至全国化学竞赛复赛试题.docx
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至全国化学竞赛复赛试题
2006至2011年全国化学竞赛复赛试题
2011年第二十一届天原杯复赛试题-----------------------------------------------------------1
2010年第二十届天原杯复赛试题 -------------------------------------------------------------7
2009年第十九届天原杯复赛试题-------------------------------------------------------------13
2008年第十八届天原杯复赛试题-------------------------------------------------------------20
2007年第十七届天原杯复赛试题-------------------------------------------------------------28
2006年第十六届天原杯复赛试题-------------------------------------------------------------34
2011年第二十一届天原杯复赛试题
H:
1C:
12N:
14O:
16Na:
23Mg:
24S:
32Cl:
35.5K:
39Ca:
40Fe:
56Cu:
64Zn:
65Ag:
108考试时间：
2小时
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。
）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
1．联合国决定2011年为“国际化学年”，以纪念化学所取得的成就以及对人类文明的贡献为宗旨。
下列提法不符合其宗旨的是（）
A．化学是一门创造新物质的科学，是自然科学中创造新物质最多的科学领域
B．普及化学知识，宣传化学贡献，提高公众科学素质
C．让公众更多地了解化学为满足社会需求所作出的贡献，鼓励人们尤其是青少年学习化学的兴趣，激发他们创造未来化学的热情
D．推广食用不含任何化学物质的绿色食品
2．关于天然气的下列叙述中不正确的是 （）
A．天然气和沼气的主要成分都是甲烷
B．液化石油气灶具改为天然气作燃料，燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量
C．天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸
D．与煤炭相比，天然气燃烧产生的废气中，SO2等污染物较少
3．三甲基一氯硅[（CH3）3SiCl]是一种生产有机硅化合物的原料，遇明火或氧化剂会引起爆炸，在空气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅和氯化氢，与水接触可产生雾状盐酸。
则下列说法错误的是（）
A．保存三甲基一氯硅时应密封防水
B．扑灭三甲基一氯硅引发的着火，应使用二氧化碳、干粉灭火剂，并用弱碱性水处理
C．三甲基一氯硅水溶液pH一定小于7
D．三甲基一氯硅由碳、氢、硅、氯四个原子构成
4．根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
该方案的主要目的是为了制备（）
A．HBrB．CaOC．H2D.Hg
5．新型纳米材料MFe2Ox（3＜x＜4）中M表示+2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。
常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，流程如下：
则下列判断正确的是（）
A．MFe2Ox是还原剂B．SO2是该反应的催化剂
C．x＜yD．SO2发生了分解反应
6．核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，原子核内质子数为2n2-1。
下列有关X的说法错误的是（ ）
A．X能形成化学式为X（OH）3的物质
B．X可能形成化学式为KXO3的物质
C．X原子的最外层电子数一定比核电荷数少10
D．X可能形成化学式为KX的物质
7．科学家对石墨进行处理使得石墨片的厚度逐渐变薄，最终获得目前已知的最薄的材料——石墨烯（如右图）。
石墨烯作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。
下列关于石墨烯的说法正确的是 （）
A．石墨烯是一种新型的纳米化合物
B．石墨烯与C60互为同素异形体
C．石墨烯与有机物烯烃一样，是一种有机化合物
D．石墨制取石墨烯的过程是化合反应
8．已知下列物质的名称分别是
名称
硫代硫酸钠
多硫化钙
过氧化钡
超氧化钾
