2007年第十七届“天原杯”初中化学竞赛广东初赛(惠州赛区)试题

2007年第十七届“天原杯”初中化学竞赛广东初赛(惠州赛区)试题本试题分两部分，总分150分，考试时间为120分钟.相对原子质量： H：1 C:12 O：16 Na：23 Mg:24 S :32 Ca：40学校 ；班级 ；姓名 ；学号 ；成绩 第一部分 （共100分）一、选择题（共计14小题，每小题2分，共28分，每小题只有一个选项符合题意）1我们经常看到下列现象，其中发生了化学变化的是 ( )A. 潮湿的衣服经日晒变干 B. 瓷碗破碎 C. 食物变馊D. 石蜡熔化2对人类生存环境会造成危害的是 ( )A生活污水达标处理后排放 B化肥和杀虫剂的乱施滥用 C废旧电池回收 D使用太阳能热水器3发明了联合制碱法而被誉为我国“制碱工业先驱”的科学家是 ( )A.候德榜 B.张青莲 C.拉瓦锡 D.门捷列夫 4铁和钛是生活、生产中的重要金属，下列说法不正确的是 ( ) A钛合金可用于制作船舶B铁在潮湿的空气中能形成致密的氧化物保护膜，所以在潮湿的空气中不易生锈C人体中的铁元素主要存在于血液中D铁丝可以在氧气中燃烧5下列实验操作中，正确的是 ( )A B C D6下列说法中正确的是 ( ) A合金、合成纤维和合成橡胶等都是重要的有机合成材料 B随意丢弃不可降解的废旧塑料，会造成“白色污染” c维生素在人体内需要量很小，它不属于人体的营养素 D对于人体的必需元素，摄入量越多越有利于人体健康7. 下列都是生活中常见的物质，由物质分类知识可知，属于同类物质的一组是( ) A红磷、医用酒精、甲烷 B加碘盐、纯碱、石灰水 c食醋、氧气、酱油 D海水、糖水、雨水8化学实验过程中,万一发生事故,要冷静地处理,下列做法不正确的是 ( )A.不慎将白磷洒落在桌面上,立即扫入垃圾桶中B.不慎将浓硫酸沾到皮肤上,立刻用大量水冲洗,再涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液C.不慎将酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧起来,立刻用湿布扑灭D.不慎将氢氧化钠溶液沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液9下列化学方程式书写正确的是 ( )A氧化汞加热分解: HgOHg+O2 B铁屑溶于稀硫酸：2Fe+3H2SO4= Fe2(SO4)3+3H2C细铁丝在氧气中燃烧: 3Fe+2O2Fe3O4D食盐溶于硝酸钾溶液：NaCl+KNO3 NaNO3+KCl加压 淡化膜 淡水 海水 10如图，海水淡化可采用膜分离技术对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化进行分析，正确的是 ( )A溶质质量增加 B溶剂质量减少C溶液质量不变 D溶质质量分数减少11如图所示，两个甲分子反应生成三个乙分子和一个丙分子，则从图示获得的信息中，不正确的是A分子的种类在化学反应中发生了改变 B该反应的反应类型为分解反应C反应生成的丙物质属于单质 D乙分子中含有一个A原子，一个B原子12化学学科的思维方法有多种，其中推理是常用的思维方法。以下推理正确的是( )A有机物完全燃烧时都产生二氧化碳，所以有机物中一定含有碳元素B中和反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应一定是中和反应C燃烧一般都伴随发光、发热现象，所以有发光、发热现象的就是燃烧D氧化物中都含有氧元素，所以含氧元素的化合物一定是氧化物13除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），所选用的试剂及操作方法均正确的一组是（）选项待提纯的物质选用的试剂操作的方法ACaO(CaCO3)水溶解、过滤、结晶BCuSO4(H2SO4)氢氧化钠溶液过滤CCu(CuO)稀盐酸溶解、过滤、洗涤、干燥DCO2(CO)氧气点燃14 下列图像能正确反映所对应叙述关系的是 ( )图A表示一定量的木炭还原氧化铜，剩余固体质量与反应时间的关系图B表示t时，向饱和硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体，溶质质量分数与加入量的关系图C表示一定量的稀硫酸与锌粒反应，溶液的质量与反应时间的关系图D表示向硫酸和硫酸铜混合溶液中加入氢氧化钠，沉淀质量与加入量的关系 A B C D+X827二、填空题（本题有5小题，共20分）15（2分）某元素原子结构示意图如图所示： X的数值是 ，根据元素原子结构示意图，不能直接获得的信息是_（填编号）。 