液A的溶质的化学式________；
（3）写出利用A溶液制取Ba（OH）2的化学方程式：
___________________。
（4）有同学指出，上述步骤②产生有毒气体H2S，应将方法加以改进，请你提出改进意见，使该实验既不产生H2S，又能获纯净BaSO4。
请写有关化学方程式：
。
五、计算（共14分）
22．锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物a克与一定质量的溶质质量分数为25%的稀硫酸恰好完全反应，蒸发水分后得固体C（不含结晶水）b克。
求反应过程生成H2多少克
23．煤是重要的化工原料，用煤做燃料，不仅是极大的浪费，而且因煤烟中含有硫的化合物（如FeS2），燃烧时生成SO2气体造成环境污染。
设某具有30万户人口的中等城市，每户每天烧煤5千克，这种煤中含FeS25%，燃烧时，设有90%的硫转化为二氧化硫，被排放入大气之中。
硫铁矿燃烧时的反应方程式如下：
4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2，问：
（1）燃烧1吨煤，可产生多少千克的SO2？
（2）该中等城市，如果全部以上述的煤做燃料，每年将有多少吨二氧化硫排放到大气中？
1998年初中化学素质和实验能力竞赛复赛试题答案
一、选择题
1.B2.BD3.B4.BD5.CD6.BC7.A8.D9.AC10.A11.CD12.C
二、填空题点燃
13．2C21H30O2+55O2＝＝42CO2+30H2O
14．CaH2+2H2O+Na2CO3＝＝CaCO3↓+2NaOH+2H2↑
15．
（1）C，A，D，B或D，A，C，B
（2）Ca（OH）2自来水或蒸馏水
（3）200-x-3/2y（4）100x/22.4100y/22.4（5）44.8121.6
16．
（1）CaO·3MgO·4SiO2
（2）K2O·3Al2O3·6SiO2·4H2O
三、实验题17．
方案1
不正确，pH试纸使用方法不对，Na2CO3，NaOH溶液都显碱性
方案2
不正确，NaOH与CuSO4反应生成蓝色沉淀
方案3
正确，BaCl2与Na2CO3反应生成白色沉淀，所以原NaOH中混有Na2CO3
18．第一步：
高温
TiO2+2C+2Cl2＝＝TiCl4+2CO2还原剂：
C
第二步：
（1）2Mg+TiCl4
2MgCl2+Ti
（2）常温下，用盐酸除去过量的镁，然后过滤，并用蒸馏水洗涤固体，即得金属钛Mg+2HCl＝＝MgCl2+H2↑
19．
（1）略
（2）80mL56mL（3）0.65g14.6%
四、20．
（1）X：
Ca
（2）A：
CaCO3B：
Ca（OH）2C：
CaOD：
Ca（NO3）2E：
CaCl2
F：
HClG：
AgNO3H：
Na2CO3
（3）D→A：
Ca（NO3）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaNO3
E→D：
CaCl2+2AgNO3＝2AgCl↓+Ca（NO3）2
A→E：
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
21．
（1）硫的化合价下降，碳的化合价升高
（2）BaCl2
（3）BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl
高温
BaCO3＝＝BaO+CO2↑BaO+H2O＝＝Ba（OH）2
（4）不加入盐酸而加入Na2CO3，不会产生H2S气体BaS+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaS
BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑BaCl2+Na2SO4＝＝BaSO4↓+2NaCl
22．固体C增加的质量即为SO42-的质量，得SO42-的质量为（b-a）g。
设生成H2的质量为x。
根据SO42-～H2得x＝
答：
略。
23．
（1）设1吨煤可生成SO2的质量为x。
根据4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2
得x＝48kg
（2）设该城市每年烧煤y吨。
Y＝
＝547500吨
则放出SO2的质量＝547500吨×48kg/吨＝26280000kg＝26280吨
答：
略。
1998年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
（第八届天原杯）复赛试题详解
可能用到的相对原子量：
H:
1C:
12N:
14O:
16P:
31S:
32Cl:
35.5Mg:
24Al:
27Fe:
