2010年天原杯決賽試題

1、2010年全國(guó)初中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽（第二十屆天原杯）復(fù)賽試題及答案試題說明：1.本試卷共8頁，滿分100分。（附加題供選用）2.可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ba:137一、選擇題(本題包括15個(gè)小題，每小題2分，共30分。每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意。若有兩個(gè)答案的錯(cuò)1個(gè)不得分，漏選1個(gè)扣1分。請(qǐng)將答案填在下表相應(yīng)題號(hào)的空格內(nèi)。）12009年12月在哥本哈根召開了世界氣候大會(huì)。各國(guó)共同協(xié)商對(duì)策，以減少溫室氣體排放量。下列氣體中不屬于溫室氣體的是

2、（ ）A甲烷B臭氧C二氧化碳D二氧化硫2從探測(cè)“土衛(wèi)六”發(fā)回的信息中得知“土衛(wèi)六”酷似地球經(jīng)常下“雨”，不過“雨”的成分是液態(tài)甲烷。下列敘述中錯(cuò)誤的是（ ）A這種“雨”可以作為燃料來提供能量B“土衛(wèi)六”表面的溫度比地球表面低C“土衛(wèi)六”上形成了甲烷的氣-液循環(huán)D“土衛(wèi)六”表面是否存在有機(jī)物還無法確定3有一種用實(shí)際參加化學(xué)反應(yīng)的離子符號(hào)來表示化學(xué)反應(yīng)的式子叫離子方程式，在離子方程式中，反應(yīng)前后的電荷是守恒的?，F(xiàn)有如下離子方程式：RO3nF22OHRO42FH2O，由此可知在RO3n中，元素R的化合價(jià)是（ ）A4B5C6D74科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在特殊條件下水能表現(xiàn)出有趣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。例如，在一定條件下給水

3、施加弱電場(chǎng)，能使水在常溫常壓下結(jié)成冰（俗稱“熱冰”，結(jié)構(gòu)見右圖）。下列說法正確的是（ ）A在弱電場(chǎng)下，水分子的排列從無序轉(zhuǎn)變?yōu)橛行駼水結(jié)成“熱冰”的過程中原子個(gè)數(shù)發(fā)生變化C上述變化過程中分子之間的間隔沒有發(fā)生變化D利用該性質(zhì)，人們可能在常溫常壓下建成溜冰場(chǎng)5德國(guó)化學(xué)家格哈德·埃特爾在固體表面化學(xué)的研究中取得了非凡的成就，其成果之一是揭示了氮?dú)馀c氫氣在催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程（下圖所示）。符合上述反應(yīng)過程的順序是（ ）AB.C.D.6下列解釋不科學(xué)的是（ ）A在溶洞中，當(dāng)溶有Ca(HCO3)2的水液發(fā)生分解，析出固體（在洞頂或洞底），日久天長(zhǎng)便形成了鐘乳石B長(zhǎng)期盛放NaOH溶液的試劑

4、瓶不易打開，是因?yàn)镹aOH與瓶中的CO2反應(yīng)導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣壓小于瓶外大氣壓的緣故C“通風(fēng)櫥”是利用排風(fēng)扇將櫥內(nèi)廢氣直接排放到室外的裝置，它是一種不完善的防污設(shè)施D高壓氧艙可治療煤氣中毒，原因是和血紅蛋白結(jié)合的CO跟氧氣反應(yīng)生成無毒的CO27在a、b兩支試管中加入體積相同的同種生鐵塊。在a中加入食鹽水，塞上橡皮塞，如右圖。U型玻璃管內(nèi)為紅墨水（開始時(shí)兩端液面等高）。放置一段時(shí)間后，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )A生鐵塊中的主要成分是鐵，也含有少量的碳B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中鐵均被銹蝕Da試管中發(fā)生的反應(yīng)是：2C+2Fe+3O22FeCO38原子序數(shù)在118之間的四種元素甲、乙、丙、丁，

