2013年全國初中學生化學素質(zhì)和實驗能力競賽(第二十三屆天原杯)復賽試題及答案詳解(word版)

1、2013年全國初中學生化學素質(zhì)和實驗能力競賽（第二十三屆天原杯）復賽試題相對原子質(zhì)量H-l C-12 N一14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Sn-119 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。若有兩個答案的，錯1個不得分，漏選1個扣1分。）1 2013年世界地球日的主題是“多樣的物種，唯一的地球，共同的未來”。下列描述符合這 一主題的是( )A為糧食增產(chǎn)，多施用高效化肥、農(nóng)藥 B霾是一種自然現(xiàn)象，對人體健康

2、影響不大C大力推廣新型材料 D努力實施“綠色化學”，把化學對環(huán)境的負面影響減到最低2化學概念相互間存在如下3種關系。下列對概念間關系的說法正確的是( )包含關系 并列關系 交叉關系A.純凈物與混合物屬于包含關系 B.化合物與氧化物屬于包含關系C.單質(zhì)與化合物屬于交叉關系 D.氧化反應與化合反應屬干并列關系3過氧化氫( H2O2)是常見的過氧化物，下列物質(zhì)也屬于過氧化物的是( )A.MnO2 B. CaO2 C. NO2 D. SiO24.晉代葛洪的食肉方（去除黑痣的藥方）中記載：“取白炭灰（石灰）、蕕灰（草木灰）等分煎合”可去黑痣。起到“食肉”作用的主要物質(zhì)是( )A.碳酸鈣 B.熟石灰 C.

3、碳酸鉀 D.苛性鉀5.生物體死亡后，體內(nèi)含有的碳-14會逐漸減少（稱為衰變）。因此科學家可通過測量生物體遺骸中碳-14的含量，來計算它存活的年代，這種方法稱之為放射性碳測年法。碳-14原子核中含6個質(zhì)子與8個中子，在衰變時，一個中子變成質(zhì)子，形成新的原子核。下列關于新原子核的說法正確的是( )A碳原子核，含7個質(zhì)子，8個中子 B.氯原子核，含7個質(zhì)子，7個中子C.碳原子核，含6個質(zhì)子，7個中子 D.氧原子核，含7個質(zhì)子，8個中子6.取4份等質(zhì)量的KClO3,向其中3份中分別加入少量等質(zhì)量的KMnO4、MnO2和Mn，分別在某溫度下加熱至質(zhì)量不再改變，測定產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量。然后將剩余固體溶于足量水

4、中，添加過物質(zhì)的組別中均有相同組成的不溶物。測定結果如下組別加入物質(zhì)無KMnO4MnO2Mn產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量/g0M1M2M3不溶物的質(zhì)量/g0W1W2W3已知m1 m2 m3，下列關于此實驗說法一定正確的是( )A.3種物質(zhì)的加入都有利于KClO3分解制氧氣 B.殘留不溶物的質(zhì)量關系為W3W2W1C. KMnO4是KClO3分解制氧氣效果最好的催化劑 D.不加入其他物質(zhì)時，KClO3未發(fā)生分解反應7下列各組微粒中，屬于同一種元素的是( )ACl和C1- B Co和CO C .H和He D. 和8下列變化過程一定發(fā)生化學反應的是( )A燃燒 B.爆炸 C.顏色發(fā)生了改變 D狀.態(tài)發(fā)生了改變9.將

5、硅粉與鎂粉混合后隔絕空氣強熱，得到一種暗藍色的化合物。將此化合物投入水中，發(fā)生劇烈反應，產(chǎn)生氣體，并伴有爆炸聲與火光。此過程不可能發(fā)生的反應是( )A. 2Mg+ Si高溫Mg2Si B. Mg2Si十4H2O=2Mg(OH)2十SiH4CSiO2+ H2O= H2SiO3 D. SiH4+2O2=SiO2+2H2O10.甲、乙兩種固體物質(zhì)的溶解度曲線婦圖I所示。常溫下，分別向裝有適量甲、乙物質(zhì)的 兩支試管里加入等量的蒸餾水，充分振蕩后，兩支試管底部均有未溶解的固體；再將兩支試管放入盛有冰水混合物的燒杯里，如圖所示。關于該實驗，下列說法正確的是( )A.乙溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增大 B.裝有甲物