56Cu:
64Zn:
65Ag:
108Ba:
137
一、选择题（本题12小题，每个题3分，共36分；每小题有1个或2个选项符合题意，若有两个答案，只选1个给1分，选对1个另1个选错或多选都不给全。
）
1．酸雨对下列物质的腐蚀作用最强的是（）
（A）铜制塑像（B）大理石雕刻（C）水泥路面（D）铝制窗框
解：
A、酸雨显酸性，铜的化学性质不活泼，不能和酸雨中的物质反应，故A错误；
B、大理石中的碳酸钙能和显酸性的物质剧烈反应，腐蚀比较明显，故B正确；
C、水泥路面受酸雨腐蚀但比较轻，故C错误；
D、铝制窗框含有的金属铝能与酸反应，但铝表面的氧化膜的保护作用，故腐蚀较轻，故D错误．
故选B．
2．下列措施是为了防止环境污染的是（）
（A）食盐加碘（B）禁止使用含铅汽油
（C）禁止饮用工业酒精（D）禁止鸣放鞭炮
解：
A、碘是合成甲状腺激素的主要元素，缺乏会患甲状腺肿大和呆小症，食盐加碘是为了预防疾病，与环境污染无关，所以错误．
B、使用含铅汽油会使汽车尾气中含有大量的含铅化合物，铅是重金属，有毒，会严重污染空气，所以正确．
C、工业酒精中一般含有甲醇，甲醇有毒，可能造成失明或死亡，禁止饮用工业酒精是为了防止中毒，与环境污染无关，所以错误．
D、燃放鞭炮会产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘等空气污染物，还会产生噪声污染，所以正确．
故选BD．
3．黄金首饰的纯度常用“K”来表示24K是纯金、标号为18K的首饰中黄金的质量分数是（）
（A）25%（B）75%（C）18%（D）36%
4．氯仿（CHCl3）不溶于水，密度比水大，是一种良好的有机溶剂，因保存不当受光照易被氧化而产生剧毒的光气（COCl2），反应如下：
则有关氯仿的以下实验操作正确的是（）
（A）用酚酞试液检查氯仿是否变质
（B）用硝酸银溶液检查氯仿是否变质
（C）用水检验氯仿是否变质
（D）需要倾倒氯仿检验时应在通风橱中进行。
解：
因为2CHCl3+O2=光=2HCl+2COCl2的生成物中有盐酸，盐酸和硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，受光照射易被氧化而产生剧毒的光气（COCl2），实验时要在通风橱中进行．由于变质后是有HCl，对应的溶液显酸性，所以不能使用酚酞检验．由于即使变质生成HCl气体溶解于水也无明显现象，所以不能用水检验是否变质．
故选B、D．
5．氢氧化钙在80°C时的溶解度为x克，20°C时Ca（OH）2溶解度为y克，取80°C时Ca（OH）2的饱和溶液a克蒸发掉w克水后，再恢复至20°C，滤去折出固体，滤液中Ca（OH）2的质量分数为z%，则x、y、z的关系正确的是（）
（A）x>y>z（B）yz
解：
氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，故x＜y，80℃时饱和溶液的溶质质量分数
6．下列对a、b、c、d四套装置中，在注入酸起反应后对气球的变化情况作出正确分析的是（）
（A）气球①不胀大，②-④都能迅速胀大
（B）气球②逐渐胀大，气球④迅速胀大
（C）气球②逐渐胀大，气球③缓缓膨胀后停止，气球④迅速胀大
（D）以上都不正确
解：
A、气球①不胀大，②-④都能迅速胀大，故A说法错误；
B、气球②逐渐胀大，气球④迅速胀大，说法不全面，故B说法不符合题意；
C、气球②逐渐胀大，气球③缓缓膨胀后停止，气球④迅速胀大，故C说法正确；
D、以上都不正确，故D说法错误；
故选C．
7．a、b、c、d是1-18号元素，a、b元素的阳离子和c、d元素的阴离子都具有相同的电子层结构，且b元素原子的最外层电子数比a元素原子的最外层电子数少，c的阴离子所带的负电荷比d的阴离子所带的负电荷多，则它们的核电荷数大小关系是（）
（A）a>b>d>c（B）c>b>a>d（C）a>b>c>d（D）b>a>c>d
解：
因为a、b元素的阳离子和c、d元素的阴离子都具有相同的电子层结构，又知阳离子是原子失去电子造成的，阴离子是原子得到电子造成的，根据在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，可推断a、b的核电荷数一定比c、d的核电荷数大；又因为b元素原子的最外层电子数比a元素原子的最外层电子数少，说明a元素原子的电子数比b元素原子的电子数多，根据在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，可推断出a比b的核电荷数大；由c的阴离子所带的负电荷比d的阴离子所带的负电荷多，说明c原子比d原子得到的电子多，根据在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，可推断出c比d的核电荷数小．
