1、12011 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）复赛试题试题说明：1.本试卷共 8 页，满分 110 分。2.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32 Cl35.5K39 Ca40 Fe56 Cu64 Zn65 Ag1083.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 2 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。 ）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
2、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，SO 2等污染物较少3、三甲基一氯硅（CH 3） 3SiCl是一种生产有机硅化合物的原
3、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，并用弱减性水处理C三甲基一氯硅水溶液 pH 一定小于 7D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：CaBr 2+H2O CaO+2HBr；2HBr+Hg HgBr2+H2；HgBr 2+CaO HgO+ 750 10 750CaBr2； 2HgO 2Hg+O2。该方案的主要目的是为了制 5备（ ）AHBr BCaO C
4、H 2 DHg5、新型纳米材料 MFe2Ox（3x4）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，MFe 2Ox 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（ ）AMFe 2Ox 是还原剂 BSO 2是该反应的催化剂Cxy DSO 2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 2n21。下列有关 X 的说法错误的是（ ）AX 能形成化学式为 X(OH)3的物质MFe2Ox MFe2Oy常温下 SO2 2BX 可能形成化学式为 KXO3的物质CX 原子的最外层电子数一定比核电荷
5、数少 10DX 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，他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：K 2CS3应命名为（ ）A三硫代碳酸钾 B多
6、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 9194， ，则该盐酸中 Fe3+和 Cl 的个数比为（ ）A11 B13 C9194 D19410、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 CO 2B 双氧水和 MnO2 NaOH 溶液和 CO2C Na2CO3溶液和稀硫酸 NaOH 溶液和 SO2D H2O 和 N
7、H3 硝酸银溶液和 HCl11、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（ ）ACH 4 BC 2H2 CC 2H6 DC 8H8 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
8、 300400 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（ ）A42 B43 C44 D4514、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 M7H2O 代替 M，欲使原溶液在 t时恰好饱和，则需加入 M7H2O 的质量（克）石墨烯10234052mLCO 10234052mLCO滴管气球甲 乙A B3为（ ）A2a B （2+ ）a C D （1+ ）a10SSa102 50S15
9、、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（ ）AC CO CO2 Na2CO3溶液 点 燃 加 热 CuO 溶 液NaOHBCu Cu(NO3)2溶液 Cu(OH)2 溶 液3gN 溶 液CCaO Ca(OH)2 溶液 NaOH 溶液DFe Fe2O3 Fe2(SO4)3 溶液 点 燃二、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。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） 。抑制水中所有动、植物的生长；不任意排放工业废水
10、；大量使用化肥农药；生活污水经过净化处理后再排放。天然水中含有许多杂质，自来水生成过程中，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。ClO 2是一种新型的自来水消毒剂，工业上用 Cl2和 NaClO2制取 ClO2。请配平下列化学方程式：Cl 2+NaClO 22NaCl+ClO 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（H 3O+） 。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
11、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.建室温溜冰场医药上可用石膏来固定骨折部位。石膏有熟石膏（CaSO 4 H2O，一种白色粉末）和生石1膏（CaSO 42H2O，一种坚硬的固体）两种，固定骨折的石膏 （填化学式） 。固定时发生反应的化学方程式： 。17、 （3 分）CO 和 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。1
12、8、 （4 分）某金属 A 的氯化物溶液 200g，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 28.7g。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 4CuO2Cu2O+O2。用木炭还原 CuO 除了发生：2CuO+C 2Cu+CO2的反应外；还可发生碳 高 温 高 温与 CuO 的化学反应（用化学方程式表示）：； 。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
13、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 CaSO42H2O CaCO3 BaSO4溶解度 g/100gH2O 0.201 0.0065 0.00017为确认 CaCO3溶解度小于 CaSO42H2O，做以下实验：4CaSO42H2O（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 SO42 可能源于： ； 。取少量经水洗涤的沉淀，和盐酸反应逸出的气体能使澄清石灰水变混浊，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
14、 分）已知 KNO3、C u(NO3)2、AgNO 3三种硝酸盐热分解化学方程式如下：2KNO 3 2KNO2+O2；2C u(NO3) 加 热2 2CuO+4NO2+O 2；2AgNO 3 2Ag+2NO2+O 2；又知 NO2与 O2在水中反应的化学方 加 热 加 热程式如下：4NO 2+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：若该固体是纯净物，指出是哪种盐，为什么？；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
15、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、MnWO 4。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。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做还原剂，写出用 H2还原三氧化钨的化学方程式：。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
16、的钨原子数之比等于 。23、 （4）潜水员下潜 10m，所受压强约为 2105Pa（p 大气压+p 水柱压） ，下潜 20m，约为3105Pa。已知某温度时，He、N 2、O 2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 1105Pa、210 5Pa、310 5Pa 时，在 1mL 水中溶解体积均为 0.013mL。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）；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