化学式
Na2S2O3
CaSx
BaO2
KO2
根据上述命名规律回答：
K2CS3应命名为 （）
A．三硫代碳酸钾B．多硫碳酸钾C．过硫碳酸钾D．超硫碳酸钾
9．工业品盐酸中因含有Fe3＋而带黄色，若某工业品盐酸中的H＋和Cl－的个数比为91:
94，则该盐酸中Fe3＋和Cl－的个数比为（）
A．1:
1B．1:
3C．91:
94D．1:
94
10．如右图所示的甲、乙两个装置中，胶头滴管中吸入某种液体，平底烧瓶中充入（或放入）另一种物质，挤压胶头滴管加入液体，一段时间后两装置中的气球都明显胀大（忽略液体体积对气球体积的影响）。
则滴管和烧瓶中所用试剂可能是（）
甲
乙
A
稀硫酸和铜片
水和CO2
B
双氧水和MnO2
NaOH溶液和CO2
C
Na2CO3溶液和稀硫酸
NaOH溶液和SO2
D
H2O和NH3
硝酸银溶液和HCl
11．右图所示装置有洗气、储气等用途。
在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。
以下说法不正确的是（）
A．导管B连接供给氧气的钢瓶B．导管B连接病人吸氧气的塑胶管
C．该装置可用来观察输出氧气的速度D．该装置可用来调节输出氧气的速度
12．由C、H两种元素组成的化合物叫烃，碳原子数在4及以下的烃在常温常压下通常为气体。
常温常压时，烃C2H4和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87％，则混入的烃可能是 （）
A．CH4B．C2H2C．C2H6D．C8H8
13．喜树中含有一种被称为喜树碱的生物碱，这种碱的相对分子质量在300～400之间，实验分析得知其元素组成为：
C占69.0％、O占18.4％，且O含量为H的4倍，其余为N，则一个喜树碱分子中含有的原子总数为 （）
A．42B．43 C．44D．45
14．已知t℃时，盐M（不含结晶水，相对分子质量为126）的溶解度为S克。
在一定量的M的水溶液中加入agM后，恰好为t℃时的饱和溶液。
若用M·7H2O代替M，欲使原溶液在t℃时恰好饱和，则需加入M·7H2O的质量（克）为 （）
15．下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（）
二、填空题（本题包括10个小题，共40分）
16．（6分）水是生命之源，与生活生产关系密切。
保护水环境、珍爱水资源，是每个公民应尽的责任和义务。
（1）为了防止水的污染，下列做法有利于保护水资源的是（填编号）。
①抑制水中所有动、植物的生长；②不任意排放工业废水；③大量使用化肥农药；④生活污水经过净化处理后再排放。
天然水中含有许多杂质，自来水生产过程中，常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，同时还必须进行消毒。
ClO2是一种新型的自来水消毒剂，工业上用Cl2与NaClO2制取ClO2。
请配平下列化学方程式：
□Cl2+□NaClO2==2NaCl+□ClO2
（2）在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。
水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子（H3O＋）。
下列对上述过程的描述不合理的是（填序号）。
A．氧元素发生了改变B．微粒的组成发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变D．与水分子比水合离子的电子数发生了改变
研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在常温、常压下，水可以结成冰，称为“热冰”。
“热冰”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，还可能用来 （填写序号）
A．代替干冰B．防止冰川熔化C．在室温下制作冰雕D．建室温溜冰场
（3）医药上可用石膏来固定骨折部位。
石膏有熟石膏（CaSO4·
H2O，一种白色粉末）和生石膏（CaSO4·2H2O，一种坚硬的固体）两种，固定骨折的石膏是 （填化学式）。
固定时发生反应的化学方程式 。
17．（3分）CO与PdCl2反应产生黑色金属钯粉末（反应中有水参加），用此来检测CO对环境的污染情况，此反应的化学方程式为：
，反应中CO具有 性。
18．（4分）某金属A的氯化物溶液200 g，溶质质量分数为5.55%。
向其中加入AgNO3溶液至不再产生沉淀为止，过滤干燥得沉淀的质量为28.7 g。
该金属的相对原子质量为__________。
可确定A为______元素，其氯化物的化学式为_____________。
19．（5分）氧化铜（黑色）、氧化亚铜（红色）都可用作玻璃或瓷器着色剂，在高温下4CuO
2Cu2O+O2↑。
用木炭还原CuO除了发生：
2CuO+C