故选A．
8．一包混有杂质的Na2CO3，其杂质可能是Ba（NO3）2、KCl、NaHCO3，今取10.6克样品，溶于水得澄清溶液，另取10.6克样品，加入足量的盐酸，收集到4.4克CO2，则下列判断正确的是（）
（A）样品中含有NaHCO3（B）样品中含有NaHCO3，无KCl
（C）样品中含有NaHCO3也有Ba（NO3）2（D）样品中混有KCl也有NaHCO3
解：
溶于水得澄清溶液说明碳酸钠中不含硝酸钡．
由Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知1分子碳酸钠与1分子碳酸氢钠分别与稀盐酸反应，都生成1分子二氧化碳．
碳酸钠的相对分子质量为23×2+12+16×3=106
碳酸氢钠的相对分子质量为23+1+12+16×3=84＜106
因此碳酸钠的相对分子质量比碳酸氢钠的大．
说明相同质量的碳酸钠与碳酸氢钠分别与足量的稀盐酸反应，碳酸氢钠比碳酸钠反应生成的二氧化碳多．
由于10.6g碳酸钠与足量的稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为4.4g，等于10.6g含杂质的碳酸钠与足量的稀盐酸反应生成二氧化碳的质量．
说明所含杂质不能只含氯化钾，因为只含氯化钾时，生成二氧化碳的质量就会小于4.4g；
说明所含杂质也不能只含碳酸氢钠，因为只含碳酸氢钠时，生成二氧化碳的质量就会大于4.4g；
说明所含杂质中既有氯化钾，也有碳酸氢钠．
故选D．
9．固体物质A与盐酸反应生成物质C，C的溶液中加入火碱，生成物质D，D受热后得到固体A，则A可能是（）
（A）Fe2O3（B）CO2（C）CuO（D）Na2O
解：
A、如果A为氧化铁，则和盐酸反应生成氯化铁，氯化铁可以火碱即氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁受热可以分解产生氧化铁，故A正确；
B、二氧化碳不能够和盐酸反应，故B不正确；
C、氧化铜可以和盐酸反应生成氯化铜，氯化铜可以和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜受热能够分解产生氧化铜，故C正确；
D、氧化钠可以和盐酸反应生成氯化钠，而氯化钠不能和氢氧化钠反应，故D不正确．
故选AC．
10．将一严重锈蚀而部分变成铜绿的铜块研磨成粉末，在空气中充分灼烧成CuO，发现固体质量在灼烧前后保持不变，灼烧前粉末中铜的质量分数是（）
（A）52.5%（B）50.0%（C）70.0%（D）48.3%
解：
假设铜与氧气生成氧化铜增加的质量和铜绿分解放出二氧化碳、水而减少的质量为m，设粉末为铜的质量为x，铜绿的质量为y
11．在AgNO3、KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，加入一定量的铁粉充分反应后，过滤，洗涤，将滤渣放入盐酸中有气泡产生，滤液中存在的阳离子是（）
（A）Cu2+（B）只有Fe3+（C）Fe2+（D）K+
解：
金属的活动性顺序：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au，由于铁在钾后，不可能把钾离子从溶液中置换出来，铁在银和铜的前面，因此铁可以和硝酸银、硝酸铜反应，由于将滤渣放入盐酸中有气泡产生，说明滤渣中有过量的铁，因此在滤液中不可能再有硝酸银和硝酸铜，依据具体的反应可知单质的铁参与的置换反应一般生成亚铁盐，故溶液中含有钾离子与亚铁离子两种阳离子．
故选CD
12．a、b、c、d可能是Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl四种溶液中各一种，把它们两两混合后产生如下现象：
a
b
c
D
a
一
白↓
一
↑
b
白↓
一
白↓
白↓
c
白↓
白↓
a、b、c、d依次是（）
（A）Na2CO3、AgNO3、HCl、BaCl2（B）AgNO3、Na2CO3、BaCl2、HCl
（C）HCl、AgNO3、BaCl2、Na2CO3（D）BaCl2、HCl、Na2CO3、AgNO3
解：
B溶液只能是AgNO3、BaCl2中的一种，又由于B溶液与其他三种溶液混合时出现三次沉淀，假设B溶液为BaCl2溶液，BaCl2溶液与HCl不反应，不能生成沉淀，这样就只出现两次沉淀，所以假设不成立，则B溶液是AgNO3溶液；C溶液是BaCl2溶液；
A溶液、D溶液为HCl与Na2CO3溶液中的一种；根据C和A无沉淀，C和D反应生成沉淀；因BaCl2与HCl不反应，无沉淀；可确定A为HCl、则D为Na2CO3
故
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