2014天原杯化學(xué)競賽試題（精編版）

1、2014 年全國初中化學(xué)素質(zhì)和實驗?zāi)芰y試(第 24 屆天原杯 )復(fù)試試題可能用到的相對原子質(zhì)量：H 1、C12、N 14、O 16、 Na 23、Mg 24、Al 27、S32、Cl 35.5、K 39、Ca40、Mn 55、Fe 56、Cu 64、Zn 65、Ag 108、Sn 119、Ba 137、 Hg 201、Pb 207。一、選擇題( 本題包括15個小題，每小題2 分，共 30 分。每小題有1個或 2 個選項符合題意。)題 號123456789101112131415答 案1. “信息”“材料”和“能源”被稱為新科技革命的三大支柱。下列有關(guān)說法錯誤的是( )。A. 我國發(fā)射的“嫦娥

2、三號”月球探測器使用了復(fù)合材料B. 用耐高溫的陶瓷制成的發(fā)動機(jī)，能提高能源的利用效率C. 發(fā)展新能源，主要是把煤、石油轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃料來提高能源的利用率D. 光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光信號進(jìn)行通信，SiO2 是制造 光導(dǎo)纖維 的主要原料。2. 航天飛機(jī)表面覆蓋石墨瓦，主要是利用石墨( )。A具有導(dǎo)電性、防輻射B密度小，減輕機(jī)身重量C熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定D硬度小，有潤滑作用3. 綠色熒光蛋白簡稱GFP，在氧化狀態(tài)下產(chǎn)生熒光，強(qiáng)還原劑能使GFP轉(zhuǎn)變?yōu)榉菬晒庑腕w，后者一旦重新暴露在空氣或氧氣中，熒光便立即得到恢復(fù)。下列說法錯誤的是 ( )。A. GFP具有很強(qiáng)的氧化性B.可用 GFP標(biāo)記研究特定的反應(yīng)C. GFP

3、 的發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能D. GFP產(chǎn)生熒光受外界環(huán)境影響4. 用下圖實驗裝置制取干燥的氣體正確的是()。5. 用Na2SO4 溶液 含有少量雜質(zhì)Fe2(SO4)3 制取Na2SO4?10H2O 晶體， 可供選擇的操作有：加適量H 2SO4 溶液( 指示劑控制 )；加金屬Na；蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、傾倒；加過量 NaOH ；加強(qiáng)熱脫結(jié)晶水；過濾。正確的操作步聚是()。A BCD6. 一定溫度和壓強(qiáng)下，乙腈(CH3CN)是極易溶于水的無色液體，向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a 的乙腈水溶液中加入等體積的水，所得溶液中乙腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4a。若同樣條件下乙腈的密度為d1， 水的密度為d2，則下列說法正確的是()A

4、. d 1 d2B. d1 d2C. d1=d2D. 無法確定7. 高錳酸鉀溶液顯紫紅色，和證明它是MnO 4 ，而不是 K 呈現(xiàn)的顏色的實驗操作無關(guān)的是()。A. 觀察氯化鉀溶液沒有顏色B. 在氯化鉀溶液中加入適量鋅粉振蕩，沒有明顯變化C. 在稀高錳酸鉀溶液中加入適量鋅粉振蕩，紫紅色褪去D. 將高錳酸鉀晶體加熱分解，所剩固體質(zhì)量減少8. 20時，將等質(zhì)量不含結(jié)晶水的甲、乙固體分別加入到盛有100 g 水的燒杯中，充分?jǐn)嚢韬蟋F(xiàn)象如圖 1，加熱到 50時現(xiàn)象如圖 2(不考慮水分蒸發(fā) )，甲、乙固體的溶解度曲線如圖3。下列說法錯誤的是 ()。A 圖 1 中，甲一定是飽和溶液B. 圖 2 中，兩溶液