6、質(zhì)的試管中剩余的固體減少C.甲、乙兩物質(zhì)的溶解度都增大 D兩支試管里剩余的固體都增多11下列CO2制備裝置中，不能起到“隨開隨制，隨關隨停”效果的是( )A B C D12某同學想要知道10g食鹽的體積，他應該采用的方法是A將食鹽放入空量筒中，觀察表面對應的刻度 B.將食鹽放入裝有水的量筒中，觀察表面對應刻度的變化C.將食鹽放入裝有沙子的量筒中，觀察表面對應刻度的變化D.將食鹽放入裝有飽和食鹽水的量筒中，觀察液面對應刻度的變化13. 3種無色溶液，溶質(zhì)分別為硫酸銨、氯化鈉和碳酸鉀。3位同學設計的鑒別方案如下：甲：各加入少量鹽酸，有氣體產(chǎn)生的是碳酸鉀。然后向無明顯現(xiàn)象的試管中滴加少量氯 化鋇溶液

7、，有沉淀產(chǎn)生的是硫酸銨，無沉淀產(chǎn)生的是氯化鈉。乙：各加入足量燒堿溶液，加熱，有氣體產(chǎn)生的是硫酸銨。然后向無明顯現(xiàn)象的試管中加少量硝酸銀溶液，再加入少量稀硝酸，有沉淀產(chǎn)生的是氯化鈉，無沉淀的是碳酸鉀。丙；各加入少量氯化鋇溶液，再加入少量稀硝酸，有沉淀產(chǎn)生的是硫酸銨。然后向無明 顯現(xiàn)象的試管中滴加少量硝酸銀溶液，有沉淀產(chǎn)生的是氯化鈉，無沉淀的是碳酸鉀。其中正確的有A. 只有甲 B.甲和乙 C.乙和丙 D.甲和丙14現(xiàn)有失去標簽的氯化鈣、硝酸銀、鹽酸、碳酸鈉4種無色溶液。將它們編號為甲、乙、丙、丁后，兩兩混合的現(xiàn)象如下表所示。根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷甲溶液中溶質(zhì)的化學式是( )實驗順序?qū)嶒瀮?nèi)容實驗現(xiàn)象甲+乙

8、有氣泡生成甲+丙有沉淀生成丙+丁有沉淀生成乙+丙沒有現(xiàn)象發(fā)生A. CaCl2 B. AgNO3 C.HCl D. Na2CO315.將5.4g金屬鋁投入一定量的混合鹽溶液中,反應后可得到36.0g金屬單質(zhì)（無氣體產(chǎn)生）。則原混合鹽的組成可能為( )A. Pb(NO3)2與Hg(NO3)2 B. Fe(NO3)2和 Zn(NO3)2 CAgNO3與Cu(NO3)2 D Sn(NO3)2 與Mg(NO3)2二、填空題 (本題包括8個小題，共40分)16（4分）生活與化學密切相關，處處充滿著化學知識。（1）下列食物中，能提供大量維生素的是_（填標號）A.牛奶 B.大米 C.蔬菜(2)加鈣牛奶中的“鈣

9、”是指鈣元素，身體中一旦缺鈣，可能患有的疾病是_（填“骨質(zhì)疏松”或“貧血”）。(3)下列物品中,所使用的主要材料屬于天然纖維的是_（填標號）。A橡膠手套 B棉布圍裙 C塑料保鮮膜(4)我們常用洗滌劑清洗餐具上的油污，這是因為洗滌劑具有_功能。17.（6分）我們周圍的物質(zhì)世界是由100多種元素組成的，為了便于研究元素的性質(zhì)，常常需要尋找它們之間的內(nèi)在規(guī)律。下表列出的是118號元素的部分最高正化合價和最低負化合價。請閱讀并回答下列問題(1)11號元素屬于_元素（填“金屬”或“非金屬”），它在化學反應中形成的離子與_（填元素符號）原子具育相同的核外電子排布。(2)16號元素的原子核外電子數(shù)為_推測該

10、元素最低負化合價為_，最高正化合價的氧化物的化學式為_。(3)從化合價角度分析，我們可以發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律。請寫出其中的個：_。18.（4分）某廠廢水中含有質(zhì)量分數(shù)為4.9%的H2SO4，需中和后才能排放。某興趣小組同學經(jīng)過討論，提出了兩種中和方案，所用試劑的價格如下：中和試劑氫氧化鈉氫氧化鈣價格(元噸-1)800450(1)請從經(jīng)濟與產(chǎn)物角度說明選擇氫氧化鈣的理由： ； 。(2)有同學建議用氨水進行中和，可以回收一種化肥，其化學式為 。該廢水還會引起的環(huán)境問題是 （填標號）。A重金屬污染 B有毒物質(zhì)污染 C.富營養(yǎng)化污染 D.懸浮物污染19.（5分）一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl

