2009全国初中化学竞赛题 10页

2009年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（第十九届天原杯）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:24Si:28S:32Cl:35.5Fe:56Cu:64Zn:65Ba:1373.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123456789101112131415答案1．为了警示世人因气候变化对人类危害的关注，2009年“世界环境日”的主题是：“团结起来应对气候变化”。下列做法或认识不符合这一主题的是（）A．提倡乘坐公共交通、骑自行车或步行的方式出行B．在生产和生活活动中提倡使用节能技术和节能用具C．植树造林，严禁乱砍滥伐D．广泛使用酒精、沼气，既可解决能源问题，也有利减轻温室效应2．分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用下表所示形式对所学知识进行分类，其中甲与乙、丙、丁是包含关系。下列各组中，有错误的组合是（）选项甲乙、丙、丁A常见干燥剂浓硫酸、石灰石、碱石灰B常见合金不锈钢、焊锡、生铁C常见营养物质蛋白质、维生素、无机盐D常见碱烧碱、纯碱、熟石灰3．2008年诺贝尔化学奖授予钱永健等发明的绿色荧光蛋白标记技术，这项发明为细胞生物学和神经生物学的发展带来一场革命，对我们理解绿色荧光蛋白如何发光作出了贡献。绿色荧光蛋白分子中含有氨基（—NH2，具有碱的性质）和羧基（—COOH，具有酸的性质）。该分子具有的性质是（）A．只能与硫酸反应，不能与氢氧化钾反应B．只能与氢氧化钾反应，不能与硫酸反应C．既能与硫酸反应，又能与氢氧化钾反应D．既不能与硫酸反应，又不能与氢氧化钾反应4．1～18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子，Y元素的原子的第三层有6个电子，Z元素的第二层也有6个电子，在化合物中只有Z\n元素的化合价为负。由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（）A．XYZ4B．X2YZ3C．X3YZ4D．XYZ35．咖喱是一种烹饪辅料，若白衬衣被咖喱汁玷污后，用普通肥皂洗涤时，会发现黄色污渍变为红色，浸泡在水中后红色又变黄色。据此判断可能与咖喱有相似化学作用的试剂是（　　　）　A．活性炭　B．石蕊溶液C．无水硫酸铜　D．淀粉溶液6．对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是()ABCD实验装置解释集气瓶中的水：吸收放出的热量量筒中的水：通过水体积的变化测出减少的O2体积集气瓶中的水：冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂烧杯中的水：加热铜片；隔绝空气7．将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下： 物　　质abcd反应前质量/g6.403.204.000.50反应后质量/g待测2.567.200.50 下列说法中错误的是（）　A．a和b是反应物，d可能是催化剂 　B．反应后a物质的质量为4.64g 　C．c物质中元素的种类，一定和a、b二种物质中元素的种类相同　D．若物质a与物质b的相对分子质量之比为2:1，则反应中a与b的化学计量数（系数）之比为2:18．ClSO3H称为氯磺酸，是一种强酸。对于反应：ClSO3H+HCOOH＝CO+HCl+H2SO4有如下判断，其中合理的是()　A．此反应属于复分解反应B．此反应中碳元素的化合价发生改变　C．反应后溶液的pH变大D．反应后溶液的pH减小9．物质与水发生的复分解反应称为水解反应。例如：Al2S3＋6H2O＝2Al(OH)3↓＋3H2S↑。根据上述观点，下列说法中不正确的是（）A．NaF的水解产物是NaOH和HF　B．CaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2　C．PCl3的水解产物之一是PH3　　D．Mg3N2水解产物是Mg(OH)2和NH310．有Na、S、O、H四种元素中的二种或三种元素组成四种常见的化合物。其中甲能跟氯化钡反应生成一种硫酸盐和另一种盐；乙能跟氢氧化钠反应生成盐和水；丙能跟盐酸反应生成盐和水；丁呈中性，且可以分别跟氧化钙或二氧化碳发生化合反应，生成相应的碱或酸。下列推断：①甲一定是硫酸钠；②乙可能是硫酸；③丙一定是氢氧化钠；\n④丁一定是水。其中正确的一组是（）　A．①②③　　　　B．②③④　　　　C．①③④　　　　D．①②④11．质量相等的锌和铁分别和质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸反应，反应情况如右图所示。则下列叙述中正确的是（　）　　　　　A.图线a、b分别表示锌、铁的反应情况B．锌、铁均反应完，盐酸有剩余C．盐酸均反应完，一定有锌剩余D.盐酸均反应完，一定有铁剩余12．下列制备物质的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（）13．