5、中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定相等C圖 3 中，M 表示甲的溶解度曲線D圖 2 中，兩溶液降溫至 30一定都不會析出晶體9地球上缺少淡水，若將海水淡化供應(yīng)飲用水，下列方法在原理上可行的是() 。A 加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化B利用太陽能將海水蒸發(fā)冷凝 C控制條件使海水結(jié)冰以獲取淡水D加堿使海水中的有害金屬離子沉淀而淡化10. 已知 CuSO4 溶液分別和Na2CO 3 溶液、 Na2S 溶液的反應(yīng)情況如下：(1) CuSO 4 溶液和 Na2CO 3 溶液混合主要反應(yīng)是： CuSO4 Na2CO3 H 2O = Na2SO4 Cu(OH) 2 CO 2；次要反應(yīng)是：CuSO4 Na2 CO3 = N

6、a2 SO4 CuCO3(2) CuSO 4 溶液和 Na2S 溶液混合主要反應(yīng)是： CuSO4 Na2S = Na2SO4 CuS很難發(fā)生的反應(yīng)是：CuSO4 Na2S2H 2O = Na2SO4Cu(OH) 2 H2S 下列幾種物質(zhì)的溶解度大小的比較中，正確的是()A CuS<Cu(OH) 2<CuCO 3B CuS>Cu(OH) 2>CuCO 3CCu(OH) 2>CuCO 3>CuSD Cu(OH) 2<CuCO 3<CuS11. 向一定質(zhì)量AgNO 3 和 Cu(NO 3)2 的混合溶液中加入Zn，溶液質(zhì)量和加入Zn的質(zhì)量關(guān)系如右圖所示

7、。下列說法正確的是() A 取 a 點溶液，滴加稀鹽酸，無白色沉淀B c 點溶液中溶質(zhì)為Zn(NO 3 )2C若取 b c 段固體，滴加稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生D 取 d 點的固體有2 種12. 取兩份等質(zhì)量的xCuCO3·yCu(OH)2 固體，在一份中加入過量鹽酸，生成 CO2 6.6 g；加熱另一份使其完全分解，得到CuO 20.0 g。則 x 和 y 的關(guān)系正確的是() A x y = 1 1B xy =2 3C. x y =3 2D. x y =2 113. a、b、c、 d 是 HCl 、BaCl 2、AgNO 3、Na 2CO3 四種溶液中的一種，現(xiàn)將它們兩兩混合的現(xiàn)象列入下

8、表：由上述現(xiàn)象可推知a、b、c、d 依次是 ()。A HCl 、BaCl 2、AgNO 3、Na2CO 3BAgNO 3、HCl 、Na2CO 3、BaCl 2C BaCl 2、Na2CO3、AgNO 3、 HClD AgNO 3、HCl 、BaCl 2 、Na2CO 314. 聚合氯化鋁 (PAC)的化學(xué)式為 Al 2(OH)n Cl6n m，是無機(jī)高分子混凝劑。 它是以軟鋁礦 (主要成分是 Al2O3·H2 O)為原料制備 ，最后一步反應(yīng)是將 Al(OH)3 凝膠和 Al(OH)2(H2O)4Cl 按照一定配比恰好完全反應(yīng)制得 PAC，則該反應(yīng)中兩種反應(yīng)物的計量數(shù)之比為 ( )1

9、A 1 1B.C.D. m15. 某無色氣體可能含有H2、CO 、CH 4中的一種或幾種，依次進(jìn)行下列實驗(假設(shè)每一步反應(yīng)或吸收均完全)：無色氣體在氧氣中充分燃燒；燃燒生成的氣體通過盛濃硫酸的洗氣瓶，裝置質(zhì)量增加10.8 g；再將剩余氣體通過盛 NaOH 溶液的洗氣瓶，裝置質(zhì)量增加13.2 g。下列推斷不正確的是 ()。A.該氣體一定含有H2 、CO、CH 4B.該氣體可能含有H2 和 COC.該氣體可能含有CO 和 CH 4D.該氣體可能含有CH 4二、填空題 (本題包括10 個小題，共40 分) 16化學(xué)是造福人類的科學(xué)。請回答下列問題。(1) 化肥為保證糧食豐產(chǎn)起到了重要作用。常用化肥有