2Cu+CO2↑的反应外，还可发生其他反应，请写出木炭与氧化铜发生的其他反应的化学方程式 。
Cu2O在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。
简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经木炭还原所得到的红色物质中是否含有Cu2O：
20．（5分）根据下表中溶解度（20℃）：
溶质
CaSO4•2H2O
CaCO3
BaSO4
溶解度g/100gH2O
0.201
0.0065
0.00017
为确认CaCO3溶解度小于CaSO4•2H2O，做以下实验：
CaSO4•2H2O（固）和Na2CO3溶液混合、搅拌、过滤并用蒸馏水洗涤沉淀。
取少量滤液用HCl溶液酸化后再加BaCl2得BaSO4沉淀，溶液中SO
可能源于：
1；
2。
取少量经水洗涤的沉淀，和盐酸反应逸出的气体能使澄清Ca（OH）2变混浊，发生了上述两个可能中的哪个反应，写出该反应的化学方程式：
。
21．（3分）已知KNO3、Cu（NO3）2、AgNO3三种硝酸盐热分解化学方程式如下：
①2KNO3
2KNO2+O2↑；②2Cu（NO3）2
2CuO+4NO2↑+O2↑；③2AgNO3
2Ag+2NO2↑+O2↑；又知NO2与O2在水中反应的化学方程式如下：
④4NO2+O2+2H2O==4HNO3
某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成。
取适量该固体充分加热，得到一定量的气体，将这些气体通入水中，结果全部被吸收，没有剩余，回答：
（1）若该固体是纯净物，指出是哪种盐，为什么？
。
（2）该固体不可能是混合物，为什么？
。
22．（6分）钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资，广泛用于钢铁工业、电真空照明材料等方面。
钨在自然界主要以钨（+6价）酸盐的形式存在。
有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。
黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成FeWO4、MnWO4。
黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法（如下图，已知钨酸是一种难溶性强酸、对热不稳定）。
其中A、B、C都是钨的化合物。
（1）写出A的化学式：
A；写出生成B的化学方程式：
；由产品C得到高纯度的钨，应该用H2作还原剂，写出用H2还原三氧化钨的化学方程式：
。
（2）目前，冶炼拉制钨丝的金属钨，都用组成为非整比的钨氧化物为原料，这种氧化钨中存在五价和六价两种价态的钨。
试确定组成为WO2.9的氧化钨中这两种价态的钨原子数之比等于。
23．（4分）潜水员下潜10 m，所受压强约为2×105Pa（p大气压＋p水柱压），下潜20 m，约为3×105Pa。
已知某温度时，He、N2、O2在1mL水中溶解体积依次为：
0.008mL、0.013mL、0.025mL。
又知，压强不很大时，气体溶解于水的体积几为定值。
如N2的压强分别为1×105Pa、2×105Pa、3×105Pa时，在1mL水中溶解体积均为0.013mL。
（1）为什么供潜水员呼吸的是He和O2的混合气体？
（设气体在血液中溶解体积和水中的相近）。
（2）为什么潜水员上浮速度不能快？
。
24．（4分）分别用（20℃）饱和NaOH溶液、饱和KOH溶液和等质量、等质量分数的FeCl3溶液反应得Fe（OH）3沉淀：
Fe3++3OH-==Fe（OH）3↓
实验中发现，Fe（OH）3完全沉淀时，所需饱和NaOH溶液的质量少于饱和KOH溶液，为什么？
（20℃时，NaOH、KOH溶解度分别为109克，112克）
。
三、实验题（本题包括4个小题，共20分）
25．（5分）某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究。
（1）锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
（2）同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是：
①溶质为；②溶质为。
（3）请你设计两种实验方案来验证以上猜想。
方案
实验操作
实验现象
结论
方案一
猜想①成立
方案二
猜想②成立
26．（6分）亚硝酸钠是实验室常用的试剂，实验室一般用亚硝酸钠溶液与氯化铵溶液反应来制取N2。
N2的化学性质十分稳定，但在一定条件下能与H2部分化合生成NH3。
下图为制取少量NH3的装置（制取H2的装置已略去）：
（1）C装置的硬质试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
（2）反应时N2和H2的最佳质量比是__________。