17、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：Fe 3+3OH F e(OH)3 实验中发现，F e(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 3 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NaOH、空气黑钨矿熔融水浸 过滤 滤渣滤 液含（A）浓盐酸 过滤 滤液沉淀B焙烧 产品 C5后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究。锌和硝酸银溶液反应的化学方
18、程式是 。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：溶质为 ；溶质为 。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 猜想成立方案二 猜想成立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。N 2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）：C 装置的硬质试管中发生反应的化学方程式为 。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）
19、 ，说明逸出气泡的原因： 。B 中浓硫酸的作用是 。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。实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是：。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：记录 C 的液面位置；将B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥、称重；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；由 A 向 B 滴加足量试剂；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；B 中发生反应的化学方程式为：；若实验用锌铜合金的
20、质量为 ag，与酸充分反应后，测得氢气体积为 VL，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 bg，则锌的质量分数为 ；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” ） 。催化剂H2浓硫酸NH4Cl 溶液NaNO2 溶液CD水AB锌铜合金 橡胶管6四、计算题（本题包括 3 个小题，共 20 分）28、 （4 分）金属单质 A 和非金属单质 B 可生成化合
21、物 A2B，反应的化学方程式为 2A+BA2B。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 加 热用 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 7.0g 1.0g 5.0g乙 4.0g 4.0g 5.0g丙 ag bg 3.0g29、 （6 分）自然界存在着一种白云石的矿石，其化学式是 xCaCO3y MgCO3。 （其中 x、y 为最小正整数比） 。以它为原料，可制取耐火材料等。称取 2.76g 白云石，加热到质量不再变化，冷却
22、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。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、MgCO 3同比分解） ，生成 VL 一氧化碳（密度为1.25g/L） 。 （已知 CaO+3C CaC2+CO；2MgO+5C Mg2C3+2CO） 高 温 高 温 试计算 V 为多少 L？（用 a 代数式表示） 。请在右图中画出 V 和 a 的关系图。30、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，了解了该钢铁厂生成原料、产品的相关信息。下面请你根据他们
23、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。计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。V/L2.01.61.20.80.4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10 a7再取三份不同质量的钢样粉末分别加到 50g 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，2gH 2的体积为 22.4L）实验序号 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
24、数。若在实验中继续加入 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：（其它合理答案同样给分）16.（6 分） （1 分） ； 1Cl 2+2NaClO22NaCl+2ClO 2（1 分） ；AD（1 分） ； CD（1 分） ；CaSO 4 H2O（1 分） ； 2CaSO 4 H2O+3H2O 2CaS
25、O42H2O（1 分） ；1 17. （3 分）CO+PdCl2+H2O 2HCl+Pd+CO 2（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 高 温 高 温 高 温方程式 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）硫酸钙微溶产生少量的硫酸根离子
26、（1 分） ；生成物硫酸钠产生的硫酸根离子（2 分） ；CaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4 21.（3 分）C u(NO3)2;分解所得 NO2、O 2系数之比为 41，通入水中发生反应：84NO2+O2+2H2O 4HNO3，全部吸收。 （2 分） 没有这种组成。由可知，只有当 NO2、O 2系数之比为 41 时才可能完全被吸收，若为混合物，则不可能出现 41 的情况。 （1 分）22. （6 分）Na 2WO4（1 分） ； Na 2WO4+2HCl H2WO4+2NaCl（ 2 分） ；WO 3+3H2 W+3H2O（1 分） A14（2 分）23.（4 分）He 的溶解
27、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）Zn+2AgNO 3 Zn(NO3)2+2Ag（1 分） ； 硝酸锌和硝酸铜（1 分） ；硝酸锌、硝酸铜和硝酸银（1 分） ；（每个方案 1 分）方案 实验操作 实验现象 结论方案一 方案一：取少量滤液于试
28、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成立或证明猜想成立方案二方案二：取少量滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸（或其它氯化物溶液） 如果滤液无明显变化或如果有白色沉淀生成 证明猜想成立或证明猜想成立26. （6 分）3H 2+N2 2NH3 （2 分） ； 催 化 剂 、 加 热143（1 分） ；因为是“部分化合” ，仍会有未反应的 H2和 N2逸出（1 分） ；干燥（1 分） ；向 D 中滴入无色酚酞溶液，酚酞变红。 （1 分）27.（9 分）除去合金表面的氧化膜（1 分）（2 分） ；使 D 和 C 的液面相平（1 分）Zn+H 2SO4
29、ZnSO4+H2（1 分）D（1 分）（ab）/a 100%（2 分）偏小（1 分）四、计算题：28.（4 分）37（2 分）或 373（2 分）29.（6 分）（2 分）CaCO 3MgCO3（2 分）CaOCO MgOCO CO 22CO CaCO 3MgCO36COV（CO）= 6282.76a/1841.25 = 2.02a（2 分）V/L2.01.61.20.80.4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10 a9附加题：（10 分）（3 分）7009（3 分）24.5%（2 分）当 m1.418g，剩余固体质量为：（m1.328）g（2 分）当 m1.418g，剩余固体质量为：（5.672+m）9/709 g