10、： 尿素CO(NH 2)2，硝酸鉀KNO 3，硝酸銨NH 4 NO3， Ca(H2PO4)2 。上述化肥中屬于復(fù)合肥的是 ( 填序號 )。(2) 硫酸鋇可用作診斷胃病的造影劑(鋇餐) 。可溶性的鋇鹽是有毒的，如果病人誤服了碳酸鋇， 會發(fā)生中毒。如果中毒，應(yīng)立即服用瀉鹽(MgSO 4 )解毒。請解釋誤服碳酸鋇引起中毒的原因 ，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；用瀉鹽可以解毒的原因是 ，相應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(3) 黑火藥是我國古代四大發(fā)明之一，黑火藥爆炸原理可用下式表示：2KNO 3 + S + 3C = X + N2 + 3CO2 。請據(jù)此推出X 的化學(xué)式 。 17飲食中和形成二氧化碳有關(guān)的幾個問題。

11、(1) 饅頭：面團(tuán)經(jīng)發(fā)酵后顯酸性，向其中加入的適量碳酸鈉會轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，面團(tuán)蒸熟過程中， 碳酸氫鈉分解釋放的二氧化碳形成氣孔，所以饅頭松軟可口。請配平碳酸氫鈉分解的化學(xué)方程式：NaHCO 3 Na2 CO3 + CO 2 + H2O(2) 油餅 (油條 )：向發(fā)酵的面團(tuán)中加入碳酸鈉的同時，加入適量明礬K 2SO4 ·Al 2(SO4)3·24H2O ，成型后放入熱油中， 炸制過程中會生成較多氣體，使油餅松脆可口。 請配平下列化學(xué)方程式：K 2SO4·Al 2(SO4)3 ·24H 2O + NaHCO 3 K 2SO4 + Na2SO4 +Al(OH)

12、 3 + CO2 + H2O(3) 食用這種油餅會攝入少量氫氧化鋁，對人體健康不利。為避免攝入氫氧化鋁，市售不含鋁的膨松劑的主要成分是：NaHCO 3 和 Ca(H2PO4)2，請配平下列化學(xué)方程式：Ca(H 2PO4)2 + NaHCO 3 CaHPO4+ Na2HPO 4 + CO 2 + H 2O18. 三聚氰胺的化學(xué)式為C3H6N 6，其中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ；常見蛋白質(zhì)的含氮量相近，平均約為16%，請解釋為什么不法商販要在奶制品中添加三聚氰胺： 。19. 將反應(yīng)4(NH 4)2SO4N2+6NH 3 +3SO2 +SO3 +7H2O產(chǎn)生的氣體通入BaCl 2 溶液，產(chǎn)生兩種沉淀，請寫

13、出沉淀的化學(xué)式： 。20. 實驗室里有四只編號為I、II 、III 、IV 但無試劑名稱標(biāo)簽的試劑瓶，分別盛有鹽酸、氯化鎂溶液、氫氧化鈉溶液和硫酸鈉溶液。為確認(rèn)試劑名稱，進(jìn)行如下三個實驗(還可使用硝酸銀溶液 )，實驗均沒有明顯現(xiàn)象。(a)向溶液 I 中滴入少量溶液II ，在所得的混和溶液中滴加少量的溶液III ； (b) 將溶液 I 加入溶液 III 中；(c) 向溶液(1) 鹽酸是IV中滴加少量硝酸銀溶液(溶液較稀， 微溶物不產(chǎn)生沉淀號，硫酸鈉是號。) 。請回答下列問題。(2) 先將 II和III 混和，再加入I，現(xiàn)象是，有關(guān)的化學(xué)方程式是。21. C60 的模型如右圖所示，每個碳原子和相鄰