核电荷数 相对原子质量 电子层数 最外层电子数16（4分）软水、硬水、白醋、酒精都是常见的无色液体，它们的外观非常相似，其中： pH小于7的是_； 具有特殊气味的是_ ；区别硬水和软水，可加入的试剂是_ ；生活中将硬水转化为软水，最常用的方法是_ 。17.（5分）人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。（1）根据下图的金属应用实例推断，金属具有的物理性质有 、 、 。 电线 金属丝 炊具（2）日常使用的金属材料多数属于合金。下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。合金合金的主要性能主要成分及纯金属的性能焊锡熔点183锡：熔点232；铅：熔点327。硬铝强度和硬度好铝、铜、镁等。硬度小，质软。不锈钢抗腐蚀性好铁、铬、镍等。纯铁抗锈蚀性能不如不锈钢。由上表可以推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有（填序号） 。强度更低 硬度更高 熔点更高 抗腐蚀性能更好18(4分)为了探究氨气（NH3）的某些性质，某同学做了以下实验：将水挤入红色喷泉水+酚酞干燥氨气水下图中从左向右依次是他做的实验及相应现象。 A B C D（1）通过实验，小明同学可得出氨气的三点性质，分别是： ； ； ;（2）A操作中，导气管要尽量接近试管底部，其目的是 。19（5分）火灾会给人们的生命和财产带来巨大的损失，下面是某同学在万一发生火灾时设计的应急方案（灭火和自救措施）。当火较小时，立即用各种灭火器材灭火;室内失火时，打开门窗，尽量让浓烟从门窗排出。在灭火或逃生过程中，用湿毛巾捂住口鼻。因煤气泄漏引发火灾时，应先关闭天然气，再灭火。请根据该同学的应急方案，回答下列问题：应急方案方案中，少一条不可缺少的措施，该措施是 ；在灭火和自救措施中，有一条不够妥当，该措施是 (填序号)理由是 ；方案补充：因电器、电线短路引发火灾时，应先 ，再灭火；在灭火或逃生过程中，用湿毛巾捂住口鼻，其中的道理是 。三、（本题有2小题，共15分）20（7分）美国科学家卡尔克里斯特成功地制d得盐粒大小的氮5(化学式为N5)，在制取氮5的实验中，它曾发生了爆炸，摧毁了实验室的部分设备，因此，科学家们认为，如果能让这种物质保持稳定；它可能会成为火箭和导弹后级的理想燃料。氮5是由排列成V形的5个氮原子结合而成的，化学性质极不稳定，需保存在-80的干冰中。（1）比较氮气和氮5的异同点氮气（ N2）氮5（ N5）不同点分子构成物理性质气体化学性质稳定相 同 点（2）根据以上叙述，你认为N5在应用领域有哪些用途？（写两条）（1） ； （2） 。21（8分）AD都是初中化学中的常见物质，且有如图所示转化关系（反应条件、其他反应物及多余产物均已略去）。ABCDA请按要求写出下列物质的化学式：（1）若A在常温下是一种无色液体，且D是CuO。则：A为 ，写出化学反应方程式： 。该反应说明C物质具有的性质是 ，其基本类型属于 反应； （2）若A在常温下是一种不溶于水的白色固体，且是形成温室效应的主要气体之一。则：A ，写出化学反应方程式： 。四、（本题有2小题，共24分）22（ 12 分）下图所示为实验室常用的实验装置：A B C D E F水写出带标号仪器的名称： ；常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，应选用的发生装置是 （填序号，下同），收集装置是 ；实验室用KMnO4制取O2时，可选用的发生装置是 ；该反应的化学方程式是 ；用排水法收集O2完毕后，如果发现水槽中的水变红，原因可能是 。F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是 ，植物油上方原有的空气对实验的结果 （填“有”或“没有”）明显影响。