11、2、Na2SO4、NaOH中的兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成。為探究其組成，進行如下實驗：(1)取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分攪拌后過濾，得到白色沉淀和無色濾液。則原白色粉末中一定不含有_。(2)取實驗(1)濾出的白色沉淀，向其中加入足量的鹽酸，沉淀全部溶解，并產(chǎn)生無色氣體。則原白色粉末中一定含有_。根據(jù)上述實驗可推斷：原白色粉末的組成有 種可能。為進步探究原白色粉末的組成，取實驗（1）得到的的濾液，向其中通入CO2，產(chǎn)生白色沉淀則原白色粉末中一定還含有_ 。20.（3分）高氯酸(HClO4)是最強酸?，F(xiàn)有一種不常見的氰的化合物叫做高氯酸氯，其分子中氯的質(zhì)量分數(shù)為0.526且每個分子中

12、含有4個氧原子。（1）高氰酸氧的化學式為 。(2)高氧酸氯在室溫下即發(fā)生分解，形成Cl2、O2和另一種氯的氧化物。已知該反應的化學方程式中3種產(chǎn)物的化學計量數(shù)相同。寫出該分解反應的化學方程式：_。21.（6分）Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的 反應產(chǎn)生能降解污染物的活性成分?，F(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關因 素對降解反應速率的影響。實驗探究：控制p -CP的初始濃度相同，實驗溫度恒定在25或40（其余實驗條件見 下表），設計如下對比試驗。(1)請完成以下實驗設計表（表中不要留空格）實驗編號實驗目的溫度/PH濃度(mg.L-1)H2

13、O2Fe2+為提供參照25320416.8探究溫度對降解反應速率的影響251020416.8實驗測得p-CP的濃度隨時問變化的關系如右圖。(2)實驗、表明溫度升高，降解反應速率 。實驗發(fā)現(xiàn)，溫度過高時，降解反應較難發(fā)生。請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因： 。(3)實驗得出的結論是：pH等于10時， 。(4)為測定不同時間內(nèi)有機物降解的濃度，需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的降解反應立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出種迅速停止反應的方法： 。22（5分）工業(yè)上利用太陽能進行海水曬鹽。已知海水蒸發(fā)濃縮過程中析出鹽的種類和質(zhì)量如下表：（表中數(shù)據(jù)為每升海水在濃縮過程中析出各

14、種鹽的質(zhì)量，單位為g）海水密度/(g.ml-1)CaSO4NaClMgCl2MgSO4NaBr1.130.561.200.911.210.053.260.0040.0081.220.019.650.010.041.262.640.020.020.041.311.400.540.030.06(1)海水從密度為1.21g.ml-1濃縮到l 22 g.ml-1時發(fā)生的變化是 （填標號）。A.各種鹽的溶解度增大 B.海水中水的質(zhì)量分數(shù)不變C.析出粗鹽中NaCl的質(zhì)暈分數(shù)增大 D.海水中Br-的質(zhì)量分數(shù)不變(2)海水在濃縮過程中，最先析出的鹽是。實際曬鹽生產(chǎn)中，海水的密度一般控制 在1.21 g.ml-

15、11.26 g.ml-1范圍內(nèi)。由上表可知，所得粗鹽中含有的雜質(zhì)離子有 。(3)下圖能較正確地反映濃縮過程中海水中NaCl的質(zhì)量分數(shù)(A%)與海水密度 （d/gmL-1）的關系的是_（填標號）。 A B C D23 .（7分）肼(N2H4)是氮和氫形成的一種化合物，易溶于水。工業(yè)上利用尿素法生產(chǎn)肼，同時得到副產(chǎn)品十水舍碳酸鈉，其工藝流程如下：制肼過程的反應為：CO(NH2)2(尿素）+NaClO +2NaOH= N2H4 +Na2CO3 +NaO +H2O（1）實驗室若配制30%燒堿溶液，所需的玻璃儀器除玻璃棒外，還有_（填標號）。A.漏斗 B.燒杯 C.燒瓶 D.量筒(2)已知：Cl2十H2