14、的 個碳原子以小棍結(jié) 合。若要搭建一個這樣的模型，需要代表碳原子的小球 個，需要代表化學(xué)鍵的連接小球的小棍 根。22. 向含有 NaOH 和 Ca(OH) 2 的混合溶液中緩緩?fù)ㄈ隒O2 直到過量。 其現(xiàn)象為： 沉淀。請按照先后順序?qū)懗鱿鄳?yīng)生成鹽的化學(xué)式： 。23. 1 L 海水在逐漸濃縮過程中析出鹽的種類和質(zhì)量( 單位： g)的關(guān)系如右表所示：(1) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知普通海水的密度小于 g/mL 。(2) 在海水曬鹽的過程中，鹵水的密度應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)？ 。原因是： 。24. 某化工廠用廢硫酸制備K 2SO4 的流程如下：(1) 生產(chǎn)上將CaCO3 研成粉末的目的是 。(2) 上述流程中，

15、 除可綜合利用CO 2 外，還可循環(huán)使用的物質(zhì)是 ( 填寫化學(xué)式 )。(3) 反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)的溶解度如下表所示。反應(yīng)在常溫下能實現(xiàn)的原因是。(4) 洗滌反應(yīng)所得晶體不用水而用飽和K 2SO4 溶液的目的是 ；檢驗此晶體是否洗滌干凈的方法是 。25. CaSO4·2H2O 受熱會逐步失去結(jié)晶水。取純凈的CaSO4·2H2O固體 3.44 g進(jìn)行加熱，測定固體質(zhì)量隨溫度的變化情況如右圖所示。 C 點固體的化學(xué)式是 。T3T4 溫度段加熱固體所產(chǎn)生的氣體是形成酸雨的主要物質(zhì)之一，則D E 段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。三、實驗題 (本題包括4 個小題，共20 分)26. 市售濃硝酸

16、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%，密度為1.4 g/cm 3，要配制30%稀硝酸 500 mL ，還需要查閱的數(shù)據(jù)是 。若配制過程中不使用天平，則必須要計算的數(shù)據(jù)是 ，必須要使用的儀器是 。27. 實驗室利用下圖裝置測量鋅的相對原子質(zhì)量。a g 鋅和 H2SO4反應(yīng) (設(shè)鋅全部參加反應(yīng)，產(chǎn)生氣體在量程范圍內(nèi)，氣體的密度為0.089 3 g/L)。 請回答下列問題。(1) 檢驗該裝置的氣密性的方法是。(2) 實驗結(jié)束，恢復(fù)到室溫后測定C 中收集到液體的體積為V L ，則鋅的相對原子質(zhì)量表達(dá)式為。如果鋅的質(zhì)量是準(zhǔn)確的，但實際測得鋅的相對原子質(zhì)量偏大的可能原因是。(3) 若氣體測量裝置部分改為右圖甲、乙管的裝置，

17、要保證容器內(nèi)氣壓和大氣壓一致的操作是，讀數(shù)時注意視線。28. 實驗室里用未知濃度的50 mL NaOH 溶液和適量CO2 氣體反應(yīng)制備純Na2CO3 (已知當(dāng)過量 CO2 氣體通入NaOH 溶液中極易生成NaHCO 3，且無明顯現(xiàn)象)。于是有同學(xué)設(shè)計了如下 實驗方案：將 50 mL NaOH 等分成兩份，分別盛放在燒杯A 、B 中。向A 中通入過量CO 2 氣體。將 A 、B 兩燒杯中的液體混合后蒸干、灼燒。(1) 步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。(2) 步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。(3) 如果向 50 mL NaOH溶液中通入過量CO 2，再將溶液蒸干、灼燒，該方法和以上方法相比有何