5、其最外層電子數(shù)的總和為13，甲、乙和丙是具有相同電子層數(shù)的相鄰元素，則丁一定不是( )A氫B氯C氧D鈹A量取9.3mL稀鹽酸B用過氧化氫溶液與二氧化錳制取少量氧氣C檢查裝置氣密性D除去氫氣中的水蒸氣9下列裝置所示的實(shí)驗(yàn)中，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )10已知元素化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，其中被還原的元素化合價(jià)降低，被氧化的元素化合價(jià)升高。海洋中有豐富的資源，如圖所示利用海水可獲得許多化工產(chǎn)品。下列有關(guān)說法正確的是（ ）A第步中除去粗鹽中的SO42、Ca2、Mg2等雜質(zhì)，加入的試劑順序?yàn)椋篘a2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液，過濾后加鹽酸B第步中加入的試劑為CaCl2溶液C第步中

6、發(fā)生分解反應(yīng)D在第步中溴元素被還原11在一個(gè)密閉的鋼筒內(nèi)有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，在電火花作用下，發(fā)生充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下：甲乙丙丁反應(yīng)前質(zhì)量/g6410125反應(yīng)后質(zhì)量/g-54379已知甲的相對(duì)分子質(zhì)量為丁的2倍，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式中甲與丁的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為（ ）A12B11C21D2312下列所示的圖像能反映相對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是（ ）A、向pH=12的Ca(OH)2溶液中不斷加水稀釋B向碳酸鈣固體中逐滴加入稀鹽酸至過量C在40，將飽和的硝酸鉀溶液恒溫蒸發(fā)水分至有白色晶體析出D將足量的金屬鎂片和鋅片分別和等質(zhì)量的相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸混合13在“綠色化學(xué)工藝”中，最好是反應(yīng)物中

7、原子全部轉(zhuǎn)化為欲制得的產(chǎn)物，即原子的利用率為100。在用C3H4(丙炔)合成C5H8O2(2-甲基丙烯酸甲酯)的過程中，欲使原子的利用率達(dá)到最高，在催化劑作用下還需要其他的反應(yīng)物是（ ）ACO和CH3OHBCO2和H2OCH2和CODCH3OH和H214右圖是甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度曲線。在t2時(shí)向盛有100g水的燒杯中先后加入w g甲和wg乙（兩種物質(zhì)溶解時(shí)互不影響），充分?jǐn)嚢?。將混合物的溫度降低到t1。下列說法正確的是（ ）A甲物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而減小B溫度降低到t1時(shí)，得到甲、乙的飽和溶液C溫度降低到t1時(shí)，甲、乙的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，得到甲、乙的不飽和溶液Dt2時(shí)，甲物質(zhì)的溶液為飽和溶

8、液，乙物質(zhì)的溶液為不飽和溶液15t時(shí)，將一定量KNO3的不飽和溶液平均分為三份，分別恒溫蒸發(fā)出水的質(zhì)量為5g、10g、15g，析出KNO3晶體的質(zhì)量依次為ag、bg、cg，則a、b、c三者的關(guān)系為（ ）Aca+bBc2baCca+2bDc2ab二、填空題（本題包括8個(gè)小題，共40分）16（3分）現(xiàn)有部分常見元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表： 元素編號(hào)元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)X由它形成的某種單質(zhì)氣體的密度約為空氣的1.1倍Y歷史上道爾頓曾用來作為它的元素符號(hào)，它的單質(zhì)是最輕的氣體Z由它組成的某種單質(zhì)是細(xì)鱗片狀的很軟的固體，有金屬光澤和滑膩感WK層和M層電子數(shù)之和等于L層的電子數(shù)（1）元素X和Y能形成原子個(gè)數(shù)