一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：温度/℃10405570溶解度/g2065100140对该样品的推断正确的是（　）　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14．一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2，且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%，则其中氮气的质量分数可能为（　）A．10% 　　　　B．30%　　　　C．50%　　　　D．70%15．用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管（包括氧化铜）的质量差和U型管（包括碱石灰）的质量差，计算得氢元素和氧元素的质量比大于1:8。下列对导致这一结果的原因的分析中合理的是（）　A．Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置　B．Ⅲ装置干燥剂量不足，水没有被完全吸收C．CuO没有全部被还原　D．Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝得分评卷人\n二、填空题（本题包括10个小题，共40分）16．（2分）构建和谐社会，建设社会主义新农村的目标之一是让农民饮用清洁的自来水。ClO2是新一代饮用水的消毒剂，许多发达国家采用ClO2代替Cl2进行自来水的消毒。请回答下列问题：（1）ClO2的名称为；（2）制取ClO2的微观过程如图所示：该反应的化学方程式是。17．（5分）2008年9月27日，太空第一次留下了“中国人的脚印”。我国研制的航天员舱外服为航天员成功进行太空行走提供了可靠的保证。（1）航天员舱外服除了要隔热、散热外，在航天服这个密封的空间中还要有通讯系统、动力系统、输送养料系统和废气处理系统，其中废气处理包括两个步骤：笫一步，让废气进入一个装有木炭的盒子除去臭气，这一过程利用了木炭的　　　性，发生了　　（填“物理变化”或“化学变化”）；笫二步，再用氢氧化锂（LiOH）作吸收剂除去二氧化碳（氢氧化锂和氢氧化钠都是碱，具有相似的化学性质），写出该反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（2）在太空舱里，NiFe2O4可用于促进宇航员呼出的CO2转化为O2，而自身的质量及化学性质保持不变，你认为NiFe2O4在这一反应中是。你对维持舱内O2、CO2气体含量的建议是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。18．（3分）废旧干电池中许多物质应该是可以回收利用的。某种型号干电池的剖面如下图所示。请回答下列问题：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）提取干电池内填充物中的MnO2：取填充物溶于水、过滤、洗涤，得到黑色不溶物。再经过　　　的处理，即得到MnO2。（2）取（1）中过滤得到的滤液，分为两份，一份加入烧碱溶液，加热产生一种刺激性气味的气体，该气体的水溶液pH>7，且常用作化肥，则该气体的化学式为；另一份加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，滴加稀HNO3沉淀不溶解，则可推知A物质的化学式为　　　。19．（2分）某环境监测小组的同学，利用CO与PdCl2溶液反应（水也参与反应）产生黑色金属钯粉末的反应原理，来检测CO对空气的污染情况。请写出此反应的化学方程式　　　　　　，反应中作还原剂的物质名称是。20．（4分）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\n、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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。21．（5分）硫化氢（H2S）是一种有毒的气体，工业上产生的硫化氢要经过处理，使其变成硫单质。富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下：　　①用2％～3％的Na2CO3溶液作吸收剂生成两种酸式盐，其中一种为NaHS；　　②再加入一种RNO（液）（R表示一种有机基团）与生成的这种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH；　　③第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐；　　④RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO。（1）写出步骤①中另一种酸式盐的化学式　　　；（2）步骤②反应的化学方程式为；富玛克斯法的总反应的化学方程式为；RNO在整个过程中起到的作用。（3）富玛克斯法治理硫化氢优点是　　。22．（6分）实验室有A、B、C、D、E、F六瓶溶液，另有六张写有Na2CO3、BaCl2、Ca(NO3)2、KCl、稀H2SO4、AgNO3的标签。现将部分瓶内溶液各取少许进行两两混合实验，结果见右图(说明：表中“↓”表示生成沉淀、“↑”表示生成气体、“―”表示无明显变化或生成微溶物，空格表示该实验未做。)