全国化学竞赛复赛试题.docx
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全国化学竞赛复赛试题
2011年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
（第二十一届天原杯）复赛试题
题号
一
二
三
四
总分
得分
试题说明：
1.本试卷共8页，满分100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:
24S:
32Cl:
35.5K:
39Ca:
40Fe:
56Cu:
64Zn:
65Ag:
108
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．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（）
得分
评卷人
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）
。
得分
评卷人
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”）。
得分
评卷人
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）
2011年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（第二十一届天原杯）复赛试题参考答案
一、选择题：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
D
C
AC
AC
B
A
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
D
BC
AD
B
A
C
C
二、填空题：
（其他合理答案同样给分）
16．（6分）
（1）②④（1分）；1Cl2+2NaClO2
2NaCl+2ClO2（1分）
（2）AD（1分）；CD（1分）
（3）CaSO4·
H2O（1分）；2CaSO4·
H2O+3H2O
2CaSO4·2H2O（1分）
17．（3分）
CO+PdCl2+H2O==2HCl+Pd↓+CO2（2分）；还原（1分）。
18．（4分）
相对原子质量为40（1分）；A为钙元素（1分）；化学式为CaCl2。
（2分）
19．（5分）4CuO+C
2Cu2O+CO2↑CuO+C
Cu+CO↑2CuO+C
Cu2O+CO↑（答1个方程式1分、答2个方程式共3分）
取少量还原得到的红色物质，滴加稀硫酸（1分）；溶液变蓝说明有Cu2O，不变蓝说明没有Cu2O（1分）。
20．（5分）
①硫酸钙微溶产生少量的硫酸根离子（1分）；
②生成物硫酸钠产生的硫酸根离子。
（2分）
CaSO4+Na2CO3==CaCO3+Na2SO4（2分）
21．（3分）
（1）Cu（NO3）2；分解所得NO2、O2系数之比为4:
1，通入水中发生反应：
4NO2+O2+2H2O==4HNO3，全部吸收。
（2分）
（2）没有这种组成。
由
（1）可知，只有当NO2、O2系数之比为4:
1时才可能被完全吸收，若为混合物，则不可能出现4:
1的情况（1分）。
22．（6分）
（1）Na2WO4（1分）；Na2WO4+2HCl==H2WO4↓+2NaCl（2分），WO3+3H2
W+3H2O（1分）
（2）1:
4（2分）
23．（4分）
He的溶解体积小于N2（2分）
上浮，气压下降，原先溶于血液中的气体将逸出，快速上浮，气压下降快，逸出气体多而堵塞血管（2分）
24．（4分）
NaOH相对分子质量（40）是KOH（57）的约70%（1分）；
溶解度NaOH却是KOH的约97%（1分）
等质量饱和溶液中Na＋、OH－微粒数比K＋、OH－多了许多，所以用量少。
（2分）
三、实验题：
25．（5分）
（1）Zn+2AgNO3===Zn（NO3）2+2Ag（1分）
（2）①硝酸锌和硝酸铜（1分）②硝酸锌、硝酸铜和硝酸银（1分）
（3）（每个方案1分）
实验操作
实验现象
结论
方案一：
取少量滤液于试管中，在滤液中插入一根铜丝（或铜片）
如果铜丝表面无变化
或如果铜丝表面有银白色固体析出
证明猜想①成立
或证明猜想②成立
方案二：
取少量滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸（或其他氯化物溶液）
如果滤液无明显变化
或如果有白色沉淀生成
证明猜想①成立
或证明猜想②成立
26．（6分）
（1）3H2+N2催化剂、加热2NH3（2分）；
（2）14:
3（1分）；因为是“部分化合”，仍会有未反应的H2和N2逸出（1分）
（3）干燥（1分）
（4）向D中滴入无色酚酞溶液，酚酞变红。
（1分）
27．（9分）
（1）除去合金表面的氧化膜（1分）
（2）⑤①④③②（2分）；使D和C的液面相平（1分）
（3）Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑（1分）
（4）D（1分）
（5）（a－b）/a×100%（2分）
（6）偏小（1分）
四、计算题：
28．（4分）
3∶7（2分）或37∶3（2分）
29.（6分）
（1）（2分）CaCO3·MgCO3
（2）①（2分）∵CaO～COMgO～COCO2～2CO∴CaCO3·MgCO3－6CO
V（CO）==6×28×2.76 a/184×1.25==2.02 a
②（2分）
附加题：
（10分）
（1）（3分）700:
9
（2）（3分）24.5%
（3）（2分）当m＞1.418g，剩余固体质量为：
（m―1.328）g
（2分）当m≤1.418g，剩余固体质量为：
（5.672+m）×9/709g
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