9、比為11的化合物，其化學(xué)式為_。（2）寫出元素Z組成的這種單質(zhì)的一種用途_。（3）元素W可形成一種單質(zhì)，其式量為256，該單質(zhì)的化學(xué)式為_。17（3分）汽車安裝的排氣凈化器的技術(shù)核心是使用高效催化劑，使廢氣中的CO和NOx在催化劑表面進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。（1）寫出氮氧化物（用NOx表示）跟CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的化學(xué)方程式 。（2）若汽車尾氣中含有38gNO和NO2的混合物，經(jīng)過充分轉(zhuǎn)化后生成無毒物質(zhì)的質(zhì)量(m)范圍是 （計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）。18（7分）現(xiàn)測(cè)得二氧化碳在空氣中的含量為0.038%，當(dāng)其含量超過0.05%時(shí)就會(huì)加劇溫室效應(yīng)。所以人們一方面想限制其排放量，另一方面又想對(duì)它進(jìn)行再利

10、用。（1）目前有以超臨界（一種介于氣態(tài)和液態(tài)之間的狀態(tài)）CO2作致冷劑（以前曾用氟利昂），這種做法對(duì)環(huán)境的積極意義在于 。（2）有科學(xué)家提出回收利用CO2的構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，從溶液中提取出CO2，又在合成塔使之變?yōu)槿剂霞状迹–H3OH）。該技術(shù)流程如下：（說明：吸收池中盛有飽和的K2CO3溶液，合成塔內(nèi)的反應(yīng)條件為300、200kPa和催化劑。）合成塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。請(qǐng)?jiān)谏鲜隽鞒虉D中找出循環(huán)利用的物質(zhì)（標(biāo)出物質(zhì)名稱和循環(huán)方向）。如果空氣不經(jīng)過吸收池和分解池，而是直接通入合成塔，你認(rèn)為可行嗎？并簡(jiǎn)述理由 。若生產(chǎn)4.8噸甲醇，則可回收空氣中的CO2 噸。19（5分）有核電荷數(shù)小

11、于18的A、B、C、D四種元素，A元素組成的單質(zhì)是清潔的能源；B單質(zhì)的體積在空氣中占21；C原子有3個(gè)電子層，最內(nèi)層電子數(shù)是最外層的2倍；D元素是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)元素，其組成的單質(zhì)可以被豆科植物的根瘤菌吸收、利用。（1）寫出B、D元素的名稱：B ，D 。（2）寫出A、B可能形成化合物的化學(xué)式 、 。（3）寫出由A、B、D三種元素組成的兩種化合物之間發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（4）活潑性強(qiáng)的金屬氫化物的化學(xué)式可表示為MHn，它與水劇烈反應(yīng)生成堿和A的單質(zhì)，請(qǐng)寫出C的氫化物與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。20（6分）某化工廠排出的廢水透明、澄清、略顯藍(lán)色。一同學(xué)取少量廢水，用鹽酸酸化，有白色沉

12、淀生成（不溶于稀硝酸）。過濾，將所得的濾液分成兩份，一份濾液中加入稀硫酸，也有白色沉淀生成（不溶于稀硝酸）；另一份濾液中加入足量NaOH溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。已知白色的Fe(OH)2固體在潮濕的空氣中可生成紅褐色的Fe(OH)3。試回答：（1）過濾后，向?yàn)V液中滴加NaOH溶液，開始時(shí)觀察不到藍(lán)色沉淀，原因是： 。（2）該同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)從廢水中除去重金屬離子的實(shí)驗(yàn)方案如下：固體A中一定含有的物質(zhì)為 (寫化學(xué)式)。B溶液中的溶質(zhì)一定含有 (寫化學(xué)式)。21（6分）某?；瘜W(xué)興趣小組在課外活動(dòng)中對(duì)某溶液進(jìn)行了多次檢驗(yàn)，其中3次檢驗(yàn)的結(jié)果如下表所示。 序號(hào)溶液中檢驗(yàn)出的物質(zhì)1KCl、K2SO4、Na2CO