18、不足： 。29. 茶葉中含有豐富的有機(jī)物和無機(jī)物。某化學(xué)研究小組測定茶葉中鈣元素含量的實驗方案如下： (已知茶葉中鋁、鐵元素對鈣離子的測定有影響，所以要預(yù)先除去，溶液中鋁離子、鐵離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀的pH 在 6 左右，加熱有利于沉淀聚沉)稱取 100 g 干燥的茶葉， 充分灼燒使茶葉灰化，再用研缽磨細(xì)后移入燒杯中，然后加入200 mL 鹽酸，攪拌、過濾、洗滌。向步驟所得濾液中逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液的 pH 為 6 7 左右，再加熱煮沸30 min ，過濾后得到濾液和沉淀。向步驟所得的濾液中加入1.59 g 無水碳酸鈉，充分?jǐn)嚢瑁浞址磻?yīng)后，過濾，洗滌，過濾后得到濾液和沉淀。

19、請回答下列問題。(1) 步驟中灼燒灰化的目的是 。(2) 步驟中加熱煮沸30 min 的目的是(3) 計算茶葉中鈣元素的含量還需要測定的數(shù)據(jù)是。(4) 步驟中無水碳酸鈉的用量“ 1.59g”是四、計算題 (本題包括2 個小題，共10 分)(填“適量”“過量”或“不足量”) 。30. 燃燒 1.0 m3 天然氣 (CH 4)需 1012 m3 空氣 (其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 21%) ，燃燒 1.0 m3 液化氣需 30 m3 空氣。 已知， 在相同溫度和壓強(qiáng)下， 1.0 m3 空氣中 N2 分子和 O2 分子總數(shù)和 1.0 m3 CH4 中的分子數(shù)，以及 1.0 m3 液化氣中的分子總數(shù)相等。燃

20、燒 1.0 m 3 CH 4 需 10 m3 空氣， 則氧氣過量多少倍？31. 鋁鎂合金因密度小、強(qiáng)度高、剛性好等特點，在人類生活中使用廣泛。某興趣小組的同學(xué)對編號為、的兩種鋁鎂合金樣品進(jìn)行了如下實驗。已知：鎂能和酸反應(yīng)， 但不能和堿溶液反應(yīng)；鋁既能和酸反應(yīng)， 又能和氫氧化鈉等堿溶液反應(yīng)，化學(xué)方程式為 : 2Al+2NaOH+2H 2 O = 2NaAlO 2+3H 2， NaAlO 2 溶液和二氧化碳反應(yīng)能產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，后者經(jīng)過濾、洗滌、灼燒后生成相應(yīng)氧化物。(1) 取質(zhì)量為m1 的樣品和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后過濾；再向濾液中通入過量的二氧化碳?xì)怏w，將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、灼燒

21、，所得固體的質(zhì)量仍為m1。求樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(2) 取不同質(zhì)量的樣品分別和30 g 相同濃度的鹽酸反應(yīng)，所取合金質(zhì)量和產(chǎn)生氣體體積(氣體的密度為0.089 3 g/L) 如右表所示：求：鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。合金中鋁鎂的質(zhì)量比。附加題1. 某同學(xué)為了研究生石灰(CaO)露置于空氣中變質(zhì)的情況，設(shè)計了如下實驗：請通過計算推斷粉末A 的成分，并計算粉末A 中 CaO 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2. 某液化氣由兩種含量相近的可燃性氣體組成，二者的分子式均可表示為CnH 2n+2，且 n 值僅相差 1。這兩種氣體燃燒的化學(xué)方程式可表示為：CnH 2n+2 +(1.5 n+0.5)O 2 = nCO2 +(n+1

22、)H 2O請根據(jù)燃燒1.0 m 3 該液化氣消耗30 m3 空氣，求該液化氣中兩種組分的分子式。參考答案題號123456789101112131415答案CCAACBBDDBCABCCDCAC16.(6 分)(1)(2)碳酸鋇和胃酸中的鹽酸反應(yīng)，生成可溶性的氯化鋇BaCO 3+2HCl = BaCl 2+CO 2 +H2O可溶性的氯化鋇和硫酸鎂反應(yīng)生成難溶的硫酸鋇，且硫酸鎂是瀉鹽，可以幫助排泄BaCl 2+MgSO 4 = BaSO4 +MgC2lNa2CO 3 + CO 2 + H2O(3)K 2S17.(5 分)(1)2NaHCO 3(2)K 2SO4·Al 2(SO4)3