23（12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：溶质为_ _；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 如果 猜想 成立方案二 如果 猜想 成立五：计算题（本题有2小题，共13分）24（6分）右图为某补钙片标签上的部分文字，请仔细阅读后回答下列问题：(1)维生素D种类较多，其中维生素D2 的化学式为C28H44O，试计算：主要原料碳酸钙、维生素D功效成份补钙每片含钙 (以Ca计) 500 mg维生素D 100 ug食用方法每日一次，每次1片规格2.5g/片维生素D2的相对分子质量维生素D2中碳、氢、氧三种元素的质量比(2)计算每克钙片中含碳酸钙的质量。25（7分）为解决水中氧气不足的问题，通常向鱼池中撒一种微黄色的固体，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO2），CaO2与Na2O2都属于过氧化物，它们的化学性质非常相似。过氧化钠与水反应的化学方程式是：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2写出CaO2与H2O反应的化学方程式 ；现称取20g样品加入到足量的水中，结果生成3.2g O2（样品中其它成分与水不反应）。请计算该样品中CaO2的质量分数。第二部分（共50分）一、选择题（本题有7小题，每小题2分，共14分，每小题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的选1 个而且正确的得1分，凡是有错误的不得分）26下列仪器中，具有溶解固体、配制溶液、加热较多量的液体三种用途的是 ( )A.试管 B.量筒 C.烧杯 D.烧瓶27.下列实验方案中，可行的是 （ ） A.按溶解、过滤、蒸发的操作顺序可以分离CaCl2、CaCO3的混合物B.向某种溶液中加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，证明该溶液一定是硫酸C.用磷在密闭容器中燃烧，除去密闭容器内空气中的氧气D.将pH试纸润湿后，用玻璃棒蘸取食用白醋滴在试纸上，测定其pH28图表资料可以提供很多信息,下面是某学生对图表资料的使用，其中不正确的是( )A根据金属活动性顺序表，判断金属能否置换出稀硫酸中的氢B根据密度数据表判断液体物质挥发性的大小C根据溶解度曲线图，判断从溶液中获得晶体的方法D根据酸、碱、盐的溶解性表，判断某些复分解反应能否进行29铜与浓硫酸共热的条件下可以发生化学反应Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O,但是在工业上制取硫酸铜不是直接利用浓硫酸与铜反应，而是将铜屑在空气中加热氧化，然后浸入稀硫酸中反应过滤，并反复加热和浸入操作，你认为这样的优点是 ( ) A.节约能源 B.不产生污染大气的二氧化硫C.提高硫酸的利用率 D.提高铜的利用率30. 利用化学实验可以鉴别生活中的一些物质,下表各组物质的鉴别方法能将本组待鉴别的物质都区分出来的是 ( )待鉴别物质鉴别方法ANaOH、Na2CO3加稀盐酸，观察是否有气泡产生BN2、02、C02、空气用燃着的木条检验，观察木条燃烧情况C棉纤维、羊毛纤维、涤纶闻燃烧产生的气味，观察燃烧情况和灰烬D氯化钾、硫酸钾、磷矿粉【Ca3(PO4)2】看外观，再加水，观察是否溶于水31.20世纪20年代，一些化学家提出的酸碱质子理论认为，凡能放出质子（H+）的分子或离子都是酸，凡能结合质子的分子或离子都是碱。根据这一理论，下列物质中不属于碱的是 ( ) AHNO3 BHCO3- CNH4+ DSO42- 32IO3-与I-可发生反应：IO3- + 5I- + 6H+ =3I2 + 3H2O，根据反应，可用试纸和一些生活中常见的物质实验，证明食盐中存在IO3- ，可供选的物质：自来水蓝色石蕊试纸碘化钾淀粉试纸淀粉食盐食醋白酒，进行上述实验必须使用的物质是 ( ) A B C D二、填空题（本题有3小题，共10分）33.(3分) 沼气是当今农村已开发和使用的最洁净的气体燃料之一。（1）沼气的产生和应用过程中发生的能量转化是：生物能 热能或光能；（2）沼气中除含有甲烷外，还含有二氧化碳及少量的氢气、氮气、硫化氢、一氧化碳、水蒸气，沼气略带臭味，臭味可能来自 等气体；（3）从安全方面考虑，使用沼气时一定要防止沼气中混入 。34.(4分) 铁是人们最早发现和使用的一种金属。