如果按此比例进行反应，反应时，D
中导管口是否会逸出气泡？
（已知NH3极易溶于水），
说明逸出气泡的原因：
_______________
________________________________________________________________________
。
（3）B中浓硫酸的作用是。
（4）用实验方法证明确实有NH3生成：
_______________________________________。
27．（9分）某学习小组用如右图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。
（1）实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是：
；
（2）实验操作步骤有：
检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行的操作还有：
①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂；⑤检查气密性。
上述再进行的操作的顺序是（填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应；
（3）B中发生反应的化学方程式为；
（4）若实验用锌铜合金的质量为ag，与酸充分反应后，测得氢气体积为V L，为求出合金中锌、铜的质量分数，还缺少的一个数据是 ；
A．反应前加入稀酸的体积B．反应前加入稀酸的质量分数
C．实验前反应装置中空气的体积D．实验条件下氢气的密度
（5）若实验用锌铜合金的质量为ag，与酸充分反应后，B中剩余固体的质量为b g，则锌的质量分数为；
（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得锌的质量分数将（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
四、计算题（本题包括2个小题，共10分）
28．（4分）金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B，反应的化学方程式为2A＋B
A2B。
某校一课外小组的甲、乙、丙三个学生分别在实验室内做该实验，充分反应时，所用A和B的质量a和b各不相同，但总质量相等，都是8.0g。
有关实验数据记录如下。
试求丙学生实验中a∶b的值可能是多少？
A的用量
B的用量
A2B的质量
甲
7.0 g
1.0 g
5.0 g
乙
4.0 g
4.0 g
5.0 g
丙
a g
b g
3.0 g
29．（6分）自然界存在着一种白云石的矿石，其化学式是xCaCO3·yMgCO3。
（其中x、y为最小正整数比）。
以它为原料，可制取耐火材料等。
（1）称取2.76 g白云石，加热到质量不再变化，冷却到室温，再称量固体质量为1.44g。
试通过计算写出白云石的化学式。
（2）若再称取2.76g白云石，研碎后与过量炭粉混合，放在特定仪器中隔绝空气强热一段时间后，测得白云石分解率为a（设白云石CaCO3、MgCO3同比分解），生成V L一氧化碳（密度为：
1.25g/L）。
（已知CaO+3C
CaC2+CO；2MgO+5C
Mg2C3+2CO）
①试计算V为多少L？
（用a代数式表示）。
②请在右图中画出V和a的关系图。
附加题（10分）：
社会实践活动中，课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算，
了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息。
下面请你根据他们的实验帮助计算回答：
取该厂的某钢样粉末28.36g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，将产生的气体通入足量的澄清石灰水中，得到3g白色沉淀。
（1）计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。
（2）再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50 g质量分数相同的硫酸中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：
（标准状况下，2gH2的体积为22.4 L）
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
加入钢样粉末的质量/g
2.836
5.672
8.508
生成气体的体积（标准状况）/L
1.12
2.24
2.80
请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数。
（3）若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少?