16、O= HC1十HClO。，請推測Cl2與NaOH溶液發(fā)生反應的化學方程式：_ 從后續(xù)反應過程來看，若要使原料不浪費，合成次氯酸鈉時投入的液氯與燒堿的質(zhì)量之比為71： 。(3)實驗室中，欲從母液中分離出十水合碳酸鈉晶體?？刹捎玫牟僮饕来螢開（填標號）。A.蒸餾 B.蒸發(fā) C灼燒 D.過濾 E冷卻結晶(4)肼具有很好的還原性，且氯化產(chǎn)物無污染，故可用于除去鍋爐等設備供水中的溶解氧等。請寫出肼除氧時發(fā)生反應的化學方程式 。三、實驗題（本題包括3個小題，共20分）24.（4分）在實驗室用右圖所示裝置進行CO和CO2的分離和干燥?，F(xiàn)只有稀鹽酸、濃硫酸、氫氧化鈉溶液，按要求填寫下列空白。操作過程：應先關閉

17、b，再打開a，乙中排出 氣體。若獲得另一種氣體，丙中盛放的溶液為_ _，操作為_ ，此刻甲中反應的化學方程式： 。25（5分）實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應制各Cl2，反應的化學方程式為：MnO2十4HCl（濃）=MnCl2+Cl2+2H2O反應裝置如右圖所示（夾持裝置已略去）。(1)檢查裝置氣密性之后的操作依次是 （填標號）。A.向燒瓶中加入MnO2粉末 B.加熱 C向燒瓶中加入濃鹽酸(2)制各反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學提出下列實驗方案：甲同學的方案為：與足量AgNO3溶液反應，稱量生成沉淀的質(zhì)量。此方案 （填“可行”或“不可行”），原因是 。乙同

18、學的方案為：與足量Zn反應，測量生成的氣體體積。實驗裝置如右圖所示（夾持裝置已略去）。使Y形管中的殘余溶液與鋅粒反應的正確操作是將_轉(zhuǎn)移到_ _中。反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積。氣體體積逐漸減小，直至不變。氣體體積逐漸減小的原因是 （儀器和實驗操作的影響因素除外）。26(11分)實驗室獲取氯氣有多種途徑，常見的3種方法是：方法一：將氨氣通入灼熱的氧化銅粉末，得到純凈的氯氣和銅：方法二：將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氨氣和氧化銅粉末；方法三：將亞硝酸鈉(NaNO2)和氯他銨的混合溶液加熱，氯元素全部轉(zhuǎn)化為氮氣。進行實驗時可選擇的實驗儀器如下圖所示（省略夾持裝置與加熱裝置）；A B C D

19、 E(1)方法一：制氮氣所需的氫氣可以用濃氨水滴加到生石灰中得到，此反應的發(fā)生裝置最好選用_（填標號）。請寫出生石灰在此反應中的兩個作用： 。(2)方法二：為保證所得氮氣盡可能純凈，除了使用銅外，還可以向裝置 （填標號）中加入 以除去其它雜質(zhì)氣體。(3)方法三：制氮氣的化學方程式為 。(4)綠色化學是指在制造和應用化學產(chǎn)品時應有效利用（最好可再生）原料，消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑與溶劑。在制取氨氣的3種方法中，聯(lián)合使用方法一和方法二與單獨使用方法三相比，具有很多優(yōu)越性，請從綠色化學的角度進行評價； 。(5) 1892年，英國科學家瑞利(Rayleigh)發(fā)現(xiàn)，采用方法二得到的氯氣在相

20、同條件下比方法三得到的氮氣密度總是偏大5左右。若上述實驗設計與操作均無錯誤，且氫氣已完全干燥，請解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因： 。四、計算題（本題包括2個小題，共10分）27.（4分）長期使用的熱水壺底部有一層水垢，水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂，為了測定水垢中碳酸鈣的含量，將足景質(zhì)量分數(shù)為1 0.0%的鹽酸加入到10.0g水垢中，產(chǎn)生CO2氣體的情況如右圖所示。(I)水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是多少？(2)設水垢中除碳酸鈣和氫氧化鎂外，不肯其它雜質(zhì)，溶解10.0 g水垢，至少需要質(zhì)量分數(shù)為10 0%的鹽酸的質(zhì)量是_。（結果保留一位小數(shù)）28.（6分）蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N等元素組成，其中N的質(zhì)量

21、分數(shù)為16%。因此測定奶制品中N的含量就可以知道奶制品中蛋白質(zhì)的含量。有不法商人在奶制品中加入三聚氰胺(C3H6N6)以“提高”其中N的含量。(1)三集氰胺中N的質(zhì)量分數(shù)為 。（結果保留一位小數(shù)）(2)加入1g三聚氰胺，就N的含量而言“相當于”多少克蛋白質(zhì)？（結果保留一位小數(shù)）附加題l.（6分）天然堿的組成可以用aNa2CO3bNaHCO3cH2O（a、b、c為整數(shù)）表示。現(xiàn)有3 種不同的天然堿樣品，分別進行如下實驗以確定其化學式。(l)將質(zhì)量為62.0 g的樣品A平均分成兩份，一份在300下充分灼燒(Na2CO3不分解)固體質(zhì)量減輕9.8 g：另一份溶于水后加入足量的Ba(OH)2溶液，得到