（1）生铁含碳约4，钢含碳在2以下。在古代，人们把在高温下烧红的铁反复锤打，最终使生铁转化为钢，这也是所谓“百炼成钢”的来历。请你写出上述转变过程中最关键一步反应的化学方程式_； （2）Fe在化合物里通常显+2价或+3价，Fe3O4可写成氧化物形式FeOFe2O3，或盐的形式Fe(FeO2)2 ；Pb在化合物里显+2价或+4价，那么Pb3O4也可以写成 或 。 35.(3分) 常温下，将体积大致相等的水和酒精(酒精密度：O789 gcm3)依次缓缓注入右图“细颈”容器(容量瓶)中，注满后立刻塞紧塞子振荡，静置片刻，容量瓶细颈上部有空柱形成。 实验发现，若水和酒精的注入先后顺序不同(其他条件相同)，形成空柱的长短也不同，要使形成的空柱长，所加溶液的顺序是 ,因为 。三、 实验题（26分）36请你参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务：【研究课题】：探究热水壶底部水垢的主要成分【查阅资料】：该小组同学通过查阅资料知道，天然水中一般都含有Ca2、Mg2、HCO3等离子，在加热时，这些离子趋于生成溶解度更小的物质水垢（主要成分为碳酸盐、碱等的混合物）。同时，他们还查阅到下列有关物质的溶解性：物 质Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶【提出猜想】：水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和 ，可能含有Ca(OH)2和 。【设计方案】： 甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，取上层清液加入 ，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca(OH)2； 乙同学设计下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分，步骤如下：按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；再次称量干燥管内物质增加的质量；重复和的操作，直至干燥管内物质质量不变。后续装置略水垢浓硫酸BNaOH溶液A碱石灰0 30 60 90 120 时间/s增加的质量/g10203040a步骤所加的酸溶液是 。b装置的作用是 ；从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置的作用是_。c研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO3，理由是 。【实验结论】通过上述探究可知：水垢的主要成分有 。37（6分）已知明矾KAl（SO4）212H2O在水中可解离出K、Al3和SO42，某学习小组为探究明矾中何种离子起净水作用，做如下实验，请你完成实验报告：实验操作实验现象结论在一杯浑浊的水中加少量Al2（SO4）3，静置 Al2（SO4）3起净水作用在一杯浑浊的水中加少量KCl，静置烧杯中的水仍然浑浊 有同学认为以上方案中只是证明了Al2（SO4）3可以净水，K+1没有净水作用，但Al3和SO42能否净水，不够完善。请你仔细分析以上实验报告并将你完善实验所用的试剂及目的填入下表中：使用的试剂实验目的矿石有毒气体H2S杂质种BaS（可溶于水的弱酸盐）种CO溶液A+ C，高温+ HCl 38.（10分）自然界的矿物中有一种重晶石矿的主要成分是BaSO4，它不溶于任何酸、碱和水，纯净的硫酸钡可供医疗等方面应用，某同学用重晶石和焦炭为原料，制取纯净硫酸钡，部分流程如下(设矿物中杂质不与焦炭反应，也不溶于水)： （华东师大竞赛教程P231第十五题）步骤中，哪些元素的化合价升高，哪些元素化合价降低？_，步骤中溶液A中溶质的化学式：_ ；写出利用溶液A中的溶质为主要原料制取BaSO4的化学方程式：_。步骤产生有毒气体H2S，应加以改进，为使实验既不产生H2S又能获得纯净BaSO4，请你提出改进意见。_ ； 有关反应的化学方程式是_ _ 。 