由实验结果，判断各瓶上应贴的标签是：　　　　　A________；B_________；C_________；D________；E_________；F_________。23．（4分）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　　。24．（5分）常温下由两种常见的气体A和B组成的混合物，经分析混合气体中只含碳和氢两种元素，并且A的相对分子质量大于B的相对分子质量，不论A和B以何种比例混合，碳元素与氢元素的质量比总小于3:1，由此可确定A的化学式是　　；B的化学式是　　　；这样判断的理由是。若上述气体中碳元素与氢元素的质量比为6:5，则混合气体中A与B的质量之比为　　　　　。\n25．（4分）某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。　　　　　请根据以上方案回答：（1）乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是(其中B物质自行确定)　　　。两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是　　　　。（2）若采用甲乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量(填“<”、“>”、“=”)铜丝网b的质量。（3）实验小组的同学发现，按乙方案反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为　　　　。得分评卷人三、实验题(本题包括4个小题，共20分)26．（5分）人的胃液里含有适量的盐酸，可以帮助消化，但如果胃酸分泌过多，人会感到胃痛。小军拿来了一种抗酸药(治疗胃酸过多的药物)，该药物说明书的部分内容如右图所示。当小军看到药物说明书上的服用方法后，对此产生了探究的兴趣，请你和他一起完成探究活动。（写实验操作和实验现象）【提出问题】抗酸药为什么“嚼碎后服用”?【作出猜想】他的猜想是　　　　　　　。【设计实验】实验一：将一片药片放入试管中，向其中加入5　mL　5％的稀盐酸；实验二：将一片药片　　后放入试管中，向其中加入5　mL　5％的稀盐酸。【现象与结论】实验二比实验一反应快。证明小军的猜想正确。【拓展探究】(1)氢氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钠等也常用于制作抗酸药。这些物质必须具备两个条件：一是对身体；二是能与胃酸作用。(2)患有胃溃疡(胃黏膜溃烂)的病人胃酸过多时，不宜服用含碳酸盐的抗酸药，其原因是。27．（4分）甲、乙两个实验小组分别进行“Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量测定”的实验：\n（1）甲组的方法是：用已知浓度盐酸滴加到一定质量的混合物，根据消耗盐酸溶液的体积来测定碳酸钠的含量。在实验过程中除盐酸、试样与水以外，判断反应是否完全必须用到的试剂是　　　　　　　　　。（2）乙组的方法是：将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO2的体积，经换算并计算出样品中Na2CO3的质量。用下图装置测定产生的CO2气体的体积，请分析图Ⅱ装置中油层的作用是_________________；使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同操作方法是。（3）请你再设计一个与甲、乙组操作不同的实验方法，测定混合物中的Na2CO3含量。设计方法是　　。28．（5分）为了测定硫酸铵和氯化铵混合物中氯化铵的质量分数，甲、乙两位同学按下图所示的实验步骤进行实验：（1）实验时，甲同学使用硝酸银溶液作试剂A，乙同学选用氯化钡溶液作试剂A。其中所选择的试剂A不合理的是同学。（2）以下都是指正确使用试剂A时进行的实验：①为进行称量、溶解、反应、过滤、洗涤沉淀的各项操作，准备了以下仪器：托盘天平与砝码、烧杯、过滤器、铁架台及附件、胶头滴管、量筒。其中还缺少的一件必备仪器是。②简述判断沉淀B是否洗净的方法。③若实验中测得样品质量为Wg，沉淀质量为mg则氯化铵的质量分数=。④若过滤所得沉淀未经洗涤即烘干称重，测得结果将(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。29．（6分）某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤。该厂附近一所中学的同学经常闻到空气有异味，且空气能见度差。学校研究性学习小组意识到这有可能是该厂排出的废气超标造成的，于是在老师的指导下做了探究实验，请你填写下列空白。【提出问题】空气里SO2是否超标呢？【查阅资料】Ⅰ．我国关于SO2在风景区、居民区、工厂区的空气质量标准分别见下表：地区风景区居民区工厂区SO2浓度限值（mg/m3）0.150.500.70Ⅱ．硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸（如不与稀盐酸、稀硝酸等反应）。\n【设计实验】同学设计以下步骤来测定空气中SO2的含量。（1）采集工厂附近的空气样品250L。（2）将空气样品通过NaOH溶液，加入一定量氧化剂H2O2，使其中Na2SO3完全转化为Na2SO4，反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。