22、白色沉淀59.1 g。樣品A的化學式可以表示為 。(2)將質(zhì)量為4 7.1g的樣品B溶于水，逐滴滴加入一定濃度的稀鹽酸，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量的質(zhì)量有下表所示關系：鹽酸質(zhì)量/g20406080氣體質(zhì)量/g00.441.321.98己知在鹽酸不足時會發(fā)生反應：Na2CO3+ HCl= NaHCO3+NaCl+ H2O鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為 ；樣品B的化學式可以表示為 。2.（4分）已知：溫度、壓強恒定時，相同體積的氣體，如。O2、N2或O2和N2混合氣體中的O2分子數(shù)、N2的分子數(shù)、O2和H2的分子總數(shù)相同。On的氧化性強于O2，能和松節(jié)油反應（無氣體生成），而O2不能。O2經(jīng)過靜電放電裝置，體積略有縮小，可

23、推知其中的分子數(shù)減少，則O2經(jīng)靜電放電發(fā)生反應的化學方程式為：nO2 (n個O2分子)=2 On(2個On分子）測定On組成的實驗：一定溫度、壓強下，把含有O2和On的氣體均分成兩份。一份和松節(jié)油反應，氣體體積縮小amL;對另份加熱，使On完全分解為O2，恢復到原溫度、壓強時，氣體體積增加了a/2mL，求n的值。 2013年全國初中學生化學素質(zhì)和實驗能力競賽（第二十三屆天原杯）復賽試題參考答案題號12345678答案C、DBBDBA、BAA題號9101112131415答案CAB、DDADA、C 解析： 15. 鋁完全反應，置換出金屬的質(zhì)量： Al Pb Hg Fe Zn Ag Cu Sn M

24、g 5.4 g 62.1 g 60.3 g 16.8 g 19.5 g 64.8 g 19.2 g 35.7 g 0 g 第一組：不論是Pb或Hg都大于36.0 g。但可能存在鹽的量不足，鋁未反應完；置換出鉛和汞的質(zhì)量共36.0 g 第二組：不論是Fe或Zn，相應質(zhì)量都小于36.0 g，組合也小于36.0 g。 第三組：置換出Ag和Cu的質(zhì)量分別為64.8 g和19.2 g，36.0 g介于二者之間，可以通過組合得到。 第四組：鎂不反應；置換出Sn的質(zhì)量35.7 g，小于36.0 g，不能由組合得到相應結果。 未注明分值為每空1分；其他正確答案合理即可得分。 16.（4分）（1）C （2）骨質(zhì)

25、疏松 （3）B （4）乳化 17.（6分）（1）金屬 Ne （2）16 -2 SO3 （3）最低負化合價數(shù)值= 8最外層電子數(shù) 18.（4分）（1） 中和等量H2SO4時所用Ca(OH)2更少，費用更低 用Ca(OH)2中和H2SO4產(chǎn)物為微溶的CaSO4，在水體中殘留較少 （2）(NH4)2SO4 C 19.（5分）（1）CuSO4 （2）CaCO3 5 NaOH、BaCl2 20（3分）（1）Cl2O4 （2）2Cl2O4 = Cl2 + O2 + Cl2O6（2分）解析：（1）設高氯酸氯分子中含有n個氯原子。 w(Cl) = 錯誤！未找到引用源。= 0.526 解得 n = 2；化學式為

26、Cl2O4。 21（6分）（1）（2分，每行1分）實驗編號實驗目的溫度/pH濃度/（mgL-1）H2O2Fe2+40320416.8探究溶液pH對降解反應速率的影響 （2）增加 過氧化氫在溫度過高時分解 （3）反應速率趨向于零（或該降解反應趨于停止） （4）將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH為10（或?qū)⑺悠敷E冷等） 22（5分）（1）C （2）CaSO4 Ca2+、Mg2+、SO、Br（2分，寫出3個及以上得2分，寫出兩個得1分，寫物質(zhì)化學式不得分） （3）B 23（7分）（1）BD（多、漏、錯選均不得分） （2）Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 160（2分） （3）BED（多、漏、錯選或次序錯誤均不得分） （4）N2H4 + O2 = N2 + 2H2O（2分）