13、32Na2SO4、BaCl2、K2CO33Na2SO4、KCl、K2CO3閱讀上表后回答：（1）表中第_次結(jié)果肯定不準(zhǔn)確。（2）為驗(yàn)證其他2次檢驗(yàn)結(jié)果中是否存在SO42、CO32和Cl，又進(jìn)行以下操作：加入過量的_（填物質(zhì)名稱，下同），目的是檢驗(yàn)_并將其除去；加入_溶液，過濾；向?yàn)V液中加入_溶液。該小組同學(xué)查閱資料后，發(fā)現(xiàn)可以利用焰色反應(yīng)來確定溶液中存在的陽離子。（3）通過上述實(shí)驗(yàn)，該小組還是覺得無法確定其他2次檢驗(yàn)結(jié)果中哪一次是正確的，你認(rèn)為可能的原因是_。22（4分）金屬鎂可與熱水反應(yīng)生成氫氧化鎂，所得溶液呈堿性，可使酚酞溶液顯紅色。某同學(xué)將鎂條放在水中煮沸，趁熱取出部分溶液，滴加酚酞溶液

14、，變?yōu)榧t色，放置在空氣中一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)溶液的紅色褪去了。（1）溶液的紅色褪去說明溶液的堿性 ；（2）據(jù)你推測(cè)，導(dǎo)致溶液堿性變化的原因是： 。（3）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的一種推測(cè)，簡(jiǎn)要說明操作、現(xiàn)象及結(jié)論。 。23（6分）兩種抗胃酸藥劑的主要成分及建議每次劑量見下表： 主要成分NaHCO3Mg(OH)2主要成分相對(duì)分子質(zhì)量8458建議每次劑量/g0.50.3（1）醫(yī)生建議胃潰瘍患者盡可能不要服用NaHCO3的可能原因是： ；（2）服用Mg(OH)2的藥效比服用NaHCO3“強(qiáng)”而且“持久”的可能原因是： 。（3）服用Mg(OH)2的患者可能出現(xiàn)“輕瀉”的原因是： 。三、實(shí)驗(yàn)題(本題包括3個(gè)小題

15、，共20分)24（4分）某興趣小組用右圖所示裝置收集并測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)生的氣體及其體積。若用該裝置制取氫氣，通過分液漏斗中加入30mL稀鹽酸，與平底燒瓶中盛放的0.65g鋅粒充分反應(yīng)（鹽酸足量），已知該溫度下氫氣的密度為0.0892g/L，應(yīng)能收集到 mL的氫氣？3次實(shí)驗(yàn)收集到的氫氣體積的平均值約為242mL。你認(rèn)為造成這種實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是 。25（4分）你認(rèn)為下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述是否正確？(在“結(jié)論”欄中填“是”或“否”) 序號(hào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)結(jié)論1分別加熱溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的Na2CO3和NaHCO3溶液，觀察氣泡的生成可區(qū)分出這兩種溶液2用pH試紙測(cè)定一杯敞口久置于空氣中的蒸餾水的pH為

16、63配制溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的澄清石灰水備用4用排水法收滿3瓶（每瓶250mL）O2(O2)=1.43g/L，需稱取的氯酸鉀的質(zhì)量為2.74g26（12分）龍海實(shí)驗(yàn)學(xué)校初三興趣小組利用如下裝置（部分固定裝置已略去）制備氮化鈣，并探究其化學(xué)式（實(shí)驗(yàn)式）。（1）按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置。檢查裝置氣密性的方法是 。（2）反應(yīng)過程中末端導(dǎo)管必須插入試管A的水中，目的是 。（3）制備氮化鈣的操作步驟是：打開活塞k并通入N2；點(diǎn)燃酒精燈，進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后 ；拆除裝置，取出產(chǎn)物。（4）數(shù)據(jù)記錄如下：空硬玻璃管質(zhì)量m0/g硬玻璃管與鈣的質(zhì)量m1/g硬玻璃管與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g114.8120.8122.2計(jì)算得