（3）再加入过量的BaCl2溶液，经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.2mg。计算：250L空气样品中SO2的质量为mg。由空气质量标准可得出结论：该厂排放的SO2　　　　　　　　　　　　　　　　　。（4）简述采集空气样品的方法。【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，有同学认为该实验测得的SO2的含量偏大，其依据及你提出的实验改进方案是。【反思与应用】为尽快改善该地区的空气质量，请你提出一条合理化建议：。得分评卷人四、计算题(本题包括2个小题，共10分)30．（5分）将10g　CuO粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中，微热至氧化铜全部溶解再向蓝色溶液中加入mg铁粉，充分反应后，过滤，将滤渣烘干得到干燥固体物质mg。求：（1）所加稀硫酸的溶质的质量分数；　　（2）当m取何值时，才能满足加入的铁粉和得到的固体质量相等。31．（5分）燃烧矿物燃料释放出CO2导致温室效应已引起广泛关注。已知燃烧16　gCH4（相对分子质量是16）释放890kJ能量；燃烧114g汽油（分子式为C8H18、相对分子质量是114）释放5451kJ能量。经计算，综合分析哪种燃料为较清洁的燃料？附加题（10分）：向100g质量分数分别为3.65%盐酸和12%MgSO4的混合溶液中，滴加质量分数为3.42%的Ba(OH)2溶液至过量。（为便于计算设溶液的密度为1g/cm3）（1）请将产生不同沉淀阶段的沉淀的化学式与加入Ba(OH)2溶液体积（V）间的关系填入下表：Ba(OH)2溶液体积（V）/mL沉淀的化学式（2）请在下面坐标系中完成沉淀的质量和Ba(OH)2溶液体积（V）间的关系图线。2009年全国初中学生\n化学素质和实验能力竞赛(第十九届天原杯)复赛试题参考答案一、选择题：题号12345678答案DA、DCBBABD题号9101112131415答案CDA、DDDBA、D二、填空题：（除表明分数外，其余皆为每空1分）16．（2分）（1）二氧化氯（2）Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl17．（5分）（1）吸附；物理变化；2LiOH+CO2==Li2CO3+H2O（2）催化剂；种植绿色植物，经光合作用来维持O2、CO2气体含量的相对稳定18．（3分）（1）灼烧　　（2）NH3；NH4Cl19．（2分）CO+PdCl2+H2O＝2HCl+Pd+CO2；　　　一氧化碳20．（4分）（1）；CH4（NH4＋也可）　（2）C3N4；　　高温高压21．（6分）A．Ca(NO3)2B．KClC．AgNO3D．Na2CO3E．H2SO4F．BaCl222．（5分）（1）NaHCO3（2）NaHS+RNO+H2O==S↓+NaOH+RNHOH；2H2S+O2==2S↓+2H2O；催化（3）可循环利用反应物，符合绿色化学理念。（类似回答也算正确。）23．（4分）（1）Si3N4；SiCl4（2）Si3N4+3O2==3SiO2+2N2（3）−324．（4分）（1）CuO+H2SO4==CuSO4+H2O（其他合理答案也可）；需要制取CO且CO有毒、尾气CO未处理、实验装置复杂等（其他合理答案也可）（2）>（3）硫酸亚铁（其他合理答案也可）。25．（5分）CH4；H2；在CH4分子中，C、H的质量比为3∶1，在CH4中混入任何比例的H2都将使C、H的质量比小于3∶1；8∶3（2分）三、实验题：（除表明分数外，其余皆为每空1分）26．（4分）嚼碎后服用疗效快(或嚼碎后药物与胃酸的反应快；或反应物的接触面积增大，化学反应加快)　　　　　研碎后　　　（1）副作用小（其他合理答案也可）　　（2）碳酸盐与盐酸作用生成二氧化碳气体，可能加重胃溃疡病情27．（5分）（1）指示剂（或甲基橙等）（2）防止二氧化碳溶于水，影响气体体积的测定；打开弹簧夹，移动量气管，使油层与量气管的液面处于同一水平面。（3）取一定量的混合物溶解后加入足量的CaCl2，然后过滤、洗涤、烘干、称量碳酸钙的质量，由碳酸钙的质量算出Na2CO3的质量。（2分）28．（5分）（1）甲　（2）①玻璃棒　②取最后的洗涤液，滴加AgNO3溶液。若无沉淀生成，则沉淀已洗净；反之未洗净。　③　　④偏低\n29．（6分）（2）Na2SO3+H2O2==Na2SO4+H2O　　（3）0.33；　超标；（4）用打气管注入；瘪的塑料袋撑起……（其他合理答案也可；但遇水不给分）；空气中的二氧化碳也要和氢氧化钠溶液反应，并继续与BaCl2溶液反应，生成碳酸钡沉淀，向沉淀中加入过量的稀硝酸后，再进行其余操作。工厂废气进行治理，达标后再排放。四、计算题：30．（5分）（1）14%（2分）（2）m≥8g（3分）31`．（5分）燃烧等质量（设为1.0g）CH4、C8H18释放热量分别为56kJ/g、48kJ/g燃烧等质量（设为1.0g）CH4、C8H18释放CO2的量分别为2.8g、3.1g燃烧1.0gCH4释放的热量多于燃烧1.0gC8H18释放的热量，而前者释放CO2的量又低于后者，所以CH4是清洁燃料（仅从任一方面说明、只给3分）。附加题：（1）（前三组每组2分，最后一组不计分）Ba(OH)2溶液体积（V）/mL［0~250］（250~500］（500~750](750－　沉淀的化学式BaSO4BaSO4、Mg(OH)2Mg(OH)2─（2）（图线正确3分，坐标完整1分）