2007年第十七届“天原杯”初中化学竞赛广东初赛(惠州赛区)试题答案第一部分（共100分）一、（28分）1.C 2.B.3.A 4.B5.C6.B 7.D 8.A 9.C 10.B 11.D 12.A 13.C 14.D二、填空题（共20分）15（每空1分,共2分）17；16（每空1分,共4分）（1）白醋 （2）酒精 （3）肥皂水 （4）煮沸（或蒸馏）17（共5分） （1）（3分）导电性、延展性、导热性（2）（2分） 18（每空1分,共4分）（1）氨气（极）易溶于水 ；氨气的密度比空气小； 氨气会和水发生化学反应，反应后的溶液显碱性 （2）使收集到的气体更纯19（每空1分,共5分）打报警电话119 ； 开门窗造成空气对流火势加大； 切断电源 ；防止吸入烟尘中毒三、（本题有2小题，共15分）20（共7分）（1） （每空1分,共5分）每个N2 分子是由2个氮原子构成的每个N5分子是由5个氮原子构成的固体不稳定，易分解都是由氮元素组成的单质（2）（2分）作燃料、炸药等。（答案合理均可给分）21（8分）（1）A：H2O （1分）； H2+CuO Cu+H2O（2分）；具有还原性（1分）； 置换（1分）（2）A：CaCO3（1分）； CaO+H2O = Ca(OH)2（2分）四、（本题有2小题，共24分）22（12分） 长颈漏斗（1分），集气瓶 （1分）B （1分），C（或E或C、E）（1分）A（1分）；2KMnO4加热K2MnO4 + MnO2 + O2（2分）；试管口未塞棉花（2分）防止CO2溶于水（或防止CO2与水反应、防止CO2与水接触）（2分），没有（1分）23（12分）（1）（2分）Zn + 2AgNO3= Zn (NO3)2 +2Ag（2）（4分）硝酸锌和硝酸铜 硝酸锌、硝酸铜和硝酸银(和顺序可颠倒)（3）（每空1分，共6分）（其它合理答案均可给分）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 证明猜想成立 或证明猜想成立方案二：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成立或证明猜想成立五：计算题（本题有2小题，共13分）24（共6分） (1) C28H44O的相对分子质量=1228+144+16=396（1分） C28H44O中C、H、O三种元素的质量比：(1228)：(144)：16=84：11：4 （2分）(2) 解：每克钙片中钙元素的质量为0.5g2.5=0.2g。 （1分）则每克钙片中碳酸钙的质量为0.2g=0.5g。 （2分）（其他合理解法均可给分） 25（7分） 2CaO22H2O2Ca(OH)2 O2 （2分）解：设20g样品中CaO2的质量为x2CaO22H2O2Ca(OH)2 O2 144 32 （2分） x 3.2g14432x3.2g（1分） x14.4（1分）该样品中CaO2的质量分数为（1分）答：该样品中CaO2的质量分数为72%。第二部分（共50分）一、26、C 27AC、28B、29BC、30AC、31AC、32B二、填空题（10分）33. （每空1分,共3分）（1）化学能；（2）硫化氢；（3）空气或氧气34（共4分）（1）C + O2点燃CO2（2分）（2）2PbOPbO2 ；Pb2（PbO4）或Pb（PbO2）2（2分）35（共3分）先酒精后加水加的空柱较长 (1分)因为当水向酒精中缓缓注入时，由于水的密度大于酒精，比较快地渗入酒精分子间的间隙之中，所以振荡后静置形成的空柱比较长 (2分) 三、实验题（共26分）36【提出猜想】 （每空1分）CaCO3（1分） MgCO3；（1分）【设计方案】 Na2CO3溶液 （1分）； a稀盐酸（1分）；b吸收CO2中的水（1分）； 除去空气中的CO2（1分） c即使50g水垢全部为CaCO3，产生CO2的质量应为22g，而实验测得生成的CO2质量22g（2分）【实验结论】Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3（2分）37.（每空1分，共6分）烧杯中的水变澄清； K+（或钾离子）不能起净水作用 AlCl3Al（NO3）3等，写名称一样 验证Al3+（或铝离子）的净水作用Na2SO4等（写名称也可） 验证SO42（或硫酸根郭子）的没有净水作用38.（每空2分,共10分）（2分）（1）C、 S；（2）BaCl2 ；（3）BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl；（4）可在步骤中加入Na2SO4；然后过滤，洗涤后可得纯净BaSO4 ；BaS+Na2SO4=BaSO4+Na2S