17、到化學(xué)式（實(shí)驗(yàn)式）CaxN2,其中x= 。若通入的N2中混有少量O2，如上計(jì)算得到的x 3（填寫“”、“=”、“”），判斷依據(jù)是： 。 四、計(jì)算題(本題包括3個(gè)小題，共20分)27（4分）為確定氨的組成，在一定溫度、壓強(qiáng)下進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取20mL氨，設(shè)法使它完全分解為N2和H2，體積為40mL。加入20mL O2，當(dāng)H2和O2完全化合成水，剩余氣體體積為15mL（已知一定溫度、壓強(qiáng)下一定體積各種氣體中的分子數(shù)相同）。請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)確定氨的分子式。28（6分）取50.00g某質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度的NaOH溶液，向其中通入二氧化碳?xì)怏w后，再向溶液中逐滴滴入18.25%的鹽酸，產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量（假設(shè)反應(yīng)

18、后CO2完全逸出）與所加的鹽酸體積之間的關(guān)系如右圖所示。（保留兩位小數(shù)）（1）計(jì)算原NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度。（2）求NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶質(zhì)及其質(zhì)量。（保留兩位小數(shù)）附加題（10分）已知鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2H2O2NaOH+H2。質(zhì)量均為mg的鈉、鎂、鋅三種金屬分別與25g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%的稀硫酸反應(yīng)。（）由于金屬的量不確定，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量大小有多種可能（不考慮鎂與水的反應(yīng)），如鎂、鋅產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相同且都小于鈉產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量的情況表示為Na>MgZn。請(qǐng)按以上表示，寫出所有可能情況。_。（）試確定，當(dāng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量大小為Na>MgZ

19、n時(shí)，m的取值范圍_。（）m4.6時(shí)，Zn與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量與金屬質(zhì)量（m）的關(guān)系如下圖。請(qǐng)?jiān)趫D中再畫出鈉和鎂二種金屬分別與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量與金屬質(zhì)量（m）的關(guān)系圖線。（在圖線上用元素符號(hào)注明）2010年全國(guó)初中學(xué)生化學(xué)素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ω?jìng)賽復(fù)賽試題參考答案一、選擇題：題號(hào)12345678答案DDBA、DDB、DB、DC、D題號(hào)9101112131415答案B、CCCB、DA、CCB二、填空題：（除標(biāo)明分?jǐn)?shù)外，其余皆為每空1分）16（3分）（1）H2O2；（2）作潤(rùn)滑劑或電極；（3）S817（3分）（1）2NOx+2xCO2xCO2+N2；（2）73.5gm84.3g（2分）18（7分）（

20、1）起到保護(hù)臭氧層的作用；（2） （2分）不行。如果直接通入合成塔，由于空氣中CO2的含量太低了，不利于生成甲醇的反應(yīng)進(jìn)行。（2分）6.619(5分)氧 氮 H2O、H2O2（各0.5分）HNO3+NH3H2O=NH4NO3+H2O NaH+H2O=NaOH+H220（6分）濾液中含有未反應(yīng)鹽酸，NaOH會(huì)和鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)Fe、Ag、Cu（3分）；Fe(NO3)2、Ba(NO3)2（2分）21（6分）（1）2；（2）硝酸CO32（過量的）硝酸鋇；硝酸銀（3）因?yàn)槿芤褐腥苜|(zhì)存在的形態(tài)主要是離子，1、3中的離子組成是相同的，區(qū)別僅僅是呈現(xiàn)形式不同而已。22（4分）（1）減弱溶液吸收了空氣中的CO2氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低變?。?）做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓上述紅色溶液分別與空氣接觸和隔絕空氣的條件下冷卻，若前者褪色，后者不褪色，則證明空氣中的CO2使溶液堿性減弱，導(dǎo)致紅色褪去23（6分）（1）NaHCO3和HCl反應(yīng)生成氣態(tài)CO2，使胃內(nèi)氣壓遽然升高（2分）（2）0.3gMg(OH)2比0.5gNaHCO3能中和更多的HCl，所以藥效強(qiáng)于NaHCO3；Mg(OH)2和HCl反應(yīng)速率慢于NaHCO3和HCl，所以藥效比服用NaHCO3持久（2分）（3）Mg(OH)2和HCl反應(yīng)生成MgCl2和H2