23、83;24H 2O+6NaHCO 3=K 2SO4+3Na 2SO4+2Al(OH) 3 +6CO2 +27H 2O(2 分) (3)Ca(H 2PO4)2 + 2NaHCO 3 = CaHPO 4+ Na2HPO 4 + 2CO2+ 2H 2O(2 分)18.(3 分)66.7( 或2/3)(2 分)三聚氰胺 (相對廉價 )可造成蛋白質(zhì)含量偏高的假象(奶制品中蛋白質(zhì)含量是通過測定含氮量推算的)(1 分)19.(2 分 )BaSO4 和 BaSO320.(5 分)(1)IIV(2) 先出現(xiàn)白色沉淀，后白色沉淀又溶解MgCl 2+2NaOH = Mg(OH) 2 +2NaC，l Mg(OH) 2

24、+2HCl = MgCl 2+2H 2O21.(4 分)3(1 分)60(1 分)90(2 分) 22.(3 分)CaCO3、Na2CO 3、NaHCO 3 、Ca(HCO 3)2(答對兩個給 1 分，三個給2 分)23.(4 分)(1)1.13(1 分)(2)1.21 g/mL 1.26 g/mL 之間 (1 分)在此范圍內(nèi)氯化鈉大量析出而其它鹽份析出很少，密度小于1.21 g/mL 幾乎沒有氯化鈉析出， 密度大于1.26 g/mL 氯化鎂等其他鹽類析出的量明顯增大(2 分)24.(6 分)(1) 加快反應(yīng)速率(或使反應(yīng)更充分， 或提高原料的利用率等合理答案均給分)(2)CaCO3(3) 常

25、溫下 K 2SO4 的溶解度小 (意思相近均給分)(4) 減少 K 2SO4 的溶解 ( 或提高產(chǎn)率，意思相近均給分)可取最后一次洗滌液， 先加入過量的Ba(NO 3)2 溶液， 振蕩、靜置， 再向上層清液中滴加AgNO 3 溶液， 觀察現(xiàn)象即可判斷(2 分)25 (2 分)CaSO4?1/2H2O 2CaSO42CaO+2SO 2 +O2 26.(4分)30% 稀硝酸的密度 (1 分) 濃硝酸和水的體積(1 分) 玻璃棒、燒杯、量筒(2 分，少一個扣1分，扣完即止 )27.(7 分)(1) 將 C 中導(dǎo)管浸入水槽中，微熱試管A ，可看到 C 中導(dǎo)管口有氣泡冒出，冷卻后 C中導(dǎo)管內(nèi)的液面上升，

26、形成一段水柱 (2 分) (2) 2 a/0.089 3 V(2 分) 導(dǎo)管內(nèi)殘余液體未進(jìn)入量筒，造成測定的 V 偏小( 其他正確答案合理即可得分 )(1 分) (3) 上下移動乙管，使甲、乙兩管的液面相平 (1 分) 和凹液面最低處相平 (1 分) 28.(4 分)(1)NaOH CO 2 =NaHCO 3(或 2NaOH CO 2 = Na 2CO 3 H2O、Na 2CO 3 H 2O CO 2 = 2NaHCO 3)(1 分)(2)NaOH NaHCO 3 = Na2CO3 H 2O(1 分)(3)CO 2 用量較多， 且 NaHCO 3 分解需要消耗能量(2 分)29.(5 分)(1) 去除茶葉中的有機(jī)物(1 分)(2) 使鋁、鐵的氫氧化物沉淀便于過濾(1 分)(3) 步驟中生成沉淀的質(zhì)量(1 分) (4) 適量或過量 (2 分)30.(4 分)CH 4 + 2O 2= CO2 + 2H 2O 甲烷和氧氣體積比1 2.10 m3 空氣中氧氣的體積為：10 m3 ×0.21 = 2.1 m 3過