（用含m的代数式表示）
2010年第二十届天原杯复赛试题
H:
1C:
12N:
14O:
16Na:
23Mg:
24Si:
28S:
32Cl:
35.5K:
39Ca:
40Fe:
56Cu:
64Zn:
65Ba:
137
考试时间：
2小时
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
1．2009年12月在哥本哈根召开了世界气候大会。
各国共同协商对策，以减少温室气体排放量。
下列气体中不属于温室气体的是（）
A．甲烷B．臭氧C．二氧化碳D．二氧化硫
2．从探测“土卫六”发回的信息中得知“土卫六”酷似地球经常下“雨”，不过“雨”的成分是液态甲烷。
下列叙述中错误的是（ ）
A．这种“雨”可以作为燃料来提供能量
B．“土卫六”表面的温度比地球表面低
C．“土卫六”上形成了甲烷的气-液循环
D．“土卫六”表面是否存在有机物还无法确定
3．有一种用实际参加化学反应的离子符号来表示化学反应的式子叫离子方程式，在离子方程式中，反应前后的电荷是守恒的。
现有如下离子方程式：
RO3n－＋F2＋2OH－＝RO4－＋2F－＋H2O，由此可知在RO3n－中，元素R的化合价是（）
A．＋4B．＋5C．＋6D．＋7
4．科学家发现在特殊条件下水能表现出有趣的结构和性质。
例如，在一定条件下给水施加弱电场，能使水在常温常压下结成冰（俗称“热冰”，结构见右图）。
下列说法正确的是（ ）
A．在弱电场下，水分子的排列从无序转变为有序
B．水结成“热冰”的过程中原子个数发生变化
C．上述变化过程中分子之间的间隔没有发生变化
D．利用该性质，人们可能在常温常压下建成溜冰场
5．德国化学家格哈德·埃特尔在固体表面化学的研究中取得了非凡的成就，其成果之一是揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨的反应过程（下图所示）。
符合上述反应过程的顺序是（ ）
A．⑤④①③②B.④⑤①②③C.④⑤①③②D.⑤④①②③
6．下列解释不科学的是（ ）
A．在溶洞中，当溶有Ca（HCO3）2的水液发生分解，析出固体（在洞顶或洞底），日久天长便形成了钟乳石
B．长期盛放NaOH溶液的试剂瓶不易打开，是因为NaOH与瓶中的CO2反应导致瓶内气压小于瓶外大气压的缘故
C．“通风橱”是利用排风扇将橱内废气直接排放到室外的装置，它是一种不完善的防污设施
D．高压氧舱可治疗煤气中毒，原因是和血红蛋白结合的CO跟氧气反应生成无毒的CO2
7．在a、b两支试管中加入体积相同的同种生铁块。
在a中加入食盐水，塞上橡皮塞，如右图。
U型玻璃管内为红墨水（开始时两端液面等高）。
放置一段时间后，下列有关叙述错误的是（）
A．生铁块中的主要成分是铁，也含有少量的碳
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中铁均被锈蚀
D．a试管中发生的反应是：
2C+2Fe+3O2=2FeCO3
8．原子序数在1～18之间的四种元素甲、乙、丙、丁，其最外层电子数的总和为13，甲、乙和丙是具有相同电子层数的相邻元素，则丁一定不是（）
A．氢 B．氯C．氧 D．铍
9．下列装置所示的实验中，能达到实验目的的是（）
10．已知所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应，其中被还原的元素化合价降低，被氧化的元素化合价升高。
海洋中有丰富的资源，如下图所示利用海水可获得许多化工产品。
下列有关说法正确的是（）
A．第①步中除去粗盐中的SO42－、Ca2＋、Mg2＋等杂质，加入的试剂顺序为：
Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液，过滤后加盐酸
B．第②步中加入的试剂为CaCl2溶液
C．第③步中发生分解反应
D．在第④步中溴元素被还原
11．在一个密闭的钢筒内有甲、乙、丙、丁四种物质，在电火花作用下，发生充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
64
10
1
25
反应后质量/g
------
54
37
9
已知甲的相对分子质量为丁的2倍，则该反应的化学方程式中甲与丁的化学计量数之比为（ ）
A．1∶2B．1∶1C．2∶1D．2∶3
12．下列所示的图像能反映相对应实验的是（ ）
A、向pH=12的Ca（OH）2溶液中不断加水稀释
B．向碳酸钙固体中逐滴加入稀盐酸至过量
C．在40℃，将饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发水分至有白色晶体析出
D．将足量的金属镁片和锌片分别和等质量的相同质量分数的稀硫酸混合
13．在“